ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА МЕДЬ-ГЕРМАНИЙ
ELECTROLYTE FOR DEPOSITION OF COPPER-GERMANIUM ALLOY

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-германий.
2
4
2
Известен электролит для осаждения сплава медь-германий, содержащий хлорид меди, оксид германия, щелочь и винную кислоту [1]. Указанный электролит характеризуется низкой рассеивающей способностью (по Филду 35-39%) и из него осаждаются покрытия плохого качества (низкая коррозионная стойкость в 0,1н. растворе НSO, равная 8,9-9,2 г/м·ч, и низкая микротвердость, равная 110-130 МПа) [1].
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение гальванических покрытий с улучшенными свойствами.
При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий.
Указанный технический результат достигается тем, что электролит для осаждения сплава медь-германий, кроме соли меди, оксида германия и щелочи, дополнительно содержит трилон Б (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) и уксуснокислый аммоний; в качестве медьсодержащего компонента используется сернокислая медь при следующем соотношении компонентов, г/л:
сернокислая медь
40-50
оксид германия
3-5
гидроксид калия
30-40
трилон Б
40-50
уксуснокислый аммоний
20-30
Cu ЭДТА
2
Трилон Б связывает ионы меди в очень прочные трилонатные комплексы (lg β=18,8), что препятствует гидролизу, улучшает стабильность электролита и сближает потенциалы восстановления ионов соосаждаемых элементов. Дополнительное введение уксуснокислого аммония способствует увеличению электропроводности раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Процесс осаждения проводят при рН электролита 8,5-9,5, катодной плотности тока 1,5-3,5 А/дм и температуре 20-25°С при непрерывном перемешивании с использованием медных анодов. Электролит готовят следующим образом: трилон Б растворяют при 80-90°С в 1/3-1/4 необходимого для приготовления электролита объема дистиллированной воды. В отдельных порциях воды растворяют соль меди и щелочь. Затем в растворе щелочи при нагревании растворяют оксид германия. Далее раствор трилона Б при непрерывном перемешивании вливают в раствор сернокислой меди. К полученной смеси добавляют (при перемешивании) щелочной раствор оксида германия и уксуснокислый аммоний, а затем доводят объем электролита до рабочего дистиллированной водой. Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 1.
Таблица 1
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий
№ п/п
Компоненты электролита, г/л, и результаты исследований
Состав по примерам
1
2
3
1
Сернокислая медь
40
45
50
2
Оксид германия
3
4
5
3
Гидроксид калия
30
35
40
4
Трилон Б
40
45
50
5
Уксуснокислый аммоний
20
25
30
6
Плотность тока, А/дм<sup>2</sup>
1,5
2,5
3,5
7
Температура, °С
20
22
25
8
рН
8,5
9,0
9,5
9
Перемешивание, об/мин
60
60
60
10
Выход по току, %
78
75
72
11
Содержание германия, %
1,7
2,6
3,1
12
Рассеивающая способность, %
54
58
63
13
Скорость коррозии, г/(м<sup>2</sup>·ч)
4,6
4,5
4,2
14
Микротвердость, МПа
190
205
215
15
Внешний вид покрытий
Светло-розовые матовые
Серо-розовые ровные
Темно-розовые гладкие
Рассеивающая способность предлагаемого электролита за счет повышения поляризации катода при введении в его состав трилона Б и уксуснокислого аммония увеличивается на 25-30% по сравнению с известным. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем осажденных из известного электролита. Микротвердость покрытий из заявляемого электролита на 10-15% выше, чем микротвердость осадков из существующего раствора.
Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать прочносцепленные с медной подложкой покрытия, которые не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.
Источник информации
1. Крутецкая В.Н., Блаватник В.М. Ученые записки Ярославского технолог. института, 1971, №1, с.262-268.