DE3135595A1

DE3135595A1 - Palladium/nickel-legierung-plattierungsloesung

Info

Publication number: DE3135595A1
Application number: DE19813135595
Authority: DE
Inventors: Masao Suwa Nagano Kanai; Hirotomo Ichihara Chiba Koshiro
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1982-05-13
Also published as: JPS5929118B2; JPS5754296A; IT8149096A0; CH647269A5; FR2490684A1; US4428802A; FR2490684B1; IT1171456B

Description

" Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Zusammensetzung einer Palladium/Nickel-Legierung-Plattierungslcsung, · . ;

in der JA-PS 684 692 (des gleichen Anmelders) ist eine Palladium/Nickel-Legierung-Plattierungslösung beschrieben, die eine wässrige Ammoniaklösung umfaßt, welche 5 bis 30 g/1 Palladium und 5 bis 30 g/l Nickel enthält. .

· · .

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser patentierten' Erfindung, bei welcher die Palladium-Plattierung durch eine Palladium/Nickel-Legierung-Plattierung ersetzt wird und die eine Zusammensetzung für eine Plattierungslösung beschreibt, die eine Palladium/Nickel-Legierung-Plattierung mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit ergibt. " '

Das Zusammensetzungsmerkmal der erfindungsgemäßen Plattierungslösung besteht darin, daß das Palladium in Form des Tetrammin-pälladium(II)-Chlorids zugesetzt wird. Wenn die • Plattierung unter Verwendung einer gemischten.wässrigen . Lösung dies.es Amminkomplexsalzes von Palladium und Nickel" als Plattierungslösung durchgeführt wird, dann werden PalIadium und Nickel gleichzeitig in Form einer' Legierung gal-. vanisch niedergeschlagen, in welcher, beide Metalle miteinander verschmolzen sind, wodurch die Palladium/Nickel·-" •"Legierung-Plattierung auf einfache Weise erfolgen kann.

Ein weiterer Aspekt der erfindungsgemäßen Plattierungslö- · sung ist darin zu sehen, daß das Tetrammin-pälladium(II)-chloridj das die Palladiumquelle darstellt, in einer wässrigen Ammoniaklösung löslich ist und auch eine wasserlösliche Verbindung darstellt. Für die Plattierung ist es .

-von ganz besonderem Vorteil, daß die Palladiumquelle wasserlöslich ist. -.- .

Dies bedeutet in anderen Worten, daß die Auffrischung der Palladium/Nickel-Plattierungslösung während der Plattierung

& β

— ΤΙ einfach dadurch erfolgen kann, daß man die oben.erwähnte · Palladiumverbindung wegen ihrer Löslichkeit in Wasser zusetzt, und daß sie innerhalb einer kurzen Zeitspanne leicht in der Plattierungslösung gelöst werden kann, -selbst wenn sie als Feststoff zugesetzt wird.

Da die Verbindung in der Plattierungslösung in Form eines Feststoffes leicht aufgelöst werden kann, wenn die Auffrischung der Piattierungslösung während der Plattierung erfolgt, verursacht diese Zugabe keine Probleme hinsichtlich einer Volumenzunahme der Palladium/Nickel-Plattierungslösung, und da die Auffrischung innerhalb einer kurzen Zeitspanne erfolgen kann, kann die Unterbrechung der Plattierung auf einem Minimum gehalten werden. Weiterhin beträgt der Palladiumgehalt in dieser galvanisch, niedergeschlagenen Legierung 30 bis 90 %, und durch geeignete Kontrollie- · rung der Zusammensetzung der Plattierungslösung oder der Plattxerungsbedingungen ist es möglich, den Palladiumgehalt in der galvanisch niedergeschlagenen Legierung auf jeden möglichen Gehalt innerhalb des Bereichs von 30 bis 90 % einzustellen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher erläutert. Die Konzentrationen an Palladium und Nickel- in der Plattierungslösung betragen im allgemeinen -5 bis 30 g/l Palladium und ebenfalls 5 bis 30 g/l Nickel. Das Legierungsverhältnis von Palladium zu Nickel in dem galvanischen Niederschlag kann in Abhängigkeit des Konzentrationsverhältnisses von . Palladium zu Nickel in der Plattierungslösung variieren und, wie in' den nachfolgenden Beispielen beschrieben wird, gibt beispielsweise eine Kombination von 25 g/1 Palladium und ' 10 g/l Nickel eine galvanisch niedergeschlagene Legierung, die 86 % Palladium enthält, während eine'Zusammensetzung von 10 g/l Palladium und 10 g/1 Nickel eine Legierung mit einem Gehalt von 53 % Palladium ergibt. Die Zusammensetzung dieser galvanisch niedergeschlagenen Legierung wird nicht nur durch das Konzentrationsverhältnis von Palladium zu Nickel in der Plattierungslösung beeinflußt, sondern auch durch

" 1 andere Faktoren der Plattierungslösung, beispielsweise "durch den pH-Wert, die Temperatur, die Kathodenstromdichte, etc. Es ist jedoch.einfach, diese Bedingungen während der Platt ie— rung konstant zu halten, und andere'Faktoren als der pH-Wert der Plattierungslösung haben im allgemeinen keinen sehr starken Einfluß,und es-ist daher-möglich, eine galvanisch niedergeschlagene Legierung gewünschter Zusammensetzung in erster Linie dadurch zu erhalten, daß man die Konzentrationen an Palladium und Nickel und ihr Verhältnis in der Plattie--

'10 rungslösung kontrolliert.

