книги из ГПНТБ / Одноралов Н.В. Гальванотехника в декоративном искусстве [учеб. пособие]

Г Л А В А XIII

ДЕКОРИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОМ НЕПРОВОДНИКОВ И НАНЕСЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ

На стекло и фарфор электропроводящий слой наносят химиче­ ским путем, аналогично серебрению зеркал.

Для успешного серебрения стекла прежде всего необходима очень тщательная подготовка поверхности стекла перед серебрени­ ем для удаления жира и хлористых солей. Так как хлористые соли содержатся в поте рук, работу обычно ведут в резиновых перчат­ ках.

Стекло предварительно промывают концентрированной азотной кислотой (уд. вес 1,42), после тщательной промывки в проточной воде его погружают в 20-процентный раствор едкого калия и снова промывают в проточной воде. Затем стекло протирают ватным там­ поном, смоченным насыщенным раствором двухлористого олова. Только после указанной подготовки и окончательной промывки стекла в проточной, затем в дистиллированной воде приступают к серебрению. Для серебрения стекла применяют два раствора: раст­ вор серебра и раствор восстановителя.

Состав раствора серебра:

Для приготовления раствора в 300 мл дистиллированной воды растворяют сахар; затем добавляют серной кислоты, после чего ки­ пятят 10 мин. По охлаждении раствора добавляют дистиллирован­ ной воды до 1 л и фильтруют.

Состав раствора восстановителя:

Для приготовления раствора в 160 мл дистиллированной воды растворяют азотнокислое серебро согласно рецепту. В другом со­ суде растворяют едкий калий в 150 мл дистиллированной водыивьп ливают в раствор азотнокислого серебра, после чего добавляют не-

180

большими порциями аммиак до растворения образовавшегося осад­ ка. По растворении осадка раствор доводят дистиллированной водой до 1 л.

Серебрение производят в эмалированных или фарфоровых кю­ ветах. Непосредственно перед серебрением отмеривают необходи­ мый объем раствора серебра и раствора восстановителя: на каж­ дые 100 мл раствора серебра берут 8—9 мл раствора восстановите­ ля, а общее количество подбирают так, чтобы полностью покрыть стекло жидкостью. Оба раствора смешивают и немедленно вылива­ ют в кювету, которую все время покачивают до выпадения осадка. По окончании серебрения стеклянную форму или изделие промыва­ ют и одновременно слегка протирают ватным тампоном, после чего

погружают в электролит.

В случае получения тонкого или пористого слоя серебра процесс следует повторить 2—3 раза. Серебро, осевшее на участках, не под­ лежащих наращиванию меди, снимают протиранием ватным или марлевым тампоном, смоченным концентрированным раствором азотной кислоты, затем форму снова тщательно промывают в дис­ тиллированной воде.

На формы, покрытые серебром, можно наращивать первый слой меди только в ваннах затяжки, имеющих низкую кислотность (8— 12 г/л серной кислоты) при плотности тока не выше 1 а/дм2.

Изделие отделяют от стеклянных форм после предварительного подогрева их в горячей воде (60—70°). Отделение происходит бла­ годаря разной величине коэффициента теплового расширения изде­ лия и стекла.

Металлическая пленка, наносимая на изделия из указанных ма­ териалов, должна прочно сцепляться с их поверхностью, так как служит основой для наращивания рельефных слоев металла. Плен­ ка металла может также служить и непосредственно в качестве де­ коративной отделки изделий — в виде серебряной, золотой или пла­ тиновой орнаментировки.

Для получения более прочной пленки металла такую пленку лучше наносить не обычным, а термическим способом, закрепляя пленку на поверхности изделия обжигом в печах при 600—650°.

Для получения металлических пленок на керамических материа­ лах существует довольно много рецептов, принципиально не отлича­ ющихся между собой по составу. В эти рецепты обычно входит для смачивания массы лавандовое масло, служащее одновременно окислителем (лавандовое масло можно заменять терпентиновым).

Приведем несколько рецептов составов для нанесения тонких металлических пленок на фарфор и фаянс.

1. В низкосортном лавандовом масле (спиковое масло) раство­ ряют серу, пока не получится консистенция сиропа; к этому раство­ ру прибавляют раствор хлористого серебра, хлористого золота или хлористой платины в эфире; обе жидкости смешивают при легком нагревании.

Полученную смесь выпаривают до консистенции масляной крас­ ки и наносят на изделие кистью.

181

Изделие нагревают в печи, в результате чего получается слой серебра, золота или платины, крепко связанный с основным мате­ риалом.

