E-posta: [email protected]
tr_TR Türkçe
tr_TR Türkçe en_US English es_ES Español pt_PT Português de_DE Deutsch it_IT Italiano fr_FR Français ar العربية ru_RU Русский id_ID Bahasa Indonesia ja 日本語 ko_KR 한국어 fi Suomi sv_SE Svenska pl_PL Polski ro_RO Română el Ελληνικά cs_CZ Čeština hu_HU Magyar nb_NO Norsk bokmål
Kişiye Özel Takılar
WhatsApp

Kimyasal Altın Kaplama Nedir ve Nasıl Çalışır?

Mücevherler için kimyasal altın kaplama hakkında bilgi edinin. Eşyaların üzerine ince bir altın tabakası koymak için özel solüsyonlar kullanır. Bazı yöntemlerde siyanür gerekirken bazılarında gerekmez. İşlem yavaş ve zor olabilir, ancak mücevherlerin harika görünmesini sağlar. Altın bir dokunuş eklemek isteyen mücevher üreticileri ve satıcıları için mükemmeldir.

Kimyasal Altın Kaplama Nedir ve Nasıl Çalışır?

Kimyasal Altın Kaplama: Mücevherat için Teknikler, Çözümler ve Uygulamalar

Giriş:

Kimyasal altın kaplama nedir? Çeşitli malzemelerin üzerine ince bir altın tabakası bırakarak görünümlerini ve dayanıklılıklarını arttırmak için kullanılan bir işlemdir. Nasıl çalışır? Kimyasal altın kaplama, altın iyonları ve indirgeyici maddeler içeren özel çözeltilerin kullanılmasını içerir. Geleneksel yöntemlerde genellikle siyanür kullanılır, ancak siyanür içermeyen seçenekler de vardır. Neden kimyasal altın kaplamayı seçmelisiniz? Takı ve diğer dekoratif ürünler için ideal olan tek tip, yüksek kaliteli bir yüzey sunar. İster bir mücevher üreticisi, ister tasarımcı veya perakendeci olun, bu teknikleri anlamak ürünlerinizi geliştirebilir.

ki̇myasal altin kaplama nedi̇r ve nasil çalişir
Kimyasal Altın Kaplama Nedir ve Nasıl Çalışır?

İçindekiler

Bölüm I Siyanürlü Kimyasal Altın Kaplama

1. Genel Bakış

Elektronik bileşenlerin yüksek yoğunluğu, hat tasarımının karmaşıklığı, devrelerin mikrofabrikasyonu ve elektriksel özelliklerin bağımsızlığı ile kaplama işleminin karmaşıklığını çözen kimyasal altın kaplama, altın kaplamanın kaçınılmaz bir yolu haline gelmiştir. Ancak kimyasal altın kaplamanın aşağıdaki dezavantajları vardır:

① Yavaş hız;

② Dar kullanım koşulları ve çalışma aralığı, yönetim zorluğunu artırır;

③ Malzeme yüzeyi tamamen temiz olmalıdır;

④ Kaplama çözeltisinin ömrü kısadır (kendi kendine redoks reaksiyonlarına yatkındır);

⑤ Kaplama kalınlığı karıştırma koşullarına çok duyarlıdır.

Bu nedenle, kimyasal altın kaplama özel ekipman kullanılarak yapılmalıdır. Yaygın olarak kullanılan kimyasal altın kaplama çözeltisi bileşimi, çeşitli altın koordinasyon tuzları ve indirgeyici maddelerin bir araya getirilmesiyle hazırlanan Tablo 1-24'te gösterilmektedir.

Tablo 1-24 Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisindeki Altın Koordinasyon Tuzu ve İndirgeyici Maddelerin Türleri
İndirgeyici madde KAu(CN)2 KAu(CN)4 Na3Au(SO2)2 HAuCl4 - 3H2O HAuCl4 ・ 3H2O AuCN KAu(CN)4 KAu ・ O2 KAu(OH)4 AuI Belirli değil
Sodyum Hipofosfit 57,58 71 77
Formaldehit 71 78
Biazide 59 71 76 78
Borohidrit 60,61 72 78 79
Metilboran 60 69 74 75 79 80
Hidroksilamin 62
Yayınlanmamış 63 73 81
Thiourea 64
Amonyum hidroksit 65
Potasyum sodyum tartarat tetrahidrat (kombine) 66 70
N,N-Dimetilamid 82
N,N-Dimetilglisin 67
Hiçbiri 68
Kimyasal altın kaplama çözeltisinin çeşitli bileşenleri ve kaplama işlemi Tablo 1-25'te gösterilmektedir. Aşağıda, iki pratik kaplama çözeltisindeki indirgeyici maddeler hipofosfit ve borohidrit tanıtılmaktadır.
Tablo 1-25 Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisindeki Bileşenlerin İşlevleri
Bileşen Amaç Bileşik Adı
Altın İyon Metalik Altın Temini KAu(CN)2、KAu(CN)4、 AUCN、 Na3Au(SO2)2. HAuCl4 - 3H2O、KAu ・ O2
İndirgeyici Ajan Altın biriktirme için indirgeyici maddeler Potasyum sodyum tartarat tetrahidrat, borohidrit, amin boran, formaldehit, hipofosfit, N,N-dimetilglisin, askorbik asit
Organik şelatlama maddeleri Hızlı altın birikimini önlemek için tampon etkisi EDTA, potasyum sitrat, tartarik asit
Sabitleyici Kaplama çözeltisinin ayrışmasını önlemek için aktif çekirdekleri maskeleyin Tiyoüre, metal siyanür, asetilaseton
Aktivatör Moderatör şelatlama maddesinin yavaşlatıcı etkisi Süksinik asit
Tampon madde Belirli bir pH değerini koruyun Fosfatlar, sitratlar, tartratlar
Yüzey aktif madde Kaplanmış parçaların ıslanmasını kolaylaştırın Alifatik sülfonatlar, alkol sülfatlar

