Раствор для химического серебрения медных сплавов и способ его получения

Авторы патента:

C23C18/42 - покрытие благородными металлами

Владельцы патента RU 2625149:

Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "СТАРТ" им. М.В. Проценко") (RU)

Изобретение относится к нанесению химических серебряных покрытий на медные сплавы, как альтернатива процессу амальгамирования. Раствор для химического серебрения медных сплавов содержит: хлористое серебро (в пересчете на металл) 4-5 г/л, тиомочевина 70-80 г/л, кислота соляная 55-65 мл/л, смачиватель ОП-7 6-8 мл/л, спирт этиловый или изопропиловый 5-10 мл/л. Способ приготовления раствора включает смешивание тиомочевины с соляной кислотой при следующем соотношении компонентов: тиомочевина 70-80 г/л, кислота соляная 55-65 мл/л, при этом после в раствор добавляют смачиватель ОП-7 в количестве 6-8 мл/л и этиловый или изопропиловый спирт в количестве 5-10 мл/л и указанный раствор пропускают через осадок хлористого серебра. Техническим результатом является снижение воздействия токсичных соединений на окружающую среду и технологическое оборудование, улучшение условий труда, а также возможность многократной регенерации рабочего раствора для химического серебрения медных сплавов. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к нанесению химических серебряных покрытий на медные сплавы, как альтернатива процессу амальгамирования.

Известен раствор для иммерсионного серебрения меди (а.с. СССР №501116, МПК C23C 3/00. Раствор для иммерсионного серебрения меди / М.З. Вайнштейн, Г.С. Александрова, И.И. Левитан. - №1922472/22-1; заявл. 18.05.73; опубл. 13.04.76), который содержит хлористое серебро, железисто-синеродистый калий, роданистый калий, тиосульфат натрия, гидроокись аммония. Недостатком является сложный состав раствора и длительность процесса нанесения покрытия, составляющая 15-60 мин.

Известен раствор для серебрения (CN 103981549, МПК C25D 3/46. Silver-plating solution / Wang Xinjun, Li Maicui, Lui Li. - №2014214039; заявл. 20.05.2014), содержащий 30-45 г/л хлорида серебра, 70-12 г/л цианида калия, 0,5-2 г/л тиосульфата натрия. Недостатком является использование в этом растворе токсичных материалов.

Наиболее близким по технической сущности является раствор для серебрения изделий (а.с. СССР №349760, МПК C23B 5/26, C23C 3/02. Раствор для химического серебрения изделий / Е.В. Пласкаев, Т.И. Павленко. - №997371/22-1; заявл. 06.08.1968; опубл. 04.09.1972).

Раствор содержит следующее соотношение компонентов, г/л:

Хлористое серебро	22-26
Цианистый калий	67-70
Фтористый калий	180-200
Смачиватель ОП-7	0,5-1,0

Недостатком данного раствора является то, что покрытие получается в течение 15-30 минут. Кроме того, цианистый калий - токсичное соединение, а фтористый калий агрессивен по отношению к технологическому оборудованию.

Задачей заявляемого изобретения является снижение воздействия токсичных соединений на окружающую среду и технологическое оборудование, улучшение условий труда, а также возможность многократной регенерации рабочего раствора.

Поставленная задача решается тем, что раствор для химического серебрения медных сплавов содержит следующие компоненты:

Хлористое серебро (в пересчете на металл)	4-5 г/л
Тиомочевина	70-80 г/л
Кислота соляная	55-65 мл/л
Смачиватель ОП-7	6-8 мл/л
Спирт этиловый или изопропиловый	5-10 мл/л

Поставленная задача также решается тем, что в способе приготовления раствора для химического серебрения медных сплавов производят смешивание тиомочевины с соляной кислотой при следующем соотношении компонентов:

Тиомочевина	70-80 г/л
Кислота соляная	55-65 мл/л,

после чего в раствор добавляют смачиватель ОП-7 в количестве 6-8 мл/л и этиловый или изопропиловый спирт в количестве 5-10 мл/л. Указанный раствор пропускают через осадок хлористого серебра.

В заявляемом растворе тиомочевина выполняет роль комплексообразователя, источником серебра является хлористое серебро, которое присутствует в растворе в виде осадка, поддерживая таким образом оптимальную концентрацию тиокарбамидного комплекса. В качестве буферизирующего агента применяется соляная кислота. В качестве смачивателей применяются ОП-7 и этиловый или изопропиловый спирт.

В процессе приготовления раствора происходит насыщение его ионами серебра до их оптимальной концентрации благодаря экспериментально подобранному соотношению тиомочевины и соляной кислоты. Помимо этого, небольшой избыток хлористого серебра может находиться непосредственно в рабочей ванне, являясь источником восполнения израсходованных ионов серебра. Полученный раствор стабилен при работе, а также при хранении в диапазоне температур 10…40°C, обеспечивает получение на поверхности меди и ее сплавов сплошного белого матового прочно-сцепленного слоя серебряного покрытия, пригодного для подавления неконтролируемого образования порошкообразного осадка серебра, возникающего при последующем гальваническом серебрении вследствие контактного обмена ионами между медьсодержащей основой и электролитом.

Осуществляют изобретение следующим образом.

Для приготовления 1 литра рабочего раствора смешивают тиомочевину и соляную кислоту при следующем соотношении:

Тиомочевина	75 г
Кислота соляная (ω_HCl=35-38%)	60 мл

Затем в данный раствор вводят смачиватель ОП-7 в количестве 7 мл и спирт этиловый или изопропиловый в количестве 10 мл. Объем полученного раствора доводят водой до 1 литра.

