[go: up one dir, main page]

RU2248414C1 - Low-concentration electrolyte for nickel plating - Google Patents

Low-concentration electrolyte for nickel plating Download PDF

Info

Publication number
RU2248414C1
RU2248414C1 RU2003135895/02A RU2003135895A RU2248414C1 RU 2248414 C1 RU2248414 C1 RU 2248414C1 RU 2003135895/02 A RU2003135895/02 A RU 2003135895/02A RU 2003135895 A RU2003135895 A RU 2003135895A RU 2248414 C1 RU2248414 C1 RU 2248414C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
nickel
low
saccharin
boric acid
Prior art date
Application number
RU2003135895/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Балакай (RU)
В.И. Балакай
вцева И.Д. Кудр (RU)
И.Д. Кудрявцева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ)
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 "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ)
Priority to RU2003135895/02A priority Critical patent/RU2248414C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2248414C1 publication Critical patent/RU2248414C1/en

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: electrochemistry.
SUBSTANCE: electrolyte is composed of, in g/l: 50-100 of nickel chloride, 30-45 of boric acid, 2-5 of sodium sulfate, 0.5-2.5 of saccharin, and 4-8 of potassium glycol. The electrolyte allows applying glare nickel coatings for high-density currents from low-concentration electrolyte without mixing and forced pumping of the solution at a temperature of 18-40oC .
EFFECT: enhanced quality of nickel coating.
2 dwg

Description

Изобретение относится к электролитическому никелированию, в частности к высокопроизводительным низкоконцентрированным электролитам блестящего никелирования.The invention relates to electrolytic nickel plating, in particular to high-performance low-concentration brilliant nickel plating electrolytes.

Известен хлоридный электролит никелирования состава, г/л: хлорид никеля 200-300, ацетат аммония 50-75, при температуре 20-35°С катодная плотность находится в пределах 3-10 А/дм2, а скорость осаждения никеля достигает 2,01 мкм/мин (А.с. 541901 СССР. Электролит никелирования / М. - Н.П.Вайилавичене, Р.П.Ширвите, А.И.Бодневас. - Опубл. в БИ 1977, №1).Known chloride electrolyte nickel composition, g / l: Nickel chloride 200-300, ammonium acetate 50-75, at a temperature of 20-35 ° C, the cathode density is in the range of 3-10 A / DM 2 and the deposition rate of Nickel reaches 2.01 μm / min (A.S. 541901 USSR. Nickel plating electrolyte / M. - N.P. Vayilavichene, R.P. Shirvite, A.I. Bodnevas. - Publ. in BI 1977, No. 1).

В хлоридном электролите никелирования состава, г/л: хлорид никеля 200-275, фторид натрия 1-2, соляная кислота 100-140 при температуре 20-25°С катодная плотность находится в пределах 20-30 А/дм2, а скорость осаждения никеля достигает 4,3 мкм/мин (Попилов Л.Я. Советы заводскому технологу. - Л.: Лениздат, 1975. - 264 с.).In the chloride electrolyte of nickel plating, g / l: nickel chloride 200-275, sodium fluoride 1-2, hydrochloric acid 100-140 at a temperature of 20-25 ° C, the cathodic density is in the range of 20-30 A / dm 2 , and the deposition rate nickel reaches 4.3 μm / min (Popilov L.Ya. Tips to a factory technologist. - L .: Lenizdat, 1975. - 264 p.).

В хлоридном электролите никелирования состава, г/л: хлорид никеля 50-350, сульфат натрия или калия 5-25, хлорамин Б или сахарин 0,5-2,5, Новокор-Н 0,15-9,8 при рН 1,1 и температуре 60°С предельно допустимая плотность тока достигает 26 А/дм2, а скорость осаждения никеля достигает 4,37 мкм/мин (Патент 2071996 РФ. Водный электролит блестящего никелирования, его вариант. В.И.Балакай. - Опубл. в БИ 1997, №2).In the chloride electrolyte of nickel plating, g / l: nickel chloride 50-350, sodium or potassium sulfate 5-25, chloramine B or saccharin 0.5-2.5, Novokor-N 0.15-9.8 at pH 1, 1 and at a temperature of 60 ° C, the maximum permissible current density reaches 26 A / dm 2 , and the nickel deposition rate reaches 4.37 μm / min (Patent 2071996 of the Russian Federation. Aqueous electrolyte of brilliant nickel plating, its variant. V.I. Balakai. - Publ. in BI 1997, No. 2).

