Раствор для химического тонирования меди и ее сплавов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическин

Республик оо789635

-O (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.12.77 (21)2553606/22-02 (5! )М. Кд.

С 23 5/02 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР

ll0 делам изобретений и открытий (23) ПриоритетовЂ

Опубликовано23 12 80 Ьюллетень ¹47

Дата опубликования описания 25.12.80 (53) УДК 621.794. .5: 669.3(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Шахова и Г. П. Шульпин

13

Ti ХЬ : (7l) Заявитель : астр (54) РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ТОНИРОВАНИЯ

МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов и сплавов, в частности к получению защитнодекоративных покрытий на меди и ее сплавах.

Известен раствор для нанесения за5 щитно-декоративных покрытий на медь ,и ее сплавы, содержащий, г/л:

Тиосульфат натрия 0,05-0,15

Ж елезоаммонийные квасцы 0,5-1,5

Хлористый натрий 0,1-0,58

Серная кислота 38,5-54

Этот раствор позволяет получать богатую гамму (15) цветов, которые сменялт друг друга в течение трех часов. Раствор стабилен в работеЯ

Однако процесс окрашивания осуществляется при 95-100 С. что приводит к разнооттеночности окрашиваемой поверхности. Чтобы ее избежать, необходимо окрашивать уже нагретое до рабочей температуры изделие, что требует специального оборудования и дополнительных затрат. Кроме того, раствор подтравливает поверхность обрабатываемого изделия, из-за чего ухудшается отражающая способность, поверхности, а вследствие этого ухудшается качество окраски, она становится менее яркой.

Наиболее близким пр качественному. составу к предлагаемому является раствор для химического тонирования меди и ее сплавов, содержащий, г/л:

Гипосульфит натрия 240

Уксусный свинец 25

Сегнетова соль 30

Процесс тонирования в этом растворе проводят при комнатной температуре, и он не оказывает. подтравливающего действия на подложку. B нем на меди и ее сплавах образуются красивые и яркие пленки коричневого, желтого. фиолетового и синего цветов $2).

Однако раствор нестабилен в работе, не позволяет регулировать изменение цвета подложки временем тонирования, что затрудняет его использование для

789 технологического процесса хиинческого окрашивания.

Цель изобретения — повышение его стабильности и работе и обеспечение воэможности регулирования цветового оттенка.

Поставленная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит хромовый ангидрид и серную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л;

Гтптосульфит натрия 220-260

Укс уснокислый свинец 2 2-27

Сегнетова соль 27-32

Хромовый ангидрид 5-10

Серная кислота 1 5-30

Вместо сегнетовой соли могут быть использованы и другие органические добавки (лимонная или щавелевая кислота), но цвет окрашенной поверхности при такой замене становится более темным.

Отличительной особенностью данного раствора химического окрашивания является то, что под действием сильного окислителя (смесь хромового ангидрида с серной кислотой) органическое вещество, входящее в состав раствора тонирования(в данном случае сегнетова соль), разлагается, и продукты разложения этого соединения, сразу образуясь h растворе в достаточном количестье, у ткоряют и стабилизируют процесс окрашивания.

Приготовление раствора осуществляют в виде стадии.

На первой стадии готовят раствор окрашивания. Определенное количество каждого из компонентов раствора: гипосульфит натрия, уксуснокислый свинец и сегнетову соль растворяют в небольших количествах дистиллированной воды, затем смешивают растворы гипосульфита натрия и сегнетовой соли и к полученной смеси добавляют раствор уксуснокислого свинца.

Следующей стадией является приготовление xpoMoaaN смеси путем смешивания растворов хромового ангидрида и серной кислоты. Полученную хромовую смесь постепенно добавляют в раствор окрашивания. После этого объем раствора доводят до заданного дистиллированной водой.

Все компоненты хорошо растворяются в воде при комнатной температуре. Рабочая температура раствора окрашивания 18-2:РС. Выбор интервала кончентрации окислительной добавки

240

30

49

Приведенные в табл.1 результаты показывают, что в известном растворе происходитрастравливание медной поверхности, т.е. ухудшается ее отражательная способность и, как следствие этого, снижается яркость пленок, они становят45 ся матовыми, а из-за большой первоначальной разности температур окрашиваемого иэделия и окрашивающего раствора возникает раэнооттеночность, особенно и начале процесса, когда окраски наиболее яркие и быстро сменяют одна другую е

Как видно из табл. l, предлагаемый раствор для химического окрашивания меди и ее сплавов позволяет повысить качество декоративных покрытий за счет предотвращения растравливания обрабатываемой поверхности и проведения процесса окрашивания при комнатной тем635 4 обусловлен тем, что при концентрации окислителя ниже 5 г/л хромового ангидрида и 15 г/л серной кислоты раствор тонирования не отличается стабильностью. При концентрации окислителя выше 10 г/л хромового ангидри-. да и 30 г/л серной кислоты дальнейшего ускорения процесса окрашивания не наблюдается. Выбранное соотношение компонентов окислительной добавки (1 вес. ч. хромового ангидрида и Звес.ч. серной кислоты ) обусловлено тем, что друг ое их соотношение вызывает разложение последнего. В осадок выпадает..

xpoMar свинца.

