DE3244092A1 - Waessriges bad zur galvanischen abscheidung von gold und verfahren zur galvanischen abscheidung von hartgold unter seiner verwendung - Google Patents
Waessriges bad zur galvanischen abscheidung von gold und verfahren zur galvanischen abscheidung von hartgold unter seiner verwendungInfo
- Publication number
- DE3244092A1 DE3244092A1 DE19823244092 DE3244092A DE3244092A1 DE 3244092 A1 DE3244092 A1 DE 3244092A1 DE 19823244092 DE19823244092 DE 19823244092 DE 3244092 A DE3244092 A DE 3244092A DE 3244092 A1 DE3244092 A1 DE 3244092A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bath
- gold
- alkali metal
- cyanide
- deposition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/48—Electroplating: Baths therefor from solutions of gold
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/62—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of gold
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
Metalle, wie Kobalt, Nickel und/oder Indium werden häufig Bädern zur galvanischen Abscheidung von Gold zugesetzt,
"um hierdurch die Härte des galvanisch abgeschiedenen Metalls zu verbessern. Arbeitet man dabei mit einem genau
zusammengesetzten Bad und unter sauberer Einhaltung
bestimmter Abscheidungsbedingungen dann erhält man über einen breiten Stromdichtebereich glänzende Goldbeläge.
Der günstige Einfluß des Zusatzes solcher Metalle zu galvanischen Bädern zur Abscheidung von Gold wurde daher
bereits vor langer Zeit erkannt, und in diesem Zusammen-
'^ hang wird beispielsweise hingewiesen auf US-PS 2 812 299,
US-PS 3 149 057, US-PS 3 149 058, US-PS 3 716 463, US-PS
3 787 463, US-PS 3 856 638, US-PS 3 864 222, US-PS
3 902 977, US-PS 2 905 601, US-PS 4 076 598, US-PS
4 186 064, US-PS 4 197 172 und US-PS 4 253 920.
20
Die Härter lassen sich zwar in Form der verschiedensten Verbindungen verwenden, sie wirken sich jedoch vor allem
dann besonders günstig aus, wenn sie den entsprechenden galvanischen Bädern in Form von chelaten der jeweiligen
Metalle zugesetzt werden. Gemäß US-PS 3 149 057 wird beispielsweise das Kobaltchelat von Ethylendiamintetraessigsäure
verwendet. Aus US-PS 3 149 058 ist der Einsatz des Nickelchelat einer Aminopolycarbonsäure bekannt. Die
US-PS 3 787 463 befaßt sich mit der Verwendung von PoIv-30
aminsulfitkomplexen der Metallionen. Die US-PS 3 856 638
ist auf die Verwendung von Kobalt in Form eines Komplexes mit Aminoguanidin gerichtet. Gemäß US-PS 3 864 222 werden
Verbindungen oder Chelate zugesetzt, wie beispielsweise
Kobaltsulfat, Nickelsulfat oder Chelate dieser Metalle mit 35
Nitrilotriessigsäure oder Ethylendiaminotetraessigsäure.
Gemäß US-PS 4 186 064 wird ein vorgeformtes vollständig neutralisiertes Salz eines Kobalt- oder Nickelorgano-
BAD ORIGINAL
phosphorchelats verwendet. Aus US-PS 4 253 92 0 geht der
Zusatz der Chelatformen von Nickel oder Kobalt mit 1-Hydroxyethyliden-i,1-diphosphonsäure hervor.
Galvanische Bäder zur Abscheidung von Gold oder anderen Metallen neigen im allgemeinen zu einer Verunreinigung
durch von außen eingeschleppte Metalle unter Beein-
^O trächtigung der Stabilität des jeweiligen Bades und einer
raschen Erniedrigung der Stromausbeute„ Solchen Bädern
werden daher bereits Phosphonsäuren als Chelatbildungsmittel zugesetzt, um Verunreinigungen, wie Kupfer oder
Blei, komplex zu binden und hierdurch deren nachteilige
'5 Wirkungen zu verringern oder zu'unterbinden. Bäder, die
derartige Mittel enthalten, werden beispielsweise beschrieben
in US-PS 3 770 596, US-PS 3 672 969, US-PS 3 706 634 und US-PS 3 904-493. Natürlich ist es auch
bereits seit langem bekannt, galvanischen Bädern zur
AKJ Erzielung verschiedener Wirkungen und Vorteile verschiedene
organische Verbindungen zuzusetzen> wie beispielsweise
Glan2macher, Egalisiermittel oder Puffermittel» Es
gibt jedoch bisher keine sogenannten Allzweckbäder, die gegenüber einer Verunreinigung stabil und resistent sind
und die sich unter hoher Abscheidungsgeschwindigkeit
und über einen breiten Stromdichtebereich so betreiben lassen, daß harte und glänzende Beläge aus praktisch
reinem Gold gebildet werden=
Infolge der oben erwähnten Nachteile der bekannten Bäder
ist Aufgabe der Erfindung nun die Schaffung eines neuen
Bades zur galvanischen Abscheidung von Gold, das als Härter Kobalt, Nickel und/oder Indium enthält, über einen
breiten Bereich an Stromdichte,pH-Werten und Temperaturen stabil und wirksam ist und sich vor allem zur Bildung
galvanischer Überzüge unter Einsatz von Traggestell-, Tonnen-, Streifen- und Hochgeschwindigkeitsverfahren
verwenden läßt. Durch ein solches Bad sollen sich Hartgoldbeläge abscheiden lassen, die im Verhältnis zu ihrer
hohen Härte nur sehr geringe Mengen an gleichzeitig abgeschiedenen anderen Metallen enthalten. Weiter soll sich
ein derartiges Bad einfach und in wirtschaftlicher Weise formulieren lassen, und es soll zugleich in hohem Ausmaß
einer Beeinträchtigung durch eine Verunreinigung durch andere Metalle widerstehen. Schließlich sollen sich unter
Verwendung eines derartigen Bades über einen breiten Bereich an Stromdichten, pH-Werten und Temperaturen unter
Anwendung der verschiedensten galvanischen Techniken und Apparaturen harte und glänzende Goldbeläge abscheiden
15 lassen.
Die obige Aufgabe wird nun erfindungsgemäß gelöst durch
ein wässriges Bad zur galvanischen Abscheidung von Gold, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es pro Liter
wässriger Lösung enthält:
(A) ein Alkalimetallgoldcyanid in einer Menge f die etwa
bis 41 g Gold entspricht, berechnet als Metall,
(B) freies Alkalimetallcyanid in einer Menge, die eine
Ausfällung von Metall verhindert,
(C) eine wirksame Menge eines Elektrolyts und
30 (D) etwa 0,05 bis 10,0 g Kobalt, Nickel, Indium oder
ein Gemisch hiervon in Form eines Chelats mit einem hydrolysierten Interpolymer aus einem Methylvinylether
oder einem Ethylvinylether und Maleinsäureanhydrid,
und einen pH-Wert von etwa 3,0 bis 13,0 hat.
Der gelöste Elektrolyt im erfindungsgemäßen wässrigen
Bad besteht vorzugsweise aus einer schwachen organischen Säure, und insbesondere aus Zitronensäure, Gelegentlich
kann auch die Verwendung einer anorganischen Säure zur Bildung eines Teils des Elektrolyts erforderlich sein>
und hierbei handelt es sich dann zweckmäßigerweise um eine anorganische Säure* die in der Lösung für Phosphat-,.
Nitrat- und/oder Sulfatreste sorgt. Das erfindungsgemäße
Bad enthält im allgemeinen zusätzlich auch noch ein Alkalimetallhydroxid zur Einstellung des pH-Werts, und
dieses Alkalimetallhydroxid ist genauso wie das Alkalimetallgoldcyanid
und das Alkalimetallcyanid vorzugsweise eine Kaliumverbindung. Das erfindungsgemäße Bad hat insbesondere
einen sauren pH-Wert, nämlich am besten einen
pH-Wert im Bereich von 4 bis 6, und eine Dichte von etwa
1,025 bis 1,265 g/cm3, wobei das Interpolymerisat, aus dem das Chelat gebildet wird, am besten ein Poly(methylvinylether/Maleinsäureanhydrid)harz
ist« Das Chelat ist im Bad im allgemeinen in einer solchen Menge vorhanden,
daß die maximale Konzentration des Härtermetalls etwa 4,0 g/l ausmacht und insbesondere etwa 0,2 bis 1,5 g/l
beträgt« Bäder zur industriellen Abscheidung von Gold
enthalten gewöhnlich etwa 0,2 bis 0,3 g Härter pro Liter (in Chelatform), während Bäder zur galvanischen Abscheidung
von Dekorgold den Härter normalerweise in Mengen von
etwa 0,5 bis 1,5 g/l enthalten.
