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WO2012059473A1 - Method for depositing hard chromium from cr(vi)-free electrolytes - Google Patents

Method for depositing hard chromium from cr(vi)-free electrolytes Download PDF

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Publication number
WO2012059473A1
WO2012059473A1 PCT/EP2011/069144 EP2011069144W WO2012059473A1 WO 2012059473 A1 WO2012059473 A1 WO 2012059473A1 EP 2011069144 W EP2011069144 W EP 2011069144W WO 2012059473 A1 WO2012059473 A1 WO 2012059473A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
iii
chromium
takes place
solution
preparation
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/069144
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hermann Kronberger
Günter Wolf
Original Assignee
Technische Universität Wien
Cest Gmbh Kompetenzzentrum Für Elektrochemische Oberflächentechnologie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universität Wien, Cest Gmbh Kompetenzzentrum Für Elektrochemische Oberflächentechnologie filed Critical Technische Universität Wien
Priority to ES11779627T priority Critical patent/ES2531319T3/en
Priority to EP11779627.6A priority patent/EP2635724B1/en
Publication of WO2012059473A1 publication Critical patent/WO2012059473A1/en

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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/04Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
    • C25D3/06Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium from solutions of trivalent chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/04Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
    • C25D3/10Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium characterised by the organic bath constituents used

Definitions

  • the invention relates to a process for the electrodeposition of chromium, preferably hard chromium, on a substrate made of an electrolyte solution containing Cr (II), Cr (III) or mixtures thereof and halides.
  • Hard chrome is produced as a wear and corrosion protection according to the current state of the art in high layer thicknesses almost exclusively of chromic acid electrolyte. Depending on the deposition conditions, hardnesses between 800 and 1150 HVo . i achieved. A further increase in hardness can be achieved with conventional hard chrome only by post-treatment. Because of the carcinogenic potential of Cr (VI) compounds and the resulting limitations, such as Regulation (EC) No 1907/2006 (RE ACH Regulation), increased efforts are underway not only for products but also for manufacturing processes Cr ( VI) -free. Particularly affected are the aerospace and automotive industries and their suppliers.
  • GB 1 488 381 and GB 1 144 913 envisage the use of dimethylformamide (DMF), US 4,107,004 the use of hypophosphite.
  • DMF dimethylformamide
  • US 4,107,004 the use of hypophosphite.
  • the deposition of thin Cr layers for decorative purposes is often made of formate oxalate or maleate-based Cr (III) electrolytes with glycine as an additive.
  • US Pat. No. 4,804,446 discloses an electrolyte based on CrCl 3 with additions of boric acid (as buffer), KBr (as conducting salt) and various organic acids (formic acid, glycolic acid and citric acid) or their Na or K salts.
  • WO 2007/115030 A1 describes the chromium deposition from trivalent chromium sulfate / chloride electrolytes.
  • the published US patent application. 2008/0169199 Al describes the use of a trivalent chromium electrolyte based on sulfate and / or chloride with various bromides as additives.
  • the main disadvantages of the methods described so far compared to the deposition of hard chromium from conventional hexavalent electrolytes are usually due to a low maximum layer thickness d (usually d ⁇ 15 ⁇ ) as well as deficient layer quality or adhesion, etc.
  • Sulfate-based electrolytes frequently have the disadvantage of formation of Cr (VI) as a side reaction at the anode, which is undesirable for Cr (III) electrolytes; the disadvantage of halide-based electrolytes is the anodic reaction of the electrolyte under halogen evolution when using dimensionally stable electrodes.
  • Object of the present invention is therefore to provide a method of the type mentioned, in which these disadvantages are avoided.
  • a method is to be provided in which a chromium layer is deposited on a substrate, which has good adhesion and very high hardness and no upper limit for the achievable layer thicknesses.
  • the chrome layer should have high gloss.
  • the disadvantages of the prior art regarding the toxicity and carcinogenicity of Cr (VI) compounds should be avoided.
  • This object is achieved by a method of electrodepositing chromium, preferably hard chrome, on a substrate of an electrolyte solution containing Cr (II), Cr (III) or mixtures thereof and halides by preventing the formation of elemental halogen by using a solution anode or by complexing the elemental halogen formed during the deposition.
  • the preferred halides are iodides and bromides, although preference is given to the bromides or mixed solutions of iodide / bromide.
  • the preparation of the electrolyte solutions by dissolution of Cr metal takes place in acidic halide solutions.
  • the production of the electrolyte solutions by mixing a solution of Cr (III) halide and a Cr (II) -containing solution.
  • the preparation of the Cr (II) -containing solution is carried out discontinuously by dissolving Cr metal and admixing it with the electrolyte solution.
  • the preparation of the Cr (II) -containing solution by dissolving Cr metal and the admixing with the electrolyte solution is carried out continuously by means of a bypass.
  • the preparation of the electrolyte solutions by dissolution of Cr (III) halides and the in situ - reduction of Cr (III) to Cr (II) takes place directly on the substrate or by means of at least one auxiliary electrode.
  • the preparation of the electrolyte solutions by dissolution of Cr (III) halides and the ex situ - reduction of Cr (III) to Cr (II) by means of at least one auxiliary electrode.
  • auxiliary electrode In conventional Cr (VI) electrolytes, a too high local concentration of Cr (II) ions at the cathode is largely prevented by the high oxidation power of the high excess Cr (VI) ions.
  • an auxiliary electrode If an auxiliary electrode is used, this preferably has a (negative) hydrogen overvoltage of at least 450 mV in the range of technical current densities.
  • a sufficiently high overvoltage for hydrogen can be provided when using an auxiliary electrode, that the auxiliary electrode has a surface of Pb, Hg, amalgam or preferably of conductive (eg boron-doped) diamonds.
  • the electrolyte solutions have complexing agents for elemental halogen in order to prevent the release of toxic halogens.
  • the complexing agent is a quaternary ammonium compound or a mixture of such compounds.
  • suitable ammonium compounds are N-methyl-ethyl-pyrolidinium bromide and N-methyl-ethyl-morpholinium-bromide.
  • the complex which is formed from a reaction of the complexing agent with halogen, preferably bromine or iodine during the metal deposition, by reduction reaction to the complexing agent and halide, preferably bromide or iodide, regenerated and can be recycled in this way , This regeneration can be done for example by recombination with cathodically formed hydrogen or by dissolution of chromium metal.
  • halogen preferably bromine or iodine during the metal deposition
  • halide preferably bromide or iodide
  • the solution anode consists of chromium metal or comprises chromium alloys.
  • the embodiments will also show in detail, it has surprisingly been found to be favorable when the galvansiche deposition takes place at temperatures below 40 ° C, preferably between 20 ° C and 37 ° C. With these process conditions, it was possible to achieve qualitatively very high-quality layers.
  • hardnesses of up to 1650 HV were achieved by this process, in particular when complexing agents are used, which thus significantly exceed the hardness range of chromium from conventional Cr (VI) -B (up to about 1150 HV).
  • the process according to the invention has the advantage of virtually unlimited layer thicknesses, similar to the Cr (VI) -based processes.
  • the hardness of the deposited chromium is above 1150 HV and / or that the layer thickness of the deposited chromium is above 15 ⁇ m.
  • a piece of copper sheet with 1 cm free surface was ground (grade 600), degreased and dissolved as a substrate in a simple 2 liter reaction vessel with a Pt-coated titanium expanded metal anode in 1 liter of a freshly prepared solution of 52 g (1 mole) of chromium powder in 2.6 mol HBr, at 47 ° C for 40 min. coated at a constant current density of 110 [A.dm " ], giving a uniform, glossy layer with a layer thickness of 8 ⁇ m and a hardness of 950 HV (Vickers hardness).
  • the chromium layer obtained had a thickness of 60 ⁇ with very good layer quality and a hardness of 1400 HV.
  • Example 2
  • the formation of free halogen is avoided either by complex formation with elimination of organic, non-water-soluble halogen complexes of higher density, or by the use of solution anodes, which is possible in the case of halide solutions.
  • the invention thus relates to a process for the galvanic production of chromium layers from Cr (VI) -free electrolytes based on acid halide solutions, in particular iodide and bromide.
  • halogens preferably bromides or iodides
  • chromium solution comprising a mixture of 2- and 3-valent high-level chromium ions on Cr (II)
  • the present invention is based, for example, on tests for the deposition of Cr from CrBr 3 electrolytes, as well as from electrolytes based on Cr (II) / Cr (III) mixtures. These gave on Cu and steel substrates very good results in terms of layer quality and high layer thicknesses> 150 ⁇ .
  • the solutions used preferably consist predominantly of halides, preferably bromides or iodides.
  • the complexing agents for example, quaternary ammonium compounds, can effect the attachment of free halide to form separable organic bromine complexes.

