SU574485A1 - Electrolyte for high-gloss tinning - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области гальваностетии , в частности к электрохимическому осаждению блест щих покрытий олова.The invention relates to the field of electroplating, in particular to the electrochemical deposition of shiny tin coatings.

Наиболее близким к предложенному по составу компонентов  вл етс  пирофосфатный электролит лужени , содержащий олово двухлористое, калий пирофосфорнокислый , клей стол рный 1.The closest to the proposed composition of components is a pyrophosphate electrolyte for tinning containing tin dichloride, potassium pyrophosphate, table glue 1.

Однако такой электролит, позвол ющий получать мелкокристаллические полублест щие покрыти , неустойчив вследствие накоплени  в ием четырехвалентного олова.However, such an electrolyte, which allows to obtain fine crystalline semi-bright coatings, is unstable due to the accumulation of tetravalent tin in it.

Кроме того, в известном электролите осаждение покрытий при высоких плотност х тока возможно только при повышенных температурах .In addition, in a known electrolyte, deposition of coatings at high current densities is possible only at elevated temperatures.

Предложенный электролит отличаетс  от известного тем, что с целью повышени  стабильности электролита и расширени  интервала рабочих плотностей тока он дополнительно содержит пирофосфорную кислоту, сульфосалициловую кислоту и аммоний фосфорнокислый одноза.мещенный при следующем соотношении компонентов, г/л:The proposed electrolyte differs from the well-known in that in order to increase the stability of the electrolyte and extend the range of operating current densities, it additionally contains pyrophosphoric acid, sulfosalicylic acid, and ammonium phosphate acid in a single component ratio, g / l:

Олово двухлористое40-60Tin dichloride 40-60

Калий пирофосфорнокислый240-260Potassium pyrophosphate 240-260

Пирофосфориа  кислота20-25Pyrophosphoric acid 20-25

Сульфосалипилова  кислота25-35Sulfosalipilova acid25-35

Аммоний фосфорнокислыйAmmonium phosphate

однозамещенный35-45monosubstituted35-45

Клей стол рный1-2,5Glue table рный1-2,5

Электролит готов т следующим образом. Необходимое количество двухлористого олова раствор ют в воде, подкисленной НС1 (3 мл НС1 на I л воды), и раствор приливают к раствору пирофосфата кали  при перемешивании . Затем ввод т пирофосфорную кислоту, растворы сульфосалициловой кислоты и однозамещенного фосфата ам.мони . Раствор кле  добавл ют последним.The electrolyte is prepared as follows. The required amount of tin dichloride is dissolved in water acidified with HCl (3 ml HCl per I liter of water), and the solution is added to the potassium pyrophosphate solution with stirring. Then pyrophosphoric acid, solutions of sulfosalicylic acid and monosodium ammonium phosphate are introduced. The glue solution is added last.

В присутствии пирофосфорной кислоты олово образует достаточно прочные и протонированные комплексыIn the presence of pyrophosphoric acid, tin forms sufficiently strong and protonated complexes.

устойчивыеresilient

и 5п(НзР207)2, разр д котоSn (H2P207)2 рых протекает с высокой пол ризацией, что обеспечивает получение блест щих покрытий в интервале плотностей тока 1 -15 А/дм.and 5p (HzP207) 2, the discharge of Sn (H2P207) 2 flows with high polarization, which provides brilliant coatings in the range of current densities of 1-15 A / dm.

Растворение анодов протекает активно, без пассивировани , так как пирофосфорна  кислота св зывает образующиес  ионы олова в прочные комплексы. Низкий рН электролита (,5) в присутствии пирофосфорной кислоты также способствует активно .му растворению анодов. Вследствие нормального протекани  анодного процесса анодное окисление олова из двухвалентнойThe dissolution of the anodes proceeds actively, without passivation, since pyrophosphoric acid binds the formed tin ions into strong complexes. The low pH of the electrolyte (, 5) in the presence of pyrophosphoric acid also contributes actively to the dissolution of the anodes. Due to the normal anodic process, the anodic oxidation of tin from bivalent