™ Zur Erfindung gehört weiter auch ein Verfahren zur galvanischen
Abscheidung von Hartgold auf einem Werkstück, das eine elektrisch leitende Oberfläche aufweist, indem man
ein solches Werkstück in ein galvanisches Bad zur Abscheidung von Gold der oben angegebenen Art taucht. Hierbei
wird die Temperatur des Bades auf einem Wert zwischen etwa
20 und 750C gehalten und zwischen dem Werkstück und einer
Anode eine solche elektrische Spannung angelegt, daß sich eine Stromdichte von etwa 0>T bis 165 A/dm2 am Werkstück
ergibt. Nach galvanischer Bildung eines entsprechenden Hartgoldbelags in der gewünschten Stärke wird das vergoldete
Werkstück aus dem Bad genommen.
Die galvanische Abscheidung wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 35 bis 500C durchgeführt,
wobei sich insbesondere ein Arbeiten am unteren Ende dieses Temperaturbereichs empfiehlt, wenn man Dekorgold
abscheiden möchte, und wobei am oberen Temperaturbereich vor allem dann gearbeitet werden soll, wenn industrielle
oder technische Goldbeläge gewünscht werden. Im erstgenannten Fall wird am besten bei einer Stromdichte von
unter etwa 5,0 A/dm2 gearbeitet, während im letztgenannten Fall am besten Stromdichten bis zu 75 A/dm2 angewandt
werden. Eine Bewegung des Bads und/oder des Werkstücks führt im allgemeinen zu den besten Ergebnissen, wobei die
zur Bildung optimaler Beläge benötigte Stromdichte normalerweise wenigstens in einem gewissen Ausmaß abhängig ist
von der Art der Bewegung oder Durchmischung der Elektrolysezelle,
Die mit dem erfindungsgemäßen Bad und unter Anwendung des beschriebenen Verfahrens erhaltenen besonderen Ergebnisse
sind weitgehend zurückzuführen auf den Einsatz des beschriebenen Metallchelats. Das zur Bildung des Chelats
verwendete Interpolymerisat ist zwar bereits bekannt und im Handel erhältlich, doch wurden daraus bisher keine
chelate hergestellt, und dem Stand der Technik lassen sich keinerlei Hinweise oder Angaben entnehmen, wonach die
Verwendung eines Komplexes aus einem solchen Chelat und Kobalt, Nickel oder Indium in einem Bad zur galvanischen
Abscheidung von Gold mit den vorliegend geltend gemachten *" und oben erwähnten besonders günstigen Ergebnissen verbunden
wäre.
Das Maleinsäureanhydridinterpolymerisat dürfte erstmalig in US-PS 2 047 398 (= US Re 23,514) beschrieben worden
sein., Darin wird angegeben, daß solche Harze mit Alkalien,
Erdalkalien und ähnlichem Salze bilden können, und daß sie sich alkylieren oder amidieren lassen oder daß sie
auch mit anderen organischen Verbindungen reagieren können. Diese Copolymerisate lassen sich daher für die
verschiedensten industriellen Anwendungen einsetzen,, insbesondere
zur Herstellung von Lacken, Imprägniermaterialien, elektrischen Isolationsmaterialien, Klebstoffen
und Formgegenständen. Weiter wird darin auch darauf hingewiesen, daß sich diese Copolymerisate als Textilhilfsmittel
verwenden lassen. Es finden sich darin jedoch keinerlei Anregungen oder Hinweise, daß sich aus solchen
Interpolymerisaten Metallderivate herstellen lassen würden oder daß die Harze direkt in galvanischen Bädern verwendet werden könnten.
Aus US-PS 2 752 281 ist bekannt, daß sich durch Umsetzung
von Iod mit einem Copolymerisat aus Methylvinylether und Maleinsäureanhydrid eine germizid wirksame Lösung
bilden läßt. Entsprechendes geht auch aus US-PS 3 087 853 hervor, worin Umsetzungsprodukte oder Komplexe
von Iod mit verschiedenen wasserlöslichen Polymeren, vorzugsweise Maleinsäureanhydrid-Vinyl-Copolymerisate
gemäß der oben erwähnten US-PS 2 047 398, beschrieben
werden, und als Beispiel hierfür ein Methylvinylether-
30 copolymerisat erwähnt wird.
Das erfindungsgemäß zu verwendende Methylvinylether/Maleinsäureanhydrid-Chelat
führt im vorliegenden wässrigen Bad zu optimalen Ergebnissen, da es ein äußerst wirksames
Allzweckbad darstellt, das glänzende Hartgoldabscheidungen
mit einer Reinheit von praktisch 24 Karat ergibt. Erfindungsgemäß dürften jedoch auch homologe Copolymerisate
geeignet sein, und zwar insbesondere Ethylvinylderivate.
BAD ORIGINAL
Unabhängig davon handelt es sich dabei jedoch um wirkliche Copolymerisate, nämlich Interpolymerisate, die sich
durch eine hohe homogene Verteilung der Monomereinheiten auszeichnen, welche darin in praktisch äquimolaren
Mengen vorhanden sind. Das Molekulargewicht des polymerisierten
Materials kann natürlich schwanken, und es ist erfindungsgemäß nicht kritisch, ein Produkt mit
irgendeinem bestimmten Molekulargewichtswert zu verwenden, sofern das Material unter den jeweils gewünschten Arbeitsbedingungen
im Bad ausreichend löslich und nicht zu viskos ist. Eine zu hohe Viskosität würde nämlich beispielsweise
zu einer Erhöhung der Ausschleppung aus dem Bad führen, was natürlich nicht erwünscht ist. Das zur
Bildung des erfindungsgemäß benötigten Chelats verwendete Interpolymerisat ist unter der Warenbezeichnung GANTREZ
von der Firma GAF Corporation, New York, NY, V.St.A.,
im Handel erhältlich, und hierunter wird eine Familie wasserlöslicher linearer Polyelektrolytharze verstanden.
Diese Harze gibt es in mehreren Molekulargewichtsbereichen,
wobei GANTREZ AN-119 ein niedermolekulares Harz dartsellt, GANTREZ AN-139
und GANTREZ AN-149 ein Harz mit mittlerem Molekulargewicht ist
und GANTREZ AN-169 ein verhältnismäßig hochmolekulares
25 Produkt darstellt. Von der gleichen Firma sind auch
hydrolysierte Formen solcher Harze im Handel erhältlich, und diese werden unter den Warenbezeichnungen GANTREZ S-95
und GANTREZ S-97 vertrieben. Diese Produkte unterscheiden sich voneinander praktisch in ihren Viskositäten in wäss-
^" riger Lösung, wobei das erstgenannte Produkt über eine
niedrigere Viskosität verfügt. Alle oben erwähnten und unter der Warenbezeichnung GANTREZ vertriebenen Produkte
eignen sich zur Bildung der im erfindungsgemäßen Bad benötigten Metallchelate, wobei die Hydrolyse entsprechener
AN-Harze zur Säureform vor der Umsetzung mit dem Metallion bewerkstelligt wird. Die Umsetzung zwischen dem
jeweiligen Metallion und dem hydroIysieben Polymerisat
unter Bildung des entsprechenden Metallchelats dürfte
BAD ORIGINAL
nach folgender Gleichung ablaufen: 5
OCH3
- CH - CH - CH 4n + nM —>- -JCH2 ~ CH - CH - CH-Jn
o=c c=o o=c c=o
OH OH 0 0
\ / ■ ■ M
Hierin bedeutet der Index η die Anzahl an sich wiederholenden
Monomereinheiten im Interpolymerisat und die entsprechende Anzahl an damit komplex gebundenen Metallatomen, während M für Kobalt, Nickel und/oder Indium
steht.