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Abstract

The invention relates to a method for the electrodeposition of hard chromium on a substrate from an electrolyte solution containing Cr(II), Cr(III), or mixtures thereof, and halides, wherein the formation of elemental halogen is prevented by the use of a soluble anode or elemental halogen that develops during the deposition is complexed.

Description

„Verfahren zur Abscheidung von Hartchrom aus Cr(VI)- freien Elektrolyten "  "Process for the separation of hard chromium from Cr (VI) - free electrolytes"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Chrom, vorzugsweise Hartchrom, auf einem Substrat aus einer Elektrolytlösung enthaltend Cr(II), Cr(III) oder Mischungen daraus sowie Halogenide. The invention relates to a process for the electrodeposition of chromium, preferably hard chromium, on a substrate made of an electrolyte solution containing Cr (II), Cr (III) or mixtures thereof and halides.
Hartchrom wird als Verschleiß- und Korrosionsschutz nach derzeitigem Stand der Technik in hohen Schichtstärken nahezu ausschließlich aus Chromsäureelektrolyten hergestellt. Je nach Abscheidungsbedingungen werden dabei Härten zwischen 800 und 1150 HVo.i erzielt. Eine weitere Steigerung der Härte kann bei konventionellem Hartchrom nur durch Nachbehandlung erzielt werden. Wegen des karzinogenen Potentials von Cr(VI)- Verbindungen und daraus resultierender Einschränkungen, wie z.B. der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (RE ACH- Verordnung), sind verstärkte Bestrebungen im Gange, nicht nur Produkte, sondern auch Herstellungsprozesse Cr(VI)-frei zu gestalten. Betroffen davon sind insbesondere die Luftfahrt- und Automobilindustrie inkl. deren Zulieferindustrien. Hard chrome is produced as a wear and corrosion protection according to the current state of the art in high layer thicknesses almost exclusively of chromic acid electrolyte. Depending on the deposition conditions, hardnesses between 800 and 1150 HVo . i achieved. A further increase in hardness can be achieved with conventional hard chrome only by post-treatment. Because of the carcinogenic potential of Cr (VI) compounds and the resulting limitations, such as Regulation (EC) No 1907/2006 (RE ACH Regulation), increased efforts are underway not only for products but also for manufacturing processes Cr ( VI) -free. Particularly affected are the aerospace and automotive industries and their suppliers.
Trotz erheblicher Forschungsanstrengungen ist die Abscheidung von Hartchrom aus Cr(III)- elektrolyten in Schichtstärken >50 μιη bisher nicht zufrieden stellend gelöst. Unter anderem wurden wegen der angestrebten Vermeidung von unerwünschten Anodenreaktionen für die Verwendung dimensionsstabiler (Gas entwickelnder) Elektroden in der Literatur Abscheidungen vorwiegend aus Sulfatelektrolyen vorgeschlagen, häufig unter Verwendung von Additiven. Despite considerable research efforts, the deposition of hard chromium from Cr (III) electrolytes in layer thicknesses> 50 μm has not yet been satisfactorily resolved. Among others, because of the desired avoidance of unwanted anode reactions for the use of dimensionally stable (gas evolving) electrodes, depositions predominantly of sulfate electrolytes have been proposed in the literature, often using additives.
Die GB 1 488 381 und die GB 1 144 913 sehen die Verwendung von Dimethylformamid (DMF), die US 4,107,004 die Verwendung von Hypophosphit vor. Die Abscheidung von dünnen Cr-Schichten für dekorative Zwecke erfolgt häufig aus Formiat- Oxalat- bzw. Maleat- basierten Cr(III) Elektrolyten mit Glyzin als Additiv. GB 1 488 381 and GB 1 144 913 envisage the use of dimethylformamide (DMF), US 4,107,004 the use of hypophosphite. The deposition of thin Cr layers for decorative purposes is often made of formate oxalate or maleate-based Cr (III) electrolytes with glycine as an additive.
In der US 4,804,446 wird ein Elektrolyt basierend auf CrCl3 mit Zusätzen von Borsäure (als Puffer), KBr (als Leitsalz) sowie verschiedenen organischen Säuren (Ameisensäure, Glykolsäure und Zitronensäure) bzw. deren Na- oder K-Salzen offenbart. US Pat. No. 4,804,446 discloses an electrolyte based on CrCl 3 with additions of boric acid (as buffer), KBr (as conducting salt) and various organic acids (formic acid, glycolic acid and citric acid) or their Na or K salts.
Die WO 2007/115030 AI beschreibt die Chromabscheidung aus dreiwertigen Chromsulfat/Chlorid-Elektrolyten. Die veröffentlichte US-Patentanmeldung. 2008/0169199 AI beschreibt die Verwendung eines dreiwertigen Chromelektrolyten auf Basis von Sulfat und/oder Chlorid mit verschiedenen Bromiden als Additiven. Die Hauptnachteile der bisher beschriebenen Verfahren im Vergleich zur Abscheidung von Hartchrom aus konventionellen sechswertigen Elektrolyten liegen zumeist in einer geringen maximalen Schichtdicke d (meist d < 15μιη) sowie mangelhafter Schichtqualität oder Haftfestigkeit etc. begründet. Sulfatbasierte Elektrolyte weisen häufig den Nachteil einer - für Cr(III)-Elektrolyte unerwünschten - Bildung von Cr(VI) als Nebenreaktion an der Anode auf, der Nachteil halogenidbasierter Elektrolyte ist bei Verwendung dimensions stabiler Elektroden die anodische Reaktion des Elektrolyten unter Halogenentwicklung. WO 2007/115030 A1 describes the chromium deposition from trivalent chromium sulfate / chloride electrolytes. The published US patent application. 2008/0169199 Al describes the use of a trivalent chromium electrolyte based on sulfate and / or chloride with various bromides as additives. The main disadvantages of the methods described so far compared to the deposition of hard chromium from conventional hexavalent electrolytes are usually due to a low maximum layer thickness d (usually d <15μιη) as well as deficient layer quality or adhesion, etc. Sulfate-based electrolytes frequently have the disadvantage of formation of Cr (VI) as a side reaction at the anode, which is undesirable for Cr (III) electrolytes; the disadvantage of halide-based electrolytes is the anodic reaction of the electrolyte under halogen evolution when using dimensionally stable electrodes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereit zu stellen, bei dem diese Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll ein Verfahren bereit gestellt werden, bei dem eine Chromschicht auf einem Substrat abgeschieden wird, welche eine gute Haftung und sehr hohe Härte und kein oberes Limit für die erzielbaren Schichtdicken aufweist. Gleichzeitig soll die Chromschicht hohen Glanz aufweisen. Vor allem aber sollen die Nachteile des Standes der Technik betreffend die Toxizität und Karzinogenität von Cr-(VI)- Verbindungen vermieden werden. Object of the present invention is therefore to provide a method of the type mentioned, in which these disadvantages are avoided. In particular, a method is to be provided in which a chromium layer is deposited on a substrate, which has good adhesion and very high hardness and no upper limit for the achievable layer thicknesses. At the same time the chrome layer should have high gloss. Most importantly, the disadvantages of the prior art regarding the toxicity and carcinogenicity of Cr (VI) compounds should be avoided.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Chrom, vorzugsweise Hartchrom, auf einem Substrat aus einer Elektrolytlösung enthaltend Cr(II), Cr(III) oder Mischungen daraus sowie Halogenide gelöst, indem die Bildung von elementarem Halogen durch Verwendung einer Lösungsanode verhindert wird oder indem während der Abscheidung entstehendes elementares Halogen komplexiert wird. This object is achieved by a method of electrodepositing chromium, preferably hard chrome, on a substrate of an electrolyte solution containing Cr (II), Cr (III) or mixtures thereof and halides by preventing the formation of elemental halogen by using a solution anode or by complexing the elemental halogen formed during the deposition.
