ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА НИКЕЛЬ-ВИСМУТ
ELECTROLYTE FOR DEPOSITION OF NICKEL-BISMUTH ALLOY

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава никель-висмут.
Известен электролит для осаждения сплава никель-висмут, содержащий сульфат никеля, хлорид висмута и трилон Б [1].
2
Рассеивающая способность этого электролита, измеренная в ячейке Фильда, составляет 45-50%, а скорость коррозии полученных покрытий в 0,1 н растворе серной кислоты - 2,6-4,59 г/м·ч.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка состава электролита с улучшенными свойствами.
При осуществлении технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении рассеивающей способности электролита и повышении коррозионной стойкости получаемых осадков.
Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме солей никеля и висмута и трилона Б он содержит борную кислоту и выравниватель А (бензолсульфат метилдиэтиламинометил алкилфенола полигликолевого эфира) при следующем соотношении компонентов, г/л:
- хлористый никель
40-60;
- хлористый висмут
5-15;
- трилон Б
50-60;
- борная кислота
20-30;
- выравниватель А
2-4.
Bi ЭДТА
Ni ЭДТА
Дополнительное введение борной кислоты способствует увеличению электропроводности раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Поверхностно-активное неионогенное вещество-выравниватель А, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металла, одновременно улучшая смачиваемость поверхности осадков. Трилон Б связывает ионы висмута и никеля в очень прочные трилонатные комплексы (lg β=27,90 и lg β=18,64), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.
Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли висмута, соли никеля и трилона Б. Часть трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли висмута, а вторую половину комплексона - в раствор соли никеля. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном помешивании) к раствору комплексоната висмута добавляют раствор комплексоната никеля. К полученной смеси добавляют борную кислоту и выравниватель А и доводят объем электролита до рабочего водой.
2
Электроосаждение покрытий проводят при катодной плотности тока 1,0-5,0 А/дм, температуре 20-25°C и рН раствора 1,5-2,5 при перемешивании с использованием висмутового анода.
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 1.
Рассеивающая способность предлагаемого электролита при введении в его состав борной кислоты и выравнивателя А увеличивается на 15-20% по сравнению с известным электролитом. Скорость коррозии покрытий, осажденных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем покрытий, осажденных из известного электролита.
Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать прочно сцепленные со стальной подложкой покрытия, которые не отслаиваются от основы после нагрева при 250°C в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.
Таблица 1
№ п/п
Компоненты электролита, г/л и результаты исследований
Состав по примерам
1
2
3
1
Хлористый никель
40,0
50,0
60,0
2
Хлористый висмут
5,0
10,0
15,0
3
Трилон Б
50,0
55,0
60,0
4
Борная кислота
20,0
25,0
30,0
5
Выравниватель А
2,0
3,0
4,0
6
Плотность тока, А/дм<sup>2</sup>
1,0
3,0
5,0
7
Температура, °C
20,0
22,0
25,0
8
рН
1,5
2,0
2,5
9
Перемешивание, об/мин
60,0
60,0
60,0
10
Выход по току, %
54,0
58,0
64,0
11
Содержание висмута, %
16,0
19,0
23,0
12
PC электролита (по Фильду), %
55,0
60,0
62,0
13
Скорость коррозии, г/(м<sup>2</sup>·ч)
2,2
1,7
1,5
14
Внешний вид покрытий
светло-серые, матовые
светлые, полублестящие
светлые, гладкие, блестящие
Литература
1. Поветкин В.В., Ермакова Н.А. // Защита металлов. 1985. т. 21, №4, с.643-645.