DD297668A5

DD297668A5 - Galvanisches goldlegierungsbad

Info

Publication number: DD297668A5
Application number: DD90343836A
Authority: DD
Inventors: Werner Kuhn; Wolfgang Zilske
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1990-09-05
Publication date: 1992-01-16
Also published as: EP0416342B1; HK67794A; NO903868D0; DE3929569C1; FI93661C; DK0416342T3; BR9004378A; US5006208A; SG79294G; ATE103018T1; JPH03100194A; FI904377A0; EP0416342A1; DE59004996D1; NO903868L; ES2050317T3; FI93661B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein galvanisches Goldlegierungsbad. Gelbe bis rosefarbene Goldlegierungsueberzuege mit Kupfer und Silber aus stabilen galvanischen Baedern mit p H-Werten von 8,5 bis 11 erhaelt man, wenn diese neben 1 bis 15 g/l Gold als * 5 bis 50 g/l Kupfer als * 0,05 bis 5 g/l Silber als * und Dikaliumhydrogenphosphat sowie Alkalicyanide in Mengen von hoechstens 10 g/l und 0,1-1 mg/l Kaliumselenocyanat enthalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein galvanisches Goldlegierungsbad, das 1 bis 15g/l Gold als Kaliumgold(l)-cyanid, 5 bis 50g/! Kupfer als Kaliumkupfer(l)-cyanid, 0,05 bis 5g/l Silber als Kaliumsilber(l)-cyanid, freies Alkalicyanid, Dikaliumhydrogenphosphat, sowie eine Selenverbindung und einen pH-Wert von 8,5 bis 11 aufweist.

Die galvanische Abscheidung von Goldlegierungen hat für dekorative und technische Zwecke besondere Bedeutung erlangt. Die weichen, zellgelben, matten Reingoldschichten lassen sich durch die Mitabscheidung anderer Metalle in ihren Eigenschaften, z. B. hinsichtlich Glanz, Härte, Verschleißfestigkeit oder Farbe in vielfältiger Weise verändern. Einen erheblichen Anteil an den abgeschiedenen Goldlegierungsüberzügen haben 14-18karätige, gelbe oder rosefarbene Überzüge, die neben Kupfer als Legierungsmetali zur Aufhellung des dadurch bedingten roten Farbtons ein weißfärbendes Metall wie Cadmium, Silber oder Zink enthalten.

Anwendung finden solche Überzüge z. B. in der Schmuck- und Brillenindustrie, wo Double-Schichten weitgehend durch galvanische Beschichtungen ersetzt wurden. Aber auch in der Elektrotechnik werden solche Überzüge verwendet, wenn kein niedriger Kontaktwiderstand erforderlich ist, wie z. B. bei Schleifring- und Drehkontakten.

Die galvanische Abscheidung von Gold/Kupfer/Silber-Legierungsüberzügen bereitet aufgrund der Potentiallage der Metalle im Elektroiyten erhebliche Schwierigkeiten und ist bis heute nur unbefriedigend gelöst. Basis für die gemeinsame Abscheidung sind wäßrige Lösungen der Cyanokomplexe der drei Metalle. Im alkalischen Bereich, in dem diese Bäder nur stabil sind, ist das Protential des Silbers wesentlich edler als das von Gold und Kupfer, so daß bevorzugt Silber abgeschieden wird und deshalb nur Überzüge, je nach Silbergehalt, mit weißlich-gelber oder grünlich-gelber Farbe erhalten werden. In der DE-PS 801312 wird deshalb versucht, durch Anwendung eines möglichst niedrigen pH-Wertes das Potential des Silbers zu unedleren Werten zu verschieben. Doch ist bei dem angegebenen pH von 7 das zur Stabilisierung der Cyanokomplexe der drei Metalle erforderliche freie Alkalicyanid nicht mehr stabil, die Konzentration ändert sich ständig, wodurch sich auch eine ständige Änderung in der Zusammensetzung der abgeschiedenen Legierung ergibt. In der DD-PS 69022 wird ebenfalls im Neutralen gearbeitet und versucht, durch Anwendung von Stromwechsel bei geringer Konzentration an freiem Alkalicyanid glänzende Schichten zu erzielen, was in der Praxis häufig zu Überzügen mit nicht gleichmäßiger Farbe führt.

In alkalischen Bädern kann die Glanzbildung der Überzüge auch mit chemischen Verbindungen erzielt werden. Nach der DE-PS 750185 wirken bei der Abscheidung von Silber- oder Kupfer-Überzügen aus einem alkalisch cyanidischen Bad Selen- oder Tellurverbindungen glanzbildend.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein galvanisches Goldlegierungsbad zu entwickeln, das 1 bis 15g/l Gold als Kaliumgold(l)-cyanid, 5 bis 50g/l Kupfer als Kaliumkupfor(l)-cyanid, 0,05 bis 5g/l Silber als Kaliumsilber(l)-cyanid, freies Alkalicyanid Dikaliumhydrogenphosphat, sowie eine Selenverbindung enthält und einen pH-Wert von 8,5 bis 11 aufweist, das stabil ist und ohne aufwendige Hilfsmittel glänzende, und je nach Kupfergehalt und Stromdichte gelbe bis rosefarbene Gold-Kupfer-Silber-Legierungsüberzüge liefert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gehalt an freiem Alkalicyanid höchstend 10g/l beträgt und daß es 0,1 bis 1 mg/l Selen als Kaliumselenocyanat enthält.