Die bevorzugten Halogenide sind Iodide und Bromide, wobei allerdings den Bromiden oder Mischlösungen aus Iodid/Bromid der Vorzug gegeben wird. The preferred halides are iodides and bromides, although preference is given to the bromides or mixed solutions of iodide / bromide.
In einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Herstellung der Elektrolytlösungen durch Auflösung von Cr-Metall in sauren Halogenidlösungen erfolgt. In one embodiment, it can be provided that the preparation of the electrolyte solutions by dissolution of Cr metal takes place in acidic halide solutions.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Herstellung der Elektrolytlösungen durch Mischen einer Lösung von Cr(III) Halogenid und einer Cr(II) -hältigen Lösung erfolgt. Bei dieser Ausführungsvariante kann einerseits vorgesehen sein, dass die Herstellung der Cr(II)- hältigen Lösung durch Auflösen von Cr-Metall und die Zumischung zur Elektrolytlösung diskontinuierlich erfolgen. Andererseits kann aber auch vorgesehen sein, dass die Herstellung der Cr(II) -hältigen Lösung durch Auflösen von Cr-Metall und die Zumischung zur Elektrolytlösung kontinuerlich mittels Bypass erfolgen. In einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Herstellung der Elektrolytlösungen durch Auflösung von Cr(III)-Halogeniden und die in situ - Reduktion von Cr(III) zu Cr(II) direkt am Substrat oder mittels wenigstens einer Hilfselektrode erfolgt. Alternativ dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass die Herstellung der Elektrolytlösungen durch Auflösung von Cr(III)-Halogeniden und die ex situ - Reduktion von Cr(III) zu Cr(II) mittels wenigstens einer Hilfselektrode erfolgt. Alternatively, it can be provided that the production of the electrolyte solutions by mixing a solution of Cr (III) halide and a Cr (II) -containing solution. In this embodiment, on the one hand, it may be provided that the preparation of the Cr (II) -containing solution is carried out discontinuously by dissolving Cr metal and admixing it with the electrolyte solution. On the other hand, however, it can also be provided that the preparation of the Cr (II) -containing solution by dissolving Cr metal and the admixing with the electrolyte solution is carried out continuously by means of a bypass. In one embodiment, it can be provided that the preparation of the electrolyte solutions by dissolution of Cr (III) halides and the in situ - reduction of Cr (III) to Cr (II) takes place directly on the substrate or by means of at least one auxiliary electrode. Alternatively, however, it may also be provided that the preparation of the electrolyte solutions by dissolution of Cr (III) halides and the ex situ - reduction of Cr (III) to Cr (II) by means of at least one auxiliary electrode.
Die Abscheidung von metallischem Chrom verläuft augenscheinlich über Cr(II)- Ionen als Zwischenstufe. Diese werden bei Verwendung konventioneller Cr (VI)- oder auch kommerzieller Cr(III)- Elektrolyte„in situ", also im Reaktionsgefäss und überdies direkt an der Kathodenoberfläche, also am Werkstück als Zwischenstufe gebildet. The deposition of metallic chromium apparently proceeds via Cr (II) ions as an intermediate. When using conventional Cr (VI) or commercial Cr (III) electrolytes, these are formed "in situ", ie in the reaction vessel and, moreover, directly on the cathode surface, ie on the workpiece as an intermediate.
Erfahrungsgemäss ist eine gewisse Mindestkonzentration dieser (sehr unbeständigen) Ionen zwar für die Abscheidung unabdingbar, verursacht aber in dieser Situation eine zunehmende Störung der Abscheidung (durch sog. Oleation der Cr (III)-Hydrate) welche die vermutliche Ursache für die begrenzte Schichtdicke von kommerziellen Cr(III)-Prozessen darstellen. Diese Oleation, welche die weitere Chromab Scheidung unterbindet, wird durch ein gleichzeitiges Zusammentreffen von (1.) hohen Cr(II)- Konzentrationen und (2.) hohen pH- Werten - einer Folge der ebenfalls immanenten Wasserstoffentwicklung - begünstigt. Experience has shown that although a certain minimum concentration of these (very volatile) ions is indispensable for the deposition, in this situation it causes an increasing disturbance of the deposition (due to so-called oleation of the Cr (III) hydrates) which is the probable cause of the limited layer thickness of commercial Represent Cr (III) processes. This oleate ion, which inhibits further chromium separation, is favored by the simultaneous concurrence of (1) high Cr (II) concentrations and (2) high pH values, a consequence of the inherent evolution of hydrogen.
Im erfindungsgemässen Verfahren wird ein hoher Cr(II)-Gehalt bei gleichzeitig niedrigem pH- Wert erzeugt, was offenbar diese Oleation verhindert. Gewährleistet wird dies entweder durch: In the process according to the invention, a high Cr (II) content is produced with a simultaneously low pH, which apparently prevents this oleate ion. This is guaranteed either by:
1. direkte Auflösung von Chrommetall zu Cr(II), welches teilweise unmittelbar durch die Säure oder Sauerstoff zu Cr(III) weiterreagiert. Das Ergebnis ist eine (bezüglich Oleation) ausreichend saure Cr(II)/Cr(III) Lösung mit hohem Cr(II)-Gehalt.  1. direct dissolution of chromium metal to Cr (II), which partly further reacted directly by the acid or oxygen to Cr (III). The result is a sufficiently acidic Cr (II) / Cr (III) solution (in terms of oleate ion) with a high Cr (II) content.
2. die elektrochemische Erzeugung von Cr(II) an Hilfselektroden innerhalb (in situ) oder außerhalb (ex situ) des Reaktionsgefäßes bei relativ positiven Potentialen (-450 mV). Die (lokale) Alkalisierung ist an solchen Hilfelektroden geringer als am Werkstück bei der Cr-Metallabscheidung (bei ca. -1100 mV) und überdies nicht relevant, da sie in weiterer Entfernung von der Hilfselektrode durch die Einwirkung der überschüssigen Säure kompensiert wird.  2. the electrochemical generation of Cr (II) at auxiliary electrodes within (in situ) or outside (ex situ) of the reaction vessel at relatively positive potentials (-450 mV). The (local) alkalization is lower at such auxiliary electrodes than at the workpiece in the Cr metal deposition (at about -1100 mV) and, moreover, not relevant, since it is compensated for further away from the auxiliary electrode by the action of the excess acid.