2. Hipofosfit Altın Kaplama Çözeltisi

Kaplama çözeltisindeki baz metal ve altın bir yer değiştirme reaksiyonuna girdiğinde, daha düşük elektrokimyasal potansiyele sahip metal altından daha kolay iyonize olur. Reaksiyon sırasında, ana metalin yüzeyi tamamen altınla kaplandığında, reaksiyon hemen durur, bu nedenle sadece 0.1 ~ 0.3μm ince altın kaplama tabakası elde edilebilir. Bu kaplama çözeltisi veya Brookshire çözeltisi, eski bir kaplama çözeltisidir ve şu anda pazarlanan kimyasal altın kaplama çözeltilerinin temel bileşimidir. Kaplama çözeltisinin özellikleri: altın kaplama için temel katman, yer değiştirme reaksiyonu için nikel olmalıdır; altın, bakır malzeme üzerine yer değiştirme kaplaması yapılamaz.

   

(1) Hipofosfit kimyasal altın kaplama çözeltisinin bileşimi ve koşulları

Tablo 1-26 hipofosfit kimyasal altın kaplama çözeltisinin tipik bileşimini göstermektedir.

Tablo 1-26 Hipofosfit Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisinin Bileşimi ve Koşulları
Bileşim ve Çalışma Koşulları Seri numarası
1 2 3 4 5
Potasyum altın siyanür/(g/L) 2 2 20 2 2
Sodyum Hipofosfit/(g/L) 10 10 10 10 10
Potasyum siyanür /(g/L) 0.2 0.2 80 0.4 ① 0.2
Sıcaklık/°C 96 96 96 96 96
pH 13.5 7.5 13.5 13.5 7.1
Yük oranı/(cm2/cm3) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
Kaplama oranı/[mg/(cm2- h)] 9.8 9.85 12.3 8.2 3.86
① Potasyum siyanür sodyum siyanür ile değiştirilir.

   

(2) Nikelin hipofosfit kaplama çözeltisinin biriktirme hızı üzerindeki etkisi 

İndirgeyici ajan olarak hipofosfit içeren kimyasal altın kaplama çözeltisinde, aktif metal iyonları (Ni2+) eklenir. Metal (nikel) ve altın, kaplanan parçaların yüzeyinde eser miktarda birlikte birikerek büyük bir kimyasal itici güç oluşturur ve altın kaplama hızını artırır. Prensip Şekil 1-25'teki model diyagramında gösterilmiştir.

Şekil 1-25 Nikelin altın birikimi üzerindeki etkisinin prensip model diyagramı
Şekil 1-25 Nikelin altın birikimi üzerindeki etkisinin prensip model diyagramı
Deneyler Tablo 1-27'deki kaplama çözeltisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Test numunesi 20mm×25mm×0.1mm idi. İki tip kaplama çözeltisinin altın konsantrasyonu 2g/L, 5g/L, 7g/L, sıcaklık 70℃ ve süre 10dk, 30dk, 50dk, 60dk'dır. Kaplama öncesi işlem 2 dakika daldırma yağ giderme, 1 dakika elektrokimyasal yağ giderme, aktivasyon ve altın kaplamadan önce 1 dakika hidroklorik (1+1) asit işlemini içermektedir. Sonuçlar Şekil 1-26'da gösterilmektedir.
Tablo 1-27 Hipofosfit Altın Kaplama Çözeltisinin Bileşimi ve Çalışma Koşulları
Bileşim ve çalışma koşulları I II Bileşim ve çalışma koşulları I II
Potasyum altın siyanür/(g/L) 2, 5, 7 2, 5, 7 Potasyum siyanür /(g/L) - 2
Sodyum sitrat/(g/L) 75 75 H2NNH2 - H2O / (g/L) - 2
Sodyum hipofosfit/(g/L) 15 15 pH 8.5 4.3
EDTA-2Na/(g/L) - - Sıcaklık/℃ 70, 90 70, 90
Sodyum klorür/(g/L) - 5
Şekil 1-26 Çeşitli Elektrokaplama Çözeltilerinin Sonuçları
Şekil 1-26 Çeşitli Elektrokaplama Çözeltilerinin Sonuçları

