СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СЕРЕБРА Российский патент 2004 года по МПК C25F3/18 

Изобретение относится к области электрохимических методов финишной обработки поверхностей, а именно к способам электрохимического полирования поверхностей металлов.

Известен способ электрохимического полирования серебра в водном растворе следующего состава (г/л): тиосульфат натрия пятиводный Na₂S₂O₃ × 5H₂O - 320, кислота уксусная СН₃СООН - 60, уксуснокислый натрий СН₃СООNа - 136, при напряжении на ячейке 1 В и продолжительности процесса 1 минута [Cabane-Bronte F., Ruze В. Polissage electrolyrique de l'argent en bain de thiosulfate. - metaux (corros-inds.), 1964, 39, №469. - 343-345 (Франц.)].

Указанный способ имеет существенный недостаток в том, что обладает невысокой воспроизводимостью результатов полирования. Совпадающим признаком указанного известного технического решения и заявляемого технического решения является использование электролитов одинакового состава.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату является способ электролитического полирования серебра в растворе тиосульфата натрия концентрацией (600-1300) г/л при плотности анодного тока (4-5) А/дм² и температуре электролита 25°С [Никулин В.Н., Цыпин М.З. Электролитическая полировка серебра в растворах тиосульфата натрия// Журнал прикладной химии. 1960. т.39, № 2, с.469-471] при рекомендациях полирования при прерывистом токе с продолжительностями периодов пребывания образца под током и без тока (4-5) сек при плотности тока (5-6) А/дм² при температуре электролита 25°С - (прототип).

Указанный способ не лишен ряда недостатков.

Во-первых, в нем отсутствуют рекомендации по выбору режимов электрохимического полирования сплавов на основе серебра, наиболее часто используемых в промышленности по сравнению с чистым серебром.

Во-вторых, способ обладает невысокой воспроизводимостью результатов полирования.

В-третьих, способ характеризуется относительно высокой скоростью разрушения основного компонента электролита - тиосульфата натрия.

Техническая задача изобретения - повышение качества полирования поверхности серебра и его сплавов.

Поставленная задача достигается тем, что электрохимическое полирование производят в водном растворе следующего состава (г/л): тиосульфат натрия пятиводный Na₂S₂O₃ × 5H₂O - 320, кислота уксусная СН₃СООН - 60, уксуснокислый натрий СН₃СООNа - 136 импульсным током при следующих параметрах изменения потенциала обрабатываемого электрода:

- форма изменения потенциала - треугольная, биполярная (чертеж);

- скорость изменения потенциала - 20<v<100 мВ/сек;

- пределы изменения потенциала обрабатываемого электрода:

0,8 В<ΔЕ_а<1,0 В; -0,8 В<ΔЕ_к<-0,3 В;

- количество циклов изменения потенциала 5≤n≤10.

Суть способа можно пояснить следующим образом. Наилучшее качество полированной поверхности обеспечивается при условии ее электрохимической обработки в области транспассивного анодного растворения. Поддержание поверхности в этой области возможно только при обеспечении определенного анодного потенциала. Использование электролита указанного состава позволяет эффективно формировать приэлектродный вязкий слой, экранирующий микровпадины на анодной поверхности. Это позволяет осуществлять преимущественное растворение микровыступов, приводящее к сглаживанию высоты микронеровностей и появлению блеска поверхности. Изменением потенциала обрабатываемого электрода в указанных пределах поддерживаются необходимые скорости этих процессов.

ПРИМЕРЫ КОНКРЕТНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

Операция - электрохимическое полирование поверхности серебра Ср99 и поверхности ювелирного сплава на основе серебра СрМ925. Полировке подвергались механически шлифованные образцы с металлическим блеском. Яркость отраженного света - 400 Кд/м².

Электролит - водный раствор следующего состава (г/л): тиосульфат натрия пятиводный Na₂S₂O₃ × 5Н₂О - 320, кислота уксусная СН₃СООН - 60, уксуснокислый натрий СН₃СООNа - 136. Температура раствора (18-25)°С.

1. ΔЕ_а=0,9 В; ΔЕ_к=-0,4 В; n=7; v=50 мВ/сек. Яркость отраженного света от обработанной поверхности составила 620 Кд/м² (оптимальные параметры).

2. ΔЕ_а=0,9 В; ΔЕ_к=-0,7 В; n=7; v=50 мВ/сек. Поверхность покрыта плотной черной пленкой продуктов восстановления Nа₂S₂O₃.

3. ΔЕ_а=0,9 В; ΔЕ_к=-0,3 В; n=7; v=50 мВ/сек. Яркость отраженного света от обработанной поверхности составила 350 Кд/м².

4. ΔЕ_а=1,0 В; ΔЕ_к=-0,4 В; n=7; v=50 мВ/сек. Яркость отраженного света от обработанной поверхности составила 270 Кд/м².

5. ΔЕ_а=0,8 В; ΔЕ_к=-0,4 В; n=7; v=50 мВ/сек. Поверхность покрыта полупрозрачной желтоватой пленкой с хорошей адгезией.

6. ΔЕ_а=0,9 В; ΔЕ_к=-0,4 В; n=7; v=20 мВ/сек. На поверхности появляется питтинг, наблюдается межкристаллитное растравливание.

7. ΔЕ_a=0,9 В; ΔЕ_к=-0,4 В; n=7; v=100 мВ/сек. Поверхность серая, с желтым оттенком.

8. ΔЕ_а=0,9 В; ΔЕ_к=-0,4 В; n=4; v=50 мВ/сек. Яркость отраженного света от обработанной поверхности составила 480 Кд/м².

9. ΔЕ_a=0,9 В; ΔЕ_к=-0,4 В; n=11; v=50 мВ/сек. На поверхности появляется межкристаллитное растравливание, то есть, поверхность перетравлена.

Изобретение относится к области электрохимических методов финишной обработки поверхностей, а именно к способам электрохимического полирования поверхностей металлов. Электрохимическое полирование производят в водном тиосульфатном растворе импульсным током при следующих параметрах изменения потенциала обрабатываемого электрода: - форма изменения потенциала - треугольная, биполярная; - скорость изменения потенциала: 20<v<100 мВ/сек; - пределы изменения потенциала обрабатываемого электрода: 0,8 В<ΔЕ_а<1,0 В; -0,8 В<ΔЕ_к<-0,3 В; - количество циклов изменения потенциала 5≤n≤10. Технический результат: повышение качества полирования поверхности серебра и сплавов на его основе. 1 ил.

Способ электрохимического полирования серебра в водных тиосульфатных растворах, отличающийся тем, что полирование производят импульсным током при следующих параметрах изменения потенциала обрабатываемого электрода: форма изменения потенциала - треугольная, биполярная; скорость изменения потенциала 20<v<100 мВ/с; пределы изменения потенциала обрабатываемого электрода 0,8 В<ΔЕ_а<1,0 В; 0,8 В<ΔЕ_к<-0,3 В; количество циклов изменения потенциала 5≤n≤10.