Электролит меднения

СОЮЗ СОВЕТСНИХсанснссссснссннсРЕСПУБЛИН 69 (11),(др С 25 0 3/38 ГОСУДАРСТНЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПо ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИС К АВТОРС(71) Московский ордена Ленинна Трудового Красного Знаментехнологический институт им,Длеева, Художественный фонд СЭкспериментальный производсткомбинат монументапьной.и деной скульптуры(56) 1. Ямпольский А.М. Медвеникелирование. М.-Л., Машгизс. 19. щей и кроюельно сохинонкислотуя следующ л гид вую монмпоне 0-250 -200 ние и 1961, скому 00 Я, Содат,свиде 5 ЛИТи, си три йя ег 2. Попилов Л технологу, Лени3. Авторское У 244057, кл. С (54)(57) ЭЛЕКТРО ющий сульфат мед и одно-, двухо тлич ающ с целью повышени сс свссднтнссннтн веты заводЛ., 1975, с. 219.тельство СССР3/38, 1967,МЕДНЕНИЯ, включа-.рную кислотухатомный спирт,я тем, что,рассеивающей способности, он допо держит метол или глицин, или амидол, сульфаминои четвертичную соль амей формулы:е с и.н. й )сн;.с н; при следующем со.тов, г/л:Сульфат медиСерная кислотаОдно-, двух- и трехатомный спиртМетол или глицил,Гидрохинон илиамидолСульфаминоваякислотаЧетвертичная сольаммония указаннойФормулыИзобретение относится к гальванопластике и может быть использовано при создании предметов прикладного искусства и в музейной практике при изготовлении копий уникальных экспонатов.Известен состав для наращиванияслоя меди на стекло, покрытое слоемсеребра, содержащий медный купорос,серную кислоту и сегнетову соль 11.Недостатком данного состава является то, что он не позволяет получатьслой медного осадка хорошего качестваи толщиной более 0,5-1 мм,Известен также состав электролита 15для электроосаждения меди с улучшенной рассеивающей способностью, содержащий сульфат меди, сернокислыйаммоний, лимоннокислый аммоний и формалин 21, 20Однако уровень значений рассеивающей и кроющей способностей такого состава электролита все-таки недоста-,точно высок, что не позволяет получитькачественного, с равномерным заращива кием рельефа сложной формы осадка приполучении гальванокопий с предметовприкладного искусства (Факсимильныхкопий).Наиболее близок к предлагаемому 30по технической сущности и достигаемому эффекту электролит, содержащийсульфат меди, серную кислоту, спирт,например этиловый, сахарин и виннуюкислоту 31. 35Однако известный электролит необеспечивает необходимого уровня значений рассеивающей и,кроющей способ-,.ности при получении факсимильных копий. 40Цель изобретения - повьдпение рассеивающей и кроющей способности электролита меднения для получения гальванопластических изделий.Указанная цель достигается тем,что в электролит меднения, включаю-.щий сульфат меди, серную кислоту иодно-, двух- или трех-атомный спирт,дополнительно содержит метол или глицин, гидрохинон или амидол, сульфаминовую кислоту и четвертичную с .ь аммония следующей формулы:Нгй й М илц й - Мгьа Я СН СдН55Й нСгН 5СЬНд СНгВ -С 2 Нгб - С 2 Н 35при следующем соотношении компонентов, г/л:Сульфат меди 50-250 Серная кислота 50-200 Спирт одно-,двух- или трехатомный 5-100 Метол или глиО, 1-5 О, 1-5 Полученным электролитом производят наращивание меди на .каучуковую форму с рельефным изображением "Покорение Парижа, 1813 г". (Федор Толстой).Режим наращивания меди: температура 20 С, плотность тока 0,2 А/дм , без перемешивания.П р и м е р 3Аналогично примеру 1 загружают 1000 мл воды, 3,0 г амидола 0,1 г метола, 1,5 г сульфаминовой кислоты, 250 г сульфата меди, 200 г серной кислоты, 10,0 г пропицинГидрохинон ил 6амидол О, 1-5СульфаминоваякислотаЧетвертичнаясоль аммония, указанной формулы О, 1-5Процесс меднения проводят при 20- 25 ОС и плотности тока 0,2-1,0 А/дм без перемешиванияП р и м е р 1. В смеситель заливают 1000 мл воды, включают мешалку и последовательно загружают 5,0 г гидрохинона, 5,0 г метанола, 0,1 г сульфаминовой кислоты, 100 г сульфата меди, 50 г серной кислоты, 50 г глицерина и 0,2 г четвертичной аммонийной соли следующего строения: (СН 5) ИС Н)С 1 . После растворения всех введенных компонентов полученный электролит продонкают перемешивать в течение 10 мин. Затем производят вызревание электролита в течение 2- 3 ч, заполняют гальваническую ванну и производят наращивание меди на каучуковой форме рельефного изображения "Освобождение Амстердама, 1813 год" Федора Толстого. Режим работы: температура 20 С, плотность тока 0,5 А(дм.