3. Borohidrit Tuz Kaplama Çözeltisi

(1) Kompozisyon Potasyum Borhidrür Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisi ve Özellikleri

 1969 yılında Okinaka ve arkadaşları indirgeyici ajan olarak borohidrit bileşikleri içeren bir kaplama çözeltisi kullanmayı önermişlerdir. Borohidrit kimyasal altın kaplama çözeltisinin bileşimi ve koşulları Tablo 1-28'de ve bu çözeltilerle kaplanan altın katmanlarının özellikleri Tablo 1-29'da gösterilmiştir. Çeşitli kaplama çözeltileriyle farklı zamanlarda kaplanan kaplama katmanlarının kalınlığı Şekil 1-27'de gösterilmiştir. Potasyum borohidrit ve dimetilamin boran indirgeyici maddelerinin özet sonuçları Tablo 1-30'da gösterilmiştir.

Tablo 1-28 Potasyum Borhidrür Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisinin Bileşimi ve Çalışma Koşulları
Bileşim ve İşletim Seri numarası
1 2 3
Potasyum altın siyanür/(g/L) 0. 02mol/L (5,8g/L) 0. 03mol/L (8,6g/L) 0. 005mol/L (1. 45g/L)
Potasyum siyanür 0. 2mol/L (13.0g/L) 0. 2mol/L (13.0g/L) 0. lmol/L (6,5g/L)
Potasyum hidroksit 0. 2mol/L (11,2g/L) 0. 2mol/L (22,4g/L) 0. 2mol/L (11,2g/L)
Potasyum borhidrür 0. 4mol/L (21,6g/L) 0. 8mol/L (43,1g/L) 0. 2mol/L (10,8g/L)
Sıcaklık/°C 75 75 75
Tablo 1-29 Potasyum Borohidrit İndirgeyici Ajanlı Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisinin Özellikleri
Doğa Veri Doğa Veri
Yapışma gücü Metal tabakanın mükemmel yapışma mukavemeti Gözeneklilik Tek tip yüzeyde 1μm'den büyük gözenek yok
Görünüş Donuk sarı Saflık 99. 9%
Yoğunluk Altın içeriği 19. 3g/cm3 Direnç değeri 0. 03Ω/cm2 (Au: 1 μm)
Sertlik Nup sertliği 60〜80 Lehimlenebilirlik Mükemmel
Şekil 1-27 Okinaka kaplama çözeltisinin kaplama süresi boyunca ortalama kaplama kalınlığı
Şekil 1-27 Okinaka kaplama çözeltisinin kaplama süresi boyunca ortalama kaplama kalınlığı
Tablo 1-30 Potasyum Borhidrür Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisindeki Bileşenlerin İşlevleri
Etkileyen Faktörler Potasyum Borhidrür Kaplama Çözeltisi DMAB (Dimethylaminoborane) kaplama çözeltisi
Altın Konsantrasyonunun Etkisi Altın konsantrasyonu 0,002mol/L'ye ulaştığında, çökelme oranı keskin bir şekilde yükselir ve bunun üzerinde azalır. Çökelme oranı 0,01 mol/l altın konsantrasyonunda doğrusal olarak artar, ancak bunun üzerinde bir etkisi yoktur.
Potasyum Siyanürün Etkileri

0,005 mol/l'nin altında olduğunda kararsız kaplama çözeltisi.

Altın 0,2 mol/l'nin üzerinde çökelmez.

Sol ile aynı
Potasyum borhidrürün etkisi BH oda sıcaklığında stabil değildir. Potasyum hidroksit ilavesi banyonun kararlılığını artırır ve çökelme oranı artan konsantrasyonla azalır. DMAB oda sıcaklığında kararlıdır, çökelme oranı potasyum hidroksitin artmasıyla artar.
İndirgeyici madde konsantrasyonu Konsantrasyon artışı ile çökelme oranında artış
Kaplama banyosu sıcaklığının etkisi Çökelme oranını 10°C artırın ve 85°C'de ayrıştırın.
Okinaka kimyasal altın kaplama çözeltisinin maksimum kaplama hızı 2μm/saattir: Yaklaşık yarım gün sonra, kaplama çözeltisi kendi kendine ayrışma reaksiyonuna girer ve hava karıştırma gücünden ve hava miktarından büyük ölçüde etkilenir, bu nedenle bu kaplama çözeltisi pratik değildir.

   

(2) Kaplama hızının ve ağır metal iyonlarının etkisi 

Kimyasal altın kaplama çözeltisine eser miktarda ağır metal iyonları (kurşun, talyum, vb.) eklenmesi biriktirme oranını önemli ölçüde artırır. Mcintyre bu etkiyi şu şekilde açıklamıştır. Düşük potansiyel biriktirme nedeniyle, (1-4) ve (1-5) mekanizmalarında gösterildiği gibi adsorbe edilmiş kurşun atomlarının katalitik etkisi çekirdeklenmeyi teşvik eder.

