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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2118401
METHODE elektrochemische Abscheidung von Metallbeschichtungen
Auf Naturstoff

Name des Antragstellers: Institut für Chemie, Far Eastern Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften
Name des Erfinders: Tatiana Arzhanova
Der Name des Patentinhabers: Arzhanova Tatiana
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1997.08.28

Verbrauch: Schmuck machen, Schmuck, Souvenirs. 5% ige Lösung von Alkalihydroxid oder wäßrigem Ammoniak, und dann Ausbilden darauf elektrisch leitenden Schichten sulfid, gealtert in Luft erforderlich elektrolytisch abgeschiedene Metallschichten - die Oberfläche der Naturstoffe werden mit Aceton und 3 vorbehandelt. Galvanische Beschichtungen sind 100% Kontinuität, eine starke Bindung mit der Oberfläche gleichmäßigen Glanz und keine Lochfraß enthalten. Außerdem vermehren sie sich im Detail die dünnen Mikrorelief Oberfläche von natürlichen Materialien.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf elektrochemische Beschichtung von Dielektrika, insbesondere zur elektrochemischen Beschichtung von natürlichen Materialien, vor allem Pflanze, sie eine schützende und dekorative Metallbeschichtungen zu geben und kann in der Schmuckindustrie verwendet werden, zum Beispiel für Schmuck, Modeschmuck, Souvenirs, und in anderen Branchen.

Bekannten Beschichtungsverfahren auf Dielektrika, wie beispielsweise Kunststoff, Keramik, Gips, Glas und Holz, die in der Tatsache besteht , dass ihre Oberfläche wird vorher spezielle Zusammensetzung, die ein organisches Harz (beispielsweise ABS), einem organischen Lösungsmittel (0,5-1 aufgetragen. 5 Gewichtsteile Harz) und feinteiligen Kohlenstoffpulver (40 bis 45 Gewichts-% des Harzes). Nach dem Aushärten einer Behandlung unterzogen , elektrisch leitfähigen Folie Zusammensetzung erhalten hydrophilen Eigenschaften , um es zu verleihen , und dann die Metallschicht durch elektrochemische Verfahren abgeschieden (US Pat. Japan N 16437, cl. 25, 1971).

Allerdings ist das bekannte Verfahren nicht zulassen , dass die dünne Mikrorelief Oberfläche von natürlichen Objekten zu reproduzieren und glatten spiegel helle Metallbeschichtung erhalten.

Bekannten Beschichtungsverfahren für Holz auf der Oberfläche der leitfähigen Schicht des Acryllack , umfassend das Aufbringen AC-588 (WTU LF 1444 bis 1468) und Nickelpulver, und es elektoroosazhdenie Metallbeschichtungen (SU, USSR N 329.041, Kl. B 44 C 1/04, 1972) /

Dieses Verfahren ist jedoch, und nicht eine Anzeige der charakteristischen Merkmale der Mikrorelief Oberfläche von natürlichen Materialien bereitzustellen, wie galvanische Beschichtungen auf Farbschichten shagreen Textur abgelagert haben.

Bekannten Beschichtungsverfahren und ein Celluloseprodukt, vorzugsweise Papier auf der Grundlage der Oberflächenbehandlung in einer 10% igen Lösung von Natriumperiodat während 15 Minuten bei 17 ^{o C,} und Waschen der chemischen Abscheidung von Silber (japanische Patentanmeldung N 01-294.869 cl. C 23 C 18 / 20, 1989).

Die Hindernisse Metallisierung natürliche Materialien umfassen, dass bekannte Verfahren zum Ätzen der Oberfläche des Papiers in erster Linie bestimmt ist, und ist insbesondere für die effiziente Verarbeitung von Pflanzenblättern und Zapfen Koniferen nicht geeignet, da nicht zu 100% Haftfestigkeit und die Kontinuität des Metall gewährleisten Beschichtungen mit den obigen Dielektrika. Weiterhin wird in dem bekannten Verfahren der chemischen Metallabscheidungsschritt angewendet, die eine Stabilisierung erfordert, und die Reinigung Korrekturkonstante für diesen Zweck verwendeten Elektrolyten.

