ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2231579
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СЕРЕБРА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СЕРЕБРА. КОЛЬЦО. УКРАШЕНИЯ. ЮВЕЛИРНЫЕ. ЗОЛОТО. ПЛАТИНА. АЛМАЗ. БРИЛЬЯНТ. НОУ ХАУ. ОБРАБОТКА. ОГРАНКА. ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ. ВНЕДРЕНИЕ. ПАТЕНТ. ТЕХНОЛОГИИ.

ИЗОБРЕТЕНИЕ. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СЕРЕБРА. Патент Российской Федерации RU2231579

Имя заявителя: ОАО "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (RU) 
Имя изобретателя: Тимофеев Н.И. (RU); Салтыкова Н.А. (RU); Студенок Е.С. (RU); Ермаков А.В. (RU); Гроховская Л.Г. (RU) 
Имя патентообладателя: ОАО "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (RU)
Адрес для переписки: 620014, г.Екатеринбург, пр. Ленина, 8, ОАО "Ез ОЦМ"
Дата начала действия патента: 2003.01.05 

Изобретение относится к способам электрохимического получения защитных покрытий на поверхности изделий из серебра и его сплавов с медью и может быть использовано при изготовлении медалей, столовых приборов, посуды, ювелирных изделий и т.д. для их предохранения от потускнения. Способ включает катодную обработку изделий, предварительно обезжиренных, в электролите, содержащем, г/л: хромат калия 80-120 и углекислый натрий 60-80, при катодной плотности тока 0,4-0,8 А/дм2 в течение 2-10 мин, при температуре 5-60°С с анодом, выполненным из углеграфитового материала, последующие отмывку и сушку. Технический результат: расширение функциональных возможностей способа за счет получения защитных покрытий, визуально не различимых на изделиях как из серебра, так и его сплавов с медью, интенсификация и упрощение способа. Кроме того, способ эффективен даже в случае, когда исходные изделия имеют пятна.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к способам электрохимического получения защитных покрытий на поверхности серебра и его сплавов с медью и может быть использовано при изготовлении медалей, столовых приборов, посуды, ювелирных изделий и т.д. для предохранения их от потускнения.

Известен способ получения защитного покрытия на поверхности изделий из серебра - пассивирование - катодной обработкой в растворах, содержащих (г/л): 100 хромата калия и небольшое количество хромового ангидрида (до рН 8-9) при температуре 18-25°С, плотности тока 1-6 А/дм2, продолжительности 5-10 мин. В качестве анода используют нержавеющую сталь (С.Я.Грилихес. Оксидные и фосфатные покрытия металлов. Б-ка гальванотехника. Л.: Машиностроение, 1978, с.83). При пассивировании мелких деталей в барабанной ванне катодную плотность тока понижают до 1-1,5 А/дм2 и ведут обработку в течение 30-40 мин.

Заявителем был экспериментально осуществлен известный способ, при котором в качестве катода использовались в одном случае изделие из серебра, в другом - изделие из сплава серебра с медью марки СрМ-925, в качестве анода - нержавеющая сталь, а плотность тока составляла 5 А/дм2, были выявлены следующие его недостатки:

- На изделиях из серебра покрытие имело желтоватый оттенок, а на изделиях из сплава марки СрМ-925 покрытие было неравномерным и имело темный цвет, что исключает его использование для сплавов серебра с медью, а для серебра ухудшает товарный вид изделий.

- Анод из нержавеющей стали в процессе пассивации тускнеет, то есть имеет место переход компонентов анода в электролит, что засоряет его. Со временем это приводит к ухудшению качества покрытия.

Общим для известного и заявленного способов является катодная обработка изделий из серебра в водном электролите, содержащем хромат калия.