Anstelle des obigen Reaktionsschemas mag es für den Fachmann zwar auch andere Möglichkeiten zur Herstellung
der in Rede stehenden Metallchelate geben-« Unabhängig
2-5 davon läßt sich beispielsweise das entsprechende Kobaltchelat
herstellen, indem man 5,0 g GANTREZ S-9-5 zu 75 ml
destilliertem deionisiertem Wasser gibt und das Gemisch dann auf 65,50C erwärmt. Hierauf versetzt man die warme
Lösung langsam mit 1 g Kobaltcarbonat (oder einem son-
^® stigen löslichen Salz hiervon), wobei man solange rührt,
bis die Umsetzung zwischen dem Salz und dem Interpolymerisat beendet ist, was sich durch das Aufhören der Gasentwicklung
äußert. Sodann wird soviel weiteres deionisiertes Wasser zugegeben, daß sich eine Lösung mit einem
Volumen von insgesamt 100 ml ergibt, worauf man das Ganze
auf Raumtemperatur abkühlt. Das hierdurch erhaltene Produkt ist klar rot und enthält 5,0 g Kobalt pro Liter,
und zwar als Metall bestimmt. Dieses Material wird im
folgenden als Cobaltchelat Ä bezeichnet.
c Zur Herstellung einer Lösung mit einem Kobaltgehalt von
10,0 g/l, was im folgenden als Kobaltchelat B bezeichnet wird, vermischt man 15 g GANTREZ-S-95-Harz zuerst mit
200 ml Wasser und versetzt das Ganze nach Erwärmen auf die oben angegebene Temperatur, dann unter Rühren mit
-in 5 g Kobaltcarbonat. Nach etwa einstündiger Umsetzungszeit hört die Gasbildung auf, worauf man das Volumen
der Lösung durch Zugabe von weiterem deionisiertem Wasser auf 2 50 ml einstellt und die Lösung auf Raumtemperatur
abkühlt.
Die oben angegebenen Verfahren können auch zur Bildung entsprechender Nickelchelate verwendet werden, indem man
statt Kobaltcarbonat hier Nickelcarbonat verwendet. Hierdurch gelangt man dann jedoch zu einer klar grünen
Lösung und keiner rotgefärbten Lösung,
Zur Bildung eines Godlbelags mit maximaler Härte unter optimalen Arbeitsbedingungen ist in bestimmten Fällen die
Anwendung einer verhältnismäßig hohen Konzentration an Metallchelat wünschenswert, wobei jedoch eine Metallchelatmenge,
die 10g Metall pro Liter ergibt, die praktische obere Grenze zu sein scheint. Eine hohe Konzentration
an Leqierunqsmetall ist natürlich dann unerwünscht,
wenn man hochreine Goldbeläge haben möchte, und im allgemeinen wird mit einer solchen Chelatmenge gearbeitet,
daß sich im Bad eine Metallkonzentration von etwa 0,05 bis 4,0 g /1 ergibt, wobei die jeweilige Konzentration
in starkem Ausmaß von dem beabsichtigten Anwendungszweck
des Bades abhängig ist. Ein zur Bildung von Dekorgold verwendetes Bad weist daher am besten eine Konzentration
an gleichzeitig abzuscheidendem Metall von etwa 0,5 bis 1,5 g/l auf, während bei industriellen Abscheidungen das
Bad am besten etwa 0,2 bis 0,3 g Metall pro Liter enthält.
BAD ORIGINAL
-.-13-
Unabhängig davon zeichnet'sich das vorliegende wässrige
Bad jedoch besonders dadurch aus, daß sich unter seiner Verwendung besonders harte Goldbeläge abscheiden lassen,
obwohl in den Abscheidungen nur ganz geringe Mengen an Härtermetall vorhanden sind. Darauf wird im Zusammenhang
mit den später folgenden Beispielen noch näher eingegangen. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß im Bad
]0 im. allgemeinen keine signifikante Menge an freiem Maleinsäureanhydridinterpolymerisat
vorhanden sein soll, da sich hierdurch die Stromausbeute erniedrigt.
Die Menge an Alkalimetallgoldcyanid kann im erfindungsgemäßen
Bad zwar allgemein zwischen nur etwa 1 g und bis zu 41 g Gold pro Liter ausmachen, sie beträgt vorzugsweise
jedoch etwa 2,5 bis 15 g Gold pro Liter. Zur
Stabilisierung des Bades empfiehlt sich im allgemeinen die Zugabe von freiem Älkalimetallcyanidy da die verschiedenen
Metalle offensichtlich in einer Konkurrenz bezüglich der komplexbildenden Cyanidionen stehen, so daß
es zu einer Ausfällung der wesentlichen Metalle kommt, falls die Cyanidkonzentration zu gering ist- Die Menge an
freiem Alkalimetallcyanid soll im allgemeinen wenigstens 0,05 g/l, und vorzugsweise zumindest 0,25 g/l, ausmachen.
Andererseits besteht in Abhängigkeit vom pH-Wert des Bades die Neigung zur Bildung von gasförmigem Wasserstoffcyanid,
falls die Konzentration an freiem Cyanid zu hoch ist. Die praktische obere Grenze für die Menge an freiem AlkalimetaLlcyanid
im Bad liegt daher in den meisten Fällen bei etwa 3,75 g/l. ZweckmäßigerWeise führt man das zu
verwendende freie Alkalimetallcyanid in die Goldcyanidlösung ein, bevor man dieser die anderen Bestandteile
zumischt, und auch dies dient wiederum zur Sicherstellung
35 einer optimalen Badstabilität.
Die Menge an Elektrolyt kann innerhalb breiter Grenzen schwanken, und die primär leitenden Bestandteile werden
im allgemeinen in Konzentrationen von etwa 15 bis 250 g/l c zugesetzt, wobei die Elektrolytmenge normalerweise jedoch
nicht über 180 g/l hinausgeht. Die Zusammensetzung des Elektrolyts ist nicht kritisch, wobei die Verwendung einer
ziemlichen Menge einer schwachen organischen Säure, wie Apfelsäure, Ameisensäure, Bernsteinsäure oder Borsäure,
in und insbesondere Zitronensäure, im allgemeinen zu den
besten Ergebnissen führt. Dies gilt im übrigen unabhängig davon, ob der Elektrolyt einen anorganischen Säurerest,
wie Phosphat, Sulfat oder Nitrat, enthält oder nicht. Es läßt sich praktisch jede leitende Säure oder jedes
leitende Salz verwenden, sofern hierdurch keine störenden Ionen eingeführt werden, wobei man normalerweise sowohl
ein Salz als auch eine Säure, beispielsweise Kaliumcitrat und Zitronensäure, verwendet, um hierdurch den
pH-Wert des Bades durch geeignete Pufferung zu stabili-
20 sieren.
Die Betriebsbedingungen für das erfindungsgemäße Bad können ebenfalls innerhalb breiter Grenzen schwanken,
und dies bedeutet, daß dieses Bad für praktisch jede Technik anwendbar ist, nach der Gold in herkömmlicher
Weise galvanisch abgeschieden wird» Die Arbeitstemperaturen liegen im allgemeinen zwischen-20 und 75°C, wobei
Temperaturen von 35 bis 500C bevorzugt sind, und zwar
in gewisser Abhängigkeit von dem zu bildenden Belag und dem hierzu angewandten Verfahren. Die Stromdichte liegt
normalerweise im Bereich von 0,1 bis 165 A/dm2, und zwar
ebenfalls wiederum in Abhängigkeit von der jeweiligen Art der Anwendung des Bades. Das Bad kann zwar einen pH-Wert
von bis zu 13 haben und immer noch stabil sein, wobei dem Glanzbereich bei einem pH-Wert von über dem
Neutralpunkt jedoch ziemliche Grenzen gesetzt sind. Infolgedessen hat das Bad vorzugsweise einen pH-Wert von
etwa 3,0 bis 7,0, und insbesondere von etwa 4,0 bis 6,0.
