Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Серебрение металлов

Серебрение металлов

Вы можете заказать услуги по серебрению металлических изделий в нашей компании по низкой цене. Свяжитесь с менеджером для уточнения всех деталей.

Серебряные покрытия занимают первое место по популярности среди всех покрытий из драгоценных металлов. В ювелирной промышленности, являющейся одним из главных потребителей серебра, одной из основных характеристик является декоративный вид серебряных покрытий, поэтому самый большой интерес представляют электролиты блестящего серебрения.

серебрение металла гальваническое серебрение серебрение изделий

Процесс гальванического серебрения

Для гальванического серебрения и нанесенных блестящих серебреных покрытий используются различные электролиты серебрения, наилучшими по качеству из которых, признаны электролиты на основе цианистых комплексов.

Данные электролиты имеют высокую рассеивающую способность и состоят из цианистого комплекса серебра, цианида щелочного металла и карбоната этого щелочного металла, который, растворяясь в электролите, повышает его проводимость и способствует образованию более качественных мелко кристаллических осадков.

В процессе работы таких электролитов и осаждения серебра, содержание карбонатов в них постепенно повышается, в результате чего, понижается предельная плотность тока, ухудшается общее качество покрытия, серебро становится мягким и т.д.

Поэтому, при избытке карбонатов, их необходимо удалять из раствора электролита. В электролитах, приготовленных на основе натриевых солей, работающих при более низких плотностях тока и имеющих более низкий показатель предельного содержания карбонатов, чем в калиевых электролитах, карбонаты можно удалять путем простого охлаждения раствора электролита до температуры 3-5оС, в результате чего, накопившийся там карбонат натрия (Na2CO3), обладающий меньшей растворимостью, чем цианид, выпадает осадок.

Удаление карбонатов из электролитов

Для удаления карбонатов из электролитов, приготовленных на основе солей калия, в раствор электролита добавляют суспензию, состоящую из 45% цианида кальция (Ca(СN)2), 35% цианида калия (KCN), 15% окиси кальция (CaO) и 5% окиси алюминия (Al2O3). В результате этого, содержащий в суспензии кальций переводит избыток карбоната в электролите в нерастворимый карбонат калия (К2СО3), который также выпадает в осадок. После этого, осадок отфильтровывают и электролит снова готов к работе.

В последние несколько лет разработан целый ряд электролитов, не содержащих свободных цианидов, которые способны заменить цианистые электролиты серебрения. Среди не цианистых электролитов блестящего серебрения можно выделить децианаргентатнороданистый, синеродистороданистый и йодистый электролиты.

Децианаргентатнороданистые и синеродистороданистые электролиты серебрения устойчивы в работе, позволяют получать мелкокристаллические износостойкие серебреные покрытия, ничем не отличающиеся от покрытий, полученных из цианистых электролитов, наличие в составе свободного роданида вместо цианида, позволяет снизить их вредность, а в случае использования децианаргентатнороданистого электролита, значительно повысить рабочую плотность тока (с перемешиванием электролита до 2 А/дм2).

Меднение гальваникой и гальванопластика в домашних условиях

Необходимое оборудование

Гальваника представляет собой раздел электрохимической науки, которая изучает осаждение некоторых элементов на любую поверхность. С помощью гальваники в домашних условиях или в промышленности можно нанести на изделие тонкий слой металла, который будет выступать в роли защитного слоя или выполнять декоративные функции. В последнее время декоративное покрытие набирает популярность у тех, кто хочет сделать оригинальный подарок своим друзьям и родным.

Общие сведения

Подготовка материала

Покрытие гальваникой бывает технологическим или декоративно-защитным. Это тонкий металлический тонкий слой, который в зависимости от гальванических элементов может выполнять эстетические функции. Гальванопластика не увеличивает прочность изделия, поскольку в этом случае требуются большие производственные мощности, но для красоты и придания «свежести» вполне подойдет.

Гальванические реакции происходят с помощью постоянного электрического тока. В специальную емкость-диэлектрик наливают раствор — электролит, в который погружают два анода. Аноды должны быть изготовлены из металла, который будет осаждаться на покрываемом изделии.