Наиболее близким к заявленному является способ получения защитного покрытия на поверхности изделий из серебра – пассивирование - катодной обработкой в электролите, содержащем (г/л): 100-150 хромовокислого калия (хромата калия) и 1-2 углекислого натрия, при температуре электролита 18-22°С, плотности 1 А/дм2 в течение 35 мин. После обработки изделия промывают и сушат в течение 5-10 мин при температуре 60-70°С (В.И.Марченков. Ювелирное дело. М.: Высшая школа, 1984, с. 177).

Известный способ предназначен для нанесения защитных покрытий на изделия из серебра и не пригоден для защиты сплавов серебра с медью. Заявителем экспериментально был воспроизведен указанный режим (состав электролита (г/л): 120 хромата калия, 2 углекислого натрия, температура 20°С, плотность катодного тока 1 А/дм2, время процесса 35 мин) и обнаружено образование локального потемнения поверхности пассивируемых изделий, что недопустимо. Кроме того, способ недостаточно интенсивен, вследствие чего имеет значительную продолжительность, и сложен в реализации из-за необходимости осуществления температурного контроля и поддержания требуемого режима процесса.

Общими признаками для известного и заявленного способов получения защитного покрытия на поверхности изделий из серебра являются: катодная обработка изделий с использованием электролита, содержащего хромат калия и углекислый натрий, а также последующие отмывка изделий от электролита и сушка.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей способа за счет обеспечения получения защитных покрытий не только на серебре, но и на его сплавах с медью, на получение покрытий, визуально не отличающихся от цвета исходных изделий, на интенсификацию способа и его упрощение.

Это достигается тем, что в способе получения защитного покрытия на поверхности изделий из серебра, включающем их катодную обработку с использованием электролита, содержащего хромат калия и углекислый натрий, последующие отмывку и сушку, согласно изобретения электролит содержит компоненты при следующем соотношении, г/л: хромат калия 80-120, углекислый натрий 60-80, при этом катодную обработку предварительно обезжиренных и промытых водой изделий из серебра и его сплавов с медью ведут при катодной плотности тока 0,4-0,8 А/дм2 в течение 2-10 мин при температуре 5-60°С с анодом, выполненным из углеграфитового материала. Кроме того, изделия перед катодной обработкой выдерживают в 10 вес.%-ном кипящем водном растворе серной кислоты, а затем промывают и полируют.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЮТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Изделия из серебра и его сплавов с медью (4-8 вес.%) - ювелирные изделия, медали, посуда, столовые приборы - обезжириваются, промываются водой, затем подвергаются катодной обработке в электролите, содержащем хромат калия и углекислый натрий, при следующем их соотношении, г/л:

Хромат калия 80-120

Углекислый натрий 60-80

Катодную обработку (пассивирование) изделий ведут при температуре 5-60°С, плотности тока 0,4-0,8 А/дм2 в течение 2-10 мин. При меньших плотности тока и времени выдержки процесс становится неэффективным, при большей плотности тока покрытие на изделии приобретает темный цвет, при большей длительности - толщина покрытия увеличивается и изделие имеет голубой оттенок, что изменяет его декоративные свойства, а это не всегда допустимо. В качестве катода используют изделие из серебра или его сплава с медью, а в качестве анода - углеграфитовый материал, например, в форме пластины. Затем изделия отмывают от электролита в проточной воде и сушат (в потоке теплого воздуха или протирают мягкой тканью). Водный электролит работает стабильно в течение одного-двух месяцев.

В случае, если исходное изделие имеет пятна, например от пайки под флюсом, то перед катодной обработкой изделие выдерживают в кипящем водном растворе 10 вес.%-ной серной кислоты до появления белого налета, после чего промывают в проточной воде и полированием удаляют белый налет. После обезжиривания и промывки изделие подвергают катодной обработке.

Испытания образцов с защитным покрытием проводились над 1 вес.%-ным водным раствором сернистого натрия (Na2S) со следами сероводородной кислоты в течение 10 сут. Поверхность изделий из серебра и его сплавов с медью, защищенных покрытием, не изменялась по цвету в отличие от образцов изделий, не имевших защитного покрытия.

