1.6 Золочение
Золото – ковкий, пластичный металл желтого цвета. Покрытия золотом занимают особое место среди других покрытий металлами. Эти покрытия имеют красивый внешний вид, обладают высокой химической стойкостью в различных агрессивных средах, не тускнеют в атмосфере сероводорода, отличаются высокой и постоянной отражательной способностью. Так же покрытия золотом обладают достаточно высокой электро- и теплопроводностью, низким и стабильным во времени переходным сопротивлением и потому широко применяются в электронной промышленности.
Электролиты, применяемые в гальванотехнике для осаждения золота, можно разбить на две основные группы: цианистые и нецианистые, причем последняя группа электролитов находиться в стадии разработки и пока не имеет практического применения.
Составы и режимы работы:
| Состав электролита (г/л) и режим работы | Электролит №1 | Электролит №2 | Электролит №3 | Электролит №4 | Электролит №5 |
| Калия-дициано-(I)-аурат (в пресчете на металл) K[Au(СN)2] | 4-10 | 8-10 | 8-12 | 10-12 | 8-10 |
| Калия цианид KCN (свободный) | 10-20 | - | - | - | - |
| Кислота лимонная H3C6H5O7 | - | 30-40 | 50-140 | 8-10 | 30-40 |
| Калия цитрат K3C6H5O7 | - | 30-40 | - | - | 30-40 |
| Калия гидрофосфат K2HPO4 | - | - | - | 10-12 | - |
| Калия дигидрофосфат KH2PO4 | - | - | - | 25-50 | - |
| Никеля сульфат NiSO4 | - | - | - | - | 1-3 |
| Кобальта сульфат CoSO4 | - | - | - | - | 1-2 |
| pH | 11-12 | 4,5-5,0 | 3,5-5,0 | 6-7 | 4,5-5,0 |
| Температура, °C | 18-65 | 35-45 | 30-60 | 60-65 | 35-45 |
| Катодная плотность тока, А/дм2 | 0,1-0,5 | 0,3-0,7 | 0,3-1,5 | 0,3-0,5 | 0,5-0,7 |
| Скорость мкм/мин | 0,03-0,13 | 0,06-0,13 | 0,13-0,25 | 0,06-0,13 | 0,06-0,13 |
В качестве анодов используют золото марки 999,9, платину или платинированный титан. Соотношение анодной и катодной поверхности не менее 2:1, а лучше 4:1. Из щелочных цианидных электролитов осаждаются матовые осадки, из цианидно-цитратных электролитов получают мелкозернистые полублестящие и блестящие осадки (в случае добавления никеля или кобальта).
Нецианистые электролиты золочения.
Нецианистые электролиты уступают цианистым в своих способностях, но при этом, являются менее ядовитыми.
Составы и режимы работ:
| Состав электролита (г/л) и режим работы | Электролит №1 | Электролит №2 | Электролит №3 | Электролит №4 | Электролит №5 |
| Золото хлорное | 2,6 | 50 | - | - | - |
| Золото в пересчете на металл | - | - | 4,0 | 25-40 | 3-5 |
| Калий железистосинеродистый | 15 | 200 | 200 | - | - |
| Натрий углекислый | 15 | 50 | 65 | - | - |
| Калий роданистый | - | - | 100 | - | - |
| Сегнетова соль | - | - | 60-70 | - | - |
| Натрий хлористый | - | - | - | 10-30 | - |
| Серная кислота | - | - | - | 10-20 | - |
| Соляная кислота | - | - | - | 20-50 | - |
| Этилендиамин | - | - | - | - | 30-90 |
| Аммоний сернокислый | - | - | - | - | 10 |
| Натрий сернокислый | - | - | - | - | 10 |
| Температура, °C | 18-25 | 70 | 50-60 | 70 | 40 |
| Катодная плотность тока, А/дм2 | 0,1 | 4-6 | 0,2-0,3 | До 10 | 0,8 |
Добавки в электролит № 3 роданистого калия и сегнетовой соли применяют для осаждения с растворимыми анодами и с применением реверсивного тока. Электролит №4 применяют при нанесении толстых осадков.