Обрабатываемая деталь присоединяется к минусовому выводу и помещается между анодами. Она выполняет роль катода. Аноды, в свою очередь, присоединяются к плюсовому контакту источника питания. Они становятся частью цепи, проводя ток в электролит и отдавая ему свои металлические элементы. Электролит передает необходимые частицы обрабатываемой детали, они постепенно обволакивают её тонким слоем. Аноды по площади должны превышать в несколько раз размер заготовки.

Читайте так же:
Из какой стали делают лучшие ножи

Другими словами, гальванизация представляет собой перенос молекул металла раствора на изделие в момент протекания через них электротока.

Любой гальванический процесс можно разбить на общие этапы:

  • Сборка гальванической установки.
  • Подготовка электролитного раствора.
  • Обработка и подготовка образца.
  • Запуск гальванического процесса.

Техника безопасности

Необходимое оборудование

Меднение изделия

Оборудование можно подготовить самостоятельно. Сначала подбирается подходящий источник питания. Это может быть батарейка (для обработки изделий небольшого размера) или аккумулятор. Подойдет понижающий блок питания, который выдает на выходе постоянный ток до 12 вольт. Иногда используют инвертор от сварочного аппарата. Подбирается реостат для регулирования силы тока.

Из нейтрального, устойчивого к химически агрессивным веществам материала подбирается широкая и глубокая ванночка. Надо учитывать, что электролитический раствор при гальваническом процессе может нагреваться до девяноста градусов по Цельсию.

Подготавливаются две пластины, которые будут токопроводящими анодами.

Для нагрева ёмкости с электролитом нужен электрический прибор с возможностью плавной регулировки температурного режима. Чаще всего используют подошву утюга или небольшую электроплитку. С их помощью происходит нагрев раствора до необходимой температуры и ускорение реакции.

Химические реактивы необходимо хранить в плотно закупоренной стеклянной посуде. Желательно каждый предмет подписывать.

Потребуются весы для точного измерения массы веществ, поскольку необходимая точность веса компонентов составляет один грамм. Такие весы можно приобрести, а можно сделать самостоятельно, используя вместо гирек старые советские монеты. Вес «желтых» монет точно соответствует их номиналу.

Подготовка материала

Покрытие медью без погружения

После того как собраны необходимые вещества, найдены ёмкости, собрана электрическая схема с питанием и подготовлена система подогрева, можно заняться чисткой заготовки.

Если недостаточно хорошо почистить деталь, гальваническое покрытие непрочно осядет или будет неравномерным. Иногда хватает простого обезжиривания предмета. Раствор ацетона или спирта может хорошо обезжирить поверхность, можно использовать бензин.

Некоторые мастера держат изделия из стали в разогретом до 90 градусов по Цельсию растворе фосфорнокислого натрия. Цветные металлы можно очищать в том же растворе, не нагревая его.

Если на изделии есть коррозия или другие изъяны, то поверхность заготовки шлифуется наждачной бумагой.

Техника безопасности

Иногда про технику безопасности при различных работах в домашних условиях рассказывают вскользь. Но при выполнении любых гальванических работ нужно строго соблюдать безопасность.

Опасность заключается в использовании токсичных химических веществ, высокой температуре нагрева раствора и повышенными рисками, которые сопровождают электрохимические реакции.

Лучше всего гальванические работы проводить в гараже или мастерской при обязательном проветривании или вентилировании помещения. Особое внимание следует уделить заземлению оборудования. Нужно соблюдать меры личной безопасности, а именно:

  • Дыхательные пути следует защитить респиратором.
  • Руки и запястья должны быть спрятаны в высокие и прочные резиновые перчатки.
  • Обувь должна защищать от ожогов, а одежда прикрыта клеенчатым фартуком.
  • Обязательно ношение специальных защитных очков.

Во время работы не рекомендуется ни пить, ни есть, чтобы в пищевод не попали вредные и опасные вещества.

