DE2914880A1

DE2914880A1 - Verfahren zur elektrolytischen abscheidung von silber- und silberlegierungsschichten

Info

Publication number: DE2914880A1
Application number: DE19792914880
Authority: DE
Inventors: Manfred Schmidt; Franz Dipl Chem Dr Simon
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1980-10-30
Also published as: FR2453915B1; GB2047275B; FR2453915A1; GB2047275A; US4274926A; JPS55148796A

Description

DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER 6000 Frankfurt/Main, Weißfrauenstrasse 9

Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Silber-

und Silberlegierungsschichten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrolytischen

Abscheidung von Silber- und Silberlegierungsschichten aus einem Elektrolyten, der aus einer Salzschmelze besteht.

Wegen der hohen elektrischen Leitfähigkeit und guten nc

^ Oxydationsbeständigkeit gehören Silber und Silberlegierungen zu den bedeutendsten Kontaktwerkstoffen in der Elektrotechnik. Hinzu kommt, dass der Preis für Silber im Vergleich zu anderen Edelmetallen relativ

niedrig liegt.
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Einschränkend für die Verwendung des Silbers ist die geringe Korrosionsresistenz des Silbers in schwefelhaltigen Atmosphären. Durch die dabei entstehenden Silbersulfid-Anlaufschichten tritt nicht nur eine Ver-

färbung der Oberfläche , sondern auch ein Anstieg des Kontaktwiderstandes dieser Schichten auf.

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In der Energietechnik, wo hohe Ströme bei relativ hohen Kontaktkräften fliessen, wirken sich diese sulfidischen Anlaufschichten nur wenig störend aus.

Anders ist es dagegen in der Schwachstromtechnik; ^q hier kommt es darauf an, dass bei geringen Kontaktkräften der Kontaktwiderstand klein und konstant bleibt,

Metalle, die als Legierungspartner die Schwefelbeständigkeit des Silbers erhöhen, sind im wesentlichen die Platinmetalle sowie das Gold. Allerdings ist beispielsweise eine schmelzmetallurgisch hergestellte Silber-Palladium-Legierung erst schwefelbeständig, wenn der Palladiumanteil mehr als 30 Gew.$ beträgt. Solche Legierungsschichten lassen sich auch galvanisch aufbringen, doch haben diese Silberlegierungsschichten, wenn sie auf nassgalvanischem Wege abgeschieden worden sind, den Nachteil, dass zur Erreichung der gleichen Schwefelfestigkeit der Anteil an Legierungsmetall, also z.B. Palladium, erfahrungsgemäss noch höher liegen muss als bei den erschmolzenen Legierungen.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Silberund Silberlegierungsschichten zu finden, mit dem sich schwefelbeständige Schichten bei möglichst geringem Anteil an zulegierten Platinmetallen und/oder Gold herstellen lassen.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Elektrolyt aus einer Salzschmelze besteht,

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die ein Silbersalz, Alkalirhodanide und gegebenenfalls ein Salz eines oder mehrerer Legierungsmetalle enthält.

Bei der Auswahl des Arbeitsteinperaturbereichs muss dabei beachtet werden, dass nicht gleichzeitig Diffusionserscheinungen auftreten, an denen die üblicherweise verwendeten Substratmaterialien beteiligt sind. Alkalirhodanidschmelzen ermöglichen vorzugsweise Arbeitstemperaturen im Bereich von 100 bis 200⁰C, bei denen homogene Silberlegierungsahscheidungen entstehen und andererseits Diffusionserscheinungen, an denen das Substrat beteiligt ist, nicht auftreten.

Der Elektrolyt enthält vorzugsweise 0,1 bis 40 g SiI-ber pro Liter Salzschmelze in Form einer Rhodano-, Cyano- und/oder Chloroverbindung des Silbers. Besonders bewährt haben sich Bäder mit 0,5 bis 20 g Silber pro Liter Salzschmelze.