В хлоридном электролите никелирования состава, г/л: хлорид никеля 200-300, борная кислота 25-35, сахарин 0,6-1,2, фторид аммония 60-80, 1,4-бутиндиол 0,3-0,8, тетраметилгликоль 0,5-2,0 при температуре 21-25°С и рН электролита 1,0 предельно допустимая катодная плотность тока достигает 42 А/дм2, а скорость осаждения никеля достигает 6,8 мкм/мин (А.С. №1737024 СССР. Электролит блестящего никелирования. Ф.И.Кукоз, И.Д.Кудрявцева, В.И.Балакай, В.И.Михайлов. - Опуб. в БИ 1992, №20).In the nickel chloride electrolyte composition, g / l: nickel chloride 200-300, boric acid 25-35, saccharin 0.6-1.2, ammonium fluoride 60-80, 1,4-butynediol 0.3-0.8, tetramethyl glycol 0.5-2.0 at a temperature of 21-25 ° C and an electrolyte pH of 1.0, the maximum permissible cathodic current density reaches 42 A / dm 2 and the nickel deposition rate reaches 6.8 μm / min (A.S. 1737024 USSR. Brilliant nickel electrolyte. F.I. Kukoz, I. D. Kudryavtseva, V. I. Balakai, V. I. Mikhailov. - Publ. In BI 1992, No. 20).

Однако данные электролиты имеют низкие скорости нанесения никелевых покрытий, а также в основном являются высококонцентрированными.However, these electrolytes have low rates of deposition of nickel coatings, and are also mainly highly concentrated.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электролит никелирования следующего состава, г/л:Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a nickel electrolyte of the following composition, g / l:

хлорид никеля 50-100nickel chloride 50-100

борная кислота 25-35boric acid 25-35

сульфат натрия 2-5sodium sulfate 2-5

сахарин 0,5-1,5saccharin 0.5-1.5

кубовые остатки 1,4-бутиндиола 3-8bottoms of 1,4-butynediol 3-8

фторид аммония 20-60ammonium fluoride 20-60

β-аланин 20-40β-alanine 20-40

при температуре 21-25°С и рН электролита 1,0 предельно допустимая катодная плотность тока достигает 62 А/дм2, а скорость осаждения никеля достигает 6,61 мкм/мин (Патент №2213810. Низкоконцентрированный электролит блестящего никелирования. В.И.Балакай, И.Д.Кудрявцева. - Опубл. в БИ 2003, №28).at a temperature of 21-25 ° C and an electrolyte pH of 1.0, the maximum permissible cathodic current density reaches 62 A / dm 2 and the nickel deposition rate reaches 6.61 μm / min (Patent No. 2213810. Low-concentration brilliant nickel plating electrolyte. V.I. Balakai, I.D. Kudryavtseva. - Published in BI 2003, No. 28).

Однако данный электролит имеет низкий выход по току, является более сложным по составу и имеет недостаточную скорость нанесения никелевых покрытий.However, this electrolyte has a low current efficiency, is more complex in composition, and has an insufficient rate of deposition of nickel coatings.

Задачей настоящего изобретения является увеличение скорости нанесения никелевых покрытий из низкоконцентрированных электролитов без перемешивания и принудительного перекачивания электролита.The objective of the present invention is to increase the rate of deposition of Nickel coatings of low-concentrated electrolytes without mixing and forced pumping of the electrolyte.

Указанная задача достигается тем, что в электролит никелирования, содержащий хлорид никеля, борную кислоту, сульфат натрия, сахарин, дополнительно вводят гликолят калия при следующем соотношении компонентов, г/л:This problem is achieved by the fact that potassium glycolate is additionally added to the nickel electrolyte containing nickel chloride, boric acid, sodium sulfate, saccharin in the following ratio of components, g / l:

хлорид никеля 50-100nickel chloride 50-100

борная кислота 30-45boric acid 30-45

сульфат натрия 2-5sodium sulfate 2-5

сахарин 0,5-2,5saccharin 0.5-2.5

гликолят калия 4-8potassium glycolate 4-8

Электроосаждение никеля ведется при температуре 18-40°С без перемешивания и перекачивания электролита, аноды никелевые.Electrodeposition of nickel is carried out at a temperature of 18-40 ° C without stirring and pumping the electrolyte, nickel anodes.

Не известны технические решения, в которых гликолят калия использовался бы в качестве увеличения скорости нанесения никелевых покрытий в низкоконцентрированных электролитах.No technical solutions are known in which potassium glycolate would be used as an increase in the rate of deposition of nickel coatings in low concentrated electrolytes.

Порядок приготовления электролита: в дистиллированную воду, нагретую до температуры 100°С, вводили необходимое количество борной кислоты, а затем соли никеля. Сахарин и гликолят калия вводили в электролит при температуре 40-60°С и доводили объем и рН до необходимого. рН электролит доводят либо соляной кислотой, либо раствором гидроокиси натрия или калия (100-150 г/л).The order of preparation of the electrolyte: in distilled water, heated to a temperature of 100 ° C, the required amount of boric acid, and then nickel salts, were introduced. Saccharin and potassium glycolate were introduced into the electrolyte at a temperature of 40-60 ° C and the volume and pH were adjusted to the required value. The pH of the electrolyte is adjusted either with hydrochloric acid or with a solution of sodium or potassium hydroxide (100-150 g / l).

Электролит стабилен в работе. Компоненты корректируются на основании химического анализа электролита.The electrolyte is stable in operation. Components are adjusted based on chemical analysis of the electrolyte.

Примеры составов предлагаемого электролита и электролита-прототипа для осаждения никелевых покрытий и режимы осаждения приведены в табл.1.Examples of the compositions of the proposed electrolyte and electrolyte prototype for the deposition of Nickel coatings and deposition modes are shown in table 1.

Граничные концентрации компонентов электролита определены экспериментально.Boundary concentrations of electrolyte components are determined experimentally.

1. Увеличение содержания хлорида никеля выше верхнего заявляемого предела нецелесообразно, что связано с уменьшением рассеивающей способности электролита, увеличением уноса никеля вместе с деталями после их покрытия.1. The increase in the content of Nickel chloride above the upper claimed limit is impractical, which is associated with a decrease in the dissipating ability of the electrolyte, an increase in the entrainment of nickel along with the parts after they are coated.

2. Уменьшение содержания хлорида никеля ниже нижнего заявляемого предела приводит к резкому уменьшению скорости нанесения никелевых покрытий, выхода по току никеля.2. The decrease in the content of Nickel chloride below the lower claimed limit leads to a sharp decrease in the rate of deposition of Nickel coatings, the current output of Nickel.

3. Увеличение содержания борной кислоты выше верхнего заявляемого предела нецелесообразно, что связано с предельной растворимостью борной кислоты.3. An increase in the content of boric acid above the upper claimed limit is impractical, which is associated with the limiting solubility of boric acid.

Таблица 1
Состав предлагаемого электролита и электролита-прототипа и режимы электролиза
Table 1
The composition of the proposed electrolyte and electrolyte prototype and electrolysis modes
Состав электролитов и режимы электролизаThe composition of electrolytes and modes of electrolysis Концентрация компонентов, г/лThe concentration of components, g / l 11 22 33 44 55 прот.prot. Хлорид никеляNickel chloride 4040 50fifty 7575 100100 125125 100100 Борная кислотаBoric acid 20twenty 30thirty 3838 4545 4646 3535 Сульфат натрияSodium sulfate 11 22 3,53,5 55 77 55 Гликолят калияPotassium glycolate 22 44 66 88 1010 -- СахаринSaccharin 0,20.2 0,50.5 1,51,5 2,52,5 3,03.0 1,51,5 Фторид аммонияAmmonium fluoride -- -- -- -- -- 6060 Кубовые остатки 1,4-бутиндиолаVAT residues of 1,4-butynediol -- -- -- -- -- 88 β-аланинβ-alanine -- -- -- -- -- 4040 рН электролитаelectrolyte pH 2,72.7 2,52,5 1,81.8 1,21,2 1,01,0 1,01,0 Температура, °СTemperature ° C 1616 18eighteen 2929th 4040 4545 2121

4. Уменьшение содержания борной кислоты ниже нижнего заявляемого предела приводит к снижению скорости нанесения никелевых покрытий, уменьшению выхода по току, ухудшению качества осаждаемого покрытия.4. A decrease in the content of boric acid below the lower claimed limit leads to a decrease in the rate of deposition of nickel coatings, a decrease in current efficiency, and a deterioration in the quality of the deposited coating.

5. Увеличение содержания сульфата натрия выше верхнего заявляемого предела нецелесообразно, что приводит к уменьшению скорости нанесения никелевых покрытий.5. An increase in the content of sodium sulfate above the upper claimed limit is impractical, which leads to a decrease in the rate of deposition of nickel coatings.

6. Уменьшение содержания сульфата натрия ниже нижнего заявляемого предела приводит к снижению скорости нанесения никелевых покрытий.6. The decrease in the content of sodium sulfate below the lower claimed limit leads to a decrease in the rate of deposition of Nickel coatings.

7. Увеличение содержания сахарина выше верхнего заявляемого предела нецелесообразно, что связано с предельной растворимостью хлорамина Б.7. An increase in the content of saccharin above the upper claimed limit is impractical, which is associated with the limiting solubility of chloramine B.

8. Уменьшение содержания сахарина ниже нижнего заявляемого предела приводит к ухудшения качества осаждаемого покрытия.8. A decrease in the saccharin content below the lower claimed limit leads to a deterioration in the quality of the deposited coating.

9. Увеличение содержания гликолята калия выше верхнего заявляемого предела нецелесообразно, что связано с уменьшением выхода по току, ухудшением качества осаждаемого покрытия.9. The increase in the content of potassium glycolate above the upper claimed limit is impractical, which is associated with a decrease in current efficiency, deterioration in the quality of the deposited coating.

10. Уменьшение содержания гликолята калия ниже нижнего заявляемого предела приводит к снижению скорости нанесения никелевых покрытий и ухудшению качества осаждаемого покрытия.10. The decrease in the content of potassium glycolate below the lower claimed limit leads to a decrease in the rate of deposition of Nickel coatings and the deterioration of the quality of the deposited coating.

В табл. 2 представлены сравнительные эксплуатационные характеристики электролитов и физико-механические свойства никелевых покрытий, осажденных из низкоконцентрированного электролига при температуре (18-40°С), без перемешивания и циркуляции электролита.In the table. 2 shows the comparative operational characteristics of electrolytes and the physicomechanical properties of nickel coatings deposited from a low-concentration electrolyte at a temperature of (18–40 ° C), without stirring and circulation of the electrolyte.

Таблица 2
Свойства электролитов и покрытий
table 2
Properties of electrolytes and coatings
Характеристики электролита и никелевых покрытийCharacteristics of electrolyte and nickel coatings ЭлектролитыElectrolytes 11 22 33 44 55 прот.prot. Максимальная скорость осаждения, мкм/минThe maximum deposition rate, microns / min 0,30.3 1,21,2 3,73,7 6,946.94 6,86.8 6,616.61 Выход по току, %Current output,% 8181 8787 8989 9292 8686 5252 Микротвердость, ГПаMicrohardness, GPa 3,43.4 3,53,5 3,73,7 4,44.4 4,74.7 5,25.2 Пористость при толщине 4-5 мкм, пор/см2 Porosity at a thickness of 4-5 μm, pore / cm 2 11 11 22 55 88 00 Сцепление с основной из стали, меди и ее сплавовAdhesion to the core of steel, copper and its alloys Удовлетворяет ГОСТ 9.302-88Meets GOST 9.302-88 Стабильность электролита, %The stability of the electrolyte,% 100100 100100 100100 100100 100100 100100

Как видно из табл. 2, скорость нанесения никелевых покрытий из низкоконцентрированного хлоридного электролита при температуре 18-40°С без перемешивания и перекачивания электролита по сравнению со скоростью нанесения покрытий из электролита прототипа в 1,1 раза выше. Физико-механические свойства осаждаемых покрытий из предлагаемого электролита достаточно высокие.As can be seen from the table. 2, the deposition rate of nickel coatings from a low concentration of chloride electrolyte at a temperature of 18-40 ° C without mixing and pumping of the electrolyte in comparison with the deposition rate of the prototype electrolyte is 1.1 times higher. Physico-mechanical properties of the deposited coatings of the proposed electrolyte are quite high.

Claims (1)

Низкоконцентрированный электролит блестящего никелирования, содержащий хлорид никеля, борную кислоту, сульфат натрия, сахарин, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гликолят калия при следующем соотношении компонентов, г/л:Low concentrated brilliant nickel plating electrolyte containing nickel chloride, boric acid, sodium sulfate, saccharin, characterized in that it additionally contains potassium glycolate in the following ratio of components, g / l: хлорид никеля 50-100,nickel chloride 50-100, борная кислота 30-45,boric acid 30-45, сульфат натрия 2-5,sodium sulfate 2-5, сахарин 0,5-2,5,saccharin 0.5-2.5, гликолят калия 4-8.potassium glycolate 4-8.
RU2003135895/02A 2003-12-10 2003-12-10 Low-concentration electrolyte for nickel plating RU2248414C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003135895/02A RU2248414C1 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Low-concentration electrolyte for nickel plating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003135895/02A RU2248414C1 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Low-concentration electrolyte for nickel plating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2248414C1 true RU2248414C1 (en) 2005-03-20

Family

ID=35454139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003135895/02A RU2248414C1 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Low-concentration electrolyte for nickel plating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2248414C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4045304A (en) * 1976-05-05 1977-08-30 Electroplating Engineers Of Japan, Ltd. High speed nickel plating method using insoluble anode
RU2071996C1 (en) * 1993-06-10 1997-01-20 Владимир Ильич Балакай Aqueous electrolyte for bright nickel-plating, its variant
RU2213810C1 (en) * 2002-05-27 2003-10-10 Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) Low-concentrated electrolyte for bright nickel plating

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4045304A (en) * 1976-05-05 1977-08-30 Electroplating Engineers Of Japan, Ltd. High speed nickel plating method using insoluble anode
RU2071996C1 (en) * 1993-06-10 1997-01-20 Владимир Ильич Балакай Aqueous electrolyte for bright nickel-plating, its variant
RU2213810C1 (en) * 2002-05-27 2003-10-10 Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) Low-concentrated electrolyte for bright nickel plating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2436316A (en) Bright alloy plating
RU2248414C1 (en) Low-concentration electrolyte for nickel plating
RU2213810C1 (en) Low-concentrated electrolyte for bright nickel plating
RU2350696C1 (en) Electrolyte for coating deposition from cadmium and manganese melt
RU2487967C1 (en) Oxalate electrolyte for depositing copper-tin alloy
US6103088A (en) Process for preparing bismuth compounds
JP2024519368A (en) Sulfonate electroplating baths, methods for refining metals by electrolytic deposition and methods for controlling metal morphology in electrorefining - Patents.com
RU2133306C1 (en) Electrolyte for deposition of coatings from copper-tin alloy
RU2308553C1 (en) Method for electrochemical deposition of cadmium
RU2313621C1 (en) Low-concentration electrolyte for applying semi-bright coating of tin-zinc alloy
RU2282682C1 (en) Method and electrolyte for copper plating
RU2333297C1 (en) Electrolyte for precipitating nickel-cobalt alloy
RU2346088C1 (en) Electrolyte for indium deposition
RU2205901C1 (en) Method of electrodeposition of zinc
RU2071996C1 (en) Aqueous electrolyte for bright nickel-plating, its variant
RU2814771C1 (en) Method of electroplating chromium coatings from electrolyte based on hexahydrate of chromium (iii) sulphate and sodium formate
SU1737024A1 (en) Electrolyte for bright nickel plating
RU2334832C1 (en) Electrolyte for sedimentation of coatings out of cadmium-iron alloy
RU2291230C1 (en) Lead plating electrolyte
RU2820435C1 (en) Electrolyte for electrodeposition of lustrous zinc coatings
RU2333296C1 (en) Electrolyte for precipitating cadmium-chrome alloy coatings
RU2392358C1 (en) Electrolyte for precipitating copper-silver alloy
SU876797A1 (en) Chrome-plating electrolyte
RU2291917C1 (en) Electrolyte for deposition of bismuth-thallium alloy
RU2493296C1 (en) Electrolyte for depositing coating of tin-zinc alloy based composite material

Legal Events

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

Effective date: 20051211