191879. lajstromszámú szabadalom • Eljárás keményaranybevonat galvanikus leválasztására elektronikai célokra
1 191 875 2 A találmány tárgya eljárás fényes, kobalt-ötvözó't tartalmazó keményarany bevonat előállítására galvanikus úton, savas galvánelektrolitból. A galvanikusan előállított, kobalt tartalmú, keményarany bevonatokkal szemben támasztott követelmények az alábbiak:- a bevonat külső megjelenése egyenletesen fényes legyen;- a bevonat aranytartalma legalább 99,5 t%, kobalt tartalma legfeljebb 0,5 t% legyen;- a bevonat keménysége 5 g terhelésnél 120-180 HV legyen;- a bevonat fajlagos elektromos ellenállása, 0~50 °C hőmérséklettartományban 6 /uíí cm-nél kisebb legyen;- a bevonat belső feszültsége kicsi legyen, ne eredményezzen még vastagabb (10—15 /am) rétegek esetében sem repedezettséget. A keményarany bevonat előállításához alkalmazott galvánelektrolittal és az üzemeltetéssel szemben támasztott követelmények a következők:- a bevonat leválási sebessége állófürdőben a lehető legmagasabb, de legalább 0,15 /am/perc legyen;- a katódikus áramkihasználás minél magasabb legyen de a 30 %-ot minden esetben haladja meg;- a bevonat leválasztására szolgáló galvánelektrolit kezelhetősége, üzemelés közbeni karbantartása minél egyszerűbb legyen;- a fürdő élettartama (ami azt jelenti, hogy 1 liter elektrolitból hány gramm arany választható le) minél nagyobb, de legalább 100 g/1 legyen;- idegen fémszennyezőkkel szembeni érzékenysége minél kisebb legyen. À gyakorlatban és szakirodalomban számos olyan savas galvánelektrolit, ill. galvanizáló eljárás ismeretes, amely alkalmas Co ötvözőt tartalmazó bevonat előállítására. A kobaltot a galván fürd ó'ben különböző Co-kelátok formájában alkalmazzák:- a 3 244 092. számú NSZK-beli nyilván osságrahozataií írat szerint hidrolizált ínterpolimert (metil-vínü-éter és maleinsav reakcióterméke),- a 3 149 057. számú USA-beli szabadalmi leírás szerint etilén-diamín-tetraecetsavat,- a 3 856 638. számú USA-beli szabadalmi leírás szerint amino-guanidint,- a 3 864 222. számú USA-beli szabadalmi leírás szerint nítrilo-triecetsavat vagy etilén-diamin-tetraecetsavat,- a 4 186 064. számú USA-beii szabadalmi leírás szerint szerves foszforvegyületet,- a 4 076 598. számú USA-beli szabadalmi leírás szerint nitrilo-triecetsavat, és- az 1 446 043. számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali irat szerint nitrilo-triecetsavat alkalmaznak kelátképzőként. Ismeretes olyan galvanizáló eljárás is (például a 2 800 817. számú NSZK-beli nyilvánosságraliozatali iratban ismertetett eljárás), amelyben keménységet biztosító ötvözőként nem fémet, hanem pl. vízoldható arzénvegyületet használnak. A fenti leírások szerinti elektrolitokból leválasztott bevonatok ugyan kielégítik az aranybevonatokkal szemben támasztott — már előzőekben ismertetett — követelményeket, de a fürdők üzemeltetése során számos probléma merül fel. Az egyes elektrolitoknál — különböző mértékben — az alábbi hiányosságok fordulnak elő: — üzemelés során a hatásos kobalt(2+)ionok részben kobalt(3+)ionokká oxidálódnak; — az arany(l+)ionok ugyancsak arany (3+)ionokká oxidálódnak; — az elektrolitban felszaporodó fémszennyezők olyan formában vannak jelen, hogy a leválasztott bevonatra kedvezőtlen hatást fejtenek ki; — az előző folyamatok együttes hatása következtében csökken az elektrolit áramkihasználása és élettartama; — gyakori hiányosság az elektrolit penészedésre való hajlama; — egyes elektrolitokban korlátozott a leválasztható rétegvastagság; és végül — nem minden alapfémre választható le aktiválás nélkül jól tapadó aranybevonat. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy a fenti leírásokból ismert eljárások üzemeltetési hiányosságai megfelelő adalékanyagok (nátrium-szalicilát, poli(vinil-pirrolidon) és az epiklórhidrinből, diaminoalkánból és dihalogénezett szénhidrogénből megfelelő módon előállított kondenzációs termék vizes oldata) elektrolitba való adagolásával megszüntethetők. A poli(vinil-pirrolidon) hozzáadásával a fürdő élettartama növelhető. A fürdőkben felszaporodott idegen fémszennyezők ugyanis a szokásosan alkalmazott komplexképzőkkel - savas közegről lévén szó - gyenge komplexet alkotnak, és így azok a katódon könnyen leválnak, a bevonatba beépülve azt tönkreteszik. A találmány szerinti eljárásban a fürdőbe adalékok poli(vinil-pírrolidon) a legtöbb fémmel savas közegben is erős komplexet képez, ezáltal megakadályozza a szennyezők katódon való kiválását, így hosszabb élettartamot érhetünk el.ésduktilisabb réteget kapunk, kevesebb feszültséggel. A 3 244 09271 446 043. és 2 800 817. számú NSZK- beli nyilvánosságrahozatali iratokban, a 96 261. számú NDK-beli és a 4 076 598. számú USA-beli szabadalmi leírásokban ismertetett fürdők nem tartalmaznak poli(vinil-pirrolídon)-t. így élettartamuk is rövidebb, mint a találmány szerinti eljárásban használt fürdőé. A citrátot tartalmazó fürdők penészedésre hajlamosak. A fürdőben jelenlevő penész pedig foltos, lepedékes, rosszul tapadó aranybevonatot eredményez. A találmány szerinti eljárásban a penészedést nátrium-szalicilát adalékolásával akadályozzuk meg. A 3 244 092. és 1 446 043. számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali iratok, illetve a 4 076 598. számú USA- beli szabadalmi leírás szerinti fürdők bár tartalmaznak citrátokat, ennek ellenére nem tartalmaznak penészedésgátlót, miáltal a fürdő fokozottan hajlamos penészedésre. Az üzemelés során a káros oxidációs folyamatok kedvezőtlenül befolyásolják a fürdő áramkihasználását és élettartamát. A találmány szerinti eljárásban ezen káros hatásokat egy elágazó láncú políamin adagolásával küszöböljük ki. A fürdőbe adalékolt poliamin hatására ezenkívül az elektrolitból különösebb aktiválás nélkül, közvetlenül lehet leválasztani nikkel, króm-nikkel-acél vagy krómacél alapra jól tapadó galván bevonatot. A 3 244 092. és 1 446 043. számú NSZK-beli nyil-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
