Ювелирные украшения из оксидированного серебра со временем меньше тускнеют, обладают коррозийной стойкостью. Объяснение простое − в ходе обработки поверхность изделий покрывается прочной сульфидной, оксидной пленкой.
На промышленных предприятиях, в кустарных мастерских и домашних условиях оксидированное серебро получают двумя способами:
- химическим;
- электролитическим.
Для создания цветного декоративного покрытия используют электролиты, растворы, содержащие хромовокислый калий
Технология химического оксидирования серебра
Химическим способом серебряные изделия окрашивают за 10−15 минут. Конечный оттенок зависит от времени выдержки, температуры и состава рабочего раствора. Его основной компонент – серная печень, ее получают за 15−20 минут, сплавляя в железной чашке два ингредиента: 1 часть серы (S), 1−2 части сухого поташа – кальцинированной соды (K₂CO₂).
Составы для оксидирования готовят несколькими способами:
ЧЕРНЕНИЕ (оксидирование) СЕРЕБРА! Черним ЦИФЕРБЛАТ и Другие Ювелирные Изделия!
- первый вариант − вода, серная печень;
- второй вариант − вода, серная печень, углекислый аммоний;
- третий вариант − вода, серная печень, хлористый аммоний.
Раствор подогревают до 60−70 ℃, опускают в него предварительно обезжиренное украшение, регулируя время обработки, получают оксидную пленку нужного цвета. Если состав приготовлен первым способом, то ее оттенки варьируются от светло-серого до черного, вторым − от серо-синего до черного с синим, третьим – от светло-серого до темно-голубого.
Получив нужный цвет, украшение вынимают из раствора, промывают в воде, дают обсохнуть. Потом, используя пемзовую пудру, мел, суконку, поверхность очищают. На последнем этапе мягкой латунной щеткой наводят красивый глянец.
Электрохимическое оксидирование
Этот технологический процесс при плотности тока 0,1−0,5 A/дм² и температуре 25 ℃ длится 1−5 минут, во время него украшения опускают в раствор электролита:
- сернистый натрий − 20−30 г/л;
- сернокислый натрий − 15−20 г/л;
- серная кислота − 5−10 г/л;
- ацетон − 3−5 г/л.
Цвет пленки – черный с синим, время сушки при температуре 60−70 ℃ составляет 5−10 минут.
Плюсы и минусы оксидированного серебра
После полировки выпуклые зоны светлеют, рисунок становится объемным. Вставки из природных камней на фоне состаренного серебра смотрятся богаче. Оксидная пленка защищает поверхность от мелких механических украшений, создает яркие акценты.
Декоративная пленка со временем стирается, ее восстанавливают повторным оксидированием
Ювелиры чаще используют технологию химического создания оксидной пленки. Она экономически выгоднее, позволяет создавать различные оттенки за счет изменения времени выдержки, температуры раствора.
Что такое оксидирование
Оксидированием называют процесс нанесения на поверхность металла стойкой пленки. Известны 2 метода:
- Химический. Изделие окунают в раствор серной печени, нагретый до 70-90 градусов. После — промывают в чистой воде, высушивают и полируют.
- Электрохимический. Изделие опускают на 1-5 минут в электролит, состоящий из серной кислоты, сернистого натрия и ацетона. Жидкость нагревают всего до 18-22 градусов, выдерживают украшение не более 30 минут.
Технология оксидирования может применяться как на всем изделии целиком, так и на отдельной его части. В первом случае в подготовленный раствор окунают все изделие, во втором — смазывают нужный участок тампоном или кистью.
Цвет оксидированного серебра можно контролировать: чем дольше держать изделие в растворе, тем оно будет темнее. Технология позволяет получить спектр оттенков от серого до черного. При этом цвет ложится неравномерно: вогнутые части становятся более темными, выпуклые — светлыми, что придает изделию дополнительный объем.
Подвергать оксидированию можно не только «бескаменку», но и серебряные украшения с камнями. Если драгоценные вставки без проблем переносят высокие температуры и воздействие химических реагентов, беспокоиться о их состоянии не стоит. Цвет камней не изменится.
