Bad für die galvanische Abscheidung von Goldlegierungen

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Wäßriges Bad für die galvanische Abscheidung von gleichmäßigen rosé- bis violett-farbenen Goldlegierungen, enthaltend ein Alkali- oder Ammoniumdicyanoaurat-I, Alkalikupfercyanid, Alkalicyanid, eine Wismutverbindung sowie gegebenenfalls organische Netz- und Glanzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als Wismutverbindung eine wasserlösliche Komplexverbindung des Wismuts enthält.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein wäßriges Bad für die galvanisch Abscheidung von gleichmäßigen rose- bis violett-farbenen Goldlegierungen, enthaltend ein Alkali- oder Ammoniumdicyanoaurat-I, Alkalikupfercyanid, Alkalicyanid, eine Wismutverbindung sowie gegebenenfalls organische Netz- und Glanzmittel.

[0002] Es sind bereits wismuthaltige Bäder bekannt, aus denen galvanisch Zwei- oder Dreistofflegierungen abgeschieden werden können. Als Wismutverbindungen werden in der Regel Wismuttrifluorid oder Wismuttriperchlorat beziehungsweise Alkaliwismutate verwendet, von denen erstere nur im sauren Bereich und letztere nur im stark alkalischen Bereich eingesetzt werden können, da diese Verbindungen im pH-Bereich von 6 bis 13 schwerlöslich sind.

[0003] Bäder dieser Zusammensetzung sind ohne technische Bedeutung, da sie instabil sind und Überzüge mit nur geringem Glanz abscheiden.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Zurverfügungstellung eines stabilen wismuthaltigen Goldlegierungsbades, welches die Abscheidung glänzender ternärer Goldlegierungen mit einem hohen Wismutgehalt ermöglicht.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein wäßriges Bad der eingangs bezeichneten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Wismutverbindung eine wasserlösliche Komplexverbindung des Wismuts enthält.

[0006] Das erfindungsgemäße Bad eignet sich in hervorragender Weise zur Abscheidung von glänzenden rose- bis violett-farbenen ternären Goldlegierungen auf dekorativen Gegenständen, wie beispielsweise Schmuck, Uhren und Brillen, was mit den bekannten Bädern ähnlicher Zusammensetzung nicht möglich ist. Von besonderer technischer Bedeutung ist es, daß das Wismut in die Legierungen mit außerordentlich hohen Gehalten bis zu 30 Gewichtsprozent und höher eingebaut werden kann, womit sich weitere Anwendungsbereiche erschließen.

[0007] So eignet sich das erfindungsgemäße Bad überraschenderweise auch zur Veredelung von elektronischen Bauteilen, wie Steckverbindungen, da die hiermit abgeschiedenen Niederschläge besonders hart sind und eine gute elektrische Leitfähigkeit sowie eine hervorragende Abriebbeständigkeit aufweisen.

[0008] Als erfindungsgemäße Komplexverbindungen eignen sich insbesondere solche des Wismuts mit organischen Phonsäuren, Carbonsäuren oder Aminoalkoholen.

[0009] Zur Bildung der erfindungsgemäßen wasserlöslichen Komplexverbindungen des Wismuts eignen sich als Phosphonsäuren zum Beispiel solche der allgemeinen Formel

in der R' Wasserstoff oder eine C₁-C₃-Alkylgruppe, wie Methyl, Äthyl oder Propyl, R eine C₁-C₃-Alkylengruppe, wie Methylen, Äthylen oder Trimethylen, und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.

[0010] Als besonders geeignete Phosphonsäuren seien beispielsweise genannt Äthylendiamintetramethylphosphonsäure, 1-Hydroxiäthandiphosphonsäure und 2,3-Dihydroxipropyl-phosphonsäure.

[0011] Außerdem können auch Carbonsäuren verwendet werden, die beispielsweise den folgenden allgemeinen Formeln



oder

entsprechen, worin X die Gruppe

darstellt, mit R₁ in der Bedeutung von Wasserstoff, C₁-C3-Alkyl, wie Methyl, Äthyl oder Propyl, und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.

[0012] Als besonders geeignete Carbonsäuren seien beispielsweise genannt Nitrilotriessigsäure, 4-Oxyphenylmalonsäure und 1,2-Diaminocyclohexantetraessigsäure.

[0013] Als weiterhin geeignete Carbonsäuren sind außerdem Polyhydroxisäuren hervorzuheben, wie d-Zuckersäure, d-Mannozuckersäure, Schleimsäure,1,2,3,4-Tetrahydroxi-butan-1,1,4-tricarbonsäure und 3,4,5-Trihydroxibenzoesäure.