In der Nähe von dem technischen Wesen des vorgeschlagenen Verfahrens ist ein Verfahren der Metallschichten auf elektrisch leitenden Materialien Anwendung: Kunststoff, Keramik und Cellulose (US - Patent 3.620.834 N, C 23 B 5/02, C 23 F 17/00, 1971). Dieses Verfahren umfasst die Oberflächenbehandlung zunächst mit einer wässrigen oder nicht-wässrigen Lösung, AsCl _3, SbCl ₃ oder PCl ₃ und dann die Lösung , welche S-Ionen, insbesondere H ₂ S, Na ₂ S oder NaHS, wonach die Oberfläche durch ein chemisches Verfahren mit einem Metall bedeckt ist , oder elektrochemische Verfahren oder eine Reihe von chemischen und elektrochemischen Verfahren.

Nach dem bekannten Verfahren auf der Oberfläche der dielektrischen Schichten von Arsen- oder Antimonsulfide, die elektrische Leitfähigkeit gebildet ist, die zur Erzielung eines direkten elektrochemischen Verfahren sind kontinuierliche Metallschicht mit gleichmäßiger Dicke nicht ausreichend ist. Darüber hinaus wirkt sich das Fehlen der Vorbehandlung und sich nachteilig auf die Festigkeit der Haftung an verzinkten Beschichtungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Kontinuität und die Haftung von Metallbeschichtungen Festigkeit mit natürlichen Materialien zu verbessern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst , daß in dem vorgeschlagenen Verfahren der elektrochemischen Abscheidung von Metallschichten auf natürlichen Materialien, natürlichen Materialien, wird die Oberfläche mit Aceton vorbehandelt und 3 bis 5% igen Lösung von Alkalihydroxid oder wäßrigem Ammoniak, und dann elektrisch Sulfidschichten durch Oberflächenbehandlung mit einer Lösung gebildet wird, umfassend Zinksalz und überschüssiges Komplexierungsmittel sorbierenden es wasserlösliche Komplex von Zinkverbindungen, die in Zinkhydroxid umgewandelt werden, und dann in seinem Sulfid, wonach die Oberfläche von natürlichen Materialien mit einer Metallsalzlösung behandelt elektropositiver ist als Zink und in Luft gehalten, 1 - 15 h vor der galvanischen Abscheidung von metallischen Beschichtung darauf.

300 Minuten und eine Lösung von Alkalihydroxid oder wäßrigem Ammoniak 0,5 - - Die Oberflächenbehandlung wird 0,5 in Aceton durchgeführt 40 Minuten. Außerdem Oberflächenbehandlung mit einer Lösung von Alkalihydroxid oder wäßrigem Ammoniak bei 30 durchgeführt werden - zusätzlich 55 ^{o C} wird die Sorption von wasserlöslichen Komplexverbindungen auf der Oberfläche des Zinks erfolgt für 10 - 20 und ihre Umwandlung in Zinkhydroxid - bei 30 - 55 ^o C für 1 - 3 Minuten.

Oberflächenbehandlung Natürliche Materialien mit Aceton für eine Dauer von weniger als 0,5 m und 300 m hoch ist, in dem ersten Fall ist es aufgrund unvollständiger Auflösung von Schadstoffen in der Oberfläche selbst und Arbeitslösungen zu einer teilweisen Lyophilisation führt, und in der zweiten - zu einer Verschlechterung der Oberflächeneigenschaften Dielektrika.

Die untere Grenze der Konzentration des Alkalimetallhydroxids oder wässrigem Ammoniak, und die Oberflächenbehandlungszeit in dieser natürlichen Materialien sind ermittelten Ausgangslösungen ihrer wirksamen Maßnahmen auf der Oberfläche.

Wenn die Konzentration an Alkalihydroxid oder wäßrigem Ammoniak und die Oberflächenbehandlungszeit in dieser natürlichen Materialien oberhalb der oberen Grenzen der Lösungen die Zerstörung der natürlichen Materialien, insbesondere, auf der Oberfläche der glänzenden grünen Blättern von Pflanzen, gibt es viele rote Flecken.

Erhöhen der Temperatur einer Alkalimetallhydroxidlösung oder wässrigem Ammoniak reduziert die Oberflächenbehandlung der natürlichen Materialien. bei einer Lösungstemperatur von über 55 ^{° C} Dieses Verfahren ist jedoch zur Durchführung umwelt unsicher , da signifikante Anstiege Alkalikonzentration oder die Konzentration von Ammoniak in der Luft.

