Раствор для химического серебрения Советский патент 1980 года по МПК C23C3/02 

Изобретение относится к области получения химических покрытий, в -частности серебряных, и может быть использовано в машиностроении, химической области промышленности, электротехнике, цветной металлургии в частности при изготовлении порошковЬах материалов. Широко известно применение химического серебрения, основанного на осаждении серебра из раствора простых солей на поверхность металличес ких изделий за счет контактной расн ти потенциалов. Известен простой по составу раст вор для химического серебрения медной поверхности, содержащий 340 г/л азотнокислого серебра и 252 г/л азо нокислого натрия 1. Однако этот раствор непригоден д химического серебрения таких активн металлов, как цинк, олово, кадмий, алюминий. Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к изобретенному раствор химического серебрения металлической поверхности, содержащий азотнокисло серебро, сульфит мелочного металла комплексообразователь, в качестве которого используется тиосульфат 2 Такой раствор обеспечивает получение плотных мелкокристаллических покрытий на поверхности деталей из электроотрицательных металлов, обладающих амфотернь1ми свойствами, таких, как алюминий, цинк. Однако из известного раствора нельзя получить качественных покрытий на порошках из этих металлов по следующей причине. Как известно, для получения плот- ных мелкокристаллических покрытий на поверхности металлических деталей достаточно сблизить потенциалы осаждаемого металла и металла-подложки. Это обычно достигают связыванием осаждаемого металла в комплекс. При получении же покрытий на порошках этого условия недостаточно, так как имеет место соотношение большой площади покрываемой поверхности и сравнительно небольшого объема раствора, т.е. масса осаждаемого металла соизмерима с массой растворяющегося металла основы, что диктует необходимость выведения из приповерхностного слоя продуктов реакции.

В противном случае порошинка окажется изолированной от реакционной среды продуктс1ми растворения и процесс осаждения серебра прекратится. Для выполнения этого условия в раствор необходимо ввести такое соединение , которое связало бы в комплекс одновременно и ионы осаждаемого металла и ионы растворяющегося металла - основы. -Этому требованию не отвечает тиосульфат нитрия, выполняющий в известном растворе роль комплексообразователя, так как контакты нестойкости тиосульфатного комплекса серебра значительно ниже константы нестойкости тиосульфатного комплекса растворяющегося металла основы, например цинка.

С целью получения плотных мелкокристаллических покрытий на порошках из электроотрицательных металлов , обладающих амфотерными свойствами, раствор дополнительно содержит этиловый спирт, а в качестве комплексообразователя - растворимую соль пирофосфорной кислоты, обеспечивающей возможность образования комплексов как с ионами осаждаемого металла, так и с ионами растворяющего металла основы за счет одинаковой константы нестойкости этих ког1плексов при следующем соотношении компонентов, г/л:

Азотнокислое серебро 35,5-38 Сульфит щелочного металла70-76

Растворимая соль пирофосфорной кислоты70-75Этиловый спирт40-50 Раствор приготавливают следующим образом.

Расчетное количество азотнокислого серебра (35,5 г) растворяют в 300 мл дистиллированной водьт. Полученный раствор приливают при постояном перемешивании к 300 мл раствора содержащего 70 г сульфита натрия, 70 г пирофосфата натрия и 40 г этилвого сп1рта, после чего обьем полученного раствора доводят водой до 1 л. После десятиминутного перемешивания устанавливают фосфорной кислотой pii 7,5-8,0. Процесс осаждения пкрытий из этого раствора проводят п 25-35°С.

Изобретенный раствор апробирован в лабораторных условиях.

Испытания выполнены в следующем порядке: обезжиренный порошок высушили на воздухе; приготовили три сотава раствора по 1 л каждого, содержшцих по 35,5 г/л азотнокислого серебра, отличающихся друг от друга содержанием пирофосфата натрия, сулфата натрия и спирта этилового соответственно, г/л: 1-70,70,40; 2-72,5 73,34, 3-75;7б;50;рН 7,5-8,0

В приготовленные растворы при перемешивании всыпали 30 г обезжиренного цинкового порошка и продолжали перемешивание до. полного осаждения серебра. Полноту осаждения серебра проверяли прибавлением раствора хлористого натрия к части маточного раствора.

В случае неполного осаждения выпадает бегали хлопьевидный осадок хлористого серебра.

Время осаждения серебра для 1, 2,

3 составов - 15, 12 к 10 мин соответственно при 28°С.

Полученный цинковый порошок с серебряным покрытием промыли ацетоном и высушили в сушильном шкафу при

70-80°С в течение 2 ч в воздушной атмосфере.

Полученный порошок имел.равномерный светло-серый цвет с металлическим блеском, характерный для порсяикообразного серебра.

В результате металлографического анализа установлено, что порошок однороден. Методом химического анализа определен состав порошка. Полученный

порошок содержит 44,3% серебра и 55,7% цинка.

Изобретенный раствор дает следующие преимущества:позволяет качественно покрывать серебром металлы,обладающие электроотрицательным потенциалом

и амфотерными свойствами обеспечивает полное использование серебра, входящего в его состав; дает возможность использовать дешевые реактивы.

Формула изобретения

Раствор для химического серебрения, содержащий азотнокислое серебро, сульфит щелочного металла и комплексообразовательр отличающийся геМг что, с целью получения плотных мелкокристаллических покрытий на порошках из электроотрицательных металс лоВ( обладающих амфотерными свойствами, раствор дополнительно содержит этиловый спирт, а в качестве комплексообразователя - растворимую соль пирофосфорной кислоты при следукндем соотношении компонентов, г/л:

Азотнокислое серебро 35,5-38 Сульфит щелочного металла70-76

Растворимая соль пирофосфорной кислоты70-75Этиловый спирт 40-50

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ямпольский A.M. Электролитическое осаждение благородных и редких

металлов. Л., Мбшиностроение, 1977, с. 19.

2.Патент Франции № 2063340, кл С 23 С 3/00, 1977.