Меднение изделия

Перед началом работ по меднению в домашних условиях нужно подготовить необходимые материалы и оборудование. Надо позаботится об источнике напряжения и постоянного тока. Существует много рекомендаций касательно силы тока, разброс которого может быть большим. Поэтому желательно иметь реостат с возможностью плавной регулировки напряжения и для постепенного завершения процесса. Источником может служить автомобильный аккумулятор или выпрямитель с напряжением на выходе не больше 12 вольт. Для первых опытов будет достаточно обычной батарейки от 4.5 до 9 вольт.

Читайте так же:
Алидада это в геодезии

Обработка алюминия

Затем выбирается ёмкость для электролитического раствора, лучше всего из жаропрочного стекла. В любом случае все ёмкости для электролиза должны быть диэлектриками и выдерживать температуру не менее, чем 80 градусов по Цельсию.

В качестве анодов подойдут два больших медных листа. Они должны перекрывать по размеру заготовку. Из химических реактивов потребуются:

  • Купорос медный.
  • Кислота соляная либо серная.
  • Вода дистиллированная.

Меднение в домашних условиях пользуется заслуженной популярностью, поскольку очень хорошо и надежно держится на стальных изделиях. Главное условие — правильно соблюдать технологию процесса.

Имеется два способа нанесения меди на поверхность:

  1. Помещение заготовки в раствор электролита.
  2. Неконтактный способ. В этом случае изделие не погружается в раствор.

Метод погружения

Подготавливается и обрабатывается поверхность изделия при помощи тонкого наждака и щеточки. После этого деталь моется в проточной воде, обезжиривается и еще раз промывается.

Этапы процесса омеднения следующие:

  • Два медных анода подключают в сеть к положительным контактам и размещают их в стеклянную банку.
  • К обработанному изделию подводят контакт с отрицательным значением напряжения и свободно подвешивают между анодами.
  • Подключают реостат согласно электрической схеме для возможности регулирования силы тока.
  • Подготавливается раствор в правильных пропорциях. На 100 г дистиллированной воды надо 20 г медного купороса и 2−3 г соляной кислоты. Вместо соляной кислоты можно использовать другую.
  • Раствор выливается в посуду с медными пластинами и деталью таким образом, чтобы они полностью скрылись под поверхностью раствора.
  • Подключается источник напряжения. Реостатом добиваются необходимой силы тока из примерного расчета 10−15 миллиампер на каждый квадратный сантиметр площади детали.

Весь процесс занимает примерно 15−20 минут. После обязательного выключения источника питания и остывания раствора готовое изделие с медным слоем на поверхности вынимается из банки.

Покрытие медью без погружения

Этот метод интересен тем, что его можно использовать для обработки не только стальных предметов, но и сделанных из других материалов. Например, алюминия и цинка. Порядок процесса следующий:

  • Из многожильного медного провода изготавливается «кисточка». Конец провода оголяется. Из медных проводков создается подобие кисточки, чтобы затем прикрепить ее к деревянной ручке-держателю.
  • Второй конец провода подключается к плюсовому контакту электрической цепи.
  • В широкую ёмкость заливается стандартный электролитный раствор из медного купороса и соляной кислоты.
  • Предварительно очищенная и промытая металлическая заготовка присоединяется к отрицательному контакту и размещается в пустой ёмкости.
  • Импровизированная кисточка окунается в раствор электролита и проводится по поверхности заготовки без контакта. Это действие повторяется до получения результата.

Когда деталь полностью покроется слоем меди, выключается блок питания и процесс завершается. Деталь ополаскивается в воде и просушивается.

Обработка алюминия

Часто с помощью медного электролиза обновляют столовые приборы, сделанные из алюминия. Если нет опыта проведения этого процесса, то можно потренироваться нанести медь на алюминиевые пластинки. Порядок проведения процесса:

Особенности гальванопластики

  • Алюминиевую пластинку зачищают и обезжиривают.
  • Наносят на неё небольшое количество раствора медного купороса.
  • Подсоединяют отрицательную клемму от источника питания к алюминиевой пластинке. Удачным способом соединения является металлический зажим-крокодил.
  • Положительный полюс питания подается на медную «щеточку». Это конструкция из медного провода, один конец которого освобожден от оплетки, а медные щетинки образовали кисточку. Зажим от питания присоединяется ко второму концу провода. Сечение провода должно быть от одного до полутора миллиметров.
  • Медную щетину обмакивают в раствор сернокислой меди и водят на близком расстоянии от поверхности алюминиевой пластинки. При этом нужно стараться не прикасаться щеточкой к заготовке, чтобы не замкнуть цепь.
  • Омеднение происходит буквально на глазах.
  • После окончания работы с пластины удаляют остатки не закрепившейся меди и протирают спиртом.
Читайте так же:
Измельчитель картона своими руками

Особенности гальванопластики

Метод погружения

Гальванопластика — это электрохимический способ придания предмету определенной формы с помощью осаждения на него металла. Чаще всего этот метод используют при обработке металлом неметаллических предметов или при изготовлении копий ювелирных изделий.

Если при гальванопластике изделие не обладает электропроводящими свойствами, то его предварительно покрывают графитом, иногда бронзой. Затем мастер делает с копии слепок и начинает гальванический процесс. В качестве материала слепка используют гипс, графит или легко плавящийся металл.

Гальваника — это очень интересный и познавательный процесс, но он связан с активными веществами, которые могут навредить здоровью и нанести вред имуществу или окружающей среде. Поэтому перед тем как начинать гальванику своими руками, нужно принять все меры безопасности, изучить немного теории процесса и особенности поведения химических реактивов.

Различные способы покрытия монет серебром в домашних условиях

Серебрение монет — это надежный способ предохранения металла от коррозии. Рассмотрим некоторые варианты серебрения монет, в том числе серебрение в домашних условиях:

Серебро растворяется с помощью азотной кислоты, исходный продукт – нитрат серебра. Далее его отфильтровывают, добавляют соляную кислоту, либо раствор поваренной соли большой концентрации, и дождаться когда образуется осадок. Далее его следует хорошо промыть водой и поместить в 10% раствор серной кислоты, добавив туда несколько кусочков цинка. Осадок приобретёт серый цвет, из него будет образовано чистое серебро в виде порошка.

Для покрытия мелких изделий из латуни, мельхиора, меди либо других сплавов из меди серебром в основном прибегают к контактному серебрению с применением цинкового электрода. Такой раствор состоит (г/л) цианистый калий 30, нитрат серебра 10, tº ванной +65ºC, длительность погружения около 3-х минут.

гальваническое серебрение

Химические способы металлизации:

Лучше всего классифицировать химические способы металлизации по типам лежащих в их основе металлогенных реакций. Имеется несколько методов химического осаждения из водных растворов металлических покрытий. Это может быть контактный способ, контактно-химический способ, а так же способ химического восстановления.

Контактный способ

  • Этот способ основывается на вытеснении ионов менее активного металла ионами более активного металла из раствора. Таим примером, служит знакомый многим ещё по школе процесс меднения гвоздя из железа, который помещают в сульфата-медный раствор.

Контактно-химический способ

  • Такой способ основан на создании гальванической пары между активным металлом и металлом основы. Например, для осаждения на медную основу серебра с помощью более активного металла (магния, алюминия) создают гальваническую пару. Таким образом, металл, обладающий большей активностью, отдаёт имеющиеся электроны меди, а на медной поверхности ионы серебра уже восстанавливаются до металла. Данный процесс применяется для покрытия серебром например монет и медалей, изделий сложной конфигурации из меди и сплавов на её основе.

Способ химического восстановления

В основе этого метода заложена реакция ионов металла, на самой поверхности метала, с растворённым восстановителем. Восстановление ионов метала, и окисление восстановителя происходит с металлами, обладающими автокаталитическими свойствами.

Если металл, который осаждается, не имеет проявлений автокаталитических свойств, то в таком случае реакция восстановления происходит во всём имеющемся растворе, в итоге образовывается металлический порошок. Таким образом, в виде покрытия не любой метал можно получить способом химического восстановления.

Читайте так же:
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания принцип работы

В качестве химического осаждения металла используются разнообразные восстановители: формальдегид, гидразин, гидразинборан, гипофосфит, боразин, борогидрид.