П р и м е р 2,. Аналогично примеру 1 загружают 1000 мл воды, 4,0 г амидола, 2,0 г глицина, 0,5 г сульфаминовой кислоты, 200 г сульфата меди, 150 г серной кислоты, 5,0 г этиленгликоля, 0,1 г четвертичной аммонийной соли (СгН) МС НдС 1.Э 1094ленгликоля, 0 8 г четвертичной аммонийной соли л(СН) (СНСН)ЙСНф 1Полученным электролитом произво- дят наращивание меди на каучуковуюформу с рельефом медали "Мировойпосредник",принадлежащей Льву Николаевичу Толстому. Режим наращиваниямеди: температура 26 С, плотностьтока 0,8 А/дмф, без перемешивания.П р и м е р 4. Аналогично при4 еру 1 загружают 1000 мл воды, 0,5 гамидола, 0,8 г метола, 2,0 г сульфаминовой кислоты, 50,0 г сульфатамеди, 150 г серной кислоты, 80 г эта"иола 1,0 г четвертичной аммонийной 5соли,ИСНз) (СНСН)НС 18 з 1 С 1Полученным электролитом производят наращивание меди на каучуковуюформу с рельефом медали, посвященной150-летию Л.Н. Толстого; Режим наращивания меди температура 20 С, плотность тока 0,8 А/дм, без перемешивания.П р и м е р 5. Аналогично примеру1 загружают 1000 мл воды, 3,5 г гидрохииона, 0,9 г глицина, 4,0 г сульфаминовой кислоты, 80,0 г сульфата меди, 130 г серной кислоты, 100 г пропилового спирта и 2,0 г четвертич - 30ной аммонийной соли С 4. Н.-ИС 1,Полученным электролитом производят наращивание меди на каучуковуюФорму с рельефным изображением фамиль-.ного герба Л.Н. Толстого. Режим йеди З 5температура 25 ОС, плотность тока0,5 А/дм, без перемешивания.П р и м е р 6. Аналогично примеру. 1 загружают 100 мл воды, 2,0.г гидрохинона, 2,5 г глицина, 5,0 г суль 40Фаииновой кислоты, 160,0 г сульфата,Показатели Равномерный слой меди через,30 мин на поверхности рельефной Формы Образование дендритов на выступах рельефной поверх- ности еднение по известному способуОбразование Отсутствует слой затягивающего меди со значитель, слоя меди . ными пробеламивеличиной 0,5-50 мм Интенсивное нарастание дендритов на краях пробелов медного слоя и на выступах рельефа 868 4меди, 100,0 г серной кислоты, 15,0 гбутанола, 4,0 г четвертичной аммоний 4ной соли 1 СаНСН-Ю(фС 1.Полученным электролитом производятнаращивание меди на каучуковую формус рельефным изображением именной пе"чати Л.Н. Толстого. Режим наращивания меди: температура 20 С, плотность тока 0,8 А/диет, без перемешивания.П р и м е р, Аналогично примеру1 загружают 1000 ип воды, 0,1 г гидрохинона, 3,0 г метала, 5,0 г сульфа. миновой кислоты, 230 .г сульфата .меди,70,0 г серной кислоты, 35,0 г изобутилового спирта, 3,0 г четвертич-,ной аммонийной соли (СН) НСа Ни 1 С 1.Полученным электролитом производятнаращивание меди на каучуковую Формус рельефным изображением "Первый шагАлександра за пределы России, 1813"федора Толстого. Режим наращиваниямеди аналогичен примеру 1,П р и м е р 8. Аналогично примеру 1 загружают 1000 мл воды, 3,8 г.амидола, 4,0 г глицина, 3,0 г сульфаминовой кислоты, 240,0 г сульфатамеди, 180,0 г серной кислоты, 60,0 гизопропилового спирта, 5,0 г четвертичной аммонийной соли строения-С,Н,СН-И /С 1:-Полученным электролитом производят наращивание меди на каучуковуюформу с рельефным изображением изразца ХУ века "Кентавр". Режим наращивания меди аналогичен примеру 3.Полученные по примерам 1-8 результаты меднения приведены в таблице. 1: 2. 3 .4 . 5 68 Нарастающий слой меди ровный,беэ дендритов на всем рельефеизображенияМеднение по примерам2 3 4 5 1 Показатели Меднение по известному способуВнешний видмедного осадкапри толщине 1 мм Пробелы, зарастаниебугристое с рыхлым осадком медикрасно-коричневогоцвета Осадок меди пятни- Сплошной ровный слой медистый, со значитель- с единичными (0,1-0,3 мм) сфеными наростами разви".,рическими наростами в местахтых дендритов, токоподвода к формекоричневогб цвета То же при толщине ягмм То же, при толщине На поверхности медслоя 3,5 мм ного слоя рыхлыйтемно-коричневыйосадок, осыпающийсяпри прикосновении На просветвидны мелкиеотверстия вуглубленияхрельефа Сплошностьслоя меди Рассеивающаяспособность,Й,при плотноститока, А/дм 28,0 0,25 28,2 0,50 28,8 1,00 Кроющая способность 1 зарастание формы, Х, при толщине осадка меди, мм0,50,11,5Факсимильное соответствие оригиналу 909295Фактура имеетпотерю тонкихдеталей рельефа.