                               Pb2+ + 2e– → Pbreklam                           （1-4）

           2Au(CN)2– + Pbreklam → 2Au + Pb2+ + 4CN–                （1-5）

Bakır, altın malzemeler ve kurşun iyonları arasındaki iş fonksiyonlarındaki büyük fark nedeniyle, kurşun indirgenir ve termodinamik redoks potansiyelinden daha pozitif bir potansiyelde birikerek bir tek tabaka oluşturur. (1-4) ve (1-5)'te olduğu gibi adsorbe edilmiş kurşun atomlarının katalitik reaksiyonu nedeniyle, Au(CN)'nin indirgenme reaksiyonu hızlı bir şekilde gerçekleşir ve altın birikimini etkili bir şekilde teşvik eder.

Potasyum borhidrür indirgeyici altın kaplama çözeltisinde kurşun konsantrasyonu ve biriktirme hızı arasındaki ilişki Şekil 1-28'de ve kaplama çözeltisi bileşimi Tablo 1-31'de gösterilmiştir. Kurşun, kurşun nitrat formunda eklenir. Şekil 1-28, kaplama çözeltisindeki kurşun ekleme konsantrasyonunun yalnızca yaklaşık 20ml/L olabileceğini ve daha fazla eklemenin hiçbir etkisi olmadığını göstermektedir.

Şekil 1-28 Potasyum borhidrür kaplama çözeltisinde kurşun iyonlarının altın biriktirme hızı üzerindeki etkisi
Şekil 1-28 Potasyum borhidrür kaplama çözeltisinde kurşun iyonlarının altın biriktirme hızı üzerindeki etkisi
Tablo 1-31 Potasyum Borhidrür Altın Kaplama Çözeltisinin Bileşimi ve Çalışma Koşulları
Bileşim ve çalışma koşulları I II Bileşim ve çalışma koşulları I II
Potasyum altın siyanür/(g/L) 2 2 Potasyum siyanür /(g/L) 10 10
Potasyum borhidrür/(g/L) 2 10 EDTA-2Na/(g/L) 5 5
Potasyum siyanür/(mg/L) 5 5 Kaplama çözeltisi sıcaklığı/°C 75 75
Öte yandan, indirgeyici ajan olarak DMAB kullanıldığında, Tablo 1-32'deki kaplama çözeltisi yaklaşık 7μm/saatlik bir maksimum kaplama hızına ulaşır.
Tablo 1-32 BMAB Altın Kaplama Çözeltisinin Bileşimi
Bileşim ve çalışma koşulları Konsantrasyon Bileşim ve çalışma koşulları Konsantrasyon
Potasyum altın siyanür/(g/L) 2 Potasyum siyanür /(g/L) 30
BMAB/(g/L) 10 EDTA-2Na/(g/L) 5
Potasyum siyanür/(mg/L) 5 рH 13.6
Kurşun, talyum, arsenik ve bakır iyonları gibi altın dışındaki eser metallerin etkileri Şekil 1-29'da gösterilmektedir.
Şekil 1-29 Kurşun, talyum, bakır ve arseniğin altın biriktirme hızı üzerindeki etkisi
Şekil 1-29 Kurşun, talyum, bakır ve arseniğin altın biriktirme hızı üzerindeki etkisi
Genel olarak, yaygın olarak kullanılan ana altın tuzu potasyum altın (I) siyanürdür. Kaplama çözeltisinin kararlılığı göz önüne alındığında, potasyum altın (III) siyanür kaplama çözeltisi de kullanılabilir. Matsuoka, Tablo 1-33'te gösterildiği gibi, kaplama çözeltisine kurşun ve talyum eklemenin altın kaplama oranı üzerindeki etkisini ortaya koymuş ve aşağıdaki sonuçları önermiştir.
Tablo 1-33 Potasyum Altın(III) Siyanür Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisinin Bileşimi
Kompozisyon Parametreler Kompozisyon Parametreler
KAu(CN)4/ (g/L) 4 KOH/(mg/L) 11.2
KBH4/ (g/L) 3 Sıcaklık/℃ 70
PbCl2/(mg/L) 0.5
Sıcaklık ve kurşun konsantrasyonunun altın biriktirme hızı üzerindeki etkileri Şekil 1-30'da ve altın kaplama kalınlığı ile zaman arasındaki ilişki Şekil 1-31'de gösterilmektedir. Karıştırmanın olmadığı (tek değerlikli altın kaplama çözeltisi, eğri 1) ve karıştırmanın olmadığı (üç değerlikli altın kaplama çözeltisi, eğri 2) koşullar aynıdır (Şekil 1-32 ve 1-33). Yaklaşık 1 saat sonra kaplama hızı yavaşlar. Bu zamanda kaplama hızındaki değişim, kaplama çözeltisi bileşenlerinin azalmasından değil, altın biriktirilen katmanın yüzeyinde meydana gelen değişikliklerin kaplama hızını etkilemesinden kaynaklanmaktadır. Karıştırılan kaplama çözeltisinde yaklaşık 2 saat boyunca kaplama kalınlığı orantılı olarak artar ve kaplama hızı yavaşlar. Eğri 5'in kaplama hızı, kaplama çözeltisinin yenilenmesi nedeniyle iyileşir. Bu karıştırılmış kaplama çözeltisinde, kaplama hızındaki yavaşlama kaplama çözeltisi bileşenleri tarafından tüketilir. Şekil 1-32, eklenen kurşun ve talyum konsantrasyonları ile biriktirme hızı arasındaki ilişkiyi göstermektedir.
Şekil 1-30 Sıcaklık ve kurşun konsantrasyonunun altın çökelme hızı üzerindeki etkisi