Природой осаждаемого метала и определяется выбор восстановителя. Так, к примеру, для химического меднения лучше всего применять формальдегид. А, к примеру, гипофосфит как восстановитель отлично подходит для получения кобальтовых и никелевых покрытий.

Гальванический метод серебрения

Сегодня, одним из самых надежных и доступных методов серебрения монет в домашних условиях является «гальванический метод». Гальванизация, или по другому «гальваника» осуществляется путем электро-химического осаждения металла на металлической поверхности.

гальваническое серебрение

Такой метод покрытия серебром в домашних условиях будет наиболее оптимальным, т.к. не требует большого количества специальных препаратов и химических соединений. Так же данный способ наиболее безопасен.

Для такого вида серебрения, кроме специального аппарата (гальванической станции) потребуется специальный электролит. Сегодня существуют различные виды электролитов, различных по своему составу: электролит серебра, электролит чистого золота, золота 585 пробы и т.д.

Электролит серебра для гальванического покрытия монет

Химические покрытия осаждают в зависимости от их функциональных особенностей на цветные и чёрные металлы, на различные сплавы, крое того и на неметаллические поверхности (керамика, пластмасс, стекло).

Прежде чем наносить соответствующее покрытие, надо соответствующим образом подготовить поверхность образца. Та или иная обработка таких поверхностей, прежде всего, зависит от характеристик материала, на который будет осаждаться химическое покрытие.

Необходимо, чтобы в начальной стадии при восстановлении металла покрываемая поверхность имела проявление каталитических свойств в процессе реакции.

Гальваническим спобом можно не только посеребрить, но и позолотить монету в домашних условиях. Для этого потребуется соответствующий электролит:

Кроме электролита «чистого золота» существуют так же электролиты золота 585 пробы. Осаждаемый металл при этом по своему оттенку будет схож с цветом золотых ювелирных украшений соответствующий данной пробе. Такой электролит иногда называют «Красное Золото».

Подводя итог, можно с уверенностью отметить, что «гальваника» сегодня — это самый оптимальный способ серебрения или золочения монет в домашних условиях. Такой метод не потребует специальной лаборатории и сложных (а порой и труднодоступных) реактивов и кислот. Методика гальванизации достаточно проста, при этом покрытие получается качественное. Посеребренное или позолоченное таким способом изделие будет долгие годы радовать своим внешним видом.

Что нужно для серебрения меди дома?

Серебрение меди

В состав постепенно добавляют соляную кислоту или 10 процентный раствор поваренной соли, пока хлопья хлорного серебра не перестанут выпадать. Получившийся осадок необходимо отфильтровать и хорошо промыть.

  • Далее гипосульфит натрия (20 г) растворяют в 100 мл воды и добавляют туда хлорное серебро. Когда вещество прекращает растворяться полученную смесь профильтровывают и смешивают с размолотым мелом или зубным порошком. В итоге она должна иметь вид жидкой сметаны, которую используют для серебрения. Медь натирают этой смесью до получения плотной серебряной пленки.
  1. Для второго способа необходимо смешать следующие ингредиенты:
  • хлористого серебра 6 г;
  • поваренной соли 8 г;
  • кислого виннокислого калия (винный камень) 8 г.

Ляписный карандаш для серебрения

Ляписный карандаш для серебрения

Приготовленный порошок хорошо перемешивается и растирается в ступке. Смесь хранится в посуде с темным стеклом. Непосредственно перед применением его необходимо развести в воде до состояния жидкой пасты, которой натирают заранее очищенную деталь.

  1. Смешиваются и растворяются в воде до состояния жидкой кашицы следующие вещества:
  • винного камня 4 г;
  • нашатыря 2 г;
  • ляписного карандаша (нитрата серебра) 1 г.

Готовую смесь наносят на ткань и натирают металлическую поверхность до получения блеска.