3. In konventionellen Cr(VI)-Elektrolyten wird eine zu hohe lokale Konzentration von Cr(II)-Ionen an der Kathode durch die hohe Oxidationskraft der im hohen Überschuss vorliegenden Cr(VI)- Ionen weitgehend unterbunden. Wenn eine Hilfselektrode eingesetzt wird, weist diese im Bereich technischer Stromdichten bevorzugt eine (negative) Wasserstoffüberspannung von - dem Betrag nach - mindestens 450 mV auf. Zu diesem Zweck einer ausreichen hohen Überspannung für Wasserstoff kann beim Einsatz einer Hilfselektrode vorgesehen sein, dass die Hilfselektrode eine Oberfläche aus Pb, Hg, Amalgam oder vorzugweise aus leitfähigen (z.B. Bor-dotierten) Diamanten aufweist. 3. In conventional Cr (VI) electrolytes, a too high local concentration of Cr (II) ions at the cathode is largely prevented by the high oxidation power of the high excess Cr (VI) ions. If an auxiliary electrode is used, this preferably has a (negative) hydrogen overvoltage of at least 450 mV in the range of technical current densities. For this purpose, a sufficiently high overvoltage for hydrogen can be provided when using an auxiliary electrode, that the auxiliary electrode has a surface of Pb, Hg, amalgam or preferably of conductive (eg boron-doped) diamonds.
Insbesondere in den Ausführungsvarianten, bei denen keine Lösungsanoden vorgesehen sind, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Elektrolytlösungen Komplexbildner für elementares Halogen aufweisen, um die Freisetzung von toxischen Halogenen zu unterbinden. In particular, in the embodiment variants in which no solution anodes are provided, it is preferably provided that the electrolyte solutions have complexing agents for elemental halogen in order to prevent the release of toxic halogens.
Obwohl prinzipiell unterschiedliche Komplexbildner in Frage kommen, wobei der Fachmann aus einer Reihe ihm bekannter Komplexbildner auswählen kann, die für Halogene geeignet sind, ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgsehen, dass der Komplexbildner eine quarternäre Ammoniumverbindung bzw. ein Gemisch solcher Verbindungen ist. Beispiele für geignete Ammoniumverbindungen sind N-Methyl-ethyl- pyrolidiniumbromid sowie N-Methyl-ethyl-morpholinium-bromid. Although in principle different complexing agents are suitable, the skilled person being able to select from a number of complexing agents which are suitable for halogens, it is provided in a preferred embodiment that the complexing agent is a quaternary ammonium compound or a mixture of such compounds. Examples of suitable ammonium compounds are N-methyl-ethyl-pyrolidinium bromide and N-methyl-ethyl-morpholinium-bromide.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass der Komplex, der aus einer Reaktion der Komplexbildner mit Halogen, vorzugsweise Brom oder Iod während der Metallabscheidung gebildet wird, durch Reduktionreaktion wieder zum Komplexbildner und Halogenid, vorzugsweise Bromid oder Iodid, regenerierbar ist und auf diese Weise rezykliert werden kann. Diese Regenerierung kann beispielsweise durch Rekombination mit kathodisch gebildetem Wasserstoff oder durch Auflösung von Chrommetall erfolgen. Die zuvor genannten Beispiele sind geeignete Komplexbildner. Furthermore, it is preferably provided that the complex which is formed from a reaction of the complexing agent with halogen, preferably bromine or iodine during the metal deposition, by reduction reaction to the complexing agent and halide, preferably bromide or iodide, regenerated and can be recycled in this way , This regeneration can be done for example by recombination with cathodically formed hydrogen or by dissolution of chromium metal. The aforementioned examples are suitable complexing agents.
Bei Ausführungsvarianten mit Lösungsanode ist bevorzugt vorgesehen, dass die Lösungsanode aus Chrommetall besteht oder Chromlegierungen umfasst. Wie die Ausführungsbeispiele auch noch im Detail zeigen werden, hat es sich überraschenderweise als günstig erwiesen, wenn die galvansiche Abscheidung bei Temperaturen unter 40°C, vorzugsweise zwischen 20°C und 37°C erfolgt. Bei diesen Verfahrensbedingungen konnten qualitativ besonders hochwertige Schichten erzielt werden. Wie einzelne Ausführungsbeispiele ebenfalls zeigen, wurden nach diesem Verfahren, insbesondere bei Verwendung von Komplexbildnern, Härten bis zu 1650 HV erzielt, welche damit den Härtebereich von Chrom aus konventionellen Cr(VI)-B ädern (bis ca. 1150 HV) signifikant übersteigen. Ebenso weist das erfindungsgemäße Verfahren im Gegensatz zu kommerziellen Cr(III)- basierten Verfahren, bei denen häufig eine maximale Schichtdicke von nur 15 μιη erzielt wird, den Vorteil praktisch unbegrenzter Schichtdicken, ähnlich den Cr(VI)- basierten Verfahren auf. In variants with solution anode, it is preferably provided that the solution anode consists of chromium metal or comprises chromium alloys. As the embodiments will also show in detail, it has surprisingly been found to be favorable when the galvansiche deposition takes place at temperatures below 40 ° C, preferably between 20 ° C and 37 ° C. With these process conditions, it was possible to achieve qualitatively very high-quality layers. As individual embodiments also show, hardnesses of up to 1650 HV were achieved by this process, in particular when complexing agents are used, which thus significantly exceed the hardness range of chromium from conventional Cr (VI) -B (up to about 1150 HV). Likewise, in contrast to commercial Cr (III) -based processes in which a maximum layer thickness of only 15 μm is frequently achieved, the process according to the invention has the advantage of virtually unlimited layer thicknesses, similar to the Cr (VI) -based processes.
Folglich kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Härte des abgeschiedenen Chroms über 1150 HV beträgt und/oder dass die Schichtdicke des abgeschiedenen Chroms über 15 μηι beträgt. Consequently, it can be provided according to the invention that the hardness of the deposited chromium is above 1150 HV and / or that the layer thickness of the deposited chromium is above 15 μm.
Nachfolgend werden noch weitere Details und Vorteile der Erfindung anhand von Ausführungebeispielen und detailierteren Beschreibungen erläutert. In the following, further details and advantages of the invention will be explained with reference to exemplary embodiments and more detailed descriptions.
Vergleichbeispiel: Comparative Example:
Ein Stück Kupferblech mit 1 cm freier Oberfläche wurde geschliffen (Körnung 600), entfettet und als Substrat in einem einfachen 2 1 Reaktionsgefäß mit einer Pt-beschichteten Titan-Streckmetallanode in 1 Liter einer frisch bereiteten Lösung aus 52 g (1 Mol) Chrompulver, aufgelöst in 2,6 Mol HBr, bei 47°C für 40 min. bei konstanter Stromdichte von 110 [A.dm" ] beschichtet. Es wurde eine gleichmässige, glänzende Schicht mit einer Schichtstärke von 8 μιη erhalten, die Härte betrug 950 HV (Vickers Härte). A piece of copper sheet with 1 cm free surface was ground (grade 600), degreased and dissolved as a substrate in a simple 2 liter reaction vessel with a Pt-coated titanium expanded metal anode in 1 liter of a freshly prepared solution of 52 g (1 mole) of chromium powder in 2.6 mol HBr, at 47 ° C for 40 min. coated at a constant current density of 110 [A.dm " ], giving a uniform, glossy layer with a layer thickness of 8 μm and a hardness of 950 HV (Vickers hardness).
Eine Senkung der Badtemperatur auf 37°C führte unter sonst gleichen Bedingungen (110 [A.dm" ], selbe Lösung und Probenvorbereitung, 40 min. Abscheidungsdauer) zu einer Schichtstärke von 25 μιη und einer Härte von 1200 HV Lowering the bath temperature to 37 ° C. under otherwise identical conditions (110 [A. dm " ], same solution and sample preparation, 40 minutes deposition time) resulted in a layer thickness of 25 μm and a hardness of 1200 HV
Beispiel 1: Example 1:
Stahlblech mit 1 cm freier Oberfläche wurde nach mechanischer und chemischer Vorbehandlung in einer Anordnung analog Beispiel 1 unter Schutzgas mit einer früher (2 Wochen zuvor) bereiteten Lösung von 52g (1 Mol) Chrompulver, aufgelöst in 2,6 Mol HBr und einem Zusatz von je 0,2 Mol N-Methyl-ethyl-pyrolidiniumbromid sowie N-Methyl- Steel sheet with 1 cm free surface was after mechanical and chemical pretreatment in an arrangement analogous to Example 1 under inert gas with an earlier (2 weeks before) prepared solution of 52g (1 mol) chromium powder, dissolved in 2.6 mol HBr and an addition of each 0.2 mol of N-methyl-ethyl-pyrolidinium bromide and N-methyl
_2 _2
ethyl-morpholiniumbromid bei 57 [A.dm" ] konstanter Stromdichte 120 Minuten lang bei 35 °C beschichtet. Anstelle der Entwicklung von Br2 wurde an der Anode die Bildung einer schweren, halbflüssigen organischen Komplexphase beobachtet, welche als Bodenkörper ausgeschieden wurde. Der Bromgeruch des abgeführten Spülgases war wahrnehmbar, gegenüber dem Experiment ohne Komplexbildner jedoch sehr deutlich reduziert. ethyl morpholinium bromide at 57 [A.dm " ] constant current density for 120 minutes at 35 ° C. Instead of the development of Br 2 , the formation of a heavy, semi-liquid organic complex phase was observed at the anode, which was precipitated as the soil body of the purge gas was perceptible, but compared to the experiment without complexing agent significantly reduced.
Die erhaltene Chromschicht wies eine Dicke von 60 μιη bei sehr guter Schichtqualität sowie eine Härte von 1400 HV auf. Beispiel 2: The chromium layer obtained had a thickness of 60 μιη with very good layer quality and a hardness of 1400 HV. Example 2:
Eine Lösung von 1 Mol frisch gefälltem Chrom(III)-hydroxid, aufgelöst in 2,6 Mol HBr mit einem Zusatz von je 0,2 Mol N-Methyl-ethyl-pyrolidiniumbromid sowie N-Methyl-ethyl- morpholinium-bromid wurde zur Einstellung eines ausreichenden Cr(II)-Gehaltes unter Verwendung einer 10 cm großen Hilfskathode aus Blei für 1 h bei einer Stromdichte von 1 [A.dm" ] vorelektrolysiert. A solution of 1 mol of freshly precipitated chromium (III) hydroxide, dissolved in 2.6 mol of HBr with an addition of 0.2 mol N-methyl-ethyl-pyrolidiniumbromid and N-methyl-ethyl morpholinium-bromide was to adjust of sufficient Cr (II) content is pre-electrolyzed using a 10 cm lead lead cathode for 1 h at a current density of 1 [A.dm " ].
Anschließend wurde ein Stück Kupferblech mit 1 cm freier Oberfläche nach mechanischer und chemischer Vorbehandlung in einer Anordnung analog Beispiel 2 unter Schutzgas in Subsequently, a piece of copper sheet with 1 cm free surface after mechanical and chemical pretreatment in an arrangement analogous to Example 2 under inert gas in
_2  _2
dieser Lösung bei 19°C und 30 [A.dm" ] konstanter Stromdichte 120 Minuten lang als Substrat galvanisch beschichtet. Die Entwicklung von freiem Brom wurde, wie in Beispiel 2 durch Bildung einer Brom-Komplexphase sowohl während der Vorelektrolyse, als auch während der Abscheidung verhindert. Es wurde eine matte Schicht mit 9 μιη Schichtdicke und einer Härte von 1630 HV erhalten This solution was electroplated as a substrate for 120 minutes at 19 ° C. and 30 [A. dm " ] of constant current density for 120 minutes. The evolution of free bromine was, as in Example 2, by formation of a bromine complex phase both during pre-electrolysis and during the pre-electrolysis A matt layer with a 9 μm layer thickness and a hardness of 1630 HV was obtained
Im erfindungsgemässen Verfahren wird die Bildung von freiem Halogen entweder durch Komplexbildung unter Ausscheidung von organischen, nicht wasserlöslichen Halogenkomplexen höherer Dichte, oder durch die -in Halogenidlösungen mögliche- Verwendung von Lösungsanoden vermieden. In the process according to the invention, the formation of free halogen is avoided either by complex formation with elimination of organic, non-water-soluble halogen complexes of higher density, or by the use of solution anodes, which is possible in the case of halide solutions.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur galvanischen Herstellung von Chromschichten aus Cr(VI)-freien Elektrolyten auf Basis von sauren Halogenidlösungen, insbesondere Iodid und Bromid. The invention thus relates to a process for the galvanic production of chromium layers from Cr (VI) -free electrolytes based on acid halide solutions, in particular iodide and bromide.
Neben der Verwendung von Halogenen, bevorzugt Bromiden oder Jodiden, für die Herstellung eines dreiwertigen Chromelektrolyten sind folgende Aspekte zusätzliche Merkmale der Erfindung: 1. Die Herstellung einer Elektrolytlösung (Chromlösung), umfassend ein Gemisch von 2- und 3- wertigen Chromionen mit einem hohen gehalt an Cr(II), erfolgt durch: In addition to the use of halogens, preferably bromides or iodides, for the preparation of a trivalent chromium electrolyte, the following aspects are additional features of the invention: 1. The preparation of an electrolytic solution (chromium solution) comprising a mixture of 2- and 3-valent high-level chromium ions on Cr (II), is done by:
a. Mischen von 2-und 3- wertigen Chromlösungen oder -salzen,  a. Mixing 2- and 3-valent chromium solutions or salts,
b. direkte Auflösung von Chrommetall  b. direct dissolution of chromium metal
c. eine Kombination von Auflösung dreiwertiger Chromsalze und Auflösung von Chrommetall oder  c. a combination of dissolution of trivalent chromium salts and dissolution of chromium metal or
d. Elektrochemische Reduktion von Cr(III) -Lösungen in situ oder mittels Hilfselektroden.  d. Electrochemical reduction of Cr (III) solutions in situ or by means of auxiliary electrodes.
2. Die Vermeidung der unerwünschten Bildung von Cr(VI) wird erzielt durch: a. Anodische Oxidation von Bromid oder Iodid oder 2. Avoidance of undesired formation of Cr (VI) is achieved by: a. Anodic oxidation of bromide or iodide or
b. Verwendung von Lösungsanoden (Metalloxidation).  b. Use of dissolution anodes (metal oxidation).
3. Die Vermeidung von freiem Brom oder Iod erfolgt durch Komplexbildung mittels Additiven, beispielsweise von quarternären Ammoniumverbindungen.  3. The avoidance of free bromine or iodine takes place by complex formation by means of additives, for example quaternary ammonium compounds.
Lösungsanoden sind - im Gegensatz zum erfindungsgemässen Verfahren - in konventionellen sauren Sulfatelektrolyten wegen der Passivierung von metallischem Chrom nicht einsetzbar. Die Abscheidung von Chrom aus Cr(III)-jodidlösungen wurde in zwei Patenten aus den 1930-iger Jahren (DE 575450, 1933, DE 579065, 1933) beschrieben und konnte in eigenen Versuchen reproduziert werden. Es wurden Schichten mit gutem Aussehen, jedoch mäßiger Härte auf Cu-Substraten erzielt. Besonderer Nachteil dieses Verfahrens ist die Bildung von freiem Halogen an der Anode. Solution anodes are - in contrast to the inventive method - not usable in conventional acidic sulfate electrolytes because of the passivation of metallic chromium. The deposition of chromium from Cr (III) iodide solutions was described in two patents from the 1930s (DE 575450, 1933, DE 579065, 1933) and could be reproduced in own experiments. Films with good appearance but moderate hardness were obtained on Cu substrates. A particular disadvantage of this method is the formation of free halogen at the anode.