Der optimale pH-Wert ist abhängig von angewandten Abscheidverfahren,
den für die Abscheidung gewünschten Eigenschäften und der Zusammensetzung des Bades,. wobei hier
vor allem die Art des Metallhärterkomplexes wichtig ist*
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Leitfähigkeit muß das Bad schließlich auch eine bestimmte Dichte von im allgemeinen
zwischen etwa 1,025 und 1,265 g/cm3 habenο
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die verschiedensten Arten an Abscheidvorrichtungen verwendet
werden, beispielsweise Vorrichtungen in Form von Tonnen oder Rahmengestellen oder Vorrichtungen, die unter
hoher Geschwindigkeit eine kontinuierliche und selektive Abscheidung ermöglichen» Eine gute Bewegung des Werkstücks
und/oder des Bades führt im allgemeinen zu optimalen Ergebnissen, und aus dem gleichen Grund soll auch
für eine Filtration des Bades gesorgt werden, wobei sich hierdurch zudem auch VerfahrensSchwierigkeiten unterbinden
lassen«, Zusätzlich zur herkömmlichen galvanischen Abscheidung
mit Gleichstrom kann auch eine pulsierende Abscheidung angewandt werden, wodurch sich zufriedenstellende gute und
nicht poröse Abscheidungen unter verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit unter proportionaler Erniedrigung der
Konzentration des Metallbestandteils bilden lassen.
Es können die verschiedensten Anoden verwendet werden, beispielsweise Anoden aus Gold, rostfreiem Stahl, Platin,
platinbeschichtetem Tantal oder Graphit. Das Material, aus dem der Galvanisiertank oder das sonstige Gefäß besteht,
soll gegenüber dem jeweiligen Bad inert sein, und diese Gefäße bestehen daher zweckmäßigerweise aus Polypropylen,
mit Kautschuk ausgekleidetem Stahl, Polyvinylchlorid oder
^ sonstigen geeigneten Materialien.
BAD ORlGlMAL
32A4092
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen weiter erläutert. Alle darin enthaltenen Teilangaben
verstehen sich in Gewichtsteilen, sofern nichts anderes gesagt ist. Es werden die bereits vorher beschriebenen
Kobalt- und Nickelchelate verwendet. Die Härteangaben
sind Knoop-Härtewerte, und sie stellen jeweils den Mittelwert aus einer Reihe von Versuchen unter Verwendung
eines 25 g schweren Belastungswerkzeugs dar.
Es wird eine Reihe galvanischer Bäder hergestellt und in einer üblichen Hull-Zelle untersucht, um hierdurch den
Stromdichtebereich, in welchem sich ein glänzender Goldbelag bilden läßt, und die Wirksamkeit des Bades zu ermitteln.
Die Zusammensetzungen der verwendeten Bäder (Bäder A bis H), die Arbeitsbedingungen und die damit
erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle I hervor.
BAD ORIGINAL
CO CO | g/i | to | A | KD | B | C | D | Cn | E | F | ——' | G | H |
Oi O | g/i | cn | 90,0 | O | 60,0 | 90,0 | 60,0 | 90,0 | O | 60,0 | |||
g/i | 90,0 | Tabelle I | 60,0 | 90,0 | 60,0 | 90,0 | 60,0 | ||||||
Zusammensetzung | ml/1 | 60,0 | 60,0 | 150,00 | 60,0 | 150,00 | |||||||
Kaliumnitrat | g/i | 1,5 | |||||||||||
Zitronensäure | g/i | 11,48 | 8,2 | 11,48 | 8,2 | 10,57 | 11,3 | ||||||
Monokaliumphosphat | g/i | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 12,0 | 12f0 | 12,0 | 12,0 | ||||
Phosphorsäure | ml/1 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | ||||
Kaliumhydroxict | ml/1 | 50,0 | 50,0 | ||||||||||
Kaliumgoldcyanid (68%) | ηύ,Λ | 50,0 | 50,0 | 25,0 | |||||||||
Kaliumcyanid | 25,0 | 25,0 | 25,0 | ||||||||||
Kobaltchelat (A) | g/i | ||||||||||||
Kobaltchelat (B) | g/i | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 8,2 | ' 8,2 | ||||
Nickelchelat | 0,250 | 0,250 | 0,500 | 0,500 | 0,250 | 0,250 | 0,250 | 0,250 | |||||
Badbedingungen | 1,102 | 1,112 | 1,102 | 1,112 | 1,115 | 1,098 | 1,120 | 1,115 | |||||
Gold (als Metall) | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0. | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,06 | |||||
Kobalt/Nickel (als Metall) | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |||||
Dichte (g/cm3) | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | |||||
pH (elektrometrisch) | 32,2 | 32,2 | 32,2 | 32,2 | 32,2 | 32,2 | 32,2 | 32,2 | |||||
Stromstärke (Ampere) | |||||||||||||
Zeit (Minuten) | 0-0,2 | 0-0,2 | 0-0,2+ | 0-0,2+ | 0-0,2+ | 0-0,1 | 0-0,1 | 0-0,2 | |||||
Temperatur (0C) | 48,2 | 49,8 | 46,9 | 45,7 | 42,4 | 56,1 | 57,5 | 36,0 | |||||
Ergebnisse | |||||||||||||
Glanzbereich (A/dm2) | |||||||||||||
Leistung (mg/Ampere ° Minute) | |||||||||||||
Alle Bäder bleiben klar und stabil, mit Ausnahme der Bäder E bis H, bei welchen sich verhältnismäßig geringe
Mengen an Niederschlägen bilden, und hierbei handelt es sich aufgrund einer Analyse um Verbindungen aus Gold und
Kobalt bzw, aus Gold und Nickel. Dies zeigt, daß gemäß der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Bades hier zweckmäßigerweise als Bestandteil des Elektro-]0 lyts, wie sich durch Vergleich mit den Bädern B, D und G
ergibt, auch noch eine schwache organische Säure verwendet werden soll.
15 Beispiel 2 Teil A
Unter Verwendung des Bads A von Beispiel 1 plattiert man bei einem pH-Wert von 4,0 einen platinierten Tantalcoupon
und zwei Messingcoupons unter Anwendung einer Stromdichte von 0,1 A/dm2„ Die dabei auf dem Tantalcoupon erhaltene
Abscheidung wird abgestreift und analysiert, wodurch sich ergibt, daß sie aus 99,79 % Reingold besteht, wobei der
Rest aus 0,19 % Kobalt, 0,014 % Kupfer, 0,005 % Eisen und 0,001 % Nickel besteht, und zwar jeweils in Gewichtsprozent
ausgedrückt. Die auf einem der Messingcoupons vorhandene Abscheidung wird bezüglich ihrer Härte analysiert,
wodurch sich ein Härtewert von 206 ergibt, und dieser
30 Wert stellt einen Mittelwert aus fünf eindrucktiefen
Messungen dar. Die Abscheidung auf dem anderen Messingcoupon wird ebenfalls analysiert, und hierbei ergibt sich
eine Dichte von 16,35 g/cm3. Unter Verwendung dieses Bades führt man ferner auch eine galvanische Abscheidung
1^ in einer Hull-Zelle bei einer Stromdichte von 0,5 A/dma
durch, wodurch sich eine Stromausnutzung von 48,3 mg pro Ampere-Minute ergibt.
Teil B
β Man erhöht den pH-Wert des oben in Teil A verwendeten
Bades durch Zugabe von Kaliumhydroxid auf 4*4 und wiederholt
die Abscheidverfahren, wobei man jeweils die in einer Hull-Zelle erhaltene Stromausnutzung und die
Härte des gebildeten Belags ermittelte Die Stromausnutzung erhöht sich hierbei auf 6-6*7 mg /Ampere -Minute,
während die Härte 199 beträgt=
Teil C
Die in Teil A beschriebenen Versuche werden unter Verwendung
des Bads F von Beispiel 1 wiederholt. Der hierdurch erhaltene Belag enthält 99,95 % Gold»-0,014 % Kobalt,
0,002 % Kupfer, 0,005 % Eisen und 0,033 % Nickel, Er hat eine Knoop-Härte von 170 und weist eine Dichte von 17,32
g/cm3 auf. In der Hull-Zelle ergibt sich eine Stromausnutzung
von 54,8 mg/Ampere-Minute.