Şekil 1-30 Sıcaklık ve kurşun konsantrasyonunun altın çökelme hızı üzerindeki etkisi

Şekil 1-31Kaplama süresi ile altın kaplama tabakasının kalınlığı arasındaki ilişki 1-Au+ sıvısı karıştırılmıyor; 2-Au3+ sıvısı karıştırılmıyor; 3-Au3+ sıvısı karıştırılıyor; 4-Au3+ sıvısı yeniden dolduruluyor; ve 5-Au3+ sıvısı yeniden dolduruluyor

Şekil 1-31 Kaplama süresi ile altın kaplama tabakasının kalınlığı arasındaki ilişki

1 - Karıştırma yok Au+ sıvı; 2 - Karıştırma yok Au3+ sıvı; 3 - Karıştırma Au3+ sıvı; 4 - Au'nun yenilenmesi3+ sıvı; ve 5 - Yenilenen Au3+ sıvı

Şekil 1-32 Eklenen kurşun ve talyum konsantrasyonlarının altın kaplama oranı üzerindeki etkisi

Şekil 1-32 Eklenen kurşun ve talyum konsantrasyonlarının altın kaplama oranı üzerindeki etkisi

Şekil 1-33 Akımsız Altın Kaplama Katmanının Gözenekliliği

Şekil 1-33 Akımsız Altın Kaplama Katmanının Gözenekliliği

Elektrokaplama işlemi sırasında eser miktarda kurşun veya talyum eklenmesi, yüksek saflıkta altın kaplama katmanlarının bağlanması üzerinde son derece olumsuz bir etkiye sahiptir, bu nedenle PbCl2 uygun 0,5 mg/L'dir. Kaplama tabakasının gözeneklilik tespiti için, bakır üzerine altın kaplamadan sonra, numune 20% nitrik asit içine yerleştirilir ve ultrasonik işleme tabi tutulur; daha sonra, çözünmüş bakır atomik absorpsiyon spektroskopisi ile ölçülür ve ardından değerlendirilir. Şekil 1-33 sonuçlarında gösterildiği gibi, gözeneklilik 2μm kaplama kalınlığına kadar artan kalınlıkla önemli ölçüde azalır.

Kristalize camın kimyasal altın kaplama işlemi (SiO2 46% + Al2O3 16% + MgO 17% + K2O 10% + F 4% + B2O3 7% ) Şekil 1-34'te gösterilmektedir.

Şekil 1-34 Kristalize cam malzemeler üzerine kimyasal altın kaplama işlemi
Şekil 1-34 Kristalize cam malzemeler üzerine kimyasal altın kaplama işlemi
Mücevherlerinizi özelleştirmek için Sobling ile iletişime geçin

4. Borohidrit Tuzu Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisinin Reaksiyon Mekanizması

Lin Zhongfu ve arkadaşları Tablo 1-34'teki potasyum borohidrit ve DMAB (dimetilamin boran) altın kaplama çözeltilerinin stabilizatörler eklendikten sonra pratik altın kaplama çözeltileri haline gelebileceğini önermiştir.


(1) İki kaplama çözeltisinin bileşimi: Tablo 1-34 iki bileşimi göstermektedir.

Tablo 1-34 Potasyum Borhidrür ve DMAB Kimyasal Kaplama Çözeltileri
Kaplama çözeltisinin bileşimi Potasyum borhidrür kaplama çözeltisi DMAB kaplama çözeltisi
Potasyum altın siyanür/(mol/L) 0.02 0.02
Potasyum siyanür/(mol/L) 0.2 0.02
Potasyum hidroksit/(mol/L) 0.2 0.8
Potasyum borhidrür/(mol/L) 0.4 -
DMAB/(mol/L) - 0.4
Sıcaklık/°C 75 85
Kaplama hızı/(μm/h) 0.7 0.4

   

(2) Reaksiyon mekanizması: Potasyum borhidrür altın kaplama çözeltisinde, BH4– kendisi indirgeyici bir etki yaratmaz, ancak ara ürün BH3OH– hidroliz ürününün BO2– indirgeyici ajan olarak görev yapar.