Факсимильноесоответствиенеполное 1 6 7 8 Сплошной ровный слой медина всей поверхности рельефа Сплошной ровный слой медис единичными сферическими наростами на кромках рельефа диаметром 0,3-0,8 мм в местах токоподвода Слой меди плотный, без видимыхдефектов 42 44 45 43 44 40 41 45 44 45 46 44 43 39 41 46 45 44 46 44 43 40 40 46 3 Зарастание полное на 100 Ж) ее И Полное соответствие копии оригиналу,Утрат тонких деталей не отмечается.1094868 ВНИИПИ Заказ 3537/15 Тираж 633 Подписное филиал ППП фПатемтф, г.Ужгород, ул,Проектная, 4 Внутренние напряжения предлагаемого и известного электролитов близки и составляют 200-220 кг/см . Познаку внутренние напряжения сжимающие. 5Четвертичные соли аммония - катамины (тетраалкилФммонийгалогениды),катапины (алкилпиридинийгалоГениды)производятся промышленностью и используются как катионоактивные ПАВ, дезин фицирующие вещества, мягчители, дезодоранты, антистатики и т.д.В примерах 1-4 и 7 использованы заводские катамийы (ТУ-01-816-75), ав примерах 5,6 и 8 - каталины, синтезированные в лаборатории действием-хлоргексадекана или хлористого бензила на пиридин.В качестве глицина используют 6 -оксифениламиноуксусную кислоту (глицин-фото),Спирты н четвертичные соли аммония при их совместном внесении в электролит увеличивают смачиваемость поверхности токопроводящего слоя электролитом й тем самым способствуютосаждению меди на поверхности формыбез пробелов. Кроме того, ониповышают растворимость других органических соединений.в электролите, 30Метол+глицин+сульфаминовая кислота.или амидолФгидрохинон+сульфаминоваякислота и т.д. существенно увеличивают рассеивающую способность предлагаемого электролита (на 20-257) посравнению с известнь 1 м т.е. способствуют равномерному осаждению медина поверхности формы независимо отсложности рельефа копируемой поверхности. 40Рассеивающую способность предлагаемого и известного электролитов определяют экспериментально по методущелевой ячейки.За кроющую способность. принимают 45процент зарастания формы слоем меди,который определяют путем вычисленияплощади нарушения сплошности проектируемых участков на экран. Экраномслужит диапозитивная пластинка счувствительностью эмульсионного слоя025 ед. Места засвечивания при экспонировании контактным методом позволя-,ют рассчитать процент зарастания. Элек.тролит обладает высокой стабильностьюв процессе работы. Качество медныхосадков не снижается после прохождения через электролит 2250 А ч/л. Впроцессе работы необходимо поддерживать постоянным объем электролитаприбавлением дистиллированной воды.При необходимости кислотность элек.тролита можно легко корректироватьобычным способом.Органические добавки в процессеработы электролита не корректируются, а после потери ими своего действия их окисляют или адсорбируютактивированным углем. После фильтрации электролита в него добавляютсвежую порцию органических веществв указанных количествах.При погружении формы с токопроводящим слоем в электролит химическое осаждение меди не происходит.Токопроводящий слой электролитомне смывается.Для создания на поверхности каучуковой формы токопроводящего слояее обрабатывают медной пудрой. Медную пудру на поверхности формы наносят мягкой кисточкой,Если электролит используется сразу же после приготовления, то качество первого медного осадка ниже,чем качество медного осадка полученного в электролите, выдержанномпосле приготовления не менее 3 ч,Для стабилизации многокомпонентногосостава электролита требуется некоторое времяОно связано с тем,что в электролит вводятся полуфункциональные органические соединения,которые образуют различные равновесные комплексы между компонентами электролита. Скорости этих процес.сов отличаются, поэтому требуетсявремя для их формирования и стабилизации.Технология изготовления копиймузейных экспонатов .включает отжиг или термообработку изделия присплавлении стеклоэмалей, при этомметалл приобретает достаточную пластичность, что позволяет рихтовать,изгибать и склепывать его.