Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2459016C1 - Electrolyte for depositing zinc-gallium alloy - Google Patents

Electrolyte for depositing zinc-gallium alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2459016C1
RU2459016C1 RU2011128692/02A RU2011128692A RU2459016C1 RU 2459016 C1 RU2459016 C1 RU 2459016C1 RU 2011128692/02 A RU2011128692/02 A RU 2011128692/02A RU 2011128692 A RU2011128692 A RU 2011128692A RU 2459016 C1 RU2459016 C1 RU 2459016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zinc
gallium
electrolyte
chloride
coatings
Prior art date
Application number
RU2011128692/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Владимирович Поветкин (RU)
Виктор Владимирович Поветкин
Людмила Николаевна Макарова (RU)
Людмила Николаевна Макарова
Роман Викторович Шиндлер (RU)
Роман Викторович Шиндлер
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ)
Priority to RU2011128692/02A priority Critical patent/RU2459016C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2459016C1 publication Critical patent/RU2459016C1/en

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: electrolyte contains the following, in g/l: zinc chloride 40-50; gallium dichloride 5-10; aluminium chloride 30-40; complexing agent trilon B - ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt 50-60; surfactant sorbitol 2-4 and water - to operating volume.
EFFECT: increased hardness and corrosion resistance of coatings.
1 tbl

Description

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава цинк-галлий.The invention relates to the field of electroplating, in particular to electrolytic deposition of a zinc-gallium alloy.

Известен электролит для осаждения сплава цинк-галлий содержащий цинк, галлий, гидроокись калия и желатин [Хамудханова Ш.Э. и др. // Докл. АН УзССР, 1969. №7. с.39-40].Known electrolyte for the deposition of zinc-gallium alloy containing zinc, gallium, potassium hydroxide and gelatin [Khamudkhanova Sh.E. et al. // Dokl. Uzbek Academy of Sciences, 1969. No. 7. p. 39-40].

Однако из указанного электролита получаются темные порошкообразные осадки с низкими твердостью (60-80 МПа) и коррозионной стойкостью (7,4-7,9 г/м2·ч) в 0,1н. растворе серной кислоты.However, dark powdery precipitates with a low hardness (60-80 MPa) and corrosion resistance (7.4-7.9 g / m 2 · h) of 0.1 N are obtained from the indicated electrolyte. sulfuric acid solution.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка состава электролита с улучшенными свойствами.The task to which the claimed technical solution is directed is to develop an electrolyte composition with improved properties.

При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении качества получаемых покрытий, а именно повышении их твердости и коррозионной стойкости.When implementing the claimed technical solution, the problem is solved by achieving a technical result, which consists in improving the quality of the resulting coatings, namely increasing their hardness and corrosion resistance.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном электролите для осаждения сплава цинк-галлий, содержащем хлористые соли цинка, галлия, комплексообразователь и поверхностно-активное вещество (ПАВ), особенностью является то, что он дополнительно содержит хлористый алюминий, при этом в качестве комплексообразователя содержит трилон Б - этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевую соль, а в качестве ПАВ-сорбит, при следующем соотношении компонентов, г/л: хлористый цинк - 40-50; хлористый галлий - 5-10; хлористый алюминий - 30-40; трилон Б - 50-60; сорбит - 2-4, воду - до рабочего объема.The specified technical result is achieved in that in the known electrolyte for the deposition of zinc-gallium alloy containing chloride salts of zinc, gallium, a complexing agent and a surfactant, a feature is that it additionally contains aluminum chloride, while as a complexing agent contains trilon B - ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, and as a surfactant-sorbitol, in the following ratio of components, g / l: zinc chloride - 40-50; gallium chloride - 5-10; aluminum chloride - 30-40; Trilon B - 50-60; sorbitol - 2-4, water - to the working volume.

Трилон Б связывает ионы цинка и галлия в прочные трилонатные комплексы (lg β Zn - ЭДТА=16,50 и lg β Ga - ЭДТА=20,27), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.Trilon B binds zinc and gallium ions into strong trilonate complexes (log β Zn - EDTA = 16.50 and log β Ga - EDTA = 20.27), which prevents the hydrolysis of salts and improves the stability of the electrolyte.

Добавление хлористого алюминия в электролит повышает электропроводность раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде.The addition of aluminum chloride to the electrolyte increases the conductivity of the solution and its buffering properties, and also improves the uniformity of the distribution of metal on the cathode.

Сорбит, адсорбируясь на поверхности растущего осадка, увеличивает поляризацию катода, измельчает структуру и улучшает качество получаемых покрытий.Sorbitol, adsorbed on the surface of a growing precipitate, increases the polarization of the cathode, grinds the structure and improves the quality of the resulting coatings.

