Раствор для химического серебрения медных сплавов и способ его получения
SOLUTION FOR THE CHEMICAL SILVERING OF COPPER ALLOYS AND A METHOD OF ITS PRODUCTION

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<sub>HCl</sub>=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.