Низькоконцентрований електроліт для отримання матових мідних покриттів

Реферат: UA 95484 U UA 95484 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до гальванотехніки, зокрема до нанесення мідних покриттів із кислих електролітів, і може бути використана в радіотехнічній, електронній, машинобудівній та приладобудівній галузях промисловості. Відомий електроліт для осадження покриття на основі міді [1], до складу якого входять, г/л: сірчанокисла мідь (п'ятиводна) 75100 пірофосфат калію 297330 нітрат амонію 4,08,0 трилон Б 16,823,5 ксантеновий барвник (моль/л) 0,000050,00006 азобарвник (моль/л) 0,000050,00006. Відомий також електроліт міднення сталі [2], що містить, г/л: азотнокислу мідь 180500 внутрішню сіль трифенілметанових сполук 0,050,15 сіль бромноватої або йодноватої кислоти 0,21,0 сіль оксигенвміщуючої кислоти металу, що вибирають з групи, до якої входять ванадій, хром, молібден, вольфрам і марганець 0,010,8 моногідрат 1,5-диметил-2феніл-4-(метилнатрійметиленсульфонатаміно)-піразолон-3 0,020,08. 2 При густині струму 1070 А/дм та температурі 1835 °C виділяються світло-рожеві дрібнокристалічні матові мідні покриття з виходом міді за струмом 97-100 %. Недоліками обох вищезгаданих електролітів є складність їхньої регенерації через багатокомпонентний склад кожної системи та неможливість їх утилізації. Відомий електроліт [3] зі співвідношенням компонентів: азотнокисла мідь 30,2030,30 трилон Б 1,902,00 азотна кислота 15,7516,00. Отримання якісних блискучих покриттів міді з нього досягається при наступних умовах 2 електролізу: катодна густина струму 24 А/дм , температура 1525 °C, постійне перемішування розчину. Однак недоліками цього електроліту є внутрішні напруги в блискучих покриттях та утворення мікротріщин в покриттях товщиною 2527 мкм. Найближчим аналогом запропонованої корисної моделі за сукупністю ознак є кислий електроліт міднення [4] з наступним співвідношенням компонентів, г/л: азотнокисла мідь 725970 хлориста мідь 0,350,7 хінон 0,21,0. Наведений електроліт забезпечує електрохімічне виділення матових мідних покриттів з 2 виходом міді за струмом 100±0,1 % при катодній густині струму до 35 А/дм . Недоліками цього аналогу є його нестійкість внаслідок перетворення хінону в гідрохінон при зберіганні та проведенні електролізу. Крім того, при підвищеній густині струму мідь виділяється у вигляді крупнокристалічних, нерівномірних за товщиною осадів, зі слідами пітингу. В основу корисної моделі поставлено задачу створення електроліту міднення з низькими концентраціями шкідливих компонентів за умов отримання матових дрібнокристалічних мідних покриттів та з метою вирішення задачі економії матеріалів, охорони навколишнього середовища та покращення умов праці в гальванічних цехах. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому електроліті міднення [4] замість хінону та хлористої міді вводять пірофосфат калію в якості комплексанта і азотну кислоту для створення рН в такому співвідношенні компонентів, г/л: Cu(NO3)2·3H2O 30,2030,30 пірофосфат калію 0,961,00 1 UA 95484 U 5 10 азотна кислота 15,7516,00. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак і досягнутим результатом пояснюється наступним: електроліт міднення з низькими концентраціями компонентів дозволяє 2 отримувати якісні матові покриття при густині струму 26 А/дм , температурі 1825 °C та постійному перемішуванні розчину, катодний вихід міді за струмом 97-100 %. Зі збільшенням товщини покриття залишається дрібнокристалічним. Підготовку електроліту здійснюють наступним чином. Потрібну кількість азотнокислої міді розчиняють у воді, добавляють азотну кислоту. Домішку пірофосфату калію розчиняють у окремій порції електроліту, яку вводять потім у загальний об'єм розчину. Корегування електроліту за домішкою слід проводити через 24-25 А-год./л, а за величиною рН (азотною кислотою) - через 40 А-год./л. Властивості мідних покриттів в залежності від їх товщини та густини струму наведено в таблиці. 2 jк, А/дм 1 2 3 20 25 2 4 4 26,4 26,3 53,2 6 15 δ, мкм 6 72,1 Вихід міді за струмом, % Клас чистоти Характер покриття катод. анод. 98,9 101,0 8 Світло-рожеве, матове 97,5 101,4 8 Матове, світло-рожеве, дрібнокристалічне 99,9 100,6 7-8 Рожеве, дрібнокристалічне, 99,4 101,6 7-8 нарости по краях Таким чином, запропонований низькоконцентрований електроліт міднення дозволяє 2 отримувати якісні матові дрібнокристалічні покриття при катодній густині струму 26 А/дм з катодним виходом міді за струмом 97-100 % та вирішує практичні задачі економії матеріалів, охорони навколишнього середовища, покращення умов праці в гальванічних цехах. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 945253, кл. С 25 D 3/38. 2. Авторское свидетельство СССР № 436885, кл. С 23 B 5/20. 3. Авторское свидетельство СССР № 1303632, кл. С 25 D 3/38. 4. Патент України № 26246, кл. С 25 D 3/38. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Електроліт міднення, що містить нітрат міді (II) триводної, який відрізняється тим, що з метою отримання матових мідних покриттів містить пірофосфат калію та азотну кислоту в такому співвідношенні компонентів, г/л: Cu(NO3)2·3H2O 30,20-30,30 пірофосфат калію 0,96-1,00 азотна кислота 15,75-16,00. 30 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2