Die obigen Versuche zeigen die Eignung der erfindungsgemäßen Bäder zur Bildung von Hartgoldäbscheidungen, die
überraschenderweise nur geringe Konzentrationen an gleichzeitig
abgeschiedenem Härtermetall enthalten, und es geht daraus ferner hervor, daß sich dies unter hoher Stromausnutzung
erreichen läßt.
30
30
Teil A 35
Zur Herstellung einer galvanischen Lösung mit einem Gesamtvolumen von 3,8 1 gibt man zu einer entsprechenden
Menge an destilliertem deionisiertem Wasser 90,0 g/l
Kaliumeitrat, 90,0 g/l Zitronensäure, 21,1 g/l Kaliumhydroxid,
25,0 ml/1 Kobaltchelat B, 12,0 g/l 68%-iges β Kaliumgoldcyanid und 0,25 g/l Kaliumcyanid, Das hierdurch
erhaltene Bad enthalt 8,2 g/l Gold (als Metall) und 0,308 g/l Kobalt (ebenfalls als Metall). Es hat eine
Dichte von 1,115 g/cm3 und weist einen pH-Wert von 4,4
auf.
Unter Verwendung des obigen Bads führt man eine Reihe galvanischer Abscheidungen bei einer Temperatur von
32,20C und unter Anwendung einer Stromdichte von 0,1 A/dm2 durch, wobei man als Kathode jeweils einen Messing-IS
coupon verwendet. Der Betrieb des Bades wird periodisch unterbrochen nachdem jeweils auf einem der Coupons eine
Abscheidung von 45,5 mg/Ampere-Minute erfolgt ist, worauf man das Bad wieder auf seine ursprüngliche Goldkonzentration
ergänzt und zur Abscheidung einen neuen Coupon verwendet. Die Abscheidung wird intermittierend
solange fortgeführt, bis im Bad ein vollständiger Goldumsatz erreicht ist. Die Ausnutzung des Bades schwankt
von Versuch zu Versuch zwar etwas, sie entspricht jedoch einem Mittelwert von etwa 55 mg/Ampere-Minute. Das Bad
bleibt während der gesamten Versuche klar und zeigt keinerlei Anzeichen einer Zerstörung. Die Qualität aller
erhaltenen Abscheidungen ist ausgezeichnet.
30 Teil B
Die oben unter Teil A beschriebene Versuchsreihe wird wiederholt, wobei man anstelle der dortigen galvanischen
Lösung hier jedoch ein Bad gleicher Zusammensetzung verwendet, das abweichend davon Nickelchelat anstelle von
Kobaltchelat enthält und dessen Menge an Kaliumhydroxid nur 12,15 g/l beträgt. Die Lösung hat eine Dichte von
1,104 g/cm3 und einen pH-Wert von 4,0. Ihre Konzentration
3244D92
an Nickel (als Metall) beträgt 0,220 g/1. Die bei galvanischen
Abscheidungen unter Verwendung dieser Lösung erhaltenen Ergebnisse sind mit den gemäß Teil A erhaltenen
Ergebnissen vergleichbar=
In ähnlicher Weise wie bei Teil A von Beispiel 3 stellt man ein Bad mit einem Volumen von 38 1 her, das 8,2g
Gold pro Liter und 0,250 g Kobalt pro Liter (jeweils auf Metall bezogen) enthält, einen pH-Wert von 4,36 hat und
über eine Dichte von 1,115. g/cm3 verfügt,. Die galvanische
Abscheidung wird bei einer Temperatur von 32,20C unter Verwendung einer Trommel betrieben, die einen Durchmesser
von 9 cm hat und eine Länge von 14 cm aufweist und die
1800 zylindrische Teilchen (12,5 mm Länge und 3,2 mm
Durchmesser) enthält, was einer Gesamtoberfläche von 26,65 dm2 entspricht» Die Stromstärke beträgt 5,0 A,
und die Abscheidungszeit macht 52 Minuten aus, wobei die Stromdichte bei 0,174 A/dm2 liegt.
es werden insgesamt 20 Ladungen der angegebenen Teile
plattiert, wobei insgesamt 401,4 g Gold verbraucht werden. Jeweils nach dem zehnten, dem fünfzehnter) und dem zwanzigsten
Versuch werden Härtebestimmungen vorgenommen. Die Messungen werden an drei Punkten durchgeführt, nämlich
an der Kante und an Punkten, die 0,3 mm und 0,6 mm von der Kante an der Außenoberfläche entfernt liegen. Je nach
dem Meßpunkt ergeben sich Härtewerte für die Teile nach dem zehnten Versuch zwischen 194 und 20 5, für die Teile
nach dem fünfzehnten Versuch zwischen 182 und 203 und
für die Teile nach dem zwanzigsten Versuch zwischen 176,5 und 191. Während des ganzen Versuchs bleibt das
Bad klar, und es treten keinerlei Anzeichen irgendeiner Ausfällung oder sonstigen Zersetzung während der
Elektrolyse auf. Die gleichen Teile lassen sich vielmehr der Reihe nach unter Bildung von Goldbelägen mit einer
c Stärke von 50 μ plattieren, ohne daß es hierbei zu einem
Abblättern kommt, wobei die Beläge gleich hochglänzend bleiben. Gerade dieses Verfahren ist auf die besondere
Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Bäder zurückzuführen.
Teil A
Zur Herstellung eines galvanischen Bades bildet man eine Lösung aus 90,0 g/l Kaliumeitrat, 90,0 g/l Zitronensäure,
50 ml/1 Nickelchelat, 12,0 g/l 68%-igem Kaliumgoldcyanid,
0,25 g/l Kaliumcyanid und soviel Kaiiumhydroxid, daß
sich für das Bad ein pH-Wert von 4,1 ergibt. Das Bad enthält 8,2 g/l Gold und 0,500 g/l Nickel, jeweils auf
Metall bezogen, und es hat eine Dichte von 1,102 g/cm3 . Die Abscheidung wird unter Verwendung einer Hochgeschwindigkeitslaborzelle
gemäß US-PS 4 102 770 durchgeführt, wobei man eine Nickelkathode verwendet, bei einer Badtemperatur
von 54,40C arbeitet, und am Werkstück in einem
Fall eine Stromdichte von 5,0 A/dm2 und im anderen Fall
am Werkstück eine Stromdichte von 10,0 A/dm2 aufrechterhält. Beim ersten Versuch kommt es zu einer Abscheidung
aus dem Bad unter einer Stromausnutzung von 47 mg/ Ampere-Minute. Es wird ein glänzender und gleichförmiger
Belag mit einer Härte von 2 08 gebildet. Beim zweiten Versuch mit der höheren Stromdichte beträgt die Stromausnutzung
46,6 mg/Ampere-Minute, wobei ein halbglänzender
und gleichförmiger Belag mit einer Härte von 210 nach
der Knoop-Skala entsteht.
3244032
Teil B
Zur Herstellung eines Bades vermischt man 9Oj1O g/l
Kaliumeitrat, 90,0 g/l Zitronensäure, 23,0 ml pro Liter
Kobaltchelat B, 12,0 g/l Kaliumgoläcyanid, 0,25 g/l
Kaliumcyanid und soviel Kaliumhydroxid miteinander t daß
sich eine Lösung mit einem pH-Wert von 4,4 ergibt. Das
Bad enthält 8,2 g/l Gold und 0,230 g/l Kobalt, jeweils
auf Metall bezogen. Die Abscheidung wird unter einer Temperatur und unter Bedingungen betrieben, wie sie
oben für Teil B beschrieben wurden, und zwar wiederum unter Verwendung einer Nickelkathode» Unter Anwendung
einer Stromdichte Von 5,0 A/dm2 erhält man unter Verwendung dieses Bades einen glänzenden und gleichförmigen
Belag mit einer Härte von 250 auf der Knoop-Skala, wobei
die Stromausnutzung 61 mg/Ampere-Minute beträgt. Bei einer
Stromdichte von 10 A/dm2 gelangt man wiederum zu einem glänzenden und gleichförmigen Belag, der eine Härte von
201 aufweist, und hier macht die Stromausnutzung 69 mg/Amp^re-Minüte aus.