В электролите №5 получаются зеркально блестящие покрытия, но более пористы по сравнению с цианистыми электролитами, на практике этот электролит не применяется.
Электролиты для блестящего золочения.
До конца выявить роль блескообразователей в процессе золочения до сих пор не удается. Это связано с недостаточностью экспериментальных данных, о влиянии различных добавок на кинетику катодного процесса.
Практически все ниже представленные электролиты работают в области pH 3-6, т.е. это кислые электролиты, отличающиеся безвредностью и стабильностью. В электролит всегда вводятся добавки, взаимодействующие с продуктами разложения цианидов.
Составы и режимы работ:
| Состав электролита (г/л) и режим работы | №1 | №2 | №3 | №4 | №5 | №6 | №7 | №8 | №9 | №10 |
| Золото в пересчёте на металл | 6 | - | - | 8 | - | - | - | - | - | - |
| Калий дицианаурт K[Au(СN)2] | - | 5-25 | 4-20 | - | 4-32 | 8 | 1-100 | 75 | 0,25-1,0 | 4 |
| Калий цианистый KCN | 100 | - | - | 90 | 30-120 | 90 | 1 | - | - | - |
| Натрия тиосульфат Na2S2O3, | 8 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Комплексное соединение кобальта и никеля с этилен-диаминтетрауксусной кислотой | - | 20-30 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Серебро в пересчёте на металл | 0,12 | - | 0,025-0,3 | - | - | - | - | - | - | - |
| Калия сульфат K2SO4 | - | - | 5-100 | - | - | - | - | - | - | - |
| Кали едкое KOH | - | - | - | - | 15-45 | - | - | - | - | - |
| Сурьма в пересчёте на металл Sb +2 | - | - | - | - | 0,15-1,2 | - | - | - | - | - |
| Многоатомный спирт | - | - | - | - | 7,5-45 | - | - | - | - | - |
| Сульфированное масло, мл/л | - | - | - | - | 2,3-22,5 | 0,25-0,5 | - | - | - | - |
| Никель сернокислый NiSO4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 |
| Триэтаноламин | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 10 |
| Аммоний фосфорнокислый (NH4)3PO4 | - | - | - | - | - | - | 50 | - | - | - |
| Калий фосфорнокислый K3PO4 | - | - | - | - | - | - | 50 | - | - | - |
| Тиомочевина CH4N2S | - | - | - | - | - | - | - | 200 | - | - |
| Калия йодистое соединение KI | - | - | - | - | - | - | - | 60 | - | - |
| Цитрат щелочного металла C6H5O7-3 | - | - | - | - | - | - | - | - | 400 | - |
| Титан в пересчете на металл | - | - | - | 0,12 | - | - | - | - | - | - |
| Селен в пересчете на металл | - | - | - | 0,12 | - | - | - | - | - | - |
| pH | - | 3,0-5,5 | 6,5-7,0 | - | 11,5-13,7 | - | 5,2-5,8 | 1 | 3-8 | 3-4 |
| Температура, °C | 20-25 | 15-35 | До 45 | - | 20-30 | До 40 | 70-75 | 50 | 20-100 | 46 |
| Катодная плотность тока, А/дм2 | 0,1-0,2 | До 6,5 | 0,1-0,5 | До 0,5 | 0,2-0,65 | 0,1-0,6 | 0,8 | 4,0 | - | 1,5 |
Приведенные электролиты позволяют получать блестящие покрытия из золота с разным оттенком, при различных условиях, в плоть до комнатных. Из данных электролитов осаждаются покрытия, имеющие мелкокристаллическую структуру, хорошо сцепленные с основой, в некоторых случаях практически безпористые.