2.Чаще всего приготовляют смесь из 2 вес. частей окиси свинца

и1 вес. части сернокислого свинца. •

Массу тщательно перемешивают и добавляют хлористую плати­ ну до образования пастообразной краски, которую наносят кистью

исплавляют в печи.

3.В фарфоровой ступке растирают 10 г мелкого порошкообраз­ ного серебра и 25 г борнокислого свинца с живичной смолой (тер­ пентином). Нанесенный состав обжигают в печи.

4.Готовят сплав следующего состава (в вес. частях):

Опишем технологический процесс нанесения серебряной пленки на керамические изделия путем применения паст из серебра, его окиси или солей и органических связующих Г

При нагревании органические вещества сгорают, а окись сереб­ ра восстанавливается в металлическое серебро, образуя пленку, диффундирующую в поверхностный слой керамики.

Глазурованные керамические, фаянсовые и фарфоровые худо­ жественные изделия предварительно делают шероховатыми в мес­ тах нанесения серебра протравливанием плавиковой кислотой или зачисткой абразивным или алмазным карандашом.

Затем изделие тщательно обезжиривают бензином и протирают спиртом и, наконец, многократно промывают дистиллированной

водой.

Пасты содержат обычно в качестве связующего канифоль. Приводим несколько составов паст с серебром для покрытия

керамических изделий (в вес. частях):

1 Процесс вжигания серебра на керамические изделия разработан инжене­ ром Самохиной.

182

Для приготовления пасты предварительно готовят флюс, кото­ рый растворяют в агатовой ступке или на стекле курантом. Затем в мелко растертый флюс добавляют порошкообразное серебро. Флюс и серебро тщательно смешивают в сухом виде, после чего добавля­ ют канифоль и скипидар и растирают в тонкую массу.

Пасту наносят ровным слоем на сухую керамику, фаянс или фарфор кисточкой и сушат в течение 3—4 часов при комнатной тем­ пературе, затем еще в течение 3—4 часов в сушильном шкафу при температуре 30—40°. Подготовив изделие, приступают к вжиганию серебра в муфельной печи. Вжигание производят в течение 1—2 ча­ сов, после чего изделие охлаждают в муфеле до температуры 50— 60°. Вжигание серебра обычно производят дважды, что дает воз­ можность получать слой толщиной до 8—10 мкм.

Температура вжигания серебра зависит от материала керамики и составляет примерно 750—850°. При температуре плавления гла­ зури (850—950°) оптимальной является температура вжигания при­ мерно в 600—650°. Температура вжигания серебра не должна быть значительно выше температуры плавления серебра (960°); уже при температурах выше 900—950° серебро заметно испаряется.

Важным фактором при вжигании серебра является окислитель­ ная среда в печи. Наиболее удобно пользоваться трубчатыми элект­ ропечами с применением достаточно интенсивной вентиляции.

При монтировании деталей путем припаивания к нанесенной металлической планке следует пользоваться припоями с низкой температурой плавления (не выше 180°).

Электропроводящие слои для гальванопластических форм

Поверхности, на которые наносят электропроводящие слои обычно состоят из восковой композиции или из гипса, пропитанного озокеритом.

Способы нанесения проводящих слоев могут быть подразделены на четыре основных вида: механический, химический, термический и восстановление металлов в вакууме.

Последние два способа редко применяются в художественной гальванопластике.

Механическое нанесение электропроводящего слоя

К указанному способу относится натирание форм графитовой пудрой или покрытие их металлическими порошками, такими, как, например, бронзовым, алюминиевым или серебряным, применяе­ мым в редких случаях.

1 Исследования в области выбора и нанесения проводящих слоев проводи­ лись инженерами Б. Я. Казначей и Н. Н. Балашовым.

183

Из указанных проводящих материалов наиболее распространен­ ным в технике художественной гальванопластики является графи­ товый порошок.

При выборе графитового порошка следует обращать внимание на чистоту графита, который не должен содержать частиц песка или окислов железа. Выбираемый графит для. проводящего слоя, не должен быть очень мелким. Кроме этого следует применять качест­ венный графит, в котором содержится не менее 92% углерода.

Главным недостатком графита как электропроводящего мате­ риала для гальванопластических форм является его высокое оми­ ческое сопротивление, которое может колебаться от 350 до 2000 ом, что зависит от сорта графита, его чистоты и влажности (33).