25 Teil C ..-.'■■■.
Der Kobaltgehalt des bei obigem Teil B verwendeten Bades wird auf eine Konzentration von 0,530 g/l eingestellt,
wobei die obigen Versuche wiederholt werden. Auf diese on
JU Weise gelangt man zu glänzenden und gleichförmigen Belägen mit einer Härte von 219 bei Anwendung einer Stromdichte von 5 A/dm2 und mit einer Härte von 209 unter Arbeiten mit einer Stromdichte von 10 A/dm2, wobei die Stromausnutzung 65 mg bzw. 59 mg/Ampere-Minute
JU Weise gelangt man zu glänzenden und gleichförmigen Belägen mit einer Härte von 219 bei Anwendung einer Stromdichte von 5 A/dm2 und mit einer Härte von 209 unter Arbeiten mit einer Stromdichte von 10 A/dm2, wobei die Stromausnutzung 65 mg bzw. 59 mg/Ampere-Minute
beträgt.
Teil D
Der Kobaltgehalt des gemäß Teil B verwendeten Bades wird
auf 1/0 g/l eingestellt, wodurch man wiederum zu
glänzenden und gleichförmigen Belägen gelangt«, Bei einer Stromdichte von 5 A/dm2 ergibt sich eine Knoop-Härte von
224 unter einer Stromausnutzung von 55 mg/Ampere-Minute, während bei einem Arbeiten mit einer Stromdichte von
10 A/dm2 die Knoop-Härte bei 213 liegt und die Stromausnutzung
58 mg/Ampere-Minute beträgt»
15 Teil E
Das obige Verfahren wird unter Erhöhung der Dichte des
Bades auf 1,142 g/cm3 (vom vorherrschenden Wert von 1,097
g/cm3) wiederholt, wobei man die Eigenschaften der damit erhaltenen Abscheidungen erneut bestimmt. Hierbei
ergeben sich stets glänzende und gleichförmige Beläge unter Stromausnutzungen von 65 bzw» 64 bei Anwendung
einer Stromdichte von 5 A/dm2 bzw, von 10 A/dm2. Die
niedrigere Stromdichte führt zu einem Belag mit einer Knoop-Härte von 215, während sich bei Anwendung der höheren
Stromdichte ein Belag mit einer Härte von 180 ergibt.
Beispiel 6 30
Es wird eine Lösung hergestellt aus 22,5 g/l Kaliumnitrat, 40,0 g/l Kaliumeitrat, 50,0 g/l Zitronensäure, 25,0 ml/1
Kobaltchelat, 6,0 g/l Kaliumgoldcyanid und 0,12 g/l Kaliumcyanid. Das hierdurch erhaltene Bad enthält 4,1 g/l
Gold und 0,2 5 g/l Kobalt, jeweils auf Metall bezogen. Es hat einen pH-Wert von 3,5 und eine Dichte von 1,059
BAD ORIGINAL
- 25 1
g/cm3. In einer Reihe von Hull-Zellen führt man bei
Temperaturen von jeweils 48,90C unter Anwendung von
drei verschiedenen Stromstärken, nämlich 0,5, 1,0 und
2,0 A solange entsprechende Abscheidungen durch, daß sich jeweils eine Abscheidungsdauer von 1 Ampere-Minute
ergibt, nämlich von 2, 1 und 0,5 Minuten=. Bei 0,5
A ergibt das Bad einen Glanzbereich von 0 bis 0,2+ A/dm2 unter einer Stromausnutzung von 46,2 mg/Ampere-Minute,
bei 1 A beträgt der Glanzbereich 0 bis 0,4 A/dm2 unter einer Stromausnutzung von 40,7 mg/Ampere-Minute ■,
während sich bei 2 A der Glanzbereich bis tu 0,8 A/dm2
erstreckt und die Stromausnutzung 39,3 mg/Ampere-Minute
15 beträgt.
Teil B
Die Versuche von Teil A werden wiederholt, wobei man das
Bad jedoch mit 25 ml/1 Kobaltchelat versetzt. Unter Anwendung
der angegebenen Stromstärken ergeben sich Abscheidungen mit den gleichen Glanzbereichen, wobei die Werte
für die Stromaüsnutzung bei 0,5 A, 1,0 A und 2,0 A hier
jedoch bei 30,2 mg, 26,0 mg und 17,7 mg pro Ampere-Minute
liegen»
Teil C 30
Die unter Teil A beschriebenen Versuche werden unter Zugabe von soviel Kaliumhydroxid wiederholt, daß sich
Bäder mit pH-Werten von 6,5, 7,6 und 9,1 ergeben. Die
erhaltenen Bäder bleiben dabei jeweils stabil und zeigen
keinerlei Anzeichen irgendeiner Zerstörung. Die mit diesen Bädern erhaltenen Glanzbereiche sind jedoch wesentlich
enger als bei Verwendung eines stärker sauren Bades.
5 Zur Herstellung eines Indiumchelats gibt man 2,2 7 g
Indiumsulfat in Form einer Lösung in 30 ml destilliertem deionisiertem Wasser zu einer Lösung von 7,5 g GANTREZ
S-95 in 50 ml Wasser mit einer Temperatur von etwa 65,5°C. Sodann bringt man das Volumen der Lösung durch Zugabe von
weiterem Wasser auf 100 ml und kühlt die erhaltene klare
Lösung dann ab. Sie enthält 10 g/l Indium als Metall ausgedrückt.
15 Teil A
Unter Verwendung der obigen Lösung stellt man ein galvanisches Bad mit einem Volumen von 1 1 her, indem man
25 ml dieser Lösung mit 22,5 g/l Kaliumnitrat, 40,0 g/l Kaliumeitrat, 50,0 g/l Zitronensäure, 6,0 g/l Kaliumgoldcyanid
und 0,125 g/l Kaliumcyanid vermischt. Das erhaltene Bad hat einen pH-Wert von 3,5 und weist eine
Dichte von 1,062 g/cm3 auf. Es enthält 4,1 g Gold und
0,25 g Indium, jeweils auf Metall bezogen. 25
Unter Verwendung dieses Bades führt man dann in einer
Hull-Zelle bei einer Temperatur von 320C über eine Zeitdauer
von 2 Minuten unter Anwendung einer-Stromstärke von 0,5 A und Rühren mit einem Flügelrührer eine Abscheidung
durch. Hierbei gelangt man über einen Stromdichtebereich von etwa 0 bis 0,1 A/dm2 zu glänzenden Belägen, wobei die
Stromausnutzung 51 mg/Ampere-Minute beträgt.
Teil B . ' .-
Das in Teil A beschriebene Bad versetzt man jeweils mit 25,0 ml/1 der oben beschriebenen Lösungen von Kobaltchelat
und Nickelchelat,. so daß sich ein Bad mit jeweils 0,25 g der jeweiligen Metalle ergibt. Unter Verwendung
dieses Bades führt man dann in einer Hull-Zelle während
1 Ampere-Minute unter Anwendung der gleichen Temperatur sowie unter Rühren mit einem Flügelrührer Abscheidungen
durch. Es wird bei Stromstärken von 2,0, 1,0 und 0,5
A über Zeitdauern von 0,5, 1,0 und 2,0 Minuten gearbeitet, wodurch sich Beläge mit Glanzbereichen (in A/dm2) und
Stromausnutzungen (in mg/Ampere-Minute) wie folgt ergeben:
0-0,8^/17,0, 0-0,4+/24,0 und 0-0,2+/28,0.
