SU697552A1

SU697552A1 - Раствор дл катодной обработки тугоплавких металлов перед нанесением гальванических покрытий

Info

Publication number: SU697552A1
Application number: SU762436327A
Authority: SU
Inventors: Диамар Иванович Белый; Юрий Петрович Ипатов; Римма Сергеевна Петрова; Александр Васильевич Рычагов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7186
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1979-11-15

Description

Изобретение относитс к электрохимической обработке металлов, в частности к катодной обработке (удаление окислов) тугоплавких металлов ( ванадий, ниобий и тантал) перед нанесением гальванических покрытий ( медь, ОЛОВО и индий). Известен водный раствор дл катод ной обработки металлической поверхности , например нержавеющей стали, перед нанесением гальванических покр тий, содержащий фтористоводородную кислоту. Процесс ведут при плотности тока 10-300 А/дм в течение 0,1 с - 1 мин 1 . При катодной обработке тугоплавких металлов в водных растворах происходит ЛИШЬ частичное восстановлени поверхностных окислов и наб.гаодаетс значительное наводораживание этих металлов, что преп тствует образованию гальванического покрыти с высокой адгезией из-за разложени и хруп кости гидридов металлов. Обработка тонкой ленты сопровождаетс при этом ее деформацией и растрескиванием. Пр веденные исследовани механической прочности ванадиевой ленты толщиной 100 мкм показывают, что после обрабо ки ее в известном растворе разрутпение происходит уже при сднократном перегибе на 180°С. Катсдна обработка ниобиевой, танталовой и ванадиевой ленты ТОЛЩИНОЙ 15-20 мкм в известном растворе сопровождаетс практически мгновенной ее деформацией и последующим растрескиванием. Известен раствор дл электрохимической анодной обработки ниоби , содержащий 10-1 5 %-ный водный раствор бромистого кали 2. . После указанной обработки не удалось получить СПЛОШНЫХ покрытий меди, олова и инди , что, по-видимому , св зано с присутствием на поверхности продуктов анодного растворени , преп тствующих электрокристаллизации металлов. Наиболее близким к изобретению вл етс раствор ДЛЯ катодной обработки тугоплавких металлов (тантала) перед нанесением гальванических покрытий (никел ), содержащий фтористоводородную кислоту и органический растворитель (метиловый спирт). Раствор содержит также сол ную кислоту 3. Исследование наводораживани ванадиевой ленты показывает, что при обработке в известном растворе в течение 2-30 мин происходит охрупчивь ние образцов за счет наводораживани в св зи с чем они вьщерживают не бол 1-4 испытаний методом гиб с перегибом на . После 2-х минутной обработки в этом растворе на поверхности , ниоби , тантала и ванади формируютс несплошные неравнсжерные по крыти олова, меди и инди , легко ст рающиес с основы. Удовлетворительны покрыти формируютс лишь при продолжительности обработки 30 мин. Однако в этом случае гальванические осадки имеют несплошной (порошковый, стирающийс с основы) подслой л-0, 5мк и они неоднородны по толщине.. Медньзе покрыти на ванадии имеют локальные вспучивани . Кроме того, известный раствор содержит токсичный компонент метиловый .спирт. . Цель изобретени - повышение адгезии покрыти с основой и производительности процесса, а также снижение наводораживани металла основы и токсичности раствора. Дл достижени поставленной цели раствор дополнительно содержит бромистый калий и ОП-10 (полиэтиленгликолевый эфир высокомолекул рных алкилфенолов ), а в качестве органического растворител - вещество, выбран ное из группы, включающей этиленглй .кОЛЬ, пропиленгликоль и глицерин, пр следующем соотношении компонентов: Фтористоводородна кислота (40-100%-на ),г 80-450 Бромистый калий,г25-50 ОП-10, гО,-5-1,5 Вещество, выбранное из группы, включающей этиленгликоль, пропиленгликоль и глицерин, л, ДО 1. Катодную обработку рекомендуют пр водить при плотности тока 2-5А/дм в течение 1-2 мин при комнатной температуре. Электролит готов т следующим образом . в органическом растворителе раствор ют фтористоводородную кислоту, затем в полученную смесь ввод т бромистый калий и ОП-10.« Плавиковую кислоту ввод т в раствор дл травлени и удалени с поверхности окисных пленок, бромистый калий - в кач-естве активирующей добавки , ускор ющей травление окислов и повышающей электроповодность раствора , ОП-10 -в качестве повёрхностноактивной добавки, эмульгирующей графитовые и жировые загр знени и стабилизирующей работу раствора в их присутствии, этиленгликоль, пропиленгликоль или глицерин - в качестве растворител , дл понижени обратимой поверхностной работы на границе металл-раствор, способствующего удалению жировых загр знений с поверхности , а также уменьшению скорости наводораживани и коррозии металла подложки. Дл осаждени гальванических покрытий меди, олова и инди используют следующие электролиты, г/л: Сернокисла медь 145 Пирофосфат кали 800 ОП-10.1 Гидразин хлористоводородный 40 ри плотности тока 1 А/дм и комнатной температуре (20-25°С), Олово двухлористое 40 Сол на кислота 0,5 Фтористый натрий . 50 Хлористый натрий 5 Желатина,.,1 при плотности тока 1,5 А/дм и комнатной температуре. Сернокислый индий 70 Сульфат натри 10 ри плотности тока 1,5 А/дм, коматной температуре и рН 2,2. Покрыти из указанных электролитов осаждают толщиной 0,5-7 мкм на ленты из тугоплавких металлов толщиной 15-20 мкм. Адгези покрыти с основой определ етс двум методами. I. Метод гиб с перегибом изгибе на 180° и радиусе кривизны 30 мкм. . П. Метод термоудара. Образцы попеременно погружают в жидкий азот (температура 77 К) и этиловый спирт (температура 298 К), контролируют по вление локального;, вспучивани медных и олов нных покрытий и определ ют число термоударов, необходимых дл его возникновени . Так, в известном растворе медное покрытие на ванадии вьщерживает 1 термоудар, на ниобии 18-22, а на тантале 16-20, олов нное покрытие на ванадии выдерживает 2 термоудара-, на ниобии и тантале 1. В то же врем при обработке в предлагаемом растворе медное покрытие на ванадии, ниобии и тантале выдерживает больше 50 термоударов, а олов нное покрытие от 6-9 до 25. При испытании методом гиб с перегибом разрушение металлических , покрытий, осажденных на обработанную поверхность в предлагаемом растворе, происходит после 5-6 кратного изгиба (покгилтие индием) , 6-7 кратного изгиба (покрытие оловом) и после 10-12 кратного изгиба (покрытие медью) . -: Изобретение проиллюстрировано несколькими примерами, представленньл и в Таблице.

