SU1416529A1 - Электролит дл меднени алюмини и его сплавов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гальваностегии и может быть использовано дл  непосредственного меднени  сложнопрофилированных деталей из алюмини  и его сплавов в радиоэлектронной , автомобильной и других отрасл х промышленности. Цель изобретени  - уменьшение пористости медного покрыти , увеличение прокрыва- ёмости сложнопрофилированных изделий и расширение диапазона рабочей плотности тока.. Электролит дл  меднени  содержит (г/л) : сернокисл то медь 45-100; пирофосфорнокислый натрий или калий 200-420; азотистокисльй калий 8-15; фтористый аммоний 1,5 - 2,5; фтористый дарконий 0,02-0,3. Фториды аммони  и циркони  позвол ют существенно снизить пористость медных покрытий, повысить прокры- ваемость сложнопрофилированных изделий из алюмини  и его сплавов, а также увеличить диапазон допустимых плотностей тока. 3 табл. t) (Л

Description

05

f

ю ICO

Изобретение относитс  к гальваностегии , в частности к нанесению медных покрытий гальваническим способом на издели  из алюмини  и его сплавов , и может быть использовано в радиоэлектронной промьшшенности, автомобилестроении и др.

Цель изобретени  - уменьшение пористости медного покрыти , увеличение прокрываемости сложнопрофилирован ных изделий и расширение диапазона рабочей плотности тока.

Примеры составов исследованных электролитов приведены в табл.1,

Дл  приготовлени  1 л электролита 75 г меди сернокислой раствор етс  в воде при 60 С, К раствору добавл етс  58 г кали  пирофосфорнокислого, необходимого дл  осаждени  пирофос- фата меди. Полученный осадок отмываетс  от сульфат-ионов при перемешивании водой, нагретой до 60 С, После  ромывки смесь выдерживаетс  без перемешивани  4 ч до полного осаждени  пирофосфата меди, а затем вода сливаетс  с осадка декантацией.

Оставшеес  количество кали  пирофосфорнокислого , равное 252 г, раствор етс  в отдепьном количестве воды при комнатной температуре и приливаетс  к осадку пирофосфата меди при перемешивании до полного его рас растворени .

Калий азотистокислый в количестве 12 г, аммоний фтористый в количестве 2 г и цирконий фтористый в количестве 0,16 г раствор ютс  в отдельных объемах воды. Далее к раствору аммони  фтористого приливаетс  раствор 11;иркони  фтористого. Затем этот раствор добавл етс  при перемешивании в полученный ранее раствор меди сернокислой и кали  пирофосфорнокислого Последним в электролит вводитс  при перемешивании раствор кали  азоти- стокислого.

При использовании в электролите натри  пирофосфорнокислого взамен калиевой соли 75 г меди сернокислой раствор етс  в воде при 60°С. Натрий пирофосфорнокислый в количестве 310 г/л раствор етс  при 80 С в отдельном объеме воды. Далее раствор меди сернокислой при перемешивании приливаетс  к раствору натри  пирофосфорнокислого до полного растворени  вьшадающего осадка. Остальные компоненты электролита ввод тс 

аналогично описанному. Затем объем полученного раствора доводитс  водой до 1 л и охлаждаетс  до комнатной

температуры. Требуемое значение

рН 7,5 устанавливаетс  при помощи 50%-ного раствора пирофосфорной кислоты или 30%-ного раствора гид- роксида кали .

Поверхность алюминиевых образцов подготавливаетс  по обычной технологии . Затем электролитически осаждаютс  медные покрыти , которые испытываютс  на пористость и прокрываемость сложнопрофилированньгх изделий .

Пористость медных покрытий определ етс  на образцах из технически чистого алюмини  -марки А7М с толшиной медного покрыти  6 мкм, осажденного при средней плотности тока 1,5 А/дм , которые помешаютс  в бюретку, заполненную 10%-ным раствором гидроксида кали . При этом,

отмечаетс  количество вьщелившегос  за 30 мин водорода (V), которьй  вл етс  одним из продуктов коррозии алюминиевой основы, раствор ющейс  через поры медного покрыти , Увеличекие количества водорода свидетельствует о возрастании пористости покрыти  .