Die vorliegende Erfindung basiert zum Beispiel auf Versuchen zur Abscheidung von Chrom aus CrBr3-Elektrolyten, sowie aus Elektrolyten basierend auf Cr(II)/Cr(III) -Gemischen. Diese erbrachten auf Cu und Stahlsubstraten sehr gute Ergebnisse bezüglich Schichtqualität sowie hohe Schichtstärken > 150μιη. The present invention is based, for example, on tests for the deposition of Cr from CrBr 3 electrolytes, as well as from electrolytes based on Cr (II) / Cr (III) mixtures. These gave on Cu and steel substrates very good results in terms of layer quality and high layer thicknesses> 150μιη.
Selbst im Vergleich zu konventionellem Hartchrom werden (ohne Wärmebehandlung) hervorragende Härten bis ca. 1600 HV erzielt. Die verwendeten halogenidbasierten Cr(III)- Elektrolyte weisen überdies im Vergleich zu bekannten Elektrolyten eine bemerkenswerte Streufähigkeit auf, was die Abscheidung gleichmäßiger Schichten auf Bauteilen mit ungünstiger Geometrie erleichtert. Even in comparison to conventional hard chrome, excellent hardness (up to approx. 1600 HV) is achieved (without heat treatment). Moreover, the halide-based Cr (III) electrolytes used have a remarkable throwing power compared to known electrolytes, which facilitates the deposition of even layers on components of unfavorable geometry.
Bevorzugt bestehen die verwendeten Lösungen vorwiegend aus Halogeniden, vorzugsweise Bromiden oder Iodiden. Die Komplexbildner, beispielsweise quarternäre Ammoniumverbindungen, können die Bindung von freiem Halogenid unter Bildung abtrennbarer organischer Bromkomplexe bewirken. The solutions used preferably consist predominantly of halides, preferably bromides or iodides. The complexing agents, for example, quaternary ammonium compounds, can effect the attachment of free halide to form separable organic bromine complexes.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Chrom auf einem Substrat aus einer Elektrolytlösung enthaltend Cr(II), Cr(III) oder Mischungen daraus sowie Halogenide, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung von elementarem Halogen durch Verwendung einer Lösungsanode verhindert wird oder dass während der Abscheidung entstehendes elementares Halogen komplexiert wird. 1. A process for the electrodeposition of chromium on a substrate from an electrolyte solution containing Cr (II), Cr (III) or mixtures thereof and halides, characterized in that the formation of elemental halogen is prevented by using a Lösungsanode or that during the deposition resulting elemental halogen is complexed.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halogenide Iodide, vorzugsweise Bromide sind. 2. The method according to claim 1, characterized in that the halides are iodides, preferably bromides.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Elektrolytlösungen durch Auflösung von Cr-Metall in sauren Halogenidlösungen erfolgt. 3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the preparation of the electrolyte solutions takes place by dissolution of Cr metal in acid halide solutions.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Elektrolytlösungen durch Mischen einer Lösung von Cr(III) Halogenid und einer Cr(II)-hältigen Lösung erfolgt. 4. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the preparation of the electrolyte solutions by mixing a solution of Cr (III) halide and a Cr (II) -containing solution.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Cr(II)- hältigen Lösung durch Auflösen von Cr-Metall erfolgt und die Zumischung zur5. The method according to claim 4, characterized in that the preparation of the Cr (II) - containing solution by dissolving Cr metal takes place and the admixture to
Elektrolytlösung diskontinuierlich erfolgt. Electrolyte solution is discontinuous.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Cr(II)- hältigen Lösung durch Auflösen von Cr-Metall erfolgt und die Zumischung zur Elektrolytlösung kontinuerlich mittels Bypass erfolgt. 6. The method according to claim 4, characterized in that the preparation of the Cr (II) - containing solution by dissolution of Cr metal takes place and the admixture to the electrolyte solution takes place continuously by means of bypass.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Elektrolytlösungen durch Auflösung von Cr(III) Halogeniden und die in situ7. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the preparation of the electrolyte solutions by dissolution of Cr (III) halides and in situ
- Reduktion von Cr(III) zu Cr(II) direkt am Substrat oder mittels wenigstens einer Hilfselektrode erfolgt. Reduction of Cr (III) to Cr (II) takes place directly on the substrate or by means of at least one auxiliary electrode.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Elektrolytlösungen durch Auflösung von Cr(III) Halogeniden und die ex situ8. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the preparation of the electrolyte solutions by dissolution of Cr (III) halides and the ex situ
- Reduktion von Cr(III) zu Cr(II) mittels wenigstens einer Hilfselektrode erfolgt. - Reduction of Cr (III) to Cr (II) by means of at least one auxiliary electrode.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfselektrode bei technischen Stromdichten ihrem Betrag nach eine Wasserstoffüberspannung von > 450mV aufweist. 9. The method according to claim 7 or claim 8, characterized in that the auxiliary electrode at technical current densities their amount according to a hydrogen overvoltage of> 450mV.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfselektrode eine Oberfläche aus Pb, Hg, Amalgam oder vorzugweise aus leitfähigen Diamanten aufweist. 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the auxiliary electrode has a surface of Pb, Hg, amalgam or preferably of conductive diamond.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolytlösungen Komplexbildner für elementares Halogen enthalten. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the electrolyte solutions contain complexing agent for elemental halogen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplexbildner eine quarternäre Ammoniumverbindung ist. 12. The method according to claim 11, characterized in that the complexing agent is a quaternary ammonium compound.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplexbildner aus dem gebildeten Halogenkomplex, vorzugsweise komplexiertem Brom, durch Reduktionreaktion regenerierbar ist. 13. The method according to claim 11 or claim 12, characterized in that the complexing agent from the halogen complex formed, preferably complexed bromine, is regenerable by reduction reaction.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Regenerierung durch Rekombination mit kathodisch gebildetem Wasserstoff oder durch Auflösung von14. The method according to claim 13, characterized in that the regeneration by recombination with cathodically formed hydrogen or by dissolution of
Chrommetall erfolgt. Chromium metal takes place.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungsanode aus Chrommetall besteht oder Chromlegierungen umfasst. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the solution anode consists of chromium metal or comprises chromium alloys.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanische Abscheidung bei Temperaturen unter 40°C, vorzugsweise zwischen 20°C und 37°C erfolgt. 16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the electrodeposition takes place at temperatures below 40 ° C, preferably between 20 ° C and 37 ° C.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015202910A1 (en) 2015-02-18 2016-08-18 Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co KG Tin-nickel layer with high hardness

