ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА ВИСМУТ-ГАЛЛИЙ
ELECTROLYTE FOR DEPOSITION OF BISMUTH-GALLIUM ALLOY

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электролитическому осаждению сплава висмут-галлий.
2
Известен электролит для осаждения сплава висмут-галлий, содержащий соли висмута и галлия, винную кислоту, хлористый аммоний и желатину [1]. Однако из указанного электролита осаждаются рыхлые, тонкие покрытия с невысокой микротвердостью (30-35 МПа) и низкой коррозионной стойкостью (2,5-2,9 г/м·ч) в 0,1 н. растворе серной кислоты.
Задачей заявленного изобретения является повышение микротвердости и коррозионной стойкости получаемых покрытий.
Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме хлористых солей висмута, галлия и аммония, содержит трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), а в качестве добавки ПАВ - выравниватель А (бензолсульфатметилдиэтиламинометил полигликолевого эфира алкилфенола) при следующем соотношении компонентов, г/л:
- хлористый висмут - 30-40;
- хлористый галлий - 1-5
- хлористый аммоний - 20-30;
- трилон Б - 35-45
- выравниватель А - 1,5-2,5.
Bi-ЭДТА
Ga-ЭДТА
Трилон Б связывает ионы висмута и галлия в очень прочные трилонатные комплексы (lgβ=27,9 и lgβ=20,27), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.
Поверхностно-активное вещество - выравниватель А, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металлов, одновременно улучшая смачиваемость осадков.
Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли висмута, соли галлия и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли висмута, а вторую половину комплексона - в раствор соли галлия. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната висмута добавляют раствор комплексоната галлия. К полученной смеси добавляют хлористый аммоний и выравниватель А и доводят объем электролита до рабочего водой.
2
Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 1-3 А/дм, при температуре 20-25°C, рН 1,5-2,5, при перемешивании с использованием висмутового анода.
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства получаемых покрытий представлены в таблице 1.
Таблица 1
Составы электролита и свойства получаемых покрытий
Компоненты электролита (г/л) и результаты исследований
Состав по примерам
1
2
3
Хлористый висмут
30
35
40
Хлористый галлий
1
3
5
Хлористый аммоний
20
25
30
Трилон Б
35
40
45
Выравниватель А
1,5
2,0
2,5
Плотность тока, А/дм<sup>2</sup>
1
2
3
Температура, °C
20,0
22,5
25,0
Перемешивание, об/мин.
60
60
60
рН
1,5
2,0
2,5
Выход по току, %
98
97
95
Содержание галлия в сплаве, %
0,6
1,1
2,1
Микротвердость, МПа
41
45
48
Скорость коррозии, г/(м<sup>2</sup>·ч)
2,0
1,8
1,6
Внешний вид покрытий
Серые, матовые
Светло-серые, полублестящие
Светлые, гладкие, блестящие
Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,2-1,7 раза меньше, чем покрытий из известного электролита. Кроме того, использование предлагаемого электролита на 15-20% упрочняет получаемые покрытия по сравнению с покрытиями, осаждаемыми из известного раствора.
Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светлые, блестящие, беспористые покрытия при более высоких плотностях тока. Осадки имеют хорошее сцепление с медной основой и не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение одного часа и последующего резкого охлаждения.
Источники информации
1. БОНДАРЬ В.В. и др. Итоги науки и техники. Электрохимия, т.16. - М.: ВИНИТИ, 1980, с.49.