Электролит готовят последовательным растворением в отдельных порциях дистиллированной воды соли цинка, соли галлия и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли цинка, а вторую половину комплексона - в раствор соли галлия. Смеси растворов оставляют на 10-15 мин для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната цинка добавляют раствор комплексоната галлия. К полученной смеси добавляют хлористый алюминий и сорбит и доводят объем электролита до рабочего водой.The electrolyte is prepared by sequentially dissolving zinc salts, gallium salts and trilon B in separate portions of distilled water. A portion of the trilon B solution is added with stirring to the zinc salt solution, and the other half of the complexon is added to the gallium salt solution. Mixtures of solutions are left for 10-15 minutes for complete complexation, and then slowly (with vigorous stirring) a solution of gallium complexonate is added to the zinc complexonate solution. Aluminum chloride and sorbitol are added to the resulting mixture, and the volume of electrolyte is adjusted to the working water.

Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 1-5 А/дм2, комнатной температуре 20-25°С, рН 3,5-5,5 при перемешивании и использовании цинковых анодов.The electrodeposition of the coatings is carried out at a cathodic current density of 1-5 A / dm 2 , room temperature 20-25 ° C, pH 3.5-5.5 with stirring and the use of zinc anodes.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства получаемых покрытий представлены в таблице.Specific examples of the use of electrolyte and some properties of the resulting coatings are presented in the table.

Концентрации компонентов электролита определены экспериментально. При выходе концентрации соли цинка за нижнюю границу наблюдается заметное ухудшение качества покрытий. Электролиз при высоких концентрациях соли цинка нецелесообразен из-за высоких энергозатрат и расхода реагентов. Понижение концентрации соли галлия приводит к слишком малому включению в осадок легирующего элемента (галлия) и незначительному изменению свойств. Повышение содержания соли легирующего компонента в электролите не приводит к увеличению его в сплаве и отрицательно влияет на качество покрытий (твердость начинает снижаться, покрытия шелушатся и осыпаются). Понижение концентрации хлористого алюминия приводит к ускоренному защелачиванию раствора и появлению в нем нерастворимых гидроксидных соединений соосаждаемых металлов. При высокой концентрации этого компонента падает выход по току сплава. При низком содержании сорбита формируются шероховатые крупнокристаллические осадки, при высоком осадки темнеют.Concentrations of electrolyte components are determined experimentally. When the concentration of zinc salt goes beyond the lower boundary, a noticeable deterioration in the quality of coatings is observed. Electrolysis at high concentrations of zinc salt is impractical due to the high energy consumption and consumption of reagents. A decrease in the concentration of gallium salt leads to too little inclusion of an alloying element (gallium) in the precipitate and a slight change in properties. An increase in the salt content of the alloying component in the electrolyte does not increase it in the alloy and adversely affects the quality of the coatings (hardness begins to decrease, the coatings peel off and crumble). A decrease in the concentration of aluminum chloride leads to an accelerated alkalization of the solution and the appearance of insoluble hydroxide compounds of coprecipitated metals in it. At a high concentration of this component, the current efficiency of the alloy decreases. With a low sorbitol content, rough, coarse-grained precipitates form; with a high precipitation, they darken.

Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, на 25-40% меньше, чем покрытий, осажденных из известного электролита. Кроме того, использование разработанного электролита на 25-30% упрочняет получаемые покрытия по сравнению с осадками, получаемыми из известного раствора.The corrosion rate of coatings obtained from the proposed electrolyte is 25-40% less than coatings deposited from a known electrolyte. In addition, the use of the developed electrolyte by 25-30% strengthens the resulting coatings compared with precipitation obtained from a known solution.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светлые блестящие и беспористые покрытия, имеющие хорошее сцепление с медной основой.Using the proposed electrolyte allows you to precipitate bright shiny and non-porous coatings having good adhesion to the copper base.

ТаблицаTable Компоненты и свойства электролитаComponents and properties of electrolyte Компоненты электролита (г/л) и результаты исследованияElectrolyte components (g / l) and research results Состав по примерамThe composition of the examples 1one 22 33 Хлористый цинкZinc chloride 4040 4545 50fifty Хлористый галлийGallium chloride 55 7,57.5 1010 Трилон БTrilon B 50fifty 5555 6060 Хлористый алюминийAluminum chloride 30thirty 3535 4040 СорбитSorbitol 22 33 4four Плотность тока, А/дм2 The current density, A / DM 2 1one 33 55 Температура, °СTemperature ° C 20twenty 22,522.5 2525 рНpH 3,53,5 4,54,5 5,55.5 Перемешивание, об/минStirring rpm 6060 6060 6060 Выход по току, %Current output,% 7676 8080 8383 Рассеивающая способность, %Dissipation ability,% 5555 6262 6565 Содержание галлия в сплаве, %The gallium content in the alloy,% 0,30.3 1,21,2 2,12.1 Скорость коррозии, г/м2·чThe corrosion rate, g / m 2 · h 5,75.7 6,36.3 6,56.5 Микротвердость, МПаMicrohardness, MPa 9292 9797 103103 Внешний вид покрытийAppearance of coatings серыеgray серые, полублестящиеgray, semi-shiny светлые, блестящиеbright, shiny

