165397. lajstromszámú szabadalom • Számítógépek tárolóelemeként alkalmazott vékony mágneses rétegek leválasztása fémhordozón
\ 165397 3 landó ammóniapótlással sem, vagy csak részben kompenzálhatok, és így a nagy volumenű (15— 50 lit.) bevonatoló fürdő gyors tönkremeneteléhez, illetve selejtes vékonyréteg-leválasztáshoz vezetnek. 5 Az ammóniaveszteség csökkentésére különböző módszereket alkalmaznak az iparban. Ezek közös vonása, hogy a fürdő felületét lezárják. Erre a célra vagy könnyű műanyag golyócskákat vagy a fürdőnél kisebb fajsúlyú, nem elegyedő 10 szerves folyadékokat alkalmaznak. Feltételezhető, hogy ezek a módszerek jól beváltak pl. a műanyagfémezésnél vagy korrózióálló bevonatok felvitelénél, azonban mágneses vékonyrétegek leválasztásához nem használhatók, mivel a bevo- 15 naton mikrosérüléseket okozhatnak, illetve a fürdőt elszennyezik, és mágnesréteg-leválasztásra alkalmatlanná tehetik. Találmányunk azon a felismerésen alapszik, hogy nem illékony hidrazint — mint komplex- 20 képzőt — alkalmazva ammónia (ill. ammóniumvegyületek) helyett a bevonatoló fürdő nem fog rendelkezni az ammóniát tartalmazó fürdők hátrányos tulajdonságaival. Ezenkívül a hidrazin az ammóniánál jobban elősegíti a fémleválasztást, 25 amely alacsonyabb bevonatolási hőmérséklet alkalmazhatóságában nyilvánul meg. Ez önmagában is előny, ha korrózióra hajlamos hordozóra — pl. alumíniumra — választunk le mágnesréteget. Tapasztalatunk szerint a lúgos, 70—90 CC- 30 os fürdők az alumínium felületet megtámadják, aminek következtében a gondos mechanikai megmunkálással kialakított felületi finomság nagymértékben leromlik. A szobahőmérsékleten, ill. 50 °C-ot meghaladó hőmérsékleten a korrózió 35 oly mértékben csökken, hogy az a tárolórendszer használhatóságát nem befolyásolja. További előny, hogy az ilyen fürdőkből leválasztott rétegek foszfortartalma kisebb, mint az ammóniát (ill. ammóniumsókat) tartalmazó fürdők eseté- 40 ben, és az 0,3—4% között változik a leválasztás! paraméterek függvényében. Ismeretes, hogy a hipofoszfitos fémredukció rendkívül összetett kémiai folyamatok eredménye. A tényleges anyagleválasztást (foszfor és 45 fém) az alábbi egyenletek írják le: H2 P0 2 - + H 2 0 = HPO;, 2 - + 2H + H+ Co2 + + 2H = Co + 2H+ H2 P0 2 - + H = H 2 0 + P + OH- 50 Az egyenletekből adódnak a foszfortartalom változtatásának lehetőségei. Növekvő pH -érték vagy csökkenő hipofoszfit-koncentráció vagy növekvő fémion-koncentráció gátolja a foszforle- 55 válást. Polarográfiai és spektrográfiai vizsgálatok szerint ammónia jelenléte megkönnyíti a fém(ek) redukcióját, a feltételezhetően keverékkomplexek képződésén keresztül. Vizsgálataink szerint 60 ilyen hatással rendelkezik a hidrazin is, azzal a lényeges különbséggel, hogy oldékonysági korlátok, illékonysági problémák nem teszik lehetetlenné akár több mólos hidrazinkoncentráció állandó biztosítását. 65 4 A hidrazin komplexképzőt tartalmazó fürdőben levő fém(ek) könnyebb redukálhatósága abban a körülményben is megnyilvánul, hogy a fémleválasztás már szobahőmérsékleten is megindul, ami az ammóniát tartalmazó fürdőknél soha nem következik be. Ez a jelenség egyúttal arra is bizonyíték, hogy a hidrazin ebben a fürdőben valóban mint komplexképző és nem mint redükálószer szerepel, mivel a hidrazin — hipoíoszfitot nem tartalmazó fürdőkben — csak 11-es pH -érték felett, 90 °C-ot meghaladó hőmérsékleten választ le fémbevonatot számottevő sebességgel. A hidrazin komplexképzőt tartalmazó fürdő másik jellemző tulajdonsága a stabilitás. A hipofoszfit redukálószert tartalmazó fürdők tulajdonsága: a magasabb működési hőmérséklet egyik kellemetlen kísérőjelensége, a spontán bomlás sohasem jelentkezik. Ezért a fürdőhöz nem kell adagolni a 2 045 398 sz. francia szabadalomban leírt stabilizátorokat: nehézfémsókat (Pb-, Cd-, Bi-, TI-, Sn-sókat), ill. cianidokat. Ezek az adalékok egyrészt rontják a bevonat mágneses tulajdonságait; másrészt, mint katalizátormérgek, az alacsony hőmérsékleten történő fémleválasztást már nyomnyi mennyiségben is megakadályozhatják. Az elmondottakból következik, hogy a fürdő megbízható működése és az optimális mágneses tulajdonságokkal rendelkező vékony mágnes rétegek érdekében analitikai tisztaságú vegyszereket kell használni, és tanácsos használat előtt a fürdőt aktív szenes derítéssel a nyomokban levő esetleges szennyeződésektől megtisztítani. Összefoglalva, a hidrazin — mint komplexképző szer — alkalmazása az alábbi előnyös hatással van a mágnesréteg leválasztására. 1. Feleslegessé teszi az illékony ammónia használatát, így az ammóniaveszteséggel járó ellenőrizhetetlen fémleválási folyamatokat ki lehet küszöbölni. 2. A bevonat foszfortartalma kisebb, mint az ammóniát tartalmazó fürdőkből leválasztott bevonatoké. Ez döntő fontosságú a mágneses paraméterek szempontjából. 3. A fürdő már szobahőmérsékleten is műkö_j dőképes. Ez több előnnyel jár: a) A hordozó esetleges korróziója nagymértékben csökken. b) A mágneses tulajdonságokat befolyásoló fürdőstabilizátorok feleslegessé válnak. c) A fürdő működés közben stabil, spontán bomlás nem jelentkezik. Példaként leírunk egy általunk összeáPí+r >tt fürdőt: 60 g/l CoS04 • 7H 2 0 200 g/l K-Na tartarát • 4H2 Q 20 g/l NaH2 P0 2 • H 2 0 7—100 m/l hidrazinhidrát, 72%-os (0,1—1,5 mól/liter) hőmérséklet: 48 °C, pH = 9,5.