Для уменьшения омического сопротивления графита его сушат при температуре не выше 350° С. Время сушки графита в зависи­ мости от температуры может быть различным. Чем ниже темпера­ тура, тем длительнее процесс сушки: при 350° время сушки І5 ми­ нут, при 65° — 4 часа, при 25° — около 24 часов.

Графитирование форм для гальванопластики можно производить сухим способом, т. е. натиранием кистью или тампоном, и «мокрым», который практикуется главным образом при нанесении графита на пластмассовые формы или на поверхности металлизируемых гото­ вых изделий из пластических масс.

Применяя «мокрый» способ, готовят графитовую суспензию с растворителемдля данной пластмассы, например, на дихлорэтане (для акрилата). «Мокрый» способ графитирования состоит в том, что форму или изделие из пластмассы быстро погружают в графи­ товую суспензию. Суспензия не должна быть густой, иначе графит может не проникнуть в тонкопрофилированные детали рельефа фор­ мы или изделия. Наносить суспензию следует максимально тонким слоем.

При работе с суспензией, ее следует взбалтывать, иначе графит будет очень быстро осаждаться на дно сосуда.

По другому способу (для термостойких форм) графит рекомен­ дуется наносить на разведенном клее БФ-2 или БФ-4. Для этого клей разжижают спиртом. Состав должен содержать 25% клея и 75% спирта. Соотношение клея и графита следующее: 1 весовая часть графита и 2—3 весовых части клея.

Графитирование производят нежесткой кистью. После графи­ тирования форму сушат при комнатной температуре, затем при 40— 50° в течение 30 мин и 10—15 мин при температуре 125—140° для полимеризации клея.

Для создания качественного электропроводящего слоя графити­ рование по указанному способу рекомендуется проводить не ме­ нее двух раз.

Вышеуказанные способы нанесения электропроводящего слоя, состоящего из графита, могут быть применимы и при замене гра­ фита бронзовым или алюминиевым порошком.

184

БИБЛИОГРАФИЯ

изводить медные изделия из медных растворов с помощью гальванизма, Спб., 1840.

5.«Отечественные записки», 1842, т. XXI, отд. VIII.

6.«Отечественные записки», 1843, т. VI, отд. VIII.

7.Ф. 3., Практический курс гальванопластики, Спб., 1844.

8.«Дела комиссии при строительстве Исаакиевского собора за 1829—1849 гг.».

11.Архив АН СССР, ф. 187, оп. 1, № 243 (рукописи Якоби).

12.Публичная лекция Якоби в Париже в 1867 г. Париж, 1867, т. VII.

лических слепков с печатей, монет, медалей, орнаментов, бюстов и т. д., Спб.,

С.-Петербурге, изд. 1, Спб., 1865; то же, изд. 2, 1889.

22. Гальванопластическая выставка в память 50-летия открытия гальвано­ пластики академиком Б. С. Якоби. Речь М. М. Дешевова. — «Записки Русского технического общества», Спб., 1889, т. XXIII, № 4, стр. 1—15.

23. И л ь и н А. А., Борис Семенович Якоби, Спб., 1889.

24. Д е н и с о в с к и й М. М., Гальванопластика, Спб., 1893.

25. Р е й X е л ь И. А., Применение гальванопластики к графическому искусст­

ву, Спб., 1895.

26.М. Д., Справочная книга по гальванопластике, Спб., 1895.

27.Л а н г б е й н Г., Полное руководство к осаждению металлов гальваниче­ ским путем, Спб., 1895; то же, изд. 2, 1909.

186

№11—12.

42.«Гальванопластика и гальваностегия». — Бюллетень конторы «Металло­

ния меди и разработка технологии производства тонкостенных трубок гальвано­

N15, p. 236 (Гальванопластика. Осаждение металла на восковых моделях).

57.G 1 u a s е г H.-R., Precision metal pars producted by electroforming. — «Ma­ terials and Methods», 1946, VII, vol. 24, N 1, p. 112—116. (Изготовление точных ме­ таллических деталей гальванопластикой).

p. 6—8; N 3, p. 51—53, N 5, p. 86—88; N 7, p. 126—128 (Гальванопластика. Приме­ нение для производства декоративных деталей).

N 14, p. 268—269 (Разделительные слои. Получение изделий способом гальвано­ пластики) .

62. «Electroforming diffi cult shapes». — «Industrial Finishing», 1949, vol. IV, p. 553—557 (Получение деталей сложной формы методами гальванопластики).

63. Ф е д о р о в с к и й И, М., Записки практического курса гальванопластики, Спб., 1876.

187

О Г Л А В Л Е Н И Е

189