ОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ ЗОЛОТО-МЕДНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ НЕТОКСИЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Электролитические золото-медные покрытия используются часовой и ювелирной промышленностью в качестве декоративных покрытий розовых тонов. Такие покрытия имеют мелкозернистую структуру и вследствие этого являются более твердыми по сравнению с металлургическими сплавами [1]. К тому же золото-медные покрытия являются значительно более износоустойчивыми по сравнению с чистым золотом, поскольку добавка 10% меди к золоту уже повышает износоустойчивость покрытия в 1,5 раза. Однако промышленное получение золото-медных покрытий связано с использованием токсичных электролитов, содержащих значительные количества цианистого калия. Вместе с тем, в отдельных работах [2, 3] отмечается возможность получения указанных сплавов из цианисто-трилонатных электролитов, не содержащих цианистый калий в свободном состоянии.

Учитывая, что получение электролитических золото-медных осадков из нетоксичных электролитов представляет прак¬тический интерес, целью данной работы была проверка возможности осаждения блестящих золото-медных покрытий из цианисто-трилонатного электролита и изучение влияния плотности тока на состав и структуру катодных осадков.

Экспериментальная часть

Электроосаждение сплавов производили из электролита состава, г/л:

Электролиз проводился в термостатированном электролизере емкостью 250 мл с нерастворимыми платиновыми анодами. Режим электролиза: катодная плотность тока 0,3— 2,0 а/дм², рН = 7,0—7,5, температура электролита 40±2^oС. Катодом служили полированные образцы из латуни марки Л-62.

Электролит корректировался в соответствие с данными химического анализа на содержание золота и меди.

Анализ проводился разрушением комплексных анионов кипячением со смесью концентрированных серной и азотной кислот с последующим осаждением золота солянокислым гидроксиламином. Фильтрат еще раз упаривался с концентрированной Н₂S0₄, затем медь определялась йодометрически.

Результаты опытов показали, что при температуре 20—40^oС и рН = 7,0—7,5 электролит указанного состава обеспечивает получение блестящих покрытий золотисто-розовых тонов. Повышение температуры приводит к ухудшению качества покрытий: при 50^oС блеск покрытия ухудшается, а при 70^oС — покрытия становятся матовыми.

Для изучения влияния изменения плотности тока и состава электролита на качество и состав золото-медных покрытий последние наносились на специальные пластинки из родия. Метод эксперимента сводился к определению состава получаемых покрытий в зависимости от изменения плотности тока, а также содержания золота в электролите. Результаты опытов представлены в таблице.

Из таблицы видно, что с увеличением плотности тока содержание золота в покрытиях заметно падает. Уменьшение концентрации золота в электролите от 6,5 до 5,5 г/л практически не влияет на его содержание в покрытии.

На рисунке представлены данные по влиянию плотности тока на скорость осаждения сплава и выход по току.

Таким образом, данный электролит обеспечивает получение толстослойных золото-медных покрытий при высокой скорости осаждения (12 мк/час при Д _к = 0,6 а/дм²), причем до 15 микрон - покрытия блестящие.

Недостатком покрытий, получаемых из указанного электролита, является потускнение их со временем.

Рентгеноструктурный анализ золото-медных покрытий, полученных из цианисто-трилонатного электролита, показал, что наряду с фазой твердого раствора меди в золоте имеется фаза свободной меди. Причем покрытия, полученные при различных плотностях тока, одинаковы по фазовому составу, но различаются по степени совершенства кристаллической решетки. Чем выше плотность тока, тем менее совершенна кристаллическая решетка СuАu.

Наличие свободной меди в покрытиях служит причиной потускнения золото-медных покрытий.