201360. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ezüstbevonat előállítására kémiai fémleválasztással
1 HU 201360 B 2 A találmány tárgya eljárás - különösen műszaki célokra szolgáló - ezüstbevonat előállítására, ezüstsót és szervetlen redukálószert tartalmazó oldatból, kémiai fémleválasztással. A fémbevonatok - így az ezüst - létesítésének két legfontosabb módszere az elektrokémiai (galván) és a kémiai eljárás. Előbbi hátránya, hogy leváló réteg vastagsága a kezelt tárgyon nem egyenletes, ezért adott felületen bizonyos műszaki cél elérése érdekében létesítendő rétegvastagság mellett a csúcsokon és éleken lényegesen vastagabb fémréteg válik le, ami fémveszteséget és felesleges idő-, valamint energia-ráfordítást igényel, különösen annak figyelembevételével, hogy műszaki célokra általában viszonylag vastag, legalább körülbelül 4 pm-es ezüstréteg szükséges. A kémiai fémleválasztások közül az úgynevezett kontakt fémleválasztásnál kapott rétegvastagság szintén egyenetlen. A homogén redukcióval, vagy katalitikus fémle választással létesített ezüstbevonatokkal az említetteknél csak vékonyabb rétegek kaphatók, részben a gócnövekedés leállása, részben az oldat instabilitása - és ennek eredményeképpen az ezüst por alakjában való kiválása - következtében. A 20 57 756, és a 26 39 287. sz. NSZK-beli szabadalmi leírás az ezüst cianidos vagy ammóniás oldatból való leválasztását javasolja, stabilizátorként a gócképződést akadályozó kén- vagy szelén-tartalmú vagyületeket alkalmaznak, ezek az oldatok néhányszor tíz percig működnek bomlás nélkül. Ismeretes olyan eljárás is, amelynél nátrium-bór-hidrid, illetve dimetil-amino-borán redukálószert alkalmaznak az ezüstözó oldatban, külön stabilizátor nélkül, ebben az esetben igen lényeges a megfelelő cianid-koncentráció betartása. Az oldat stabilitása nehezen biztosítható, és csak 1 /um/h leválási sebesség érhető el. [Plating. 57., 914 (1970)]. Ismert továbbá olyan megoldás is, amelynél a stabilitást két órára növelik formaldehides és formamidot (Plating 58., 1014, 1971), valamint nátrium-heptaglükonátot tartalmazó oldatok alkalmazásával (22 48 693. sz. NSZK-beli szabadalmi leírás), de ezen eljárásoknál is kicsi a leválási sebesség, pl. az előbb említett eljárásnál 0,4 /um/h. A 21 -62 338. sz. NSZK-beli szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynek alkalmazásával nagy (kb. 10 jum/h) leválási sebesség érhető el, azonban az elérhető rétegvastagság ebben az esetben is csak 0,3 pm, az oldat kismérvű stabilitása miatt. A 709 713. sz. szovjet szabadalmi leírásban olyan eljárást ismertetnek, amelyben redukálószerként kobalt(II)-hexamin-komplexet alkalmaznak és az oldat stabilitását ammóniumsókkal biztosítják. Bár az ezüst leválasztására alkalmazott ilyen oldat korlátlan ideig eltartható bomlás nélkül, az ezüstözés kezdeti nagy leválási sebessége viszonylag gyorsan csökken és ezzel a megoldással sem állítható elő 2-3 /um-nél vastagabb réteg. Célkitűzésünk volt az ezüstbevonat olyan előállítási eljárásának kidolgozása, amely az előző megoldások hátrányait kiküszöböli és amely műszaki célokra is alkalmas ezüstréteg leválasztását lehetővé teszi. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy műszaki célokra is megfelelő vastagságú ezüstbevonat állítható elő, ha az ezüst leválasztására szolgáló, ezüstsót, kobalt(Il)-sót és ammóniumsót tartalmazó ammónia oldathoz a kobalt(III)-ionok egy további (második) komplexképzójét adjuk és a fémleválasztást ebből az oldatból végezzük. A kobalt(III)-ionok komplexképzői a szakirodalomból ismertek, ezek közül néhány fontosabbat például az Enyclopedia of Elektrochemistry of the Elements, Vol. Ill, Cobalt fejezete sorol fel. A további komplexképzők lehetnek szerves vegyületek, ilyenek különösen a különböző aminszármazékok, így a vizoldható alkilvagy cikloalkil-, di- vagy triaminok például az etilén-diamin, a dietilén-triamin, 1,2-propán-diamin, 2,3-bután-diamin, az 1,2-ciklohexán-diamin; vagy dimeLil-glioxim; vagy lehetnek szervetlen vegyületek, így alkálifém-nitritek, mint a nátrium-nitrit. Az ezüstözéshez használt oldat komponensei ismertek és töménységük is szokásos, az oldat ezüstkoncentrációja, például ezüstnitrát koncentrációja kb. 0,01 és 0,2 niól/1 közötti, a kobaltsó, például kobalt-szulfát - koncentrációja kb. 0,02 és 0,5 mól/1 közötti, ammóniumsóként például ammónium-szulfátot tartalmaz, éspedig kb. 0,5-5 mól/1 töménységben és az ammónium-hidroxid koncentrációja körülbelül 2 és 10 mól/1 közötti. Adott esetben a megadott értékeknél kisebb, ill. nagyobb töménységek is alkalmazhatók. A második komplexképző töménysége 0,001 és 0,08 mól/1 közötti. Különösen előnyös a komplexképzőt - főképpen, amennyiben nagyobb koncentrációban alkalmazzuk - több kisebb részletben vagy kis mennyiségekben folyamatosan adagolni. Utóbbi esetben például 0,0005-0,002 mól/1. min sebességgel adagoljuk a második komplexképzőt. A találmányunk szerinti eljárás igen előnyös változatánál az ezüstózésre használandó oldathoz az ezüstsót, előnyösen nitrátot, ugyancsak folyamatosan adagoljuk, előnyösen a fenti sebességgel. Az ezüst leválasztását általában szobahőmérséklet és 60 °C közötti hőmérséklet között végezzük, a leválasztás időtartama 200 percen belüli. A találmányunk szerinti megoldással minden esetben legalább 4 /um vastagságú ezüstréte.'et tudtunk előállítani. Az ezüstréteget részben dielektrikumra - így üvegre -, részben pedig különböző fémfelületekre (réz, sárgaréz, amalgamáltréz, invar, szénacél) választottuk le. Utóbbiaknál azt észleltük, hogy az említett fémek egy ré5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
