ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ СПЛАВА СВИНЕЦ-ЦИНК
ELECTROLYTE FOR COATING SEDIMENTATION MADE OF ALLOY LEAD-ZINC

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к электролитическому осаждению сплава свинец - цинк.
Известен (авт. свид. СССР №411159, 1974) электролит для электроосаждения сплава свинец - цинк, содержащий оксид цинка, ацетат свинца, лимонную кислоту, аммиак и клей. Осажденный из этого электролита сплав свинца с цинком обладает недостаточными коррозионно-защитными свойствами.
Наиболее близким к изобретению является электролит для осаждения покрытий сплавом свинец - цинк, содержащий сульфат цинка, уксуснокислый свинец, сульфат алюминия, выравниватель А и трилон Б (патент РФ №2118671, 1997).
Однако выравниватель А ядовит, а в результате присутствия в растворе сульфат-иона в процессе работы из электролита выпадает осадок сульфата свинца.
Техническим результатом является повышение экологичности и стабильности электролита.
Поставленный технический результат достигается тем, что вместо сульфата цинка в электролит вводится нитрат цинка, вместо уксуснокислого свинца - нитрат свинца, вместо сульфата алюминия - борная кислота, вместо выравнивателя А-1,4-бутандиол и тиомочевина, при следующем соотношении компонентов, г/л: нитрат натрия 80-85; нитрат свинца 14-16; нитрат цинка 19-21; трилон Б - 14-6; тиомочевина 2-4; 1,4 - бутандиол 0,6-1,0 мл/л; борная кислота 18-22.
2
Процесс электроосаждения проводится при рН 1,3-1,6; плотности катодного тока 1,1-1,4 А/дм; температуре 20-25°С.
Введение вместо сульфатов цинка и алюминия нитрата цинка и борной кислоты устраняет из электролита сульфат-ион, который приводит к осаждению из электролита сульфата свинца, а борная кислота обладает лучшими буферными свойствами, чем сульфат алюминия, что способствует получению мелкокристаллических осадков и осветлению осадков. Введение в электролит вместо выравнивателя А 1,4-бутандиола и тиомочевины повышает экологичность электролита, так как последние не ядовиты. Тиомочевина и 1,4-бутандиол, адсорбируясь на катоде, ингибируют процесс электровосстановления катионов свинца и цинка и тем самым способствуют получению на катоде мелкокристаллических осадков, обладающих повышенными эксплуатационными свойствами (блеск, твердость), одновременно улучшая смачиваемость осадка сплава. При совместном присутствии 1,4-бутандиол и тиомочевина проявляют аддитивные свойства.
Трилон Б связывает ионы свинца и цинка в прочные трилонатные комплексы, что приводит к увеличению поляризации процессов электровосстановления ионов и улучшению качества осадка сплава. Кроме того, комплексообразование предотвращает гидролиз солей. Трилон Б также хорошо адсорбируется на катоде, что дополнительно способствует получению мелкокристаллических осадков.
Электролит готовят следующим образом.
1
3
2
4
Требуемое количество трилона Б растворяют при 80-90°С в /÷/ части необходимого для приготовления электролита объема дистиллированной воды. В приготовленном растворе трилона Б растворяют требуемые количества нитратов свинца, цинка и натрия. Раствор оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования.
Затем в раствор добавляют требуемые количества борной кислоты, 1,4-бутандиола, тиомочевины и доводят объем электролита до рабочего дистиллированной водой.
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице.
В результате использования предлагаемого электролита повышена стабильнось электролита. Электролит не содержит ядовитых органических веществ, а следовательно, экологически более безопасен.
Конкретные меры использования электролита приведены в таблице.
Компоненты электролита и параметры
Состав по примерам
1
2
3
Нитрат свинца, г/л
14
15
16
Нитрат цинка, г/л
19
20
21
Трилон Б, г/л
14
15
16
Борная кислота, г/л
19
20
21
1,4- бутандиол, мл/л
0,6
0,8
1,0
Нитрат натрия, г/л
84
85
86
Тиомочевина, г/л
2,5
3,0
3,5
Плотность катодного тока, А/дм<sup>2</sup>
1,0
1,2
1,4
рН
1,2
1,5
1,8
Температура, °С
20
20
20
Перемешивание, об/мин
60
60
60
Выход по току, %
76
77
78
Микротвердость, мПа
120
130
90
Содержание свинца в сплаве, %
1,2
1,2
1,2
Скорость коррозии в 3% водном растворе хлорида натрия, г/м<sup>2</sup>·10<sup>3</sup>
1,2
1,0
1,2
Внешний вид
матовые, светло-серые
светло-серые, с небольшим блеском
матовые, светло-серые