Получают три раствора при следующем соотношении компонентов, г/л:

Раствор l.

Гипосульфит натрия 220 щ Уксусный свинец . 22

Сегнетова соль 27

Хромовый ангидрид 5

Серная кислота l5

Раствор 2, Гипосульфит натрия

Уксусный свинец

С егнетова соль

Хромовый ангидрид

Серная кислота

Зй Раствор 3.

Гипосульфит натрия 260

Уксусный свинец 27

Сегнетова соль 32

Хромовый ангидрид 10

Серная кислота 30

В табл. l и 2 приведены результаты опробования этих растворов в сравнении с известными.

5 Ь цвет на медном образце появляется уже через l 5 мин. Каталитическое действие на процесс формирования пленки сульфида свинца на медной поверхности, т.е. на ускорение процесса окрашивания, оказывают по- видимому, продукты замедленного разложения или окисления органического вешества, входяшего в состав раствора .тонирования — сегнетовой соли.

78963 перегуре, т.е. t сключив разнооттеночность. В результате этого получаются яркие равномерно окрашенные пленки коричневого, желтого, фиолетового, г синего, светло-синего и серого цветов, Это позволяег снизить дополнительные затраты, связанные с нагреванием раствора и обрабатываемых иэделий, и создать стабильный технологический процесс химического окрашивания меди и ее 1р сплавов.

В предлагаемом растворе под действие . сильного окислителя (хромовый ангидрид, серная кислота) сегнетова соль быстро разлагается, продукты разложения ускоряют и стабилизируют процесс окрашивания, и все образцы окрашиваются эа опно и то же время.

Таким образом, предложенный раствор химического окрашивания меди и ее сплавов стабилен и позволяет регулировать цветовой оттенок окрашенной поверхности временем тонирования.

Нриведенные в табл.2 результаты показывают, что по мере того, как в известном растворе химического тонирова". ния окрашивается все большее количество медных образцов, процесс окрашивания ускоряется. Если первый образец при комнатной температуре не окрашивается в растворе химического тонирования даже в течение 8 ч, то после того как в l л этого раствора окрашивают около l м медной поверхности при — 20 С, синий

Таблица l и в

l Красный Имеется Имеетс я 0,0009

2 Феолетовый То же То же 0,00l 2

Тиосульфат натрия 0,5

2,5 Синий

3 5 Светло-синий

Светло-желтый

Хлористый натрий О, l

2 l Желтый

35 Розовый

Нет

То же

Серная кислота 38,l

Гипосульфит натрия 240

Her

5 Коричневый Нет

Уксуснокислый свинец-2 5

7 Желтый Нег

9 Фиолетовый

l 5 Синий

2 l Светло-синий

30 Серый

То же

Хромовый ан=иаркд 8

Серная кислота 24

Железо аммонийные квасцы 0,5 100

Сегнетова соль 30 20

0,00l 3

0,00l 5

0,00l 6

0,00l 6

0,001 6

789635

Таблица 2

550

320

215

ll7

lOO

l25 Гипосульфит натрия 240

l50

Уксуснокислый свинец 25

l90

200

Сегнетова соль

Гипосульфит натрия 220

Уксусный свинец 22

25

27

l00

Сегнетова соль

l50

Хромовый ангидрид 5

Серная кислота l5

200

;1ипосульфит натрия 240

Уксуснокислый свинец 25

Сегнетова соль 30

Хромовый ангидрид 8

Серная кислота 24

l5

l00

l50

200

Гипосульфит натрия 260

Уксуснокислый свинец 27

Сегнетова соль 32

Хромовый ангидрид 1 0

l00

l25

l50

Серная кислота

200

П р и м е ч а н и е: Окончание процесса окрашивания определяется виэуально. Стабильность появления цвета на образце определяется сравнением цветового оттенка обраэца с эталоном.

10 /89635

27-32

5-1 0

15-30

Составитель Р. Ухлинова

Р дактор Г. Кацалап Техред М.Табакович Корректор M. Вигула

3аказ 9006/32 Тираж 1074 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 форм ул а изобретения

Раствор для химического тонирования меди и ее сплавов, содержащий гипосульфит натрия, уксуснокислый свинец и органическую добавку, выбранную из группы, включающей сегнетовую соль, лимонную и щавелевую кислоты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

его стабильности в работе и возможности регулирования цветового оттенка, раствор доцолнительчо содержит хромовый ангидрид и серную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Гипосульфит натрия 220-260

Уксуснокислый свинец 22-27

Органическая добавка выбранная из группы, включающей сегнетову соль, лимонную и щавелевую кислоты

Хромовый ангидрид

Серная кислота

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

М 29l998, кл. С 23 Р 5/00, l969.

2. Справочное руководство по галь3s ванотехнкке. М., "Металлургия, l 972. ч. 9, с. 1l4.