фор.мы до Sn+ не происходит, что приводит 3 к повышению стабильности электролита. Аноды сохран ют металлический блеск до нлотности тока 25 А/дм. Ионы аммони  и сульфосалицилат - ион - служат доиолнительными лигандами дл  образовани  смешанных комплексов Зп(ЫНз)2(НзР2О7)2, что такжб приводит к повышению пол ризапии и улучшению качества осадков. Кроме того, наличие сульфогруппы увеличивает блеск покрытий, а присутствие в электролите Н2РО4 улучшает его буферные свойства. При конпентрапии в электролите ЗпСЬ менее 40 г/л снижаютс  допустимые плотности тока, а при компентрацпи более 60 г/л необходимо новышать концентрацию лигандов , что отрицательно сказываетс  на устойчивости электролнта. Выбранные пределы концентрацийК4Р207,Н4Р207, СбЫзОНСООНЗОзН и ЫИ4Н2Р04 способствуют устойчивому существованию протонированных и смешанных комплексов. Корректирование электролита осуществл етс  по результатам химического анализа. Пример 1. Блест щие мелкокристаллические покрыти  осаждаютс  из электролита , содержащего, г/л: Олово двухлористое50 Калий пирофосфорнокислый250 Пирофосфорна  кислота22 Сульфосалицилова  кислота30 Аммоний фосфорнокислый однозамещениый40 Клей стол рный2 при рН 2-2,5; комнатной температуре и плотности тока 1 -15 А/дм. Накопление четырехвалентного олова в электролите не наблюдаетс . Пример 2. В электролите, содержащем, г/л: Олово двухлористое50 Калий пирофосфорнокислый250 Пнрофосфорна  кислота19 Сульфосалицилова  кислота24 Аммоний фосфорнокислый однозамещенный30 Клей стол рный2 6 при услови х, аналогичных примеру 1, осаждаютс  блест щие покрыти , но наблюдаетс  снижение выхода по току. Пример 3. При услови х, аналогичных примеру 1, в электролите, содержащем г/л: Олово двухлористое50 Калий пирофосфорнокислый250 Пирофосфорна  кислота26 Сульфосалицилова  кислота36 Аммоний фосфорнокислый однозамещенный50 Клей стол рный2 осаждаютс  полублест щие покрыти . Проверка стабильиости электролита в процессе эксплуатации по накоплению в нем Sn iпоказывает , что после пропускани  600 А-ч/л первоначальное содержание в нем Sn повышаетс  от 0,2 до 0,7 г/л. При этом осаждаютс  блест ище покрыти , аноды светлые, осадок на дне ваппы отсутствует. Рассеиваюп;а  способность электролита по методу Филда составл ет 56,7%. Получаемые покрыти  при толщине 8 мкм имеют пористость 0,2 на 1 см и микротвердость 15- 20 КГ/ММ2. Форм у л а и 3 о б р е т е н и   Электролит блест щего лужени , содержащий олово двухлористое, калий пирофосфорнокислый , клей стол рный, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности электролита и расширени  интервала рабочих плотностей тока, он дополнительно содержит ппрофосфорную кислоту, сульфосалициловую кнслоту и аммоний фосфорнокислый однозамещепный при следующем соотнощении компонентов, г/л: Олово двухлористое40-60 Калий пирофосфорнокислый240-260 Пирофосфорна  кислота20-25 Сульфосалицилова  кислота25-35 Аммоний фосфорнокислый однозамещенный35-45 Клей стол рный1-2,5 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Пурин Б. А. Электроосаждение р да металлов из комплексных (нецианистых) электролитов , Л., ЛДНТП, 1968, с. 29-31.form to Sn + does not occur, which leads to an increase in electrolyte stability. The anodes retain a metallic sheen to a current of 25 A / dm. Ammonium ions and sulfosalicylate - ion - serve as additional ligands for the formation of mixed complexes of Sn (LH3) 2 (HzP2O7) 2, which also leads to an increase in polarization and an improvement in the quality of precipitation. In addition, the presence of a sulfo group increases the gloss of the coatings, and the presence of H2O4 in the electrolyte improves its buffering properties. When concentrating in the electrolyte CPS less than 40 g / l, the permissible current densities decrease, and with concentration more than 60 g / l it is necessary to increase the concentration of ligands, which adversely affects the stability of the electrolyte. The selected concentration limits K4P207, H4P207, SIBZONSONSOZN and LI4H2P04 contribute to the sustainable existence of protonated and mixed complexes. Electrolyte correction is carried out according to the results of chemical analysis. Example 1. Brilliant crystalline coatings are precipitated from an electrolyte containing, g / l: Tin dichloride 50 Potassium pyrophosphoric acid250 Pyrophosphoric acid22 Sulfosalicylic acid30 Ammonium phosphate monosubstituted 40 Glue table 2 at pH 2-2.5; room temperature and current density of 1 -15 A / dm. The accumulation of tetravalent tin in the electrolyte is not observed. Example 2. In an electrolyte containing, g / l: Tin dichloride 50 Potassium pyrophosphate 250 Pyrophosphoric acid 19 Sulfosalicylic acid 24 Ammonium phosphate of monosubstituted30 Glue table pry2 6 under conditions similar to example 1, bright coatings are observed, but a decrease in yield is observed, but under the same conditions as in example 1, a good coating is deposited, but a yield is observed, but under the conditions, analogous to example 1, a good coating is observed, but a yield is observed, but the surface of the substrate is reduced, 6 6 Example 3. Under conditions analogous to example 1, in an electrolyte containing g / l: Tin dichloride 50 Potassium pyrophosphoric acid250 Pyrophosphoric acid26 Sulfosalicylic acid36 Monosubstituted ammonium phosphate50 Glue stolichny2 precipitated semi-shiny coatings. Checking the stability of the electrolyte during operation by accumulating Sn i in it shows that after passing 600 Ah / L, the initial content of Sn in it increases from 0.2 to 0.7 g / l. In this case, glitter and coating are deposited, the anodes are light, there is no sediment on the bottom of the vappa. The Scatter method of electrolyte is 56.7%. The resulting coatings with a thickness of 8 microns have a porosity of 0.2 to 1 cm and a microhardness of 15-20 KG / MM2. The molds are aa and 3 a b e and a brilliant tinning electrolyte containing tin dichloride, potassium pyrophosphate, is table glue, characterized in that, in order to increase the stability of the electrolyte and extend the range of operating current densities, it also contains prophosphoric acid, sulfosalicylic acid and ammonium phosphate monosubstituted with the following ratio of components, g / l: Tin dichloride40-60 Potassium pyrophosphoric acid240-260 Pyrophosphoric acid20-25 Sulfosalicylic acid25-35 Ammonium phosphoric acid th odnozameschennyy35-45 Glue table rnyy1-2,5 Sources of information received into account in the examination 1. BA Purin electrodeposition series of metals from complex (netsianistyh) electrolytes, L., LDNTP, 1968, p. 29-31.