English German French Spanish Chinese (Simplified) Arabic Portuguese Hindi Japanese Russian

Золочение

Золотые покрытия можно наносить непосредственно на медь, медные сплавы, серебро и никель. Наилучшие результаты при золочении металлов обеспечивает нанесение золота на никель. Введение в состав золотых осадков кобальта, меди, серебра, сурьмы, индия и некоторых других металлов, дает возможность получать золотые сплавы различных цветов, и имеющих улучшенные эксплуатационные свойства.image1.jpeg Такие сплавы характеризуются мелкокристаллической структурой, низкой пористостью, повышенным блеском и высокой износостойкостью. Золотосеребряные сплавы - “зеленое” золото или золотомедные - “розовое” золото наносят только на подслой золота, серебра или сплавов золота. Из электролита “розовое” золото можно осаждать золотомедные сплавы значительной толщины и обладающие наибольшей твердостью среди всех двойных сплавов на основе золота. К тому же цвет получаемых покрытий при массовой доле золота в сплаве, равной 85%, почти не отличим от цвета металлургического золота 585-й пробы.

Для нанесения золотых покрытий методом гальванического золочения в основном используются цианистые электролиты золочения, которые большинству показателям обеспечивают наилучшие результаты, по сравнению с не цианистыми электролитами. Основным компонентом в таких электролитах является анион золота, исключающий возможность контактного вытеснения золота медью и другими металлами, а осаждение золота на поверхности детали происходит в результате восстановления металла из цианауратного комплекса. Цианистые электролиты золочения можно разделить на три основные группы: щелочные, нейтральные и кислые.

Щелочные электролиты содержат золото, в пределах 8-12 г/л, свободный цианистый калий или натрий 20-80 г/л, и соль щелочного металла, для повышения электропроводности раствора, 70-100 г/л. Процесс золочения и осаждения золота в щелочных электролитах проводят при катодной плотности тока в диапазоне 0,1–1,1 А/дм2, температуре электролита 60-80оС и постоянном перемешивании. Режимы осаждения в щелочных электролитах несколько ограничены по сравнению с кислыми и нейтральными электролитами золочения, и помимо этого, их основным недостатком является накопление в растворе карбонатов, которые нужно периодически удалять. Щелочные электролиты золочения применяют в основном для получения первичного подслоя золота перед осаждением более толстых золотых покрытий.

Нейтральные электролиты золочения работают при рН = 6,0 - 8,0 и имеют низкое содержание свободного цианида, в пределах 1-2 г/л. Данные электролиты обладают низкой рассеивающей способностью, но имеют более высокий выход по току, чем щелочные электролиты и позволяют получать более низко пористые золотые покрытия. Но использование нейтральных электролитов золочения очень ограничено, так как в процессе работы в них накапливаются соли неблагородных металлов, что отрицательно сказывается на качестве получаемых золотых покрытий. Нейтральные электролиты золочения используются в основном для покрытия сплавами золото-медь и для нанесения покрытий большой толщины 20 мкм и более. Основными недостатками нейтральных электролитов золочения является их нестабильность и необходимость частой регенерации.

image2.jpegКислые электролиты золочения работают при рН = 3 – 6, не содержат свободных цианидов, отличаются безвредностью и стабильностью, и имеют самое большое распространение, позволяя проводить процесс золочения при комнатной температуре 20-25оС и достаточно больших плотностях тока, до 1,5 А/дм2, что является их основным преимуществом. И, несмотря на то, что данные электролиты имеют более низкий выход по току, чем щелочные и нейтральные электролиты золочения, они позволяют получать более высоко блестящие золотые покрытия.

Комментарий. Перемешивание электролита и повышение концентрации золота в электролите позволяет значительно повысить выход по току, однако увеличение содержания золота в электролите способствует повышению потерь драгоценного металла, поэтому максимальная концентрация его в электролитах не превышает 15 г/л.

Помимо этого, кислые электролиты золочения не содержат свободных цианидов и работают, также как и нейтральные электролиты, с нерастворимыми анодами (в качестве анода используется титановая пластина или сетка с иридиевым или платиновым покрытием).image3.jpeg К недостаткам кислых электролитов золочения можно отнести их относительно низкую рассеивающую способность и более высокие внутренние напряжения получаемых осадков. Благодаря хорошим физико-химическим свойствам широкую популярность получили лимоннокислые электролиты золочения.

Состав электролита блестящего золочения:

Дицианаурат калия (K Au(CN2)2) - 20-22 г/л

Комплексное соединение кобальта с ЭДТА -25-27 г/л

Плотность тока до 4,5 А/дм2; рН = 6,5-7,5; температура 20-32оС.

Состав электролита блестящего золочения (повышенной твердости):

Дицианаурат калия (KAu(CN2)2) 4 г

Сернокислый никель (NiSO4) - 1 г/л

Триэталонамин (C6H13NO3) - 10 г/л

Плотность тока до 1,5 А/дм2; рН = 3,0-4,5; температура 40-50оС

Оборудование для золочения использующееся в производственных цехах и лабораториях представляет собой регулируемый источник питания постоянного тока с высокой стабильностью, малым уровнем пульсаций, выдающий выходной ток до 20 А и обеспечивающий возможность малого “шага” регулировки до 0.05 А. Для золочения металлов и нанесения золотых покрытий используются нерастворимые аноды: титановая пластина или сетка с иридиевым или платиновым покрытием.

Для покрытия небольших по размеру деталей в гальванотехнике применяется золочение без тока: так называемый метод иммерсионного золочения. Покрытия, полученные методом иммерсионного золочения мало пористы, а время выдержки в электролите, в зависимости от толщины покрытия, составляет от нескольких секунд до нескольких минут. Ванны для иммерсионного золочения обычно изготавливают из стали или стекла.

Состав электролита иммерсионного золочения:

Золото (в пересчете на металл) - 1,2 г/л

Фосфат натрия (Na3PO3) - 7,5 г/л

Сульфат натрия (Na2SO4)- 0,15 г/л

Железосинеродистый калий (K3{Fe(CN)6})- 15 г/л

Карбонат калия (K2CO3) - 4 г/л

Температура электролита 70оС. Средняя скорость осаждения 1,5 мкм в час.

Выделение золота из отработанных электролитов золочения наиболее часто проводят контактным методом. Для этого, в отработанный электролит добавляют предварительно освинцованную мелкую цинковую стружку (освинцовывание проводят путем опускания стружки на 1 -2 минуты в раствор, содержащий 100 г/л уксуснокислого свинца). Для осаждения золота раствор выдерживают в течении 10-12 дней при комнатной температуре, добавляя в него каждые 2-3 дня, немного цинковой стружки (для проверки полноты осаждения золота, в отработанный электролит золочения на 5-7 мин добавляют порцию блестящей не освинцованной цинковой стружки; если стружка не темнеет, процесс восстановления закончен). Далее электролит фильтруют, оставшийся осадок с остатками стружки промывают, переносят в фарфоровую или стеклянную чашку и просушивают. После этого, осадок обрабатывают соляной кислотой (плотностью 1,19 г/см3), тщательно промывают и затем обрабатывают, нагретой до 35-40оС, азотной кислотой (плотностью 1,4 г/см3), в результате чего, осадок приобретает цвет металлического золота. Для ускорения осаждения золота, электролит дополнительно разрушают путем добавления в отработанный раствор избытка серной кислоты. Восстановление золота в подкисленном растворе также проводят цинковой стружкой.

Возврат к списку