Контролируемый способ осаждения слоя хрома или хромового сплава на по меньшей мере одну подложку - RU2021129491A

1. Контролируемый способ осаждения твердого слоя хрома или твердого слоя хромового сплава на по меньшей мере одну подложку, включающий стадии: (а) обеспечение водной осадительной ванны, причем ванна содержит ионы трехвалентного хрома, бромид-ионы, катионы щелочных металлов в общем количестве от 0 моль/л до 1 моль/л, в расчете на общий объем осадительной ванны, и ванна имеет целевой рН в диапазоне от 4,1 до 7,0, (b) обеспечение упомянутой по меньшей мере одной подложки и по меньшей мере одного анода, (с) погружение упомянутой по меньшей мере одной подложки в водную осадительную ванну и подведение постоянного электрического тока так, что на являющейся катодом подложке осаждается слой хрома или хромового сплава, причем во время или после стадии (с) рН осадительной ванны является более низким, чем целевой рН, (d) добавление NH₄OH и/или NH₃ во время или после стадии (с) к осадительной ванне так, что целевой рН осадительной ванны восстанавливается, при этом средняя толщина осажденного на стадии (с) слоя хрома или хромового сплава составляет 1,0 мкм или более.

2. Способ по п. 1, в котором общее количество катионов щелочных металлов в осадительной ванне составляет в диапазоне от 0 моль/л до 0,8 моль/л, в расчете на общий объем осадительной ванны, предпочтительно в диапазоне от 0 моль/л до 0,6 моль/л, более предпочтительно в диапазоне от 0 моль/л до 0,4 моль/л, еще более предпочтительно в диапазоне от 0 моль/л до 0,2 моль/л.

3. Способ по п. 1 или 2, причем способ является непрерывным способом.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором целевой рН составляет в пределах диапазона от 4,5 до 6,5, предпочтительно в пределах диапазона от 5,0 до 6,0, наиболее предпочтительно в пределах диапазона от 5,3 до 5,9.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором водная осадительная ванна не содержит серосодержащих соединений с атомом серы, имеющим степень окисления ниже +6, и борсодержащих соединений.

6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором осажденный на стадии (с) слой является аморфным, по определению методом рентгеновской дифракции.

7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором на стадии (с) слой хрома или хромового сплава осаждают непосредственно на упомянутую по меньшей мере одну подложку, или упомянутая по меньшей мере одна подложка, охарактеризованная на стадии (b), дополнительно включает слой никеля или никелевого сплава, и на стадии (с) на него осаждают слой хрома или хромового сплава.

8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором средняя толщина осажденного на стадии (с) слоя хрома или хромового сплава составляет 2 мкм или более, более предпочтительно 4 мкм или более, еще более предпочтительно 5 мкм или более, наиболее предпочтительно средняя толщина слоя составляет в диапазоне от 5 мкм до 200 мкм, предпочтительно от 5 мкм до 150 мкм.

9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором осажденный на стадии (с) слой имеет среднюю шероховатость поверхности R_a 0,6 мкм или менее, в расчете на среднюю толщину слоя по меньшей мере 20 мкм, предпочтительно 0,5 мкм или менее, более предпочтительно 0,4 мкм или менее.

10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором упомянутая по меньшей мере одна подложка и упомянутый по меньшей мере один анод присутствуют в водной осадительной ванне так, что ионы трехвалентного хрома находятся в контакте с упомянутым по меньшей мере одним анодом.

11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором твердый слой хрома или твердый слой хромового сплава не является декоративным слоем хрома или хромового сплава.

12. Водная осадительная ванна для осаждения слоя хрома или хромового сплава, содержащая (i) ионы трехвалентного хрома в общем количестве в диапазоне от 17 г/л до 30 г/л, в расчете на общий объем осадительной ванны, (ii) по меньшей мере одно органическое комплексообразующее соединение, (iii) ионы аммония, (iv) по меньшей мере один вид галогенид-ионов, причем по меньшей мере один вид представляет собой бромид, (v) катионы щелочных металлов в общем количестве от 0 моль/л до 1 моль/л, в расчете на общий объем осадительной ванны, причем упомянутые ионы трехвалентного хрома происходят из растворимого источника, содержащего ионы трехвалентного хрома, причем упомянутый источник используется в общем количестве менее 100 г на литр водной осадительной ванны, и упомянутый источник содержит катионы щелочных металлов в общем количестве 1 массовый % или менее, в расчете на общую массу используемого источника, рН ванны составляет в диапазоне от 4,1 до 7,0, ванна не содержит серосодержащих соединений с атомом серы, имеющим степень окисления ниже +6, - ванна не содержит борсодержащих соединений.

13. Ванна по п. 12, в которой сумма общей массы ионов трехвалентного хрома и общей массы ионов аммония соответствует 90 массовым % или более от общей массы всех катионов в водной осадительной ванне, предпочтительно 95 массовым % или более, более предпочтительно 98 массовым % или более.

14. Ванна по п. 12 или 13, в которой общее количество бромид-ионов в осадительной ванне составляет по меньшей мере 0,06 моль/л, в расчете на общий объем осадительной ванны, предпочтительно по меньшей мере 0,1 моль/л, более предпочтительно по меньшей мере 0,15 моль/л.

15. Ванна по любому из пп. 12-14, в которой растворимый, содержащий ионы трехвалентного хрома источник содержит или представляет собой сульфат хрома, предпочтительно кислый сульфат хрома, более предпочтительно сульфат хрома с общей формулой Cr₂(SO₄)₃ и молекулярной массой 392 г/моль.

16. Ванна по любому из пп. 12-15, в которой упомянутый источник используется с общей массой в диапазоне от 70 г до 99,9 г на литр водной осадительной ванны, предпочтительно в диапазоне от 70 г до 99 г, более предпочтительно в диапазоне от 70 г до 95 г, наиболее предпочтительно в диапазоне от 70 г до 90 г.