8

ЭФХМО ТХОМ Лекция 6

2.8. Электролитическое золочение

2.8.1. Свойства гальванических покрытий на основе золота

Золото это единственный из известных металлов, обладающий устой-чивым блестящим жёлтым цветом. Его отражательная способность равна 81%. Покрытия им пластичны, легко полируются и крацуются, продолжительно сохраняют блеск, высокую отражательную способность при воздействии атмосферы и агрессивных сред, хорошо паяются, выдерживают запрессовку в полимерные материалы. К недостаткам золотых покрытий относят: низкие твердость и износостойкость, повышенную пористость при толщине до 10 мкм, способность некоторых металлов (например, серебра) из основы диффундировать на поверхность покрытия, даже при комнатной температуре. Для устранения указанных недостатков и придания покрытиям новых функциональных свойств (цвета, твёрдости, износостойкости) в их состав вводят другие металлы, как благородные, так и неблагородные: кобальт, никель, медь, серебро, кадмий. При присутствии в электролите этих и других металлов золото легко соосаждается с ними, образуя сплавы.

Золото с другими металлами (Cu, Ag, Pt, Pd, Ni, Zn, Cd, Fe, Sb и др.) в зависимости от количества введённой лигатуры даёт множество цветовых оттенков. Например, сурьма придаёт сплаву с золотом «самоварно-жёлтый» оттенок. Медь, введённая в золото, придаёт ему красный цвет, а серебро – зелёный. Введением только этих двух металлов – меди и серебра – в различных пропорциях можно получить значительную гамму цветовых оттенков (см. таблицу 2.1).

Таблица 2.1

Зависимость цвета сплава на основе золота 750 пробы

от состава лигатуры

Цвет сплава	Содержание в сплаве (%)
	Ag	Cu
Зелёный Бледный зеленовато-жёлтый Бледно-жёлтый Ярко-жёлтый Бледно-красный Оранжевый Красный	25 21,4 16,7 12,5 8,3 3,6 0	0 3,6 8,3 12,5 16,7 21,4 25

Как правило, сплавы, содержащие до 1,5–5% легирующего металла, характеризуются мелкокристаллической структурой, отсутствием пор при толщине свыше 3 мкм, повышенным блеском, твердостью и износостойкостью. Сплавы с более высоким содержанием неблагородных металлов обладают более низкой коррозионной стойкостью, поэтому они могут эксплуатироваться только в соответствующих условиях. Осадки золота с малым количеством легирующего металла (менее 0,01%) или с неметаллическими включениями, обычно не относят к сплавам.

2.8.2. Тонирование сплавов на основе золота открашиванием

Чистое золото не поддаётся непосредственному химическому тонированию. Для тонирования сплавов на основе золота применяют способ открашивания, при котором с поверхности сплава частично растворением (травлением) удаляют медь, серебро или другие металлы, входящие в лигатуру и изменяющие цвет сплава. Используемые при этом травильные растворы называются открасами. В старину их называли фарбовкой.

Сам процесс открашивания прост. Изделия обезжиривают кипячением в концентрированном растворе буры (тетрабората натрия Na₂B₄O₇), промывают в воде. Затем на платиновой проволочке погружают в открас, предварительно нагретый до 80–100°С. Во время открашивания изделие необходимо покачивать. Время выдержки от 5 сек до 2 минут в зависимости от состава и концентрации откраса. Составы открасов следующие.

Светло-жёлтое открашивание:

1) хлорид натрия NaCl – 20 г/л;

соляная кислота HCl (плотность 1,19 г/см³) – 30 г/л

2) калийная селитра (нитрат калия) KNO₃ – 40 г/л;

хлорид натрия NaCl – 20 г/л;

соляная кислота HCl (плотность 1,19 г/см³) – 40 г/л.

Жёлтое открашивание:

калийная селитра (нитрат калия) KNO₃ – 40 г/л;

сульфат железа FeSO₄ – 20 г/л;

сульфат цинка ZnSO₄ – 10 г/л.

Зелёное открашивание:

нитрат калия KNO₃ – 300 г/л;

сульфат железа FeSO₄ – 100 г/л;

сульфат цинка ZnSO₄ – 50 г/л;

квасцы алюмокалиевые (сульфат алюминия-калия)K₂SO₄·Al₂(SO₄)₂·24H₂O – 100 г/л.

Разнообразные оттенки сплавов на основе золота возможно также при использовании восковых мастик, наносимых на поверхность изделия, с последующим нагреванием до 400°С.