Пример 1
Катодное пассивирование изделий, выполненных из сплава марки СрМ-925 (медали в количестве 12 штук) общей площадью 260 см2, проводили после их обезжиривания бензином и промывки в проточной воде в электролите, содержащем, г/л: 120 хромата калия и 65 углекислого натрия. Изделия служили катодом. В качестве анода использовали пластину из стеклоуглерода. Процесс обработки осуществлялся при температуре электролита 25°С, катодной плотности тока 0,6 А/дм2 и длился 10 мин. Отмывка изделий от электролита осуществлялась проточной водой, после чего следовала сушка в потоке теплого воздуха. Поверхность изделий имела светлый вид, визуально не отличалась от цвета исходных изделий. При хранении в течение трех месяцев потемнения поверхности пассивированных изделий не произошло.

Пример 2
Катодной обработке подвергали предварительно обезжиренные и промытые пластинки из серебра марки Ср9999 в количестве 8 штук общей площадью 40 см2. Пассивирование проводили в электролите, содержавшем, г/л: 90 хромата калия и 60 углекислого натрия при температуре 15°С, катодной плотности тока 0,8 А/дм2 в течение 5 мин. В качестве анода использовалась пластинка из стеклоуглерода. Далее изделия промыли в проточной воде и высушили, протерев мягкой тканью. Цвет серебряных пластин после пассивирования не изменился. При выдержке этих пластинок над 1 вес.%-ным водным раствором Na2S в закрытой емкости в течение трех суток потемнения не наблюдалось в отличие от пластинок серебра, не прошедших катодную обработку.

Пример 3
Катодной обработке подвергали три рюмки из сплава марки СрМ-960 общей площадью 270 см2, имеющие темные пятна в результате пайки под флюсом. Перед обработкой рюмки выдержали в кипящем водном 10 вес.%-ном растворе серной кислоты до появления белого налета. После промывки в проточной воде полированием на сукне удалили белый налет, обезжирили, промыли водой и подвергли пассивированию в электролите состава, г/л: 100 хромата калия и 80 углекислого натрия при 50°С, катодной плотности тока 0,4 А/дм2 в течение 3 мин. В качестве анода использовали пластину из стеклоуглерода. Отмыли в проточной воде и высушили на воздухе. При хранении этих изделий в течение 6 месяцев потемнения пассивированной поверхности не произошло в то время, как на не пассивированных рюмках из этой же партии темные пятна от пайки стали черными, а вся поверхность изделий приобрела неравномерный темный цвет.

Как видно из приведенных примеров, предложенный способ по сравнению с известным имеет более широкие функциональные возможности, поскольку позволяет получить качественные, надежные и визуально не определяемые защитные покрытия как на изделиях из серебра, так и на изделиях из его сплава с медью. Заявленный способ прост в реализации, поскольку не требует температурного контроля режимов процесса электролиза, и имеет высокую интенсивность, позволяющую сократить его длительность. Кроме того, заявленный способ достаточно эффективен и для случаев, когда исходные изделия имеют темные пятна.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения защитного покрытия на поверхности изделий из серебра и его сплавов c медью, включающий их катодную обработку с использованием электролита, содержащего хромат калия и углекислый натрий, последующие отмывку и сушку, отличающийся тем, что электролит содержит компоненты при следующем соотношении, г/л:

Хромат калия 80 - 120

Углекислый натрий 60 - 80

при этом катодную обработку обезжиренных изделий ведут при катодной плотности тока 0,4-0,8 А/дм2 в течение 2-10 мин при температуре 5-60°С с анодом, выполненным из углеграфитового материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что изделия перед катодной обработкой выдерживают в 10 вес.% кипящем водном растворе серной кислоты до появления белого налета, а затем промывают и полируют.

Версия для печати
Дата публикации 10.12.2006гг


вверх