СОСТАВ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО СЕРЕБРЕНИЯ
COMPOSITION FOR CHEMICAL SILVERING

Изобретение относится к составу для химического восстановления серебра, и химическим способам нанесения покрытий, в частности к рецептуре растворов, предназначенных для получения серебряных покрытий.
В различных сферах промышленности широко используется химическое нанесение серебряных покрытий. Особые требования к получаемой продукции (равномерность металлического покрытия, адгезия металлической пленки к поверхности, фиксированная продолжительность процесса, необходимая плотность покрытия и высокий коэффициент отражения света делают непригодными для промышленного использования большинство известных растворов химического серебрения. В связи с этим проведено исследование нового состава для химического серебрения.
Известен состав раствора для химического серебрения, включающий водно-аммиачный раствор нитрата серебра и смешивающийся с ним раствор, состоящий из деионизированной воды, гидроксида натрия, аммиака и сорбитола (H.J. Bahls // US patent №4102702. 1978).
Недостатком раствора является низкая плотность образующегося покрытия при образовании серебряной пленки в диапазоне комнатных температур.
Известен состав раствора для химического серебрения, который смешивается с водно-аммиачным раствором нитрата серебра, и который содержит деионизированную воду, гидроксид натрия, аммиак и N-метилглюкамин (H.J. Bahls // ЕР №0292087 В1. 1992).
Недостатком данного состава является длительное время процесса формирования серебряного покрытия при комнатных температурах.
Известен состав раствора для химического серебрения, который состоит из двух растворов: водно-аммиачного раствора нитрата серебра и раствора его восстановителя. В состав последнего входят: деионизированная вода, гидроксид натрия и аммиак, а в качестве восстанавливающего компонента используется N-метилглюкамин и/или глюкозаминовая кислота и/или глюкамин и/или глюконат натрия и/или сорбитол и/или глюконо-дельта-лактон (H.J. Bahls // US patent №4737188. 1988).
Недостатком данного состава является низкая скорость образования серебряного покрытия, не позволяющая достичь высоких плотности покрытия и коэффициента отражения света в короткий промежуток времени при комнатных температурах.
Известен состав раствора для химического серебрения, содержащий водно-аммиачный раствор нитрата серебра и смешивающийся с ним водный раствор, в состав которого входит, по меньшей мере, один щелочной галогенид, и, по меньшей мере, один водорастворимый белок (Hidenori A., Shigeki М. // US patent №5716433. 1998).
Данный состав раствора для химического серебрения является близким по технической сущности к заявляемому составу и принят за прототип.
Недостатком данного состава является невысокая скорость образования серебряного покрытия, не позволяющая достичь высокой плотности покрытия и коэффициента отражения света в короткий промежуток времени.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является устранение указанных в примерах недостатков.
Технический результат достигается тем, что раствор для химического серебрения содержит водно-аммиачный раствор нитрата серебра и смешивающийся с ним водный раствор, включающий гидроксиды щелочных металлов, аммиак, один многоатомный спирт в виде сорбита или ксилита, один аминосахарид в виде N-метилглюкамина, глюконата натрия, глюкозаминовой кислоты или D-глюкамина серебра, галогенид щелочного металла и водорастворимый белок в виде желатина, агар-агара или казеината натрия.
Сущность состава состоит в том, что раствор содержит компоненты, в результате синергетического эффекта которых обеспечивается необходимое качество покрытия. Водный раствор гидроксидов щелочных металлов и аммиака обеспечивает быструю и равномерную смешиваемость с водно-аммиачным раствором нитрата серебра. Непосредственными восстановителями серебра, которые обеспечивают необходимые кинетические характеристики восстановления, являются многоатомный спирт в виде сорбита или ксилита и аминосахарид в виде N-метилглюкамина, глюконата натрия, глюкозаминовой кислоты или D-глюкамина. Гидроксиды щелочных металлов, галогенид щелочного металла и водорастворимый белок в виде желатина, агар-агара или казеината натрия необходимы для обеспечения преимущественного восстановления непосредственно на поверхности.
Необходимое качество химического серебрения обеспечивается присутствием всех компонентов. Отсутствие какого-либо из компонентов приводит к ухудшению качественных характеристик покрытия.
Пример использования состава раствора для осуществления химического серебрения.
Пример 1
Предварительно готовятся 3 раствора:
1-й раствор: водно-аммиачный раствор нитрата серебра.
2-й раствор: водный раствор гидроксида натрия, аммиака, N-метилглюкамина, сорбита, гидроксида калия, йодида калия и желатина.
3-й раствор: водный раствор хлорида олова(II).
Затем поверхность, которую необходимо подвергнуть серебрению, предварительно обрабатывают раствором 3 и промывают деионизированной водой. Растворы 1 и 2 разбавляют деионизированной водой и смешивают. В смесь погружают предварительно подготовленную поверхность. После серебрения пластину промывают деионизированной водой и сушат на чистом воздухе.
2
На основании гравиметрического анализа поверхности до и после серебрения, и геометрических характеристиках пластины рассчитывают плотность покрытия. На основании светоотражения сфокусированного пучка определяют коэффициент отражения. Для данного состава плотность покрытия составляет не менее 700 мг/м, коэффициент отражения - не менее 85%.
Пример 2
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 не добавлялся сорбит.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 600 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 80%.
Пример 3
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 не добавлялся галогенид щелочного металла и желатин.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 500 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 65%.
Пример 4
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 не добавлялся гидроксид калия.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 550 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 70%.
Пример 5
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо N-метилглюкамина добавлялся глюконат натрия.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 700 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 80%.
Пример 6
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо N-метилглюкамина добавлялась глюкозаминовая кислота.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 650 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 80%.
Пример 7
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо N-метилглюкамина добавлялся D-глюкамин.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 700 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 85%.
Пример 8
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо желатина добавлялся агар-агар.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 650 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 80%.
Пример 9
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо желатина добавлялся казеинат натрия.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 700 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 85%.
Пример 10
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо иодида калия добавлялся иодид натрия.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 700 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 85%.
Пример 11
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо иодида калия добавлялся иодид цезия.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 650 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 80%.
Пример 12
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо иодида калия добавлялся бромид натрия.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 700 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 85%.
Пример 13
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо иодида калия добавлялся бромид калия.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 700 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 85%.
Пример 14
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо иодида калия добавлялся бромид цезия.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 700 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 85%.
Пример 15
Проводился по примеру 1, но в раствор 2 вместо сорбита добавлялся ксилит.
2
Расчет плотности покрытия показал значение не менее 700 мг/м и коэффициент отражения света - не менее 85%.