Galvanisches Palladiumbad

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein galvanisches, Palladiumsulfit und eine Säure enthaltendes Palladiumbad. Solche Bäder dienen zur Abscheidung glänzender, rißfreier und spannungsarmer Palladiumschichten für technische und dekorative Anwendungen. In der Elektrotechnik werden Palladiumüberzüge auf Kontaktmaterial verwendet; in der dekorativen Industrie werden sie oft als Ersatz für Weißgold eingesetzt.

[0002] Die bekannten ammoniakalischen Palladiumbäder haben sich in der Praxis nicht bewährt, da wegen der Verdunstung von Ammoniak und der Empfindlichkeit gegen Verunreinigungen keine konstannten Betriebsbedingungen eingehalten werden können und die Eigenschaften der Schichten vielfach nicht den in der Technik gestellten Anforderungen genügen.

[0003] Salzsaure Bäder auf der Basis von Palladiumchlorid greifen eine Reihe von Grundmetallen während des Galvanisierens an. Es werden dadurch keine ausreichend haftfesten Schichten erzielt, und das Palladium scheidet sich häufig in pulveriger Form ab.

[0004] Nach der DE-PS 2105 626 ist es durch die Verwendung von Palladiumnitrat in schwefelsauerer Lösung und durch den Zusatz von Palladiumsulfit möglich, glänzende, rißfreie und spannungsarme Überzüge abzuscheiden, die die in der Technik gestellten Qualitätsansprüche erfüllen.

[0005] Es hat sich nun jedoch gezeigt, daß sich bei der Abscheidung des Palladiums aus dem Palladiumnitrat der Nitratrest als freie Salpetersäure im Bad anreichern kann. Dadurch kann ein aggressives Gemisch aus Schwefel- und Salpetersäure entstehen, das bei verschiedenen Metallen zu einem Korrosionsangriff führen kann, wodurch die Haftfestigkeit der Palladiumschicht beeinträchtigt wird.

[0006] Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein galvanisches,Palladiumsulfit und eine Säure enthaltendes Palladiumbad zu finden, das Schichten liefert, die den Anforderungen der Technik genügen, und nicht korrosiv auf die Unterlagemetalle wirkt.

[0007] Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Bad 80 bis 85 % des Palladiums als Palladiumsulfat und der Rest als Palladiumsulfit zugesetzt werden. Vorzugsweise enthält es 2 bis 50g/l Palladium in Form von Palladiumsulfat und Palladiumsulfit. Als Säure enthält das Bad Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure, wobei vorzugsweise Phosphorsäure oder ein Gemisch von Phosphorsäure und Schwefelsäure verwendet wird.

[0008] Ein Anteil von Phosphorsäure im Bad vermindert eine gegebenenfalls im Bad auftretende geringfügige stromlose Reduktion von Palladium.

[0009] Das Palladiumsulfit wirkt glanzbildend und verringert die in den abgeschiedenen Überzügen auftretenden inneren Spannungen.

[0010] Das erfindungsgemäße Bad enthält vorzugsweise 2-50 g Palladium. Der Gehalt an Palladium in Form des Sulfits beträgt 5-20 % des Gesamtpalladiumgehalts. Der Gehalt an Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure beträgt vorteilhafterweise 40-100g/1. Das Bad kann bei Temperaturen zwischen 20 und 40 C benutzt werden.

[0011] Die anwendbaren Stromdichten sind stark vom Palladiumgehalt des Bades un_dder Bewegung von Ware und Elektrolyt abhängig und liegen zwischen 0,2 und 10 A/dm².

[0012] Die Stromausbeute liegt zwischen 95 und 98 %, unabhängig, vom Palladiumgehalt im Bad und der angewendeten Stromdichte.

[0013] Das Bad wird durch Auflösen von Palladiumsulfat in S_chwe- felsäure, in Phosphorsäure oder einem Gemisch aus Schwefelsäure und Phosphorsäure hergestellt. Danach wird Palladiumsulfitlösung hinzugefügt. Der Palladiumsulfitkomplex kann aber auch besonders vorteilhaft im Bad selbst durch den Zusatz entsprechender Mengen von Natriumsulfit oder Schwefeliger Säure zu einem gelösten Palladiumsalz erzeugt werden.

[0014] Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert:

Beispiel 1

[0015] 9 g Palladium in Form von Palladiumsulfat werden in 800 g 10 %iger Schwefelsäure gelöst. Der Lösung wird 1 g Palladium in Form einer Palladiumsulfitlösung zugegeben, die durch Einleiten von Schwefeldioxid in eine Aufschlämmung von Palladiumhydroxid hergestellt wurde.

[0016] Danach wird das Badvolumen auf 1 1 ergänzt. Bei Raumtemperatur wird bei 1 A/dm ein 10 µm dicker Palladiumüberzug abgeschieden. Bad und Ware werden dabei bewegt. Der erhaltene Überzug ist glänzend, völlig rißfrei und weist eine Härte von HV 340 auf.

Beispiel 2

[0017] 2 g Palladium in Form von Palladiumsulfat werden in einer Mischung aus Schwefelsäure und Phosphorsäure gelöst, so daß das Bad 40 g/1 Schwefelsäure und 60 g/1 Phosphorsäure enthält.

[0018] Es werden 10 ml Schwefelige Säure (5-6 %) hinzugefügt. Bei Raumtemperatur wird eine 3 µm dicke Palladiumschicht bei 0,5 A/dm² glänzendlund rißfrei abgeschieden.

Beispiel 3

[0019] Nach den Beispielen 1 und 2 wird eine Bad mit folgenden Gehalten hergestellt:

20 g/l Palladium (als Palladiumsulfat)

5 g/l Palladium (als Palladiumsulfit)

80 g/l Phosphorsäure

[0020] Das Bad wird in einer entsprechenden Vorrichtung mittels Pumpe rasch umgewälzt. In der schnell strömenden Flüssigkeit wird bei 30°C und 6 A/dm² auf einem Probeblech eine 5 um dicke Palladiumschicht völlig glänzend und rißfrei abgeschieden.

Ansprüche

1. Galvanisches,Palladiumsulfit und eine Säure enthaltendes Palladiumbad, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bad 80 - 95 % des Palladiums als Palladiumsulfat, Rest als Palladiumsulfit zugesetzt werden.

2. Galvanisches Bad nach Anspruch lund 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 2-50 g/1 Palladium enthält.

3. Galvanisches Bad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 40-100 g/l Phosphorsäure oder ein Gemisch aus Phosphorsäure und Schwefelsäure enthält.

4. Galvanisches Bad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das im Bad in einer Menge von 5-20 % ent-_' haltene Palladiumsulfit durch die Zugabe von Natriumsulfit oder Schwefeliger Säure zu einem Palladiumsalz im Bad selbst erzeugt wird.

5. Galvanisches Bad nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es bei Temperaturen von 20-40°C und Stromdichten von 0,2- 10 A/dm² betrieben wird.