BH4– + H2O → BH3OH–+ H2                   (1-6)
BH3OH– + H2O → BO2– + 3H2                (1-7)

Altın anotta, indirgeyici ajan BH3OH– aşağıdaki oksidasyon reaksiyonuna girer:

BH3OH– + 3OH– → BO2– + 3/2 H2 + 2H2O + 3e–                  (1-8) 

Katotta, altın iyonları aşağıdaki indirgeme reaksiyonuna girer:

Au(CN)2– + e– → Au + 2CN–                         (1-9)

Potasyum borohidrit kaplama çözeltisinde elektriksiz altın kaplamanın genel reaksiyonu şöyledir:

BH3OH– + 3Au(CN)2– + 3OH– → BO2– + 3/2 H2 + 2H2O + 3Au + 6CN                     – (1-10)

(1-6) ve (1-7) denklemlerinin hidroliz reaksiyonları polarografi kullanılarak analiz edilmiştir. Sonuçlar (1-7) reaksiyonunun (1-6) reaksiyonundan 500 kat daha hızlı olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, potasyum borhidrürün altın kaplama reaksiyonunda kullanım oranı çok düşüktür. Tipik kaplama koşulları altında, etkin kullanım oranı 2%~3%'yi aşmaz ve çoğu indirgeyici madde hidroliz nedeniyle etkisiz kalır.

Yukarıdaki hidroliz reaksiyonu düşük pH'da hızla ilerler (asit katalizli reaksiyon) ve potasyum hidroksit konsantrasyonu düşük olduğunda altın biriktirme hızı hızlıdır. Altın kaplama çözeltisinin doğal ayrışmasını önlemek için potasyum hidroksit konsantrasyonu en az 0,1 mol/L'nin üzerinde tutulmalıdır. Altın biriktirme hızı ile potasyum hidroksit konsantrasyonu arasındaki ilişki Şekil 1-35'te gösterilmektedir.

Şekil 1-35 Potasyum hidroksit konsantrasyonu ile kaplama hızı değişimi eğrisi [KAu(CN)2 0.02 mol/L, KCN (düz çizgi) 0.2 mol/L, KCN (kesikli çizgi) 0.1 mol/L, 80 °C]

Şekil 1-35 Kaplama hızının potasyum hidroksit konsantrasyonu ile değişim eğrisi

[KAu(CN)2 0,02 mol/L, KCN (düz çizgi) 0,2 mol/L, KCN (kesikli çizgi) 0,1 mol/L, 80 °C]

Şekil 1-36 Potasyum hidroksit konsantrasyonunun DMAB kaplama çözeltisinin kaplama hızı üzerindeki etkisi, DMAB [KAu(CN)2 0.02mol/L, KCN 0.2mol/L, DMAB 0.4mol/L, 75℃]

Şekil 1-36 Potasyum hidroksit konsantrasyonunun DMAB kaplama çözeltisinin kaplama hızı üzerindeki etkisi, DMAB

[KAu(CN)2 0.02mol/L, KCN 0.2mol/L, DMAB 0.4mol/L, 75℃]

DMAB kaplama çözeltisinin altın biriktirme hızı ile potasyum hidroksit konsantrasyonu arasındaki ilişki, Şekil 1-36'da gösterildiği gibi potasyum borhidrür kaplama çözeltisinin tersidir. DMAB kaplama çözeltisinde, BH3OH– hala indirgeyici ajan olarak görev yapar.

(CH3)2NH2 - BH3 + OH– → (CH3)2NH2 + BH3OH–                       (1-11)

BH üretme sürecinde3OH– DMAB'den, DMAB alkalinite olduğunda doğrudan OH ile reaksiyona girmelidir. Alkalinite güçlü olduğunda, BH üretim oranı3OH– hızlıdır ve altın biriktirme hızı da hızlıdır.

   

(3) Potasyum Borhidrür Kaplama Çözeltisi ve DMAB Kaplama Çözeltisi ile İlgili Sorunlar

Şekil 1-37 kaplama hızının kaplama çözeltisindeki bakır ve nikel iyonlarının konsantrasyonu ile değiştiğini göstermektedir. Nikel iyonu konsantrasyonu olduğunda-5mol/L'ye ulaştığında, kaplama hızı düşmeye başlar ve nikel iyonu konsantrasyonu 10-3mol/L olduğunda, kaplama çözeltisi ayrışır. Bakır iyonlarının kaplama hızı üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur. Altın kaplamanın ilk aşamasında, altın iyonları ve nikel yer değiştirme reaksiyonuna girer, eser miktarda nikel iyonu çözülür ve kaplama hızı yavaşlar.

Şekil 1-37 Bakır İyonları ve Nikel İyonlarının Kaplama Hızına Etkisi

Şekil 1-37 Bakır İyonları ve Nikel İyonlarının Kaplama Hızına Etkisi

Şekil 1-38 Eser Nikel İyonlarının BH3OH'nin Anodik Oksidasyon Akımı Üzerindeki Etkisi (Altın Döner Elektrot, 2000r/dak, 75℃, KOH 0,2mol/L, KCN 0,1mol/L)

Şekil 1-38 Eser Nikel İyonlarının BH'nin Anodik Oksidasyon Akımı Üzerindeki Etkisi3OH

(Altın Döner Elektrot, 2000r/dak, 75℃, KOH 0,2mol/L, KCN 0,1mol/L)

Eser miktarda nikel iyonu eklemenin BH üzerindeki etkisi3OH– anodik oksidasyon akımı Şekil 1-38'de gösterilmektedir. İz nikel iyonlarının eklenmesi, indirgeyici ajan BH'nin oksidasyon reaksiyonunu önemli ölçüde engeller3OH– altın dönen disk anot üzerinde. Bunun nedeni nikel iyonlarının siyanür ligand tuzu Ni(CN) formunda bulunmasıdır.42- ve bu kompleks iyon tercihen altın yüzeyine adsorbe olarak altının birikmesini engeller.