Es ist auch möglich, eine glänzendere Plattierung.zu erhalten, we.nn man eine Plattierungslösung verwendet, die dadurch erhalten worden ist, daß man eine Naphthalinsulfonsäure, ein aromatisches SuIfamid oder dergleichen zu der Plattierungs-.

lösung der oben beschriebenen Zusammensetzung hinzugefügt ■ und aufgelöst hat. Während der Plattierung ist es erforder-. lieh, die Konzentrationen an"Palladium und Nickel durch quantitative Analyse mit Hilfe chemischer Analyse etc. genau 20· zu kontrollieren. Ihre Auffrischung kann einfach dadurch erfolgen, daß man die Salze zu der Plattierungslösung hinzu- · · fügt und sie darin auflöst. Bei fortschreitender Plattierung häufen sich nach und nach Ammoniumsalze in der Plattierungslösung an, jedoch hat dies keinen nachteiligen Einfluß. · " · .

' Die Einstellung des pH-Werts kann durch Verwendung von Alkalihydroxid oder verdünnter schwefelsäure erfolgen. Im allgemeinen wird die Erniedrigung des pH-Werts zu einer Erhöhung des Nxckelabschexdungspotentials und damit zu einer Zunahme des Nickelgehalts in der galvanisch niedergeschlagenen Legierung "führen. Infolge falscher Zusammensetzung der Plattierungslösung oder_v ungeeigneter -Betriebsbedingungen kann weiterhin ■der Fall auftreten,, daß der Palladiumgehalt in der galvanisch, niedergeschlagenen Legierung nicht in den Bereich von 30 bis 5 90 % fällt. Je grö'ßer die Abweichung des Palladiumgehalts

in der galvanisch niedergeschlagenen Legierung von dem Be-• reich 30 bis 90 % abweicht, desto weniger vollständig ist

die Bildung einer festen Lösung von Palladium und Nickel und desto leichter erhält man eine dicke Plattierung, eine plattierte Oberfläche mit schlechtem Glanz, Risse in der plattierten Oberfläche etc. Die anderen Plattierungsbedingungen können ähnlich denjenigen sein, die bislang verwendet worden . sind und es gibt keinerlei besondere Beschränkung hinsieht-. lieh der Art des Basismetalls, das plattiert'werden soll.

Der Grundgedanke der Erfindung wurde vorstehend im einzelnen erläutert, es ist jedoch offensichtlich, daß Zcihlreiche Ände·.-• rungen und' Modifizierungen möglich sind, ohne den Rahmen . ' dieser Erfindung zu verlassen.

Beispiel 1

In 700 ml Wasser wurden aufgelöst: 24,8 g (10 g als Pd). Tetrammin-palladium(II)-chlorid /Pd(NH₃J₄Cl₂^H₂C)Z, 67,3 g ' (10 g als Ni) Ammonium-nickel(II)-sulfat /Ni(NH₄)₂(SO₄)₂·· . .20 6H₂O? und 50 g Ammoniumsulfat /"(NH₄) ₂SO₄_7. Anschließend· wurde zur Einstellung des pH-Werts der Lösung auf 7,2 Kaliumhydroxid hinzugefügt und dann wurde Wasser bis zu einem Gesamtvolumen von 1000 ml zugesetzt. ·

Die Plattierung wurde unter Verwendung dieser Lösung als Plattierungslösung 30 Minuten bei einer Temperatur von 30°C, einer Kathodenstromdichte von 1 A/dm², einer Palladiumplatte als Anode und einer Messingplatte als Kathode durchgeführt. Der auf diese Weise erhaltene Niederschlag war · eine Legierung mit einer Dicke von etwa 10 μΐη, welche aus

53 % Palladium und 47 % Nickel bestand·, eine weiße, glatte • Oberfläche ohne Risse aufwies und eine gute Adhäsion'zeigte.

Darüber hinaus wurde dieses plattenförmige Produkt einem Korrosionsbeständigkeitstest unterzogen, indem man es 24 Stunden Ammoniakdämpfen aussetzte und es 6 Tage in künstliches Meerwasser tauchte. Es konnten keine' Veränderungen beobachtet werden.