Aus obigen Ausführungen und Beispielen ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen und ein Härtermetall enthaltenden
Bäder zur galvanischen Abscheidung von Gold stabil sind und über breite Bereiche an Stromdichten, pH-Werten und
Temperaturen betrieben werden können, und daß sich diese Bäder hervorragend eignen für Hochgeschwindigkeitsabscheidungen
auf Gestellen, in Trommeln oder an Streifen. Unter Verwendung dieser Bäder lassen sich Goldbeläge mit hoher
Härte bilden, die im Vergleich zur erzielbaren Härte eine nur geringe Konzentration an gleichzeitig abgeschiedenen
anderen Metallen enthalten. Die Bäder lassen sich einfach und wirtschaftlich formulieren, und sie sind in
hohem Ausmaß beständig gegenüber einem Einfluß durch Kupfer, Blei und sonstige metallische Verunreinigungen,
Neben einem neuen Bad zur galvanischen Abscheidung von Gold ist die Erfindung auch noch auf ein neues und
besonders1 wirksames Verfahren zur galvanischen Abscheidung
harter und glänzender Goldbeläge gerichtet, das über einen
breiten Bereich an Stromdichten, pH-Werten und Temperaturen durchgeführt werden kann und das sich auf die
- 28 1
verschiedenen herkömmlichen Apparaturen und Methoden zur galvanischen Abscheidung von Gold anwenden läßt.
Claims (1)
- ACR-24-GEAmerican Chemical & Refining Company y Inc.,, Waterbury,Connecticut, V.St^A.Wässriges Bad zur galvanischen Abscheidung von Gold und Verfahren zur galvanischen Abscheidung vonHartgold unter seiner VerwendungPatentansprüche^u 1a Wässriges Bad zur galvanischen Abscheidungvon Gold, dadurch gekennzeichnet , daß es pro Liter wässriger Lösung enthälti(A) ein Alkalimetallgoldcyanid in einer Menge e die etwa1 bis 41 g Gold entspricht, berechnet als Metall,(B) freies Alkalimetallcyanid in einer Menge, die eine Ausfällung von Metall verhindert,(C) eine wirksame Menge eines Elektrolyts und(D) etwa 0,05 bis 10,0 g Kobalt, Nickel, Indium oder ein Gemisch hiervon in Form eines Chelats mit einem hydrolysierten Interpolymer aus einem Methylvinylether oder einem Ethylvinylether und Maleinsäureanhydrid,und einen pH-Wert von etwa 3,0 bis 13,0 hat.2, Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus einer schwachen organischen Säure und gegebenenfalls einem Salz einer solchen Säure besteht, dessen Menge von 0 bis zu einer wirksamen Menge reicht.3. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Säure Zitronensäure ist.4. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus einem Gemisch aus der schwachen organischen Säure und einer anorganischen Säure besteht, die für Phosphat-, Nitrat- und/oder Sulfatreste sorgt.5. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein Alkalimetallhydroxid zur Einstellung20 des pH-Werts auf den angegebenen Bereich enthält.6ο Bad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Alkalimetallgoldcyanid, Alkalimetallcyanid und Alkalimetallhydroxid entsprechende Kaliumverbindungen enthält.7. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert von weniger als etwa 7,0 hat und eine Dichte von 1,025 bis 1,2 65 g/cm3 aufweist.8. Bad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert von etwa 4,0 bis 6,0 hat.9ο Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Hartgoldunter Verwendung eines Bads nach den Ansprüchen 1, 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad bei einer '" Temperatur von etwa 2 0 bis 750C und einer Stromdichte von etwa 0,1 bis 165 A/dm2 betrieben wird.10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad einen pH-Wert von etwa 4,0 bis 6,0 hat und bei einer Temperatur von etwa 35. bis 5Ö°C sowie einer Stromdichte von maximal 75 A/dm2 betrieben wird, wobei man während der galvanischen Abscheidung entweder das Bad und/oder das galvanisch zu überziehende Werkstück bewegt«11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad bei einer Temperatur von über etwa 400C und bei einer Stromdichte von wenigstens 5,0 A/dm2 betrieben wird, wobei man unter einer sogenannten Hochgeschwindigkeitsabscheidung arbeitet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/330,706 US4396471A (en) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | Gold plating bath and method using maleic anhydride polymer chelate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3244092A1 true DE3244092A1 (de) | 1983-06-23 |
DE3244092C2 DE3244092C2 (de) | 1989-03-02 |
Family
ID=23290963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823244092 Granted DE3244092A1 (de) | 1981-12-14 | 1982-11-29 | Waessriges bad zur galvanischen abscheidung von gold und verfahren zur galvanischen abscheidung von hartgold unter seiner verwendung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4396471A (de) |
JP (1) | JPS58110687A (de) |
CA (1) | CA1211410A (de) |
CH (1) | CH652150A5 (de) |
DE (1) | DE3244092A1 (de) |
FR (1) | FR2519031B1 (de) |
GB (1) | GB2112397B (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4670107A (en) * | 1986-03-05 | 1987-06-02 | Vanguard Research Associates, Inc. | Electrolyte solution and process for high speed gold plating |
US4758630A (en) * | 1986-10-27 | 1988-07-19 | Richardson-Vicks Inc. | Denture stabilizing zinc and strontium salts of ave/ma copolymer |
US4857159A (en) * | 1987-03-25 | 1989-08-15 | The Standard Oil Company | Electrodeposition recovery method for metals in polymer chelates |
JP2779207B2 (ja) * | 1989-06-06 | 1998-07-23 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
DE10340197B3 (de) * | 2003-08-27 | 2004-09-23 | Siemens Ag | Verfahren zum elektrochemischen Abscheiden von Metallen aus einem Elektrolyt |
JP4945193B2 (ja) * | 2006-08-21 | 2012-06-06 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. | 硬質金合金めっき液 |
EP2848714B1 (de) * | 2008-04-22 | 2016-11-23 | Rohm and Haas Electronic Materials LLC | Verfahren zum Nachfüllen von Indiumionen in Indium-Elektroplattierzusammensetzungen |
DE102013109400A1 (de) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | Harting Kgaa | Kontaktelement mit Goldbeschichtung |
JP2017186627A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | 小島化学薬品株式会社 | 硬質金めっき溶液 |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2047398A (en) * | 1930-06-26 | 1936-07-14 | Ig Farbenindustrie Ag | Artificial resins and process of making them |
US2752281A (en) * | 1953-06-01 | 1956-06-26 | Rohm & Haas | Iodine dissolved in aqueous solutions of maleic anhydride-vinyl ether copolymers |
US2812299A (en) * | 1949-05-05 | 1957-11-05 | Birle & Co K G | Electrolytic deposition of gold and gold alloys |
US2905601A (en) * | 1957-08-13 | 1959-09-22 | Sel Rex Corp | Electroplating bright gold |
US3149058A (en) * | 1959-12-31 | 1964-09-15 | Technic | Bright gold plating process |
US3149057A (en) * | 1959-04-27 | 1964-09-15 | Technic | Acid gold plating |
US3672969A (en) * | 1970-10-26 | 1972-06-27 | Lea Ronal Inc | Electrodeposition of gold and gold alloys |
US3706634A (en) * | 1971-11-15 | 1972-12-19 | Monsanto Co | Electrochemical compositions and processes |
US3716463A (en) * | 1971-08-30 | 1973-02-13 | Auric Corp | Bright gold alloy electroplating bath and process |
US3770596A (en) * | 1972-07-21 | 1973-11-06 | Auric Corp | Gold plating bath for barrel plating operations |
US3787463A (en) * | 1972-02-24 | 1974-01-22 | Oxy Metal Finishing Corp | Amine gold complex useful for the electrodeposition of gold and its alloys |
US3856638A (en) * | 1971-08-20 | 1974-12-24 | Auric Corp | Bright gold electroplating bath and method of electroplating bright gold |
US3864222A (en) * | 1973-03-26 | 1975-02-04 | Technic | Baths for Electrodeposition of Gold and Gold Alloys and Method Therefore |
US3902977A (en) * | 1973-12-13 | 1975-09-02 | Engelhard Min & Chem | Gold plating solutions and method |