- Черненое серебро: особенности технологии, домашние способы чернения, правила ухода
Уход за украшениями из оксидированного серебра
За кольцами, серьгами, браслетами без вставок уход стандартный. В кипяченую воду комнатной температуры добавляют жидкое мыло – 1 ч. л. на 100 мл, украшения на 15−20 минут опускают в мыльный раствор, после чего ополаскивают, аккуратно протирают мягкой салфеткой.
Изделия со вставками чистят аналогично, но учитывают особенности драгоценных и полудрагоценных камней. Для удаления грязи с оксидированного серебра не используют специальные ювелирные салфетки, пропитанные абразивными средствами для полировки, и профессиональные средства для чистки стерлингового серебра.
Классический набор для быстрой чистки колец, сережек, браслетов, перстней из оксидированного серебра от загрязнений состоит из двух салфеток:
- влажной, смоченной в мыльном растворе, – для удаления загрязнений;
- сухой – для щадящей полировки.
Из гигиенических соображений чистку серебряных украшений проводят регулярно. Частицы кожи, косметика, бытовая химия, пыль оседают на поверхности, могут стать провокаторами аллергических высыпаний. Раздражение, зуд возникают в местах контакта ювелирных изделий из оксидированного серебра с кожей.
Эффективность результата
После оксидирования серебро приобретает красивый благородный цвет. Выступающие детали оттеняются черной поверхностью. Металл начинает блестеть, переливаясь новыми красками, украшения меняют цвет и внешний вид. При должном уходе изделия сохраняют свои эстетические и функциональные качества в течение длительного времени.
Процесс оксидирования серебряных вещей химическим способом длится не более 40 минут. Пленка, которая при этом получается, способна защитить украшение, но со временем она стирается и «оголяет» металл. Поэтому процедуру можно повторять неоднократно, меняя цвет металла по желанию.
Чистить обработанное серебро нужно осторожно, без грубых инструментов и составов, который могут повредить оксидный слой. Безопасней очищать драгметалл мягкой салфеткой и слабым мыльным раствором.
В ситуации, когда необходимо провести обратную процедуру — снять слой окиси, серебро помещают в мыльный раствор, а потом в 10% раствор лимонной кислоты или нашатырного спирта. После этого оксидированная пленка начинает распадаться и ее можно просто удалить при помощи зубной жесткой щетки или губки.
Защитная черная пленка способна уберечь ювелирные вещи от механических воздействий и других внешних факторов. Если выбирается технология оксидирования, то за сохранность драгоценных вставок переживать не стоит. Они не поменяют цвет, не потемнеют и не разрушатся, поскольку в реакцию вступает только металл.
Особенности формирования покрытия серебром-оксидирования
Изучено влияние нестационарных режимов электролиза и ультразвуковых колебаний на состав, структуру и функциональные свойства покрытий серебро – оксидирования. Электроосаждение проводили из дицианоаргентатного электролита серебрения (состав, г/л: дицианоаргентат калия — 20, рениевокислый аммоний – 1-5, нитрат аммония — 15, триэтаноламин — 2) при различных условиях осаждения — без и с перемешиванием электролита магнитной мешалкой, а также при воздействии ультразвуковых колебаний интенсивностью 0,19 — 1,28 Вт/см2.
Для электроосаждения использовали оборудование, разработанное при выполнении заданий 3.2.05 и 3.2.06 ГПНИ «Механика, техническая диагностика, металлургия», подпрограмма «Гальванические технологии и оборудование» в 2011-2015 г.г. (рисунок 1).
Рисунок 1 – Лабораторное оборудование для формирования электрохимических покрытий: источник нестационарного электролиза и ультразвуковая ванна.
В результате проведенных исследований установлено влияние концентрации соединений рения и условий осаждения на кинетические закономерности процесса формирования композиционных покрытий на основе серебра.
Значения стационарных потенциалов сдвигаются в сторону отрицательных значений с увеличением концентрации оксидов рения в растворе, при этом величина катодной поляризации снижается, а предельного тока увеличивается.