Als Alkalirhodanide verwendet man vorteilhafterweise . ein Gemisch aus 70 Mo1$ Kaliumrhodanid und 30 Mo 1$ Natriumrhodanid, das einen Schmelzpunkt von etwa 125°C aufweist j doch sind auch andere Mischungsverhältnisse und andere Rhodanidkomponenten für das erfindungsgemässe Verfahren brauchbar.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn dem Elektrolyten noch bis zu 200 g Alkalicyanid pro Liter Salzschmelze und/oder bis zu 300 ml Wasser pro Liter Salzschmelze zugesetzt werden.

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Als Legierungsmetalle sind Palladium, Ruthenium, Platin und/oder Gold in Mengen von 1 bis zu 200 g pro Liter Salzschmelze in Form eines in der Salzschmelze löslichen Salzes verwendbar. Insbesondere die Rhodano-, SuIfato-, Chloro- und/oder Cyanoverbindungen dieser Metalle haben ^O sich bewährt. Vorzugsweise verwendet man zur Herstellung von Silberlegierungsxiberzttgen 5 bis 100 g Legierungsmetalle pro Liter Salzschmelze.

Die Abscheidung erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen ^ 5 zwischen 100 und 200⁰C, insbesondere bei 150⁰C. Vorteilhafterweise verwendet man hierfür unlösliche Anoden.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich anlaufbeständige Silberschichten herstellen, die relativ wenig Legierungsmetall enthalten.

•Röntgenographische Untersuchungen an den so hergestellten Silber!egxerungsschichten zeigen, dass das Gefüge weitgehend homogen ist und eine Mischlcristallbildung stattgefunden hat.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:

Beispiel 1

1 Kg eines Gemisches aus KSCN und NaSCN (70 : 30 wird aufgeschmolzen und unter Zugabe von I50 ml Wasser auf eine Temperatur von 130⁰C gebracht. Anschliessend worden 1 g Ag als K /_Ag(CN)₂ J sowie 10 g Pd als

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c Pd(CN)₀ zugesetzt. Bei.Stromdichten von 0,6 bis 1,0 A/dm" scheiden sich seidengländende Ag /Pd-Legierungsschichten mit 20 bis 30 Gew.^ Pd ab.

Beispiel 2

1 kg reines Kaliumrhodanid wird unter Zugabe von 150 ml Tfasser aufgeschmolzen und auf 13O°C gebracht. Nach der Zugabe von k g Ag als K£_Ag(CN)₂J, 20 g Au als K rAu(CN)_o(und 25 g KCN werden bei Stromdichten von

Q

0,5 - 1*2 A/dm~ Ag/Au-Legierungen mit 20 - 30 $ Au abgeschieden.

Beide ΐ/berzüge erwiesen sich bei einem Korrosionsversuch als schwefelfest.

Frankfurt/Main, 10.4. .1979

D₁..Br.-Bi ORIGINAL SMSPECTED

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Silber- und Silber-Legierungsschichten, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt aus einer Salzschmelze besteht, die ein Silbersalz, Alkalirhodanide und gegebenenfalls ein Salz eines oder mehrerer Legierungsmetalle enthält.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt 0,1 Ms *t0 g Silber pro Liter Salzschmelze in Form einer Cyano-, Iihodano- und/oder Chloro-Verbindung enthält.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt 0,5 bis 20 g Silber pro Liter Salzschmelze enthält.

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k. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 3> dadurch gekennzοichnet, dass der Elektrolyt als Alkalirhodanide ein Gemisch von 70 Mol$ Kaliumrhodanid und 30 Mol$ Natriumrhodanid enthält.

5· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis h, dadurch gekennzeichnet , dass dem Elektrolyten zusätzlich bis zu 200 g Alkalicyanid pro Liter Schmelze zugesetzt v/erden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektrolyten zusätzlich bis zu 300 ml Wasser pro Liter Schmelze zugesetzt werden.

7, Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt 1 bis 200 g Palladitim, Ihxtheniutn, Platin und/oder Gold in Form eines löslichen Salzes pro Liter Salzschmelze

enthält.
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8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungsmetalle Palladium, Ruthenium, Platin und/oder Gold in Fora ihrer Ithodano-, Chloro-, SuIfato- und/oder

Cyanoverbindungen eingesetzt werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Temperaturen zwischen

100 und 200° und mit unlöslichen Anoden ge-

arbeitet wird.

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