Свежеполученный осадок хлористого серебра в количестве 5-10 г размещают на фильтровальную бумагу и через него пропускают солянокислый раствор тиомочевины.

При пропускании солянокислого раствора тиомочевины через осадок хлористого серебра происходит динамическое насыщение раствора ионами серебра до оптимальной концентрации (4 г/л).

Данный раствор может быть неоднократно регенерирован. Регенерация заключается в пропускании обедненного ионами серебра раствора через слой хлористого серебра, при этом работоспособность раствора восстанавливается.

Раствор может быть пригоден для нанесения защитных серебряных покрытий на сложнопрофилированные детали из меди и ее сплавов.

1. Раствор для химического серебрения медных сплавов, содержащий хлористое серебро и смачиватель ОП-7, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тиомочевину, соляную кислоту и спирт этиловый или изопропиловый при следующем соотношении компонентов:

хлористое серебро (в пересчете на металл)	4-5 г/л
тиомочевина	70-80 г/л
кислота соляная	55-65 мл/л
смачиватель ОП-7	6-8 мл/л
спирт этиловый или изопропиловый	5-10 мл/л

2. Способ приготовления раствора для химического серебрения медных сплавов, включающий смешивание тиомочевины, соляной кислоты, смачивателя ОП-7 и этилового или изопропилового спирта, отличающийся тем, что упомянутые компоненты смешивают при следующем соотношении:

тиомочевина	70-80 г/л
кислота соляная	55-65 мл/л
смачиватель ОП-7	6-8 мл/л
спирт этиловый или изопропиловый	5-10 мл/л

и пропускают через осадок хлористого серебра.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для изготовления внутритканевых эндопротезов на титановой основе. Способ изготовления имплантатов включает многослойное плазменное напыление на металлическую основу имплантатов биологического активного покрытия, при этом первым и вторым слоями дистанционно напыляют титан, третьим слоем наносят механическую смесь порошка титана и гидроксиапатита, а четвертый слой формируют на основе гидроксиапатита.

Раствор для химического серебрения медных сплавов // 2499082

Изобретение относится к нанесению химических серебреных покрытий на медные сплавы и может быть использовано в приборостроении, а также в радиотехнической и авиационной промышленности.

Усовершенствованные стабилизация и рабочие характеристики автокаталитических способов нанесения покрытия методом химического восстановления // 2398049

Изобретение относится к области химического нанесения металлических покрытий. .

Способ нанесения металлических покрытий из платины или иридия на изделия из алюмооксидной керамики // 2382832

Изобретение относится к нанесению покрытий из благородных металлов, а именно платины и иридия, на керамические изделия и может быть использовано для получения защитных покрытий с высокой химической устойчивостью в жидких и газообразных агрессивных средах.

Способ нанесения покрытия из золота и его сплавов на металлические детали и композиции ингредиентов для осуществления способа // 2382831

Способ нанесения покрытия из палладия и его сплавов на металлические детали // 2293138

Изобретение относится к области нанесения покрытий из палладия и его сплавов с благородными (серебро, золото, платина, родий, рутений) и некоторыми неблагородными металлами (медь, сурьма, висмут, олово, свинец, никель) и может быть использовано в микроэлектронике, электротехнике, в электрохимических аппаратах и устройствах.

Способ нанесения покрытий на металлические изделия // 2182190

Изобретение относится к способам нанесения покрытий благородными металлами металлических изделий. .

Способ нанесения покрытия из благородных металлов, а также никеля, меди, ртути, индия, висмута и сурьмы на металлические детали // 2112077

Изобретение относится к области нанесения тонкослойных металлических покрытий на металлические детали, конкретно к нанесению золота, серебра, платины, палладия, никеля, ртути, индия, висмута и сурьмы, и может быть использовано в микроэлектронике, электротехнических и светоотражающих устройствах, а также в ювелирной промышленности.

Состав для получения платинового покрытия // 2090649

Изобретение относится к составам для получения покрытия и может быть применено в технологии изготовления покрытий на неорганических материалах и металлах. .

Способ получения серебряных покрытий // 2061790

Изобретение относится к области химических методов нанесения покрытий из благородных металлов, может найти применение в электронной промышленности, порошковой металлургии нефтехимии при нанесения серебряных покрытий на изделия из различных материалов.

Способ изготовления предмета кухонной утвари с внутренней поверхностью из серебра или сплава серебра // 2640481

Изобретение относится к способу изготовления предмета кухонной утвари с покрытием. Способ изготовления предмета кухонной утвари включает формование предмета кухонной утвари из черного металла, поверхностное упрочнение, окисление и полировку, при этом на внутреннюю поверхность предмета кухонной утвари электроформованием наносят покрытие из серебра или из сплава на основе серебра. Способ обеспечивает антибактериальные и антивирусные свойства посуды и повышенную теплопроводность, позволяя готовить пищу при температуре ниже порога расщепления масел и жиров, препятствует прилипанию пищи при готовке и облегчает ее отсоединение от поверхности изделий. 12 з.п. ф-лы, 6 пр., 2 ил.

Композиция для химического серебрения керамических материалов // 2644462

Изобретение предназначено для химического серебрения керамических материалов. Композиция для химического серебрения керамических материалов содержит нитрат серебра, глюкозу, гидроксид калия, оксиэтилендифосфоновую кислоту, нитрат церия при следующем содержании компонентов, г/л: нитрат серебра – 0,2-4; глюкоза – 8-42; гидроксид калия – 7-20; оксиэтилендифосфоновая кислота – 0,1-10; нитрат церия – 0,001-0,005. Технический результат - увеличение скорости металлизации и снижение температуры процесса. 6 пр.