Наибольший эффект оказывается на катодный процесс при концентрации перрената аммония 1 г/л, дальнейшее увеличение концентрации до 5 г/л менее эффективно как в условиях перемешивания, так и без него (рисунок 2).
Рисунок 2 – Вольтамперные характеристики процесса формирования покрытий на основе серебра: а – при различных условиях осаждения; б – при различной концентрации рениевокислого аммония, осаждение с перемешиванием.
Предполагаем, что при соосаждении серебра с рением образование сплава не происходит, т.е. рений не растворяется в серебре и химически с ним не взаимодействует, и рений присутствует в пленке главным образом в форме оксидов ReOx. Совместное использование нестационарных режимов электролиза и ультразвука позволяет подобрать условия осаждения, способствующие увеличению содержания рения в КЭП, улучшению структуры и свойств осадков (таблица 1, рисунок 2).
Проведенные исследования показали, что применение ультразвука интенсивностью 0,19-1,28 Вт/см2 позволяет повысить микротвердость на 12-38 % по сравнению с полученными при таком же режиме реверсированного тока, но с использованием механического перемешиванием, а по сравнению с покрытиями, полученными на постоянном токе – в 1,5-2 раза. При этом коэффициент трения лучше у покрытий, сформированных без применения ультразвука.
Таблица 1 — Состав покрытий серебро — оксидирования, полученных при различных условиях электролиза.
| Вид тока | I, Вт/см2 | С norm. wt.% | ||
| Ag | O | Re | ||
| Постоянный | Без перемешивания | 97,91 | 2,09 | |
| С перемешиванием | 97,59 | 1,72 | 0,69 | |
| 0,19 | 98,27 | 1,37 | 0,35 | |
| 0,7 | 98,07 | 1,85 | 0,09 | |
| 1,28 | 98,24 | 1,51 | 0,25 | |
| Импульсный | 0,19 | 98,11 | 1,89 | |
| 0,7 | 98,22 | 0,77 | ||
| 1,28 | 98,86 | 1,14 | ||
| Реверсированный | 0,19 | 99,15 | 0,85 | |
| 0,7 | 99,22 | 0,71 | 0,07 | |
| 1,28 | 99,33 | 0,67 | ||
Оптимизированы нестационарные режимы электролиза и интенсивность ультразвука для формирования композиционных покрытий на основе серебра и оксидов рения с улучшенными микротвердостью, износо- и коррозионной стойкостью, низкими коэффициентом трения и пористостью, обеспечивающие экономию драгметаллов и высокую надежность работы высоковольтных электрических контактов.
а – постоянный ток с перемешиванием, б – постоянный ток с ультразвуком I=0,19 Вт/см2, в – импульсный ток с ультразвуком I=0,7 Вт/см2, г – реверсированный ток с ультразвуком I=1,28 Вт/см2 Рисунок 3 – Влияние условий электроосаждения на структуру покрытий серебро – оксиды рения.
Рисунок 4 – Влияние условий электроосаждения процесс формирования и свойства функциональных электрохимических покрытий серебро – оксидирования.
Предложено использовать реверсированный ток с параметрами: частота 9,1 Гц, соотношение длительности прямого и обратного импульсов 100:10 мс, интенсивность ультразвука 0,7 Вт/см2, которые позволяют формировать покрытия серебро – оксиды рения, имеющие 0,7 масс. % Re, высокую микротвердость, низкую скорость коррозии, хороший внешний вид.
Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:
- Типы коррозии металла
- Отходы травления в процессе горячего цинкования
- Доменный процесс печи
- Жидкотекучесть металла — цинка (Zn) и его расплава
- Экономика обезжиривания, расход и потребление
comments powered by HyperComments
Источник: metasomatoz.ru
Дополнительная обработка серебряных покрытий
Для предохранения серебра от окисления и образования сернистых пленок, а также для декоративной отделки серебро подвергают дополнительной обработке.
Пленки сульфида серебра при нагревании до 885 °С не разрушаются, не растворяются в кислотах и аммиаке, поэтому трудно удаляются с поверхности серебра. Практически наиболее реальным является обработка изделий в концентрированных растворах цианистого калия и растворах тиомочевины. Состав раствора следующий: 80 г тиомочевины, 10 г серной кислоты, 1 л воды, при рН = 0.5 реакция протекает очень быстро.
Источниками сернистых соединений, вызывающих коррозию серебра, являются применяемые в приборостроение различные материалы: резины марок НК, СКБ, СКН; пластические массы, а также различные герметизирующие материалы.
К методам защиты серебра от потемнения относятся следующие: 1) покрытие серебра другими благородными металлами; 2) покрытие серебра лаковыми пленками; 3) обработка серебра в хроматных растворах; 4) покрытие серебра окислами металлов.
Покрытие серебра другими драгоценными металлами можно рекомендовать только в тех случаях, когда не могут быть рекомендованы другие методы. Наиболее экономичным и надежным является покрытие серебра палладием. В наиболее сложных случаях рекомендуется родирование с толщиной слоя до 1 мкм.
Для чисто декоративных целей можно рекомендовать защиту серебра с помощью лаковых пленок, но тогда эти изделия не должны подвергаться механическому или термическому воздействию. Лак можно наносить либо окунанием, либо разбрызгиванием из пульверизатора: в обоих случаях для получения высокого качества лакового покрытия имеет значение вязкость лака. Но даже лучшие лаковые пленки уменьшают отражательную способность серебряной поверхности.
Хорошо защищают от потускнения и одновременно повышают износостойкость серебра эпоксидные покрытия. Тонкая пленка КПЭЦ, состоящая из 25 %-ной канифоли, 20 %-ного синтетического церизина, 30 %-ного полистирола и 25%-ной эпоксидной смолы ЭД-6, хорошо защищает серебро от потускнения и не желтеет от времени.
Наиболее простой и дешевой операцией для защиты серебра является пассивирование поверхности в растворах бихромата. Многие исследователи отмечают, что эта пассивная пленка мало влияет на электрическое сопротивление. Существует два метода получения хроматных пленок: химический и электрохимический.
При последнем способе посеребренное изделие завешивается в качестве катода в раствор бихромата калия в смеси с карбонатом. При химическом пассивировании используется хромовая кислота или растворимая соль шестивалентного хрома K2Cr2O7.
При этом методе хроматная пленка хорошо сцеплена с основным металлом, но зато электрохимическим методом можно получить более толстые пленки. На качество этих пленок влияет концентрация хрома, рН раствора и режим процесса: температура, плотность тока и перемешивание. Поверхность изделия перед хромированием должна быть активирована в кислоте или щелочи. Полученная пленка, по данным многих авторов, не увеличивает переходного сопротивления и не препятствует пайке изделия.
Таблица 5. Состав электролита для получения хроматной пленки
При плотности тока 1 А/дм 2 продолжительность обработки 35 мин, при плотности тока 3 А/дм 2 продолжительность можно уменьшить до 20 мин. После обработки детали промывают, сушат при температуре 60—70° С, в результате этих операций пленка становится плотной, прочной, эластичной и хорошо защищает от потемнения. Для химической обработки предложено обрабатывать изделия в 1%-ном растворе K2Cr2O7. Детали выдерживают в этом растворе в течение 20 мин при температуре 18—25 °С при перемешивании, рН раствора поддерживается в пределах 3,0—4,5, корректирование рН производят хромовым ангидридом.
Для защиты серебра от потускнения предлагают также осаждение бесцветных прозрачных пленок окислов металлов 3-й, 4-й, 5-й групп периодической системы. Пленки получаются при катодной обработке изделий в растворах хлоридов, сульфатов или нитратов бериллия, титана, тория, циркония и других металлов. Наибольшее распространение получил сульфат бериллия.
При электролизе происходит электрофоретическое осаждение на катоде окиси бериллия. Раствор содержит 3.4 г сульфата бериллия и 5 г борной кислоты, рН поддерживается в пределах 5.5-5.9, добавлением аммиака. В не этих пределов рН работать нельзя, так как пленки не образуются.