Sorption von wasserlöslichen Zinkkomplexverbindungen auf der Oberfläche der natürlichen Materialoberfläche hängt von der Verarbeitungszeit in einer Lösung Zinksalz und einem Überschuß des Komplexbildners enthält. Das Zeitintervall beträgt 10 - 20 stellt eine ziemlich vollständige Adsorption dieser Komplexe, die schließlich auf die Verformung auf der Oberfläche führt eines festen gleichförmigen leitenden Sulfidschichten. Die Umwandlung von wasserlöslichen durch Hydrolyse von Komplex von Zink in Zinkhydroxid Verbindungen, die eine hohe Haftung an der Oberfläche des natürlichen Materials , die bei 30 vollständiger ist - 55 ^{o C} für 1 - 3 Minuten. Die obige Hydrolyse Zeit und Temperaturbedingungen und ermöglichen, eine ausreichende Menge von Zinkhydroxid zu erhalten, sie zu konvertieren zuerst in die Zinksulfid, und dann wird die elektrisch leitende Schicht Sulfid.

Um Leitfähigkeit der Sulfidschicht auf einen Wert für seine direkte elektrochemische Metallisierung geeignet angewendet erhöhen, wird diese in der Luft gehalten 1 - 15 Stunden, abhängig von der Art des natürlichen Materials.

Die Abscheidung von Metallüberzügen auf natürliche Materialien mit leitenden Sulfidschichten wird durch ein elektrochemisches Verfahren der Elektrolyten in bestimmten Modi der Elektrolyse verwendet durchgeführt.

Koniferen Kegel, Blätter verschiedener Pflanzen, Holz, Cellulose, etc .: Die natürlichen Materialien können als Basis für die elektrochemische Metallisierung verwendet werden.

Wenn Oberfläche mit Aceton natürlichen Materialien behandelt, insbesondere die Blätter, Zapfen oder Nadelbäume löst natürliche Wachse oder Harze sie zu komponieren.

Die Verarbeitungsanlage verlässt Natriumhydroxid oder wässrigem Ammoniak löst cutin und Wachs und Holzbehandlung - das Lignin und Hemicellulose zu lösen.

Somit Vorbehandlung von natürlichen Materialien und die Aceton-Lösung von Alkalihydroxid oder wäßrigem Ammoniak führt zu einer rauhen Oberfläche und gefrier und Verfahren vorgeschlagen Modi Leitschichten sulfid bilden - ihre Leitfähigkeit zu erhöhen, die Stärke, um die Kontinuität von 100% und eine gute Haftung gewährleistet, galvanische Metallbeschichtungen mit Dielektrika.

Der Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens ist, dass es durch die elektrochemische Verfahren zur Metallbeschichtung auf einer Vielzahl von natürlichen Materialien, um effizient und konsequent angewendet erlaubt, Detail der dünnen Mikroreliefoberfläche zu reproduzieren.

Das Verfahren ist wie folgt. Oberfläche vorbehandelte Naturmaterial in Aceton für 0,5 bis 300 Minuten , und 3 bis 5% igen Lösung von Alkalihydroxid oder wäßrigem Ammoniak bei Raumtemperatur oder einer Temperatur von 30 - 55 ^{o C} für 0,5 bis 40 Minuten, nach bilden darauf dann eine elektrisch leitfähige Schicht von Sulfid oder Bleisulfid Kupfer wie folgt. Naturmaterial in einer wässrigen Zinksalzlösung eingetaucht ist , mit einem Überschuß an Komplexierungsmittel auf 10 - 1 55 ^{o C} - - 20 Sekunden, Waschen mit Wasser wurde bei 30 einer Hydrolyse unterzogen 3 min und mit einer Lösung von Natriumsulfid behandelt , für 3 - 5 min. Als nächstes wird die natürliche Materialoberfläche 3 mit einer Metallsalzlösung elektropositiver als Zink, behandelt - 7 min und gehalten in Luft für 1 bis 15 Stunden, abhängig von der Art des natürlichen Materials, wobei sie gewünschte Metallbeschichtung elektrisch abgeschieden, beispielsweise matt und glänzend Nickel oder Nickel gebürstet und poliert Messing.

Beispiel 1 Die glänzende Blatt Pflanzen mit Aceton vorbehandelt für 0,5 min, 5% Natriumhydroxid-Lösung für 4 Minuten und mit Wasser gewaschen. Es wurde dann für 20 Sekunden in eine Lösung eingetaucht (pH 8 - 10) , enthaltend Zinkchlorid (100 g / l) und wßrigem Ammoniak (25%), leitet Wärme (bei einer Temperatur von ^40-45 o C) und kaltem Wasser Hydrolyse Waschen 2 Minuten, mit Natriumsulfid (100 g / l) 5 Minuten lang behandelt und mit Wasser gewaschen. Dann wurde das Blech in Pflanzen Bleinitratlösung (100 g / l) für 7 min eingetaucht und mit Wasser gewaschen, wonach es erlaubt wurde, eine Stunde lang an der Luft stehen und ihm ein elektrochemisch abgeschiedenen dünnen Unterschicht aus Nickel-Elektrolytzusammensetzung, g / l:

Ni (SO ₃ NH ₂₎₂ · 4H ₂ O - 600,0

NiCl ₂ · 6 H ₂ O - 10,0

H ₃ BO _{3 bis 30,0}

pH-Wert - 3,6 - 4,5

60 ^{o C} und einer kathodischen Stromdichte von 3 - - 4 A / dm ² Die Elektrolyse wurde in einer gerührten Lösung bei 50 ^{durchgeführt.} Dann mit Wasser auf die Oberfläche gewaschen elektrochemisch blankem Nickel von der Elektrolytzusammensetzung, g / l ausplattiert präzipitiert:

NiSO & _sub4 ; · 7H & _sub2 ; O - 250,00

NiCl ₂ · 6 H ₂ O - 30,00

H ₃ BO ₃ - 30,00

Chloramin - 2,00

1,4-Butindiol (35%) - 1,00 ml / l

Formalin (20%) - 0,16 ml / l

pH - 4,50 bis 5,50 Die Elektrolyse wird bei 45 in einer gerührten Lösung durchgeführt - 55 ^{o C} und einer kathodischen Stromdichte von 2,5-3,5 A / dm ^2.

Das resultierende galvanisierte Metallbeschichtung hat eine starke Haftung an der Oberfläche eines Blattes aus natürlichen, einheitlichen Glanz und ohne Lochfraß. Die Kontinuität dieser Beschichtung ist das 100%.

Beispiel 2 Cones wurden für 300 Minuten Weichholz- Aceton vorbehandelt, und eine 5% Natriumhydroxid-Lösung für 20 min. Die Bildung der elektrisch leitfähigen Schicht von Bleisulfid auf der Oberfläche Unebenheiten erfolgt wie in Beispiel 1. Dann werden die Bump-geschichtete Leiter Sulfide in Luft gehalten für 15 Stunden, wonach die Oberfläche elektrochemisch Nickel der obigen Formulierungen in Beispiel 2 Lösungen abgeschieden.

Das resultierende galvanisierte Metallschicht ist 100% Kontinuität, gleichmäßigen Glanz und eine starke Bindung mit der Oberfläche der Erhebungen.

Die Beschichtungsqualität wird visuell beurteilt.

Auf diese Weise ermöglicht das beanspruchte Verfahren nicht nur Beschichtung hochwertiger galvani Metall auf einer Vielzahl von natürlichen Materialien zu erhalten, sondern auch dünne Mikroreliefoberfläche spielen, und dabei die Oberfläche nicht teuer und rar Salze von Edelmetallen zu aktivieren, und gilt nicht "launisch" Bühne chemische Metallabscheidung.

FORDERUNGEN

1. Verfahren zur elektrochemischen Abscheidung von Metallschichten auf natürliche Materialien, die auf der Oberfläche der elektrisch leitenden Schichten, umfassend die Bildung durch die Anwendung von galvanischen Metallbeschichtungen gefolgt Sulfid, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der natürlichen vorbehandelten Materialien mit Aceton und 3 bis 5% igen Lösung von Alkalimetallhydroxid oder einer wässrigen Lösung, Ammoniak, und bilden leitfähiger Sulfidschichten durchgeführt wird, indem die Oberfläche mit einer Lösung behandelt Zinksalz und überschüssigem Komplexierungsmittel Sorption darin wasserlöslichen Komplex von Zinkverbindungen enthalten, die zu Zinkhydroxid umgewandelt werden, und dann in seine Sulfid, nach dem die Oberfläche von natürlichen Materialien mit einer Metallsalzlösung behandelt, elektropositiver ist als Zink und gehalten in Luft für 1 bis 15 h vor der galvanischen Metallbeschichtung darauf.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbehandlung für 0,5 in Aceton durchgeführt - 300 Minuten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenbehandlungslösung eines Alkalihydroxids oder wässrigen Ammoniak wird für 0,5 durchgeführt - 40 Minuten.

4. Verfahren nach Anspruch. 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlungslösung eines Alkalimetallhydroxids oder wässrigem Ammoniak bei 30 durchgeführt wird, - 55 ° C.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorption von wasserlöslichen Komplexverbindungen auf der Oberfläche des Zink durchgeführt wird, 10 - 20 und ihre Umwandlung in Zinkhydroxid bei 30 - 55ºC für 1 - 3 Minuten.

Druckversion
Erscheinungsdatum 03.01.2007gg