Claims (1)

Электролит для осаждения сплава цинк-галлий, содержащий соли цинка и галлия и добавку поверхностно-активного вещества - ПАВ, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлористый алюминий и комплексообразователь трилон Б-этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевую соль, в качестве солей цинка и галлия хлористый цинк и хлористый галлий, а в качестве ПАВ - сорбит, при следующем соотношении компонентов, г/л:
хлористый цинк 40-50 хлористый галлий 5-10 хлористый алюминий 30-40 трилон Б 50-60 сорбит 2-4 вода до рабочего объема
The electrolyte for the deposition of zinc-gallium alloy containing zinc and gallium salts and a surfactant additive is a surfactant, characterized in that it additionally contains aluminum chloride and the complexing agent Trilon B-ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, zinc chloride as zinc and gallium salts and gallium chloride, and as a surfactant - sorbitol, in the following ratio of components, g / l:
zinc chloride 40-50 gallium chloride 5-10 aluminum chloride 30-40 Trilon B 50-60 sorbitol 2-4 water to working volume
RU2011128692/02A 2011-07-11 2011-07-11 Electrolyte for depositing zinc-gallium alloy RU2459016C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011128692/02A RU2459016C1 (en) 2011-07-11 2011-07-11 Electrolyte for depositing zinc-gallium alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011128692/02A RU2459016C1 (en) 2011-07-11 2011-07-11 Electrolyte for depositing zinc-gallium alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2459016C1 true RU2459016C1 (en) 2012-08-20

Family

ID=46936698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011128692/02A RU2459016C1 (en) 2011-07-11 2011-07-11 Electrolyte for depositing zinc-gallium alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2459016C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU521360A1 (en) * 1974-12-25 1976-07-15 Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.Ленсовета Electrolyte for precipitating gallium-zinc alloys
US7563353B2 (en) * 2004-10-21 2009-07-21 Fcm Co., Ltd. Method of forming Sn-Ag-Cu ternary alloy thin-film on base material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU521360A1 (en) * 1974-12-25 1976-07-15 Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.Ленсовета Electrolyte for precipitating gallium-zinc alloys
US7563353B2 (en) * 2004-10-21 2009-07-21 Fcm Co., Ltd. Method of forming Sn-Ag-Cu ternary alloy thin-film on base material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХАМУДХАНОВА Ш.Э. и др. Доклады АН УзССР, 1969, № 7, с.39-40. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI550138B (en) Electroplating bath and method for producing dark chromium layers
CN101550569A (en) Non-cyanide alkaline copper plating bath, preparation and use method thereof
Silva et al. Electrodeposition of Cu–Zn alloy coatings from citrate baths containing benzotriazole and cysteine as additives
CN102433574A (en) A kind of chloride decorative trivalent chromium electroplating solution
CN101070604B (en) Electroplating method
JP2010189673A (en) Trivalent chromium plating bath
RU2459016C1 (en) Electrolyte for depositing zinc-gallium alloy
RU2378419C1 (en) Electrolyte for sedimentation of alloy zinc-manganese
Valkova et al. Influence of glycine on the electrochemical deposition of Sn-Co alloy from gluconate electrolyte
RU2392358C1 (en) Electrolyte for precipitating copper-silver alloy
JP5299994B2 (en) Copper-zinc alloy electroplating bath and steel cord wire with copper-zinc alloy plating
RU2346088C1 (en) Electrolyte for indium deposition
KR101011473B1 (en) Nickel plating composition for electroplating process with improved buffer effect
RU2459017C1 (en) Electrolyte for depositing silver-rhenium alloy
RU2487967C1 (en) Oxalate electrolyte for depositing copper-tin alloy
RU2313621C1 (en) Low-concentration electrolyte for applying semi-bright coating of tin-zinc alloy
RU2343233C1 (en) Electrolyte for deposition of alloy lead-indium
RU2386731C1 (en) Electrolyte for deposition of silver-indium alloy
RU2334833C1 (en) Electrolyte for sedimentation of coatings out of cadmium-cobalt alloy
JP6517501B2 (en) Strike copper plating solution and strike copper plating method
CN114108031B (en) Environment-friendly cyanide-free alkaline copper plating refiner and preparation method thereof
RU2410474C2 (en) Electrolyte for deposition of bismuth-gallium alloy
RU2457287C1 (en) Electrolyte for deposition of nickel-bismuth alloy
RU2809766C1 (en) Method for obtaining electroplated coating with indium
US3772170A (en) Electrodeposition of chromium

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140712