Vorzugsweise enthält das Bad zusätzlich noch 0,1 bis 5ml/l eines Tensids aus der Gruppe der nichtionogenen Netzmittel vom Ethylenoxidaddukttyp und ihrer Phosphatester. Als Beispiele sind Alkylpolyglycolether Butyl- oder Nonylphenolpolyglycolether und ihre Phosphatester verwendbar.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß im schwach alkalischen Bereich bei Gehalten an freiem Alkalicyanid < 10g/l in Kombination mit dem Glanzbildner Kaliumselenocyanat nicht nur die Mitabscheidung einer ausreichenden Kupfermenge möglich ist und das Bad stabile Verhältnisse aufweist, sondern die Überzüge auch glänzend und duktil sind. Die erfindungsgemäßon galvanischen Goldlegierungsbäder setzen sich vorzugsweise wie folgt zusammen:

1 -15 g/l Gold als KAu(CN)₂

5 -50 g/l Kupfer als K₂Cu(CN)₃

0,05- 5 g/l Silber als KAg(CN)₂

0,1 -10 g/l freies Alkalicyanid

1 -10 g/l di-Kaliumhydrogenphosphat

0,1 - 5m/l Tensid

0,1 - 1 mg/l Selen als KSeCN

Als Tensid, das die Glanzbildung unterstützt, eignet sich ein Phosphatester, wie z. B. Nonylphenolpolyglycoletherphosphatester. Das Bad weist einen pH-Wert zwischen 8,5 und 11 auf und wird vorzugsweise bei einer Badtemperatur von 60°C-75°C und Stromdichten von 0,2-2,5A/dm² betrieben.

-2- 297 Ö68

Für die in der Praxis am häufigsten abgeschiedenen 14-18 karätlgen gelben oder rosefarbenen Goldlegierungsüberzüge wird bevorzugt folgende Badzusammensetzung benutzt:

3-5 g/l Gold als KAu(CN)₂ 20 -25 g/l Kupfer als K₂Cu(CN)₃ 0,2- 0,5 g/l Silber als KAg(CN)₂ 2-4 g/l freies Alkalicyanid 2-4 g/l di-Kaliumhydrogenphosphat 0,1- 1 ml/ITensid 0,1- 0,5 mg/l Selen als KSeCN.

Das Bad wird bevorzugt bei einem pH von 9-10 und einer Badtemperatur von 60°C-70°C betrieben. Glänzende Überzüge werden im Stromdichtebereich zwischen 0,3 und 1,5A/dm² erhalten, wobei mit steigender Stromdichte der Karatgehalt der Schichten abnimmt. Die abgeschiedenen Schichten sind sehr duktil und selbst niederkarätige Überzüge weisen im Kupferchloridtest eine gute Korrosionsbeständigkeit auf.

Folgendes Beispiel soll das erfindungsgemäße galvanische Goldlegierungsbad nSher erläutern: Zur Herstellung von einem Liter Bad werden folgende Substanzen nacheinander in destilliertem Wasser aufgelöst: 2g Kaliumcyanid, 69,2g Kaliumkupfer(l)-cyanid, 7,5g Kaliumdicyanoaurat(l), 2g di-Kaliumhydrogenphosphat, 0,46g Kaliumdicyanoargentat und 0,18mg Kaliumselenocyanat. Dazu werden 0,1 ml NetzmittelNonylphenolpolyglycoletherphosphatester in der Verdünnung 1:5 gegeben und zum Schluß wird mit Wasser auf 11 aufgefüllt. Der pH-Wert wird mit Kaliumhydroxid auf 9 eingestellt. Das Bad wird nun auf 65⁰C erhitzt und ein vorbereitetes, glanzvernickeltes Kupferblech mit einer Oberfläche von 0,25dm² wird 2,5 Amin bei einer Stromdichte von 0,5A/dm² vergoldet. Es resultiert ein glänzender Überzug mit schwachem Rosefarbton, der einen Karatgehalt von 17,2 aufweist.

Claims

1. Galvanisches Goldlegierungsbad, das 1 bis 15g/l Gold als Kaliumgold(l)-cyanid, 5 bis 50g/l Kupfer als Kaliumkupfer(l)-cyanid, 0,05 bis 5g/l Silber als Kaliumsi!ber(l)-cyanid, freies Alkalicyanid, Dikaliumhydrogenphosphat, sowie eine Selenverbindung enthält und einen pH-Wert von 8,5 bis 11 aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an freiem Alkalicyanid im Bad höchstens 10g/l beträgt, und daß es 0,1 bis 1 mg/l Selen als Kaliumselenocyanat enthält.

2. Galvanisches Goldlegierungsbad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 0,1 bis 5ml eines Tensids aus der Gruppe der nichtionogenen Netzmittel vom Ethylenoxidaddukttyp und ihrer Phosphatester enthält.