Катодная плотность тока применяется в пределах 5—10 мА/дм 2 , время обработки 4—6 мин; аноды состоят из 95 %-ного свинца и 5 %-ного олова. Полученная пленка должна быть высушена и подвергнута термической обработке при температуре 275-300 °С. Такая обработка дегидратирует пленку и делает ее устойчивой. Толщина пленки при этом остается 2—4 мкм. Пленка прозрачная, бесцветная, но с трудом поддается пайке.
В тех случаях, когда внешний вид не играет роли, можно не прибегать к защите серебра, так как получающаяся в естественных условиях пленка чрезвычайно тонка (до 0,01 мкм) и хрупка и такая толщина не может повлиять на электрические характеристики. Образование пленки сернистого серебра происходит неравномерно и поверхность серебра приобретает грязный, нетоварный вид, поэтому во многих случаях предпочитают заранее провести оксидирование серебра в водном растворе сернистых соединений.
Толщина получающейся при этом пленки 1 мкм, окрашена она в черный цвет, прочно сцеплена с основой и не стирается даже при крацевании. Серебряные детали завешиваются в качестве анода, катодом при этом служат пластины из коррозионно-стойкой стали [4].
Состав раствора и режим проведения для получения такой пленки следующие (г/л) :
Натрий сернистый 25-30
Натрий серноватистокислый 15-20
Кислота серная 3-5
Плотность тока, А/дм 2 0.05-0.2
Продолжительность обработки, мин 3-5
Сплавы на основе серебра
Из сплавов серебра наиболее распространенными являются его сплавы с сурьмой, свинцом, медью, кадмием, палладием и платиной.
Сплавы серебра с сурьмой
Сплав Аg-Sb с успехом применяют в электротехнической и радиотехнической промышленности. Введение в серебро незначительных количеств сурьмы при трении по никелю полностью исключает налипание и наплывы, характерные для чистого серебра. Присутствие сурьмы в серебряных покрытиях значительно увеличивает их износостойкость: при содержании 1,5—3,0 % Sb износостойкость повышается в 5—10 раз. Сурьма увеличивает хрупкость осадков серебра, поэтому лучшими электролитическими сплавами с оптимальными физико-механическими характеристиками считаются сплавы, содержащие 2—3% сурьмы. Микротвердость таких сплавов достигает 1,5 ГПа.
Для осаждения сплавов Аg—Sb используют электролиты, приведенные в табл.6.
Таблица 6. Состав, г/л, электролитов и режимы осаждения сплавов серебра с сурьмой с использованием серебряных анодов.
Источник: studwood.net
«ПРИВОЛЖСКАЯ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ» ПРЕДЛАГАЕТ УСЛУГУ ЦЕРКОВНОЙ ГАЛЬВАНИЗАЦИИ
Нужны услуги по церковной гальванизации? Доверьте это нам!
Задайте нам вопрос
«ПРИВОЛЖСКАЯ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ» ПРЕДЛАГАЕТ УСЛУГУ ПРОМЫШЛЕННОЙ ГАЛЬВАНИЗАЦИИ ДЛЯ ЮРИДИЧЕСКИХ ЛИЦ
ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ
- твердость и равномерная плотность покрытия;
- возможность нанесения покрытия высокой толщины;
- усиленные механические качества;
- отличные тепло- и электропроводность;
- повышенная коррозионная стойкость;
- привлекательный внешний вид;
- сжатые сроки выполнения услуги;
- соответствие требованиям актуальных стандартов;
- выгодное соотношение между ценой и качеством.
Нужны услуги по промышленной гальванизации?
Доверьте это нам!
Задайте нам вопрос
О ГАЛЬВАНИКЕ
Приволжская промышленная компания выполнит покрытие изделий ювелирной и бижутерной группы драгоценными металлами для улучшения качества драгоценных сплавов за счет покрытия дополнительным слоем металла.
Перед нанесением гальванического покрытия изделия проходят дополнительную подготовку:
- — механическое очищение, включая тщательную полировку;
- — химическую обработку для устранения жирных загрязнений и оксидов с поверхности;
- — декапирование верхнего слоя, создание небольшой шероховатости для высокой сцепки гальванического слоя с основой.
Источник: pjew.ru