Раствор для химического тонирования меди и ее сплавов Советский патент 1980 года по МПК C23F5/02 

(54) РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ТОНИРОВАНИЯ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

1

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов и сплавов, в частности к получению защитнодекоративных покрытий на меди и ее Оплавах.

Известен раствор для нанесения защитно-декоративных покрытий на медь ,и ее сплавы, содержащий, г/л:

Тиосульфат натрия0,О5-О,15

Ж елезоаммонийные квасцы0,5-1,5

Хлористый натрийО,1-О,58

Серная кислота38,5-54

Этот раствор позволяет получать богатую гамму (15) цветов, которые сменяют друг друга в течение трех часов. Раствор стабилен в работе р.

Однако процесс окрашивания осуществляется при 95-1 что приводит к разнооттеночности окрашиваетлой поверхности. Чтобы ее избежать, необходимо окрашивать уже нагретое до рабочей температуры изделие, что требует специального оборудования ii дополнитель-

ных затрат. Кроме того, раствор подтравливает поверхность обрабатываемого изделия, из-за чего ухудшается отражающая способность .поверхности, а вследствие этого ухудшается качество окраски, она становится менее яркой.

Наиболее близким пр качественному, составу к предлагаемому является раствор для химического тонирования меди и ее сплавов, содержащий, г/л: Гипосульфит натрия24О

Уксусный свинец25

Сегнетова соль30

Процесс тонирования в этом растворе проводят при комнатной температуре, и он не оказывает подтравливающего действия на подложку. В нем ца меди и ее сплавах образуются красивые и $фкие пленки коричневого, желтого, фиолетового 20 и синего цветов 2

Однако раствор нестабилен в работе, не позволяет регулировать изменение цвета подложки вре1 генем тонирования, что затрудняет его использование для

технологического njDoiiocca Х1п-.1нческого окрашивания.

Цель изобретения - повышение его стабильности в работе и обеспечение возможности регушфования цветового оттенка.

Поставленная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит хромовый ангидрид и серную кислоту при следукяцем соотношекии компонентов, г/л;

Гипосульфит натрия 220-260 Уксуснокислый

свинец22-27

Сегне чэва соль27-32

Хромовый ангидрид5-10

Серная кислота15-30

Вместо сегнетовой соли могут быть использованы и другие органичестсие добавки (лимонная или щавелевая кислота но цвет окрашенной поверхности при такой замене становится более темным. Отличительной особенностью данного раствора химического окрашивания является то, что под действием сильйого окислителя (смесь хромового ангидрида с серной кислотой) органическое вещество, входящее в состав раствора тонировния(в данном случае сегнетова соль), разлагается, и продукты разложения этого соединения, сразу образуясь в растворе в достаточном колкчестье, ускоряют и стабилизируют процесс окрашивания.

Приготовление раствора осуществляют в виде стадии.

На первой стадии готовят раствор окращивания. Определенное количество каждого из компонентов раствора: гипосульфит натрия, уксуснокислый свинец и сегнетову соль растворяют в небольишх количествах дистиллированной воды, затем смешивают растворы гипосульфита натрия и сегнетовой соли и к полученной смеси добавляют раствор уксуснокислого свинца.

Следующей стади является приготовление хромовой смеси путем смешивания растворов хромовогю ангидрида и серной кислоты. Полученную хромовую смесь постепенно добавляют в расвор окрашивания. После этого объем раствора доводят до заданного дистиллированной водой.

Все компоненты хорошо растворяютс в воде при комнатной температуре. Рабочая температура раствора окрашивания 18-22Рс. Выбор интервала конпентрашш окислительной добавки

обусловлен тем, что при концентрации окислителя ниже 5 г/л хромового ангидрида и 15 г/л серной кислоты раствор тонирования не отличается стабильностью. При концентрации окисли теля выше 10 г/л хромового ангидрида и 30 г/л серной кислоты дальнейшего ускорения процесса окрашивания не наблюдается. Выбранное соотношение компонентов окислительной добавки (I вес. ч. хромового ангидрида и Звес.ч серной кислоты)обусловлено тем,

что другое их соотношение вызывает разложение последнего. В осадок вьшадает хромат свинца.

Получают три раствора при следующем соотношении компонентов, г/л; Раствор I.

Гипосульфит натрия22О

Уксусный свинец22

Сегнетова соль27

Хромовый ангидрид5

Серная кислота15

Раствор 2,

Гипосульфит натрия24О

Уксусный свшец25

Сегнетова сольЗО

Хромовый ангидрид8

Серная кислота24

Раствор 3.

Гипосульфит натрия2 60

Уксусный свинец27

Сегнетова соль32

Хромовый ангидридЮ

Серная кислотаЗО

В табл. I и 2 приведены результаты опробования этих растворов в сравнении с известными.

Приведенные в табл.1 результаты показывают, что в известном растворе происходит растравливание медной поверхности, т.е. ухудшается ее отражательная способность и, как следствие этого, снижается яркость пленок, они становятся матовыми, а из-за большой первоначальной разности температур окрашиваемого изделия и окрашивающего раствора возникает разнооттеночностъ, особенно в начале процесса, когда окраски наиболее яркие и быстро сменяют одна другую.

Как видно из табл. I, предлагаемый раствор для химического окраш1шания меди и ее сплавов позволяет повысить качество декоративных покрытий за счет предотвращения растравливания обрабатываемой поверхности и проведения процесса окрашивания при комнатной т&перргуре, т.е. 1ч;ключив разнооттеночность. в результате этого получаются $фкие рав}1омерно окрашенные пленки коркчневого, желтого, фиолетового, синего, светло-синего и серого цветов, Это позволяет снизить дополнительные затраты, связанные с нагреванием раствора и обрабатывае ль;х изделий, и создать стабильный технологический процесс зщмического окрашивания меди и е Ьплавов. Приведенные в табл.2 результаты по казывают, что по мере того, как в известном растворе химического тонирова яия окрашивается все большее количеств медных образцов, процесс окрашивания ускоряется. Если первый образец при ко натной температуре не окрашивается в растворе химггческого тошчх)вания даже в течение 8 ч, то после того как в I л этого раствора окрашивают около I м медной поверхности при - , синий цвет на медном образце появляется уже через 15 мин. Каталитическое действие на процесс формирования пленки сульфида свинца на медной поверхности, т.е. на ускорение процесса окрашивания, оказывают по- видиг-юму, продукты замедленного разложения или окисления органического вицества, входящего в состав раствора тонирования - сегиетовой соли. В предлагаемом растворе под действие ; сильного окислителя (хромовый ангидрид, серная кислота) сегнетова соль быстро разлагается, продукты разложения ускоряют и стабилизируют процесс окрашивания, и все образцы окрашиваются за одно и то же время. Таким образом, предложенный раствор химическотч окрашивания меди и ее сплавов стабилен и позволяет регул1фовать цветовой оттенок окрашенной поверхности временем тонирования.

Тиосульфат натрия 0,5

Железо аммонийные

квасцы0,5 ЮО

2О9Фиолотовый -ЗО

8 24

Таблица

Имеется Имеется 0,0009

1Красный То же То жеО,ОО12

2Феолетовый

0,ОО13

2,5 Синий O.OOIS

3,5 Светло-синий -ISСиний-21Светло-синий -ЗОСерый-789635

7

Гипосульфит нагрия 24О

Уксуснокислый свинец 25 Сегнетова сольЗО

Гипосульфит натрия:22О

Уксусный свинец22

Сегнетова соль27

Хромовый ангидрид5

Серная кислота15

Гипосульфит натрия 24О Уксуснокислый свинец 25 Сегнетова сольЗО

Хромовый ангкдрка8

Серная кислота24

Гипосульфит натрия 26О Уксуснокислый свинец 27 Сегнетова соль32

Хромовый айгидркд 10 Серная кислотаЗО Примечани

8 Таблица 2

550

320

215

117

84

32

19

15

15

25 25 25 25 25 25

100

150

200

15 15 15 15 15 15 15

7

7

7

7 7 7 е: Окончание процесса окрашивания определяется визуально. Стабильность появления цвета на обраш1е определяется сравненн цветового оттенка образца с эталоном. формула изобретен и Раствор для химического тонирования меди и ее сплавов, содержащий гипосульфит натрия, уксуснокислый свинец и органичэскую добавку, выбранную из группы включающей сегкетовую соль, люлонную и щавелевую кислоты, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения его стабильности в работе и возможности регулирования цветового оттегска, раствор дополнительно содерндат хромовый ангидрид и серную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: Гипосульфит натрия220-26О Уксуснокислый свинец22-27 7 10 Органическая добавка, выбранная из группы, включакядей сегнетову соль, лимонную и ща27-32велевую тшслоты 5-10 Хромовый ангидрид 15-ЗО Серная кислота Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1.Авторское сввдетельство СССР 291998, кл. С 23 Р 5/ОО, 1969. 2.Справочное руководство по гальотехш-ке. М., Металлургия, 1972. , с. 114.