[0014] Als Aminoalkohole für die Komplexierung eignen sich schließlich solche der allgemeinen Formel

worin R₂ Wasserstoff oder C₁-C₃-Alkyl, wie Methyl, Äthyl oder Propyl, und n die Zahlen 1 oder 2 darstellen.

[0015] Als ein besonders geeigneter Alkohol ist beispielsweise zu nennen Äthylendiaminotetraisopropylalkohol.

[0016] Die löslichen Komplexverbindungen des Wismuts können vor ihrer erfindungsgemäßen Verwendung hergestellt werden, indem zum Beispiel die Komplexierungsmittel mit Wismuthydroxid oder Wismutnitrat in wäßriger Lösung in einem Molverhältnis von 1 Mol Wismut auf 1 bis 4 Mol Komplexierungsmittel bei Zimmertemperatur umgesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, Wismuthydroxid oder Wismutnitrat und Komplexierungsmittel der Badlösung direkt zuzusetzen.

[0017] Als Bad wird im allgemeinen eine wäßrige Lösung verwendet, welche Alkali- oder Ammoniumdicyanoaurat-I, Alkalikupfercyanid, Alkalicyanid und die wasserlösliche Komplexverbindung des Wismuts enthält.

[0018] Die bevorzugten Konzentrationen betragen:

[0019] Als Alkalisalz werden vorteilhafterweise Natrium- und Kaliumsalze verwendet.

[0020] Als Zusatzstoffe kann das Bad übliche Netzmittel in nichtionoger, kation- oder anionaktiver Natur enthalten. Diese Stoffe können auch als Glanzbildner wirken, und zwar in Konzentrationen von 0,01 bis 20 g/Liter.

[0021] Der pH-Wert kann je nach eingesetztem Komplexbildner von 6 bis 13 betragen und wird gewünschtenfalls durch Zusatz von Alkalihydroxid eingestellt.

[0022] Das Bad wird zweckmäßigerweise bei Temperaturen von 20 bis 70°C betrieben, wobei bevorzugt Stromdichten von 0,1 bis 3 A/dm zur Anwendung kommen.

[0023] Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

BEISPIEL 1

[0024] 

Der pH-Wert von 11,5 wird mit Kaliumhydroxid eingestellt.

[0025] Bei einer mittleren Stromdichte von 0,4 A/dm² wird ein rose-farbener Überzug mit einem Feingehalt von 750/000 abgeschieden. Die Überzüge weisen eine Härte von HK 420 auf.

BEISPIEL 2

[0026] 

Aus diesem Elektrolyten werden Niederschläge abgeschieden mit einem Feingehalt von 850/000. Die Überzüge haben eine unerwartet hohe Korrosionsbeständigkeit und verhalten sich im Verschleißtest hervorragend.

BEISPIEL 3

[0027] 

Aus diesem Elektrolyten werden Niederschläge mit einem Feingehalt von 650/000 abgeschieden. Die Lötbarkeit ist ausgezeichnet. Die Korrosionsbeständigkeit ist gut, da die Überzüge bereits nach 1 µm porenfrei sind.

Ansprüche

1. Wäßriges Bad für die galvanische Abscheidung von gleichmäßigen rose- bis violett-farbenen Goldlegierungen, enthaltend ein Alkali- oder Ammoniumdicyanoaurat-I, Alkalikupfercyanid, Alkalicyanid, eine Wismutverbindung sowie gegebenenfalls organische Netz- und Glanzmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als Wismutverbindung eine wasserlösliche Komplexverbindung des Wismuts enthält.

2. Wäßriges Bad gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Komplexverbindung des Wismuts mit einer organischen Phosphonsäure, einer Carbonsäure oder einem Aminoalkohol enthält.

3. Wäßriges Bad gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Komplexverbindung des Wismuts mit Äthylendiamintetramethylphosphonsäure, 2,3-Dihydroxipropyl-phosphonsäure, 1-Hydroxiäthandiphosphonsäure, Nitrilotriessigsäure, 4-Oxyphenylmalonsäure, 1,2-Diaminocyclohexantetraessigsäure, d-Zuckersäure, d-Mannozuckersäure, Schleimsäure, 1,2,3,4-Tetrahydroxi-butan-1,1,4-tricarbonsäure, 3,4,5-Trihydroxibenzoesäure oder Äthylendiamintetraisopropylalkohol enthält.

4. Wäßriges Bad gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komplexverbindung in einer auf das Wismut bezogenen Konzentration von 10 mg/Liter bis 100 g/Liter, vorzugsweise von 5 bis 20 g/Liter, enthalten ist.

5. Wäßriges Bad gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komplexverbindung Wismut und Komplexbildner in einem Molverhältnis von 1:1 bis 1:4 vorliegen.

6. Wäßriges Bad gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses einen pH-Wert von 6 bis 13 aufweist.