US3904493A (en) * | 1972-08-10 | 1975-09-09 | Oxy Metal Industries Corp | Gold sulfite baths containing organophosphorus compounds |
US4076598A (en) * | 1976-11-17 | 1978-02-28 | Amp Incorporated | Method, electrolyte and additive for electroplating a cobalt brightened gold alloy |
US4186064A (en) * | 1977-07-20 | 1980-01-29 | Technic, Inc. | Method and electrolyte for electrodeposition of bright gold and gold alloys |
US4197172A (en) * | 1979-04-05 | 1980-04-08 | American Chemical & Refining Company Incorporated | Gold plating composition and method |
US4253920A (en) * | 1980-03-20 | 1981-03-03 | American Chemical & Refining Company, Incorporated | Composition and method for gold plating |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3087853A (en) * | 1956-07-02 | 1963-04-30 | Gen Aniline & Film Corp | Water soluble compositions consisting essentially of iodine and a water soluble oxygen containing polymer |
GB1052380A (de) * | 1964-09-08 | |||
FR1478334A (fr) * | 1965-05-06 | 1967-04-28 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur à base de métaux bivalents, sa préparation et ses applications, en particulier pour la polymérisation d'éthers cycliques |
US3407126A (en) * | 1965-12-23 | 1968-10-22 | Ibm | Electrodeposition of magnetic thin films |
US3424597A (en) * | 1966-04-08 | 1969-01-28 | Shipley Co | Electroless nickel plating |
-
1981
- 1981-12-14 US US06/330,706 patent/US4396471A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-11-29 DE DE19823244092 patent/DE3244092A1/de active Granted
- 1982-11-30 CA CA000416692A patent/CA1211410A/en not_active Expired
- 1982-12-13 JP JP57218241A patent/JPS58110687A/ja active Granted
- 1982-12-14 CH CH7273/82A patent/CH652150A5/de not_active IP Right Cessation
- 1982-12-14 FR FR8220954A patent/FR2519031B1/fr not_active Expired
- 1982-12-14 GB GB08235542A patent/GB2112397B/en not_active Expired
Patent Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2047398A (en) * | 1930-06-26 | 1936-07-14 | Ig Farbenindustrie Ag | Artificial resins and process of making them |
US2812299A (en) * | 1949-05-05 | 1957-11-05 | Birle & Co K G | Electrolytic deposition of gold and gold alloys |
US2752281A (en) * | 1953-06-01 | 1956-06-26 | Rohm & Haas | Iodine dissolved in aqueous solutions of maleic anhydride-vinyl ether copolymers |
US2905601A (en) * | 1957-08-13 | 1959-09-22 | Sel Rex Corp | Electroplating bright gold |
US3149057A (en) * | 1959-04-27 | 1964-09-15 | Technic | Acid gold plating |
US3149058A (en) * | 1959-12-31 | 1964-09-15 | Technic | Bright gold plating process |
US3672969A (en) * | 1970-10-26 | 1972-06-27 | Lea Ronal Inc | Electrodeposition of gold and gold alloys |
US3856638A (en) * | 1971-08-20 | 1974-12-24 | Auric Corp | Bright gold electroplating bath and method of electroplating bright gold |
US3716463A (en) * | 1971-08-30 | 1973-02-13 | Auric Corp | Bright gold alloy electroplating bath and process |
US3706634A (en) * | 1971-11-15 | 1972-12-19 | Monsanto Co | Electrochemical compositions and processes |
US3787463A (en) * | 1972-02-24 | 1974-01-22 | Oxy Metal Finishing Corp | Amine gold complex useful for the electrodeposition of gold and its alloys |
US3770596A (en) * | 1972-07-21 | 1973-11-06 | Auric Corp | Gold plating bath for barrel plating operations |
US3904493A (en) * | 1972-08-10 | 1975-09-09 | Oxy Metal Industries Corp | Gold sulfite baths containing organophosphorus compounds |
US3864222A (en) * | 1973-03-26 | 1975-02-04 | Technic | Baths for Electrodeposition of Gold and Gold Alloys and Method Therefore |
US3902977A (en) * | 1973-12-13 | 1975-09-02 | Engelhard Min & Chem | Gold plating solutions and method |
US4076598A (en) * | 1976-11-17 | 1978-02-28 | Amp Incorporated | Method, electrolyte and additive for electroplating a cobalt brightened gold alloy |
US4186064A (en) * | 1977-07-20 | 1980-01-29 | Technic, Inc. | Method and electrolyte for electrodeposition of bright gold and gold alloys |
US4197172A (en) * | 1979-04-05 | 1980-04-08 | American Chemical & Refining Company Incorporated | Gold plating composition and method |
DE2948999A1 (de) * | 1979-04-05 | 1980-10-09 | American Chem & Refining Co | Galvanisches bad zur abscheidung von gold |
US4253920A (en) * | 1980-03-20 | 1981-03-03 | American Chemical & Refining Company, Incorporated | Composition and method for gold plating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS614919B2 (de) | 1986-02-14 |
GB2112397B (en) | 1985-09-18 |
FR2519031A1 (fr) | 1983-07-01 |
FR2519031B1 (fr) | 1986-05-23 |
JPS58110687A (ja) | 1983-07-01 |
CH652150A5 (de) | 1985-10-31 |
DE3244092C2 (de) | 1989-03-02 |
CA1211410A (en) | 1986-09-16 |
GB2112397A (en) | 1983-07-20 |
US4396471A (en) | 1983-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2555834C2 (de) | Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Chrom | |
EP2116634B1 (de) | Modifizierter Kupfer-Zinn-Elektrolyt und Verfahren zur Abscheidung von Bronzeschichten | |
DE832982C (de) | Elektrolyt und Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Kupfer | |
DE3875227T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines bades fuer die elektroplattierung einer binaeren zinn-kobalt-, zinn-nickel- oder zinn-blei- legierung und damit hergestelltes elektroplattierungsbad. | |
DE3012999C2 (de) | Bad und Verfahren zur galvanischen Abscheidung von hochglänzenden und duktiler Goldlegierungsüberzügen | |
DE3447813A1 (de) | Waessriges saures bad sowie ein verfahren zur galvanischen abscheidung von zink oder zinklegierungen | |
DE860300C (de) | Kupfer- und Zinnsalze enthaltender Elektrolyt zur Erzeugung von Kupfer-Zinn-Legierungsueberzuegen und Verfahren zum Erzeugen dieser UEberzuege | |
DE3011991C2 (de) | Verfahren zur Elektroplattierung eines Stahlbandes mit einer glänzenden Zn-Ni-Legierung | |
DE3244092A1 (de) | Waessriges bad zur galvanischen abscheidung von gold und verfahren zur galvanischen abscheidung von hartgold unter seiner verwendung | |
DE2608644C3 (de) | Glanzzinkbad | |
DE1250712B (de) | Galvanisches Nickelsulfamatbad und Verfahren zum Abscheiden von Nickeluberzugen | |
EP3067444B1 (de) | Abscheidung von dekorativen palladium-eisen-legierungsbeschichtungen auf metallischen substanzen | |
CH629541A5 (de) | Verfahren zur elektrolytischen abscheidung einer eisenlegierung. | |
DE3712511C2 (de) | ||
WO2015000010A1 (de) | Elektrolytbad sowie objekte bzw. artikel, die mithilfe des bades beschichtet werden | |
DE3509367C1 (de) | Bad und Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Gold/Zinn-Legierungsueberzuegen | |
DE1952218A1 (de) | Verfahren und Mittel zum galvanischen Verzinnen | |
DE2511119A1 (de) | Zusatzmittel fuer die elektroplattierung | |
DE804278C (de) | Elektrolyt zum galvanischen Erzeugen von UEberzuegen aus Nickel und Nickellegierungen auf Metall und Nichtleitern | |
DE2439656C2 (de) | Wäßriges saures Bad zur galvanischen Abscheidung einer Zinn-Nickel-Legierung | |
DE69030176T2 (de) | Schutz von bleienthaltenden anoden während der elektrobeschichtung mit chrom | |
DE815882C (de) | Verfahren zur Erzeugung von Niederschlaegen auf Metallflaechen durch Elektrolyse | |
DE2948999C2 (de) | Wässriges, saures Bad zur galvanischen Abscheidung von Gold und Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Hartgold unter seiner Verwendung | |
DE3021665A1 (de) | Stark saures goldlegierungsbad | |
EP0163944A2 (de) | Wässrige, saure, Nickel- und Cobalt-Ionen enthaltende Elektrolyte zur galvanischen Abscheidung von harten, anlaufbeständigen, weiss glänzenden Legierungsüberzügen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: SPOTT, G., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
8330 | Complete disclaimer |