Kararlı olmayan baz tabakalar (alüminyum nitrür gibi) güçlü alkali çözeltileri kullanamaz. Kaplama çözeltisinin pH'ı, potasyum borhidrür ve DMAB kaplama çözeltilerinin en büyük dezavantajı olan indirgeyici maddenin doğasına bağlıdır.

Yukarıdaki konularla ilgili olarak, kaplama çözeltisinin pH'ının değiştirilememesi dışında, diğer hususlar iyileştirilebilir.

   

(4) Potasyum borohidrit altın kaplama çözeltisi ve DMAB altın kaplama çözeltisinin iyileştirilmesi


① Kaplama hızını artırın


  • a. Kaplama hızını artırmak için kaplama çözeltisinin temel bileşimini ve çalışma koşullarını değiştirin.
  • b. Karıştırma hızını artırın.
  • c. Kaplama çözeltisinin sıcaklığını arttırın.
  • d. Serbest siyanür konsantrasyonunu azaltın.
  • e. Potasyum borohidrit kaplama çözeltisindeki alkali konsantrasyonunu azaltın ve DMAB kaplama çözeltisindeki alkali konsantrasyonunu artırın.
  • f. İndirgeyici madde konsantrasyonunu artırın. Ancak, özel katkı maddeleri olmadan kaplama hızı yaklaşık 2μm/saat veya daha fazla arttığında, kaplama çözeltisi kararsız ve ayrışmaya eğilimli hale gelir.

   

② Yüksek hızlı kaplama çözeltisi


  • a. Polarizasyon gidericiler ekleyin. Yumuşak altın kaplama çözeltilerinde, Pb2+ , T1+ iyonları etkili polarizasyon gidericilerdir. Bu iyonlar altın yüzeyine güçlü bir şekilde adsorbe olarak UPD (potansiyel altı birikim) fenomenini meydana getirir; burada kurşun, Pb'den çok daha pozitif bir potansiyelde birikir.2+ / Pb denge potansiyeli ve talyum T1'den daha pozitif bir potansiyelde birikir.+ /T1 denge potansiyeli. Biriktirilen kurşun, talyum ve Au(CN)2– yer değiştirme reaksiyonlarına girerek altın biriktirme reaksiyonunun daha pozitif bir potansiyele kaymasına neden olur (polarizasyon zayıflaması). Öte yandan, bu iyonların elektrolitik kaplamaya benzer şekilde kimyasal altın kaplama çözeltilerine eklenmesi, Au(CN)2– indirgeme potansiyeli pozitif yöndedir ve bu da yaklaşık 10μm/saate ulaşabilen bir kaplama hızının artmasına neden olur. Pb eklenmiş kaplama çözeltileri2+ , T1+ iyonları Tablo 1-35 ve 1-36'da gösterilmektedir.

Tablo 1-35 Pb İlave Edilmiş Potasyum Borhidrür Kaplama Çözeltisi2+
Çözüm 1 Çözüm 1
Potasyum altın siyanür 5g/L Kolloidal 2g/L
Potasyum siyanür 8g/L Çözüm 2
Sodyum Sitrat 50g/L Potasyum borhidrür 200g/L
EDTA 5g/L Sodyum hidroksit 120g/L
Kurşun Klorür 0,5 g/L
Not: Çözelti 1 ve 2, altın kaplama çözeltisine 10:1 hacim oranında karıştırılır ve 75~85°C altında, 4μm/30dk kaplama hızında karıştırılarak kaplanır.
Tablo 1-36 T1 Eklenmiş Potasyum Borhidrür Kaplama Çözeltisi+
Bileşim ve Çalışma Koşulları Parametreler Bileşim ve Çalışma Koşulları Parametreler
Potasyum altın siyanür Gerektiği gibi ayarlayın Potasyum borhidrür 5. 4 ~ 10. 8g/L
Potasyum siyanür 6,5 g/L Sıcaklık 70 〜 80℃
Potasyum hidroksit 11.2g/L Kaplama oranı ＜ 10μm/h
Talyum sülfat 5 〜 100mg/L
Potasyum altın(III) siyanür kaplama çözeltisine kurşun klorür veya titanyum klorür eklenmesi [KAu(CN)4], kaplama oranı ilave edilmemiş olana kıyasla 8~9 kat artar. Au(CN)4– kaplama çözeltisindeki BH4 tarafından azaltılır– ile [Au(CN)2–]–Dolayısıyla bu kaplama çözeltisi esasen yeni hazırlanmış KAu(CN) ile aynıdır.2 kaplama çözeltisi. Çünkü Au(CN)4–indirgeme reaksiyonuna girerek Au(CN) üretir2 ve ücretsiz CN–Bu kaplama çözeltisi, yeni bir kaplama çözeltisi hazırlarken potasyum siyanür eklemeye gerek bırakmaz. Reaksiyon formülü aşağıdaki gibidir:

Au(CN)4– + 2e– → Au(CN)2– + 2CN–                  (1-12)

Au(CN)'nin indirgenme reaksiyonunun polarizasyon eğrileri2– Pb eklemeden önce ve sonra2+ Şekil 1-39'da gösterilmiştir. Au(CN)'den altın birikimi2– reaksiyon polarizasyon eğrisi Pb'nin etkisini göstermektedir2+ polarizasyonu ortadan kaldırır. Pb eklemenin etkisi2+, T1+ iyonlarının altın kaplama reaksiyonunu teşvik etmesi Şekil 1-40'da gösterilmektedir.
Şekil 1-39 [Dönen altın elektrot, KAu(CN)2 0. 009mol/L, KOH 0. 2mol/L] Au(CN)2- indirgeme reaksiyonu polarizasyon eğrisi üzerine kurşun klorür eklemenin etkisi

Şekil 1-39 Kurşun klorür ilavesinin Au(CN) üzerindeki etkisi2--indirgeme reaksiyonu polarizasyon eğrisi [Dönen altın elektrot, KAu(CN)2 0. 009mol/L, KOH 0. 2mol/L]

Şekil 1-40 Talyum klorür (eğri 1) ve kurşun klorür (eğri 2) konsantrasyonunun potasyum borohidrit kaplama çözeltisinin altın kaplama hızı üzerindeki etkisi

Şekil 1-40 Talyum klorür (eğri 1) ve kurşun klorür (eğri 2) konsantrasyonunun potasyum borohidrit kaplama çözeltisinin altın kaplama hızı üzerindeki etkisi

Pb2+ konsantrasyonunun çok yüksek olması, altın kaplama görünümünün bozulmasına neden olur. Pb olsa bile2+ konsantrasyonu 10mg/L'yi aştığında, alkanol aminlerin (trietanolamin gibi) eklenmesi bozulmaya neden olmaz ve yüksek hızlı altın kaplamaya (＞3μm/h) izin verir. Galyum, indiyum, germanyum, kalay, antimon veya bizmut gibi diğer elementlerin eklenmesi de aynı teşvik edici etkiyi sağlayabilir.

  • b. Stabilizatörlerin eklenmesi. Altının katalitik aktivitesini azaltan organik stabilizatörlerin eklenmesi, kaplama çözeltisi sıcaklığının artırılması ve indirgeyici maddenin konsantrasyonunun değiştirilmesi çözeltinin kaplama hızını artırabilir. Örneğin, amino asetik asit, hidroksietil etilendiamintetraasetik asit ve diazotriasetik asit veya süksinik asit türevleri içeren kaplama çözeltilerinin kaplama hızı 90°C'de 12~23μm/saat gibi yüksek bir orana ulaşabilir. Ancak, yüksek sıcaklıklarda, indirgeyici maddenin hidroliz reaksiyonu önemli ölçüde hızlanır ve kaplama çözeltisinin kontrol edilmesini zorlaştırır. Eser miktarda p-dimetilamino azobenzen stabilizatörü eklemek kaplama çözeltisinin stabilitesini etkilemez ve BH4-'ün normal kullanım konsantrasyonunu 2 kat artırarak kaplama hızını 5μm/saate çıkarabilir. Diğer etkili stabilizatörler arasında etilen-glikol bulunur. Etil-eter, dietilen glikol? etil eter ve polietilenimin.



  • c. Üç değerlikli altın siyanür kompleks tuzları kullanın. Tablo 1-33'te gösterildiği gibi kurşun klorür veya titanyum klorür eklenmiş olanlar gibi üç değerlikli altın siyanür kompleks tuzları içeren kaplama çözeltileri Tablo 1-37'de ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Tablo 1-37 Potasyum Altın (III) Siyanür Potasyum Borohidrit Kaplama Çözeltisi
Bileşim ve çalışma koşulları Parametreler Bileşim ve çalışma koşulları Parametreler
Potasyum altın (III) 3g/L Kurşun klorür 0. 5mg/L
Potasyum hidroksit 11.2g/L Sıcaklık 70℃
Potasyum borhidrür 3g/L

Üç değerlikli altın siyanür kompleks tuz kaplama çözeltisinin avantajı, KAuO2 ve KAu(OH)4 kaplama çözeltisinde serbest siyanür iyonlarının aşırı birikmesini önleyerek, kaplama oranını düşürerek ve uzun vadeli istikrarlı kaplama oranını destekleyerek tamamlayıcı altın tuzu katkı maddeleri olarak kullanılabilir. Katkısız kaplama çözeltisinin kaplama hızı 2~8μm/saattir.

DMAB kaplama çözeltisinin elektrokimyasal davranışı, yapısı ve özelliklerinin incelenmesi, potasyum borhidrür kaplama çözeltisine benzer şekilde, KAu(CN)2 Altın kaplama çözeltisi hazırlanırken sadece altın hidroksit kullanılır ve serbest siyanür iyonlarının birikmesini önlemek için potasyum hidroