электролит для осаждения сплава медь-германий

Формула изобретения

Электролит для осаждения сплава медь-германий, содержащий сернокислую медь, оксид германия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидроксид калия, трилон Б и уксуснокислый аммоний при следующем соотношении компонентов, г/л:

сернокислая медь	40-50
оксид германия	3-5
гидроксид калия	30-40
трилон Б	40-50
уксуснокислый аммоний	20-30

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-германий.

Известен электролит для осаждения сплава медь-германий, содержащий хлорид меди, оксид германия, щелочь и винную кислоту [1]. Указанный электролит характеризуется низкой рассеивающей способностью (по Филду 35-39%) и из него осаждаются покрытия плохого качества (низкая коррозионная стойкость в 0,1н. растворе Н₂SO₄, равная 8,9-9,2 г/м²·ч, и низкая микротвердость, равная 110-130 МПа) [1].

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение гальванических покрытий с улучшенными свойствами.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий.

Указанный технический результат достигается тем, что электролит для осаждения сплава медь-германий, кроме соли меди, оксида германия и щелочи, дополнительно содержит трилон Б (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) и уксуснокислый аммоний; в качестве медьсодержащего компонента используется сернокислая медь при следующем соотношении компонентов, г/л:

сернокислая медь	40-50
оксид германия	3-5
гидроксид калия	30-40
трилон Б	40-50
уксуснокислый аммоний	20-30

Трилон Б связывает ионы меди в очень прочные трилонатные комплексы (lg _{Cu ЭДТА}=18,8), что препятствует гидролизу, улучшает стабильность электролита и сближает потенциалы восстановления ионов соосаждаемых элементов. Дополнительное введение уксуснокислого аммония способствует увеличению электропроводности раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Процесс осаждения проводят при рН электролита 8,5-9,5, катодной плотности тока 1,5-3,5 А/дм² и температуре 20-25°С при непрерывном перемешивании с использованием медных анодов. Электролит готовят следующим образом: трилон Б растворяют при 80-90°С в 1/3-1/4 необходимого для приготовления электролита объема дистиллированной воды. В отдельных порциях воды растворяют соль меди и щелочь. Затем в растворе щелочи при нагревании растворяют оксид германия. Далее раствор трилона Б при непрерывном перемешивании вливают в раствор сернокислой меди. К полученной смеси добавляют (при перемешивании) щелочной раствор оксида германия и уксуснокислый аммоний, а затем доводят объем электролита до рабочего дистиллированной водой. Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 1.

Таблица 1
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий
№ п/п	Компоненты электролита, г/л, и результаты исследований	Состав по примерам
1	2	3
1	Сернокислая медь	40	45	50
2	Оксид германия	3	4	5
3	Гидроксид калия	30	35	40
4	Трилон Б	40	45	50
5	Уксуснокислый аммоний	20	25	30
6	Плотность тока, А/дм2	1,5	2,5	3,5
7	Температура, °С	20	22	25
8	рН	8,5	9,0	9,5
9	Перемешивание, об/мин	60	60	60
10	Выход по току, %	78	75	72
11	Содержание германия, %	1,7	2,6	3,1
12	Рассеивающая способность, %	54	58	63
13	Скорость коррозии, г/(м2·ч)	4,6	4,5	4,2
14	Микротвердость, МПа	190	205	215
15	Внешний вид покрытий	Светло-розовые матовые	Серо-розовые ровные	Темно-розовые гладкие

Рассеивающая способность предлагаемого электролита за счет повышения поляризации катода при введении в его состав трилона Б и уксуснокислого аммония увеличивается на 25-30% по сравнению с известным. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем осажденных из известного электролита. Микротвердость покрытий из заявляемого электролита на 10-15% выше, чем микротвердость осадков из существующего раствора.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать прочносцепленные с медной подложкой покрытия, которые не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.

Источник информации

1. Крутецкая В.Н., Блаватник В.М. Ученые записки Ярославского технолог. института, 1971, № 1, с.262-268.