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- 6 · Beispiel 2

In 700 ml Wasser wurden aufgelöst: 42,4 g (1O g als Ni) Nikkeiacetat /Ni(CH₃COO)₂·4Η₂θ7 und 100 g Ammoniumacetat /CH₂COONH₄_7. Anschließend wurde zur Einstellung des pH-Werts der Lösung auf 8,0 Kaiiumhydroxid hinzugefügt. Dann wurden zu dieser Lösung 61,9 g (25 g als Pd) eines kristalli nen Pulvers von Tetrammin-palladium(II)-Chlorid. /Pd(NH₃) . Cl H₂O_7 hinzugefügt und schließlich wurde mit Wasser auf ein Gesamtvolumen von 1000 ml aufgefüllt. Die Plattierung wurde

unter Verwendung dieser Lösung als Plattierungslösung 35 . Minuten bei einer Temperatur von 30⁰C, einer Kathodenstrom-" dichte von 1 A/dm², einer Palladiumplatte als Anode und

einer Messingplatte als Kathode durchgeführt. Der auf diese 1.5 Weise erhaltene Niederschlag war eine glänzende Legierung •mit einer Dicke von etwa 10 μπι, die aus 86 % Palladium und 14 % Nickel bestand, und die keine Risse aufwies und eine gute Adhäsion zeigte. · '

Darüber hinaus wurde dieses plattenförmige Produkt einem Korrosionsbeständxgkeitstest unterzogen, indem es 24 Stunden Ammoniakdämpfen ausgesetztund 6 Tage in künstliches Meerwasser getaucht wurde. Es konnten dabei keine Veränderungen festgestellt werden.

Beispiel 3

Zu 700 ml Wasser wurden 10 g (berechnet als Ni) Dinatriumnickel-äthylendiamintetraacetat /C₁₀H₁₂O₃N₂Na₂Ni-XH₂OZ/ " · 30 g Ammoniumsmlfat /"(NH₄) ₂S0.7 und 12,4 g (5 g als Pd) Tetrammin-palladium(II)-chlorid /Pd(NH₃).Cl-'H-O/ hinzugegeben. Anschließend wurden zur Einstellung des pH-Werts der Lösung auf 8,0 Natriumhydroxid und zur. Auffüllung auf ein Gesamtvolumen von 1000 ml Wasser hinzugegeben.

Die Plattierung wurde unter Verwendung dieser Lösung als Plattierungslösung 60 Minuten bei einer Temperatur von 32°C,

einer Kathodenstromdichte von 0,5 A/dm², einer Pa.lladiuni- piattP rTb Αππ(3ρ Mnfl pjtipr ■Mop.qimitfiflH--» rIpj KaHicji'l'= rim « h geführt. Der auf diese Weise erhaltene Niederschlag war eine Legierung mit einer Dicke von etwa 10 μπι,. welche aus 41 % Palladium und 59 % Nickel bestand, und eine glatte Oberfläche ohne Risse und eine gute Adhäsion aufwies. Darüber hinaus wurde dieses plattierte Produkt einem Korrosionsbeständigkeitstest unterzogen, indem es 24 Stunden Ammoniakdämpfen ausgesetzt und 6 Tage lang in künstliches Meerwasser getaucht wurde. Es konnten keine Veränderungen festgestellt werden.

Erfindungsgemäß wird die Plattierungslösung in der Praxis' gewöhnlich auf einen pH-Wert von 7 bis 9 eingestellt, die Flüssigkeitstemperatur beträgt gewöhnlich'15 bis 50°C und. die Kathodenstromdichte gewöhnlich 0,5 bis 2 A/dm².

Wie oben näher beschrieben wurde, ist es möglich, eine Plattierungslösung für eine Palladium/Nickel-Legierung-Plattierung mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit zu erhalten. Darüber hinaus ist die Auffrischung einfach und erzeugt im Gegensatz zu bekannten Verfahren keinen Geruch.nach Ammoniak, was einen großen Vorteil bei der praktischen Anwendung darstellt,

Claims

B'LUMBA&M uWBSER .'BH^GEN · KRASVlER ZWiRNER - HOFFMANN

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Patentconsult Radecfcestraße 43 8000 München 40 Telefon (089)883603/885604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsull Patentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme PalentconsuH

Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha 81/8757

3-4, 4-chome, Ginza, Chuo-ku, ^w

Tokyo, Japan

Palladium/Nickel-Legierung-Plattierungslösung

P a t e n, t a η s ρ r u g h ·

Palladium/Nickel-Legierung-Plattierungslösung, enthaltend 5 · bis 30 g/l Palladium und 5 bis 30 g/l Nickel als Metallzusammensetzung in der Plattierungslösung, dadurch g e -: kennzeichnet , daß das Palladium als Teträmminpalladium(TI)-chlorid zugesetzt worden ist.

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Woser Dipl.-Pliys. Dr. rar. not. . E. Hollmonii Dipl.-Ing. Wiesbaden: P.G. Blumbach Dipl.-Ing. . P. Bergen Prof. Dr. Jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ats., Pal -Anw.bis 1979- ■ G, Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.