Фтористоводородна кислота

40%-на ., г .100%-на , г

Бромистый калий, г

ОП-10, г

Этиленгликоль Пропиленгликоль

450

330

50 1,5

37 1

1 л

гиб

Адгези по методу

, число с перегибом гибов

Claims

Адгези по методу термоударов , количество ударов50 Таким образом, предлагаемый раствор высокопроизводителен, не содержит токсичныхкомпонентов. Использование предлагаемого раств ра позвол ет получать светлые, плотные мелкокристаллические осадки олова , меди и инди на ниобии, тантале и ванадии, обладающие хорошей адгезией к основе. Формула изобретени Раствор дл катодной обработки тугоплавких металлов перед нанесение гальванических покрытий, содержащий фтористоводородную кислоту и органический раотворитель, отличаю:щ и и с тем, что, с целью повышени адгезии покрыти с основой и про . изводительности процесса, а также снижен;1Я наводораживани металла ос новы и токсичности раствора,он допол нительно содержит бромистый калий

G 12

10

25

50

7 50 и ОП-10 (полиэтиленгликолевый эфир высокомолекул рных алкилфенолов), а в качестве органического растворител - вещество, выбранное из группы, включающей дтиленгликоль, пропиленгли коль и глицерин, при следующем соотношении компонентов: Фтористоводородна кислота (40-100%-на ), г80-450 Бромистый калий, г25-50 ОП-10, г 0,5-1,5 Вещество, выбранное из группы, включающей этиленгликоль , пропилен .гликоль и глицерин, л До 1. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании 1301673, кл. С 7 В, 1973.
2.Авторское свидетельство СССР № 262296, кл. В 23 Р 1/16, 1968.
3.РЖ Хими . Технологи неорганических веществ. 1969, 6, реферат 6Л 369.