Читаем Занимательная гальванотехника: Пособие для учащихся полностью

Занимательная гальванотехника: Пособие для учащихся

Существенным фактором для получения качественного, равномерного цвета является предварительная подготовка поверхности изделия. Равномерную окраску трудно получить на слишком тонкой пленке. Для того чтобы избежать неравномерности интерферирующего оттенка, возникающей вследствие различной светопоглотительной способности поверхности металла, можно применять гальваническое нанесение подслоя из меди. Кроме того, рекомендуется полирование, крацевание или пескоструйная обработка.

Различные оттенки пленки могут быть получены не только вследствие структурной неравномерности металла, но и в связи с посторонними включениями в основной металл.

Различные способы механической обработки поверхности металла также влияют на оттенки пленки.

Видоизменение цвета пленки, зависящее от времени выдержки изделия в электролите, может быть представлено в виде следующих двух циклов:

С каждым последующим циклом на интерферирующие цвета все большее влияние оказывает собственный цвет оксида меди (II).

После девяти циклов глаз перестает улавливать изменение интерферирующих цветов. Оксидные пленки начинают приобретать темно-красный цвет (в то время переливающийся всеми цветами), который уже больше не подвергается циклическим изменениям.

В промежуточные отрезки времени (30 с, 70 с, 190 с и т. д.) можно получить цвета самых разнообразных оттенков, образующихся в результате смешения цветов.

Для получения тонких цветных окисных пленок наиболее удобными являются растворы, дающие образование оксида меди (II) с умеренной скоростью.

Для того, чтобы получить такой раствор, следует проследить скорость смены цветов на катоде. Если скорость образования оксида меди (II) на катоде слишком велика для того, чтобы можно было остановить процесс сразу по получении нужного цвета, рост пленки можно задержать, например, снижением щелочности раствора, понижением температуры, разбавлением раствора или комбинацией этих приемов.

Для цветного электрохимического окрашивания существуют разнообразные электролиты, состоящие в большинстве случаев из органических соединений[9] (г/л):

Для вышеприведенных растворов принимаются режимы, приведенные в таблице 7.

Электрохимическое окрашивание можно производить также в электролите следующего состава (г/л):

Сульфат меди… 60

Сахар-рафинад… 90

Гидроксид натрия… 40

Раствор, содержащий сульфат меди и сахар, следует вливать в раствор щелочи. Плотность раствора при 16 °C 1,10. Аноды — медные. Режим работы следующий: температура 25–40 °C, катодная плотность тока 0,01 А/дм². Изделия после погружения в ванну выдерживаются без тока в течение 1 мин.

По мере уменьшения объема электролита в раствор добавляется дистиллированная вода. Свежеприготовленный электролит может работать длительное время без корректирования, пока концентрация электролита не снизится до 67 %, что можно определить измерением его плотности.

Для получения более блестящих поверхностей в электролит добавляют 20 г карбоната натрия. Однако электролит без карбоната натрия более стоек. Снятие цветного оксидного слоя производится в 5-процентном растворе аммиака. Для лучшего предохранения окрашенного слоя от коррозии и механических повреждений изделия рекомендуется покрывать прозрачным лаком (нитролаком, глифталевым, перхлорвиниловым и др.).

Существуют и другие составы электролитов. Например, следующий состав (г/л):

Сульфат меди… 110—115

Лимонная кислота… 100—105

Гидроксид натрия… 120—125

Температура комнатная; катодная плотность тока от 0,08 А/дм² и выше.

По другому способу изделия из стали или имеющие медный подслой окрашиваются в щелочной медной ванне такого состава (г/л):

Сульфат меди… 10—30

Гидроксид натрия… 50—70

Глицерин… 20—65

Хлорат натрия… 1—4

Температура комнатная; катодная плотность тока 0,005—0,15 А/дм².

Существуют и другие составы электролитов для цветного окрашивания, например (г/л):