Прокрываемость изделий сложного црофил  определ етс  на образцах цилиндрической формы, изготовленных из технически чистого алюмини  марки А7М, полых внутри. Длина цилиндров составл ет 60 мм, внешний диаметр 9 мм, внутренний 7 мм. После осаждени  меди толщиной 6 мкм при средней плотности тока 1,5 А/дм образцы разрезаютс  вдоль и разгибаютс . Критерием прокрьшаемости служит величина h - глубина прокрыти  внутренней поверхности цилиндра.

При определении диапазона рабочей плотности тока устанавливаютс  верхн   и нижн   границы катодной плотности тока/ Дл  определени  верхней

границы на плоские образцы из технически чистого алюмини  марки А7М наноситс  медное покрытие толщиной 6 мкм. Покрытие испытываетс  на прочность сцеплени  с основой согласно ГОСТу 9.302-79. Доброкачественным считаетс  покрытие, выдержавшее испытание . Дл  определени  нижней границы катодной плотности тока на образцы осаждаетс  медное покрытие

314

3 мкм. Доброкачественным считаетс  покрытие, полностью закрывающее алюминиевую основу. Данные приведены S табл.2.

Из табл.2 видно, что предлагаемьй электролит (примеры 1-3) обладает следующими существенными преимуществами перед известным: позвол ет получать медные покрыти , пористость которых в 1,6-1,8 раза ниже; обладает в 1,6-1,8 раза большей глубиной про- крьгааемости сложнопрофилированньо{ изделий; допускает применение в 3-4 раза большую катодную плотность тока .

Предлагаемый электролит может быть использован дл  меднени  как технически чистого алюмини  марки А7М, так и различных его сплавов, та ких как АМЦ, АЛ-2, АЛ-9, Д-16. На образцы из этих сплавов после предварительной подготовки нанос тс  медные покрыти  из электролита оптимального состава (пример 1), после чего определ ют пористость покрытий, прокрываемость изделий сложного профил  и диапазон рабочей плотности то ка. Результаты представлены в табл.3

С течением времени не наблюдаетс  химического разложени  предлагаемого раствора. Электролит может работать без дополнительных корректировок в течение длительного времени. В частности, после прохождени  100 А ч/л электричества электролит сохран ет свои технологические характеристики , за исключением рН, который следует корректировать через каждые 25 А ч/л. Рассеивающа  спо

16529 .

собность (PC) данного электролита составл ет 77-85% (в щелевой  чейке Молера с 1/h 2,8), что соответствует PC известных пирофосфатных электролитов меднени . Катодный и анодный выходы по току близки к 100%.

Преимуществами предлагаемого электролита  вл етс  то, что медные 10 покрыти  имеют мелкокристаллическую структуру, он обладает высокой рассеивающей способностью, кроме того, улучшаетс  работа медных анодов: на них отсутствует шламообразование; 15 элек-тролит обладает большой буферной емкостью, в силу чего требуетс  менее часта  корректировка рН в процессе работы.

Claims (1)

1. 20 Формула изобретени 

   Электролит дл  меднени  алюмини  и его сплавов, содержащий сернокислую медь, пирофосфорнокислый натрий

   25 или калий и азотистокислый калий, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  пористости покрыти , увеличени  прокрываемости сложнопрофилированных изделий и рас30 ширени  диапазона рабочей плотности тока, он дополнительно содержит фториды аммони  и цирко1ш  при следующем соотношении комионентов,г/л:

   Сернокисла  медь45-100

   Пирофосфорнокисльш

   натрий или калий200-420

   Азотистокислый

   калий8-15

   Фтористый аммоний1,5-2,5

   Фтористьй цирконий0,02-0,30

   Таблица 1

   12

   15

   20,16

   1,5 0,02 2,5 0,3

   Продолжение табл.1