  1. Приготовляют и тщательно отфильтровывают состав из смеси:
  • азотнокислого серебра 10 г;
  • цианистого калия 25 г;
  • воды 100 г.
Читайте так же:
Латр для резки пенопласта

Ляписный карандаш (азотнокислое серебро) растворяют в 50 г воды, к полученному составу добавляют раствор цианистого калия и 50 г дистиллированной воды.

Полученное вещество перемешивают со смесью 10 г винного камня и 100 г отмученного мела в жидкую кашицу. Пастой обрабатывают металлические изделия, после этого их ополаскивают холодной водой и высушивают.

Серебрение меди

Применение порошкового состава в домашних условиях имеет преимущества по сравнению с жидкими растворами. Порошок обладает более длительным сроком хранения, в темном помещении он сохраняет свои свойства больше года. У жидких растворов срок годности составляет несколько суток.

Серебрение с помощью нагревания

  1. Смешивается и разбавляется водой до получения сметанообразной консистенции:
  • хлористое серебро 100 г;
  • винный камень 600 г;
  • поваренная соль 600 г.

Готовый состав плотно закупоривают в сосуде из коричневого стекла и помещают в темное место.

Для проведения серебрения небольшое количество полученной смеси растворяют в воде и доводят до кипения, где медные детали обрабатываются на протяжении 15-20 минут. Процесс серебрения проводят в медном котле, куда в фарфоровом решете опускают предметы. Раствор готовится из расчета 3 ст. ложки смеси на 5 литров воды.

Серебряное покрытие получается матовым и для придания блеска готовится состав из следующих ингредиентов:

  • воды 4,8 л;
  • серноватистонатриевой соли 300 г;
  • уксусносвинцовой соли 100 г.

При нагревании раствора до 70-80 градусов выделяется сернистый свинец. Детали опускаются в котел на 10-15 минут и по окончании металлическая поверхность приобретает блеск.

  1. Хлористое серебро, получившееся из 25 г азотнокислого серебра, перемешивают с винным камнем (150 г), поваренной солью и водой до состояния жидкой кашицы. Готовая смесь содержится в темной посуде.

Серебрение производится в пятилитровом котелке из эмали, куда наливают воду и доводят ее до кипения. В емкость добавляются 2-3 ст. ложки смеси, которая не до конца растворяется. Медные детали обрабатывают в кипящем растворе в сите из глины или фарфора, одновременно помешивая их стеклянной или деревянной палочкой. Для проведения повторной процедуры в котел добавляют новую смесь.

Серебрение погружением в раствор.

  1. Чтобы получить более плотную пленку серебра в домашних условиях изготавливают следующий раствор.
  • нашатырного спирта 70 г;
  • хлористого серебра 10 г;
  • кристаллической соды 40 г;
  • цианистого калия 40 г;
  • поваренной соли 15 г.

Все эти вещества смешивают и добавляют дистиллированную воду до объема в 1 литр. Металлические детали опускают в емкость одновременно с куском цинка или устанавливаются на цинковую пластину.

  1. Для приготовления раствора делается состав из смеси:
  • азотносеребряной соли 11 г;
  • цианистого калия 60 г;
  • отмученного мела 750 г;
  • воды 60 г.

Берут одну часть смеси и добавляют две части дистиллированной воды, в полученную пасту погружают металлическую деталь. Крупные предметы можно протереть губкой или тряпкой, смоченной в растворе. По окончании изделие натирают отмученным мелом и полируют кусочком кожи.

  1. Контактный метод серебрения
  • углесеребряной соли 10 г;
  • серноватистонатриевой соли 100 г;
  • воды 100 г.

Вещества смешивают и растворяют в воде, постоянно помешивая в процессе. Готовый раствор сливают, отфильтровывая осадок. Изделия опускают в емкость с раствором, где они соприкасаются с цинковой палочкой.

Видео: Серебрение в растворе

  • Эко раздел (85)
  • Почва (59)
  • Климат (61)
  • Вода (22)
  • Вторсырье (81)
  • Питание и здоровье (14)
  • Природа (111)
  • ТОП раздел (15)
  • Эко продукты (16)
  • Отходы (74)
  • Экология регионов (31)
  • Мошки (96)
  • Тараканы (76)
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector