Патент на изобретение №2378419
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА ЦИНК – МАРГАНЕЦ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении. Электролит содержит, г/л: сернокислый цинк 40-50; сернокислый марганец 30-40; трилон Б 50-60; сернокислый алюминий 30-40; сорбит 2-4 и воду до рабочего объема. Технический результат – повышение рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости покрытий. 1 табл.
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава цинк – марганец.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка состава электролита с улучшенными свойствами. При осуществлении технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении рассеивающей способности электролита и повышении коррозионной стойкости получаемых осадков. Указанный технический результат достигается тем, что в известном электролите для осаждения сплава цинк – марганец, содержащем сернокислые соли цинка и марганца и комплексон, особенностью является то, что он дополнительно содержит сернокислый алюминий и органическую добавку – сорбит, а в качестве комплексона трилон Б – динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты и воду, при следующем соотношении компонентов, г/л: сернокислый цинк – 40-50, сернокислый марганец – 30-40, трилон Б – 50-60, сернокислый алюминий – 30-40, сорбит – 2-4, вода – до рабочего объема. В предлагаемом электролите ионы цинка и марганца связаны в очень прочные трилонатные комплексы (lgZn ЭДТА=16,50 и lgZn ЭДТА=14,04), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита. Добавление сернокислого алюминия в электролит повышает электропроводность раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Сорбит, адсорбируясь на растущем осадке, увеличивает поляризацию катода, измельчает структуру и улучшает качество покрытий. Электролит готовят последовательным растворением в отдельных порциях дистиллированной воды соли цинка, соли марганца и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли цинка, а вторую половину комплексона – в раствор соли марганца. Смеси растворов оставляют на 10-15 мин для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната цинка добавляют раствор комплексоната марганца. К полученной смеси добавляют сернокислый алюминий и органическую добавку – сорбит и доводят объем электролита до рабочего водой. Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 1-5 А/дм2, температуре 20-25°С, рН 3-4,0 при перемешивании с использованием цинкового анода. Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице. Концентрации компонентов электролита определены экспериментально. При выходе концентрации соли цинка за нижнюю границу наблюдается слегка заметное ухудшение качества покрытий. Электролиз при высоких концентрациях соли цинка нецелесообразен из-за высоких энергозатрат и расхода реактивов. Понижение концентрации соли марганца приводит к слишком малому включению в осадок легирующего элемента – марганца. Повышение содержания соли легирующего элемента в электролите отрицательно влияет на качество покрытий – они темнеют, шелушатся, становятся шероховатыми. Понижение концентрации сернокислого алюминия приводит к ускоренному защелачиванию раствора и появлению в нем нерастворимых гидроксидных соединений соосаждаемых металлов. При высокой концентрации этого компонента падает выход сплава по току. При низком содержании сорбита формируются шероховатые крупнокристаллические осадки, при высоком – осадки темнеют. Рассеивающая способность предлагаемого электролита увеличивается на 20-25% по сравнению с известным электролитом. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, на 35-40% меньше, чем покрытий, осажденных из известного электролита. Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать прочносцепленные со стальной подложкой покрытия, которые не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение 1 ч и последующего резкого охлаждения.
Формула изобретения
Электролит для осаждения сплава цинк – марганец, содержащий сернокислые соли цинка и марганца и комплексен, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сернокислый алюминий и органическую добавку – сорбит, а в качестве комплексона – трилон Б – динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10, p.1024-1028]. Рассеивающая способность этого электролита, измеренная в ячейке Фильда, составляет 53-56%, а скорость коррозии полученных покрытий в 0,1н. растворе серной кислоты 7,8-8,8 г/м2·ч.