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109056005A (en) * 2018-09-11 2018-12-21 沈阳飞机工业(集团)有限公司 A method of chromium-boron alloy is prepared using electro-deposition techniques
DE102021002197A1 (en) 2021-04-27 2022-10-27 VDEh-Betriebsforschungsinstitut Gesellschaft mit beschränkter Haftung Device and method for coating a component or semi-finished product with a chromium layer
CN114525557B (en) * 2022-03-01 2024-01-02 九牧厨卫股份有限公司 Sterilizing environment-friendly composite coating, preparation method thereof and sterilizing environment-friendly product

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE575450C (en) 1930-12-14 1933-04-28 Productores De Yoto De Chile A Process for the electrodeposition of chromium
DE579065C (en) 1932-07-01 1933-06-21 Productores De Yodo De Chile A Process for the electrodeposition of chromium
GB1144913A (en) 1966-10-31 1969-03-12 British Non Ferrous Metals Res Electrodeposition of chromium
GB1368747A (en) * 1971-11-23 1974-10-02 British Non Ferrous Metals Res Electrodeposition of chromium
US3917517A (en) * 1973-10-10 1975-11-04 Int Lead Zinc Res Chromium plating electrolyte and method
GB1488381A (en) 1975-09-01 1977-10-12 Bnf Metals Tech Centre Trivalent chromium plating bath
US4054494A (en) * 1973-12-13 1977-10-18 Albright & Wilson Ltd. Compositions for use in chromium plating
US4107004A (en) 1975-03-26 1978-08-15 International Lead Zinc Research Organization, Inc. Trivalent chromium electroplating baths and method
EP0088192A1 (en) * 1982-03-05 1983-09-14 M & T Chemicals, Inc. Control of anode gas evolution in trivalent chromium plating bath
US4804446A (en) 1986-09-19 1989-02-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Electrodeposition of chromium from a trivalent electrolyte
WO2007115030A1 (en) 2006-03-31 2007-10-11 Atotech Deutschland Gmbh Crystalline chromium deposit
US20080169199A1 (en) 2007-01-17 2008-07-17 Chang Gung University Trivalent chromium electroplating solution and an electroplating process with the solution

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE330317C (en) * 1920-12-11 Ludwig Schmidt Device for switching on the fire protection equipment on cinematographs
CA1244376A (en) * 1983-05-12 1988-11-08 Thaddeus W. Tomaszewski Trivalent chromium electrolyte and process
DE4011201C1 (en) * 1990-04-06 1991-08-22 Lpw-Chemie Gmbh, 4040 Neuss, De Coating workpiece with chromium for improved corrosion resistance - comprises using aq. electrolyte soln. contg. chromic acid sulphate ions, and fluoro:complexes to increase deposition
WO2010069458A1 (en) * 2008-12-17 2010-06-24 Merck Patent Gmbh Hexahalochromate (lll) complexes

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE575450C (en) 1930-12-14 1933-04-28 Productores De Yoto De Chile A Process for the electrodeposition of chromium
DE579065C (en) 1932-07-01 1933-06-21 Productores De Yodo De Chile A Process for the electrodeposition of chromium
GB1144913A (en) 1966-10-31 1969-03-12 British Non Ferrous Metals Res Electrodeposition of chromium
GB1368747A (en) * 1971-11-23 1974-10-02 British Non Ferrous Metals Res Electrodeposition of chromium
US3917517A (en) * 1973-10-10 1975-11-04 Int Lead Zinc Res Chromium plating electrolyte and method
US4054494A (en) * 1973-12-13 1977-10-18 Albright & Wilson Ltd. Compositions for use in chromium plating
US4107004A (en) 1975-03-26 1978-08-15 International Lead Zinc Research Organization, Inc. Trivalent chromium electroplating baths and method
GB1488381A (en) 1975-09-01 1977-10-12 Bnf Metals Tech Centre Trivalent chromium plating bath
EP0088192A1 (en) * 1982-03-05 1983-09-14 M & T Chemicals, Inc. Control of anode gas evolution in trivalent chromium plating bath
US4804446A (en) 1986-09-19 1989-02-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Electrodeposition of chromium from a trivalent electrolyte
WO2007115030A1 (en) 2006-03-31 2007-10-11 Atotech Deutschland Gmbh Crystalline chromium deposit
US20080169199A1 (en) 2007-01-17 2008-07-17 Chang Gung University Trivalent chromium electroplating solution and an electroplating process with the solution

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015202910A1 (en) 2015-02-18 2016-08-18 Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co KG Tin-nickel layer with high hardness

Also Published As

Publication number Publication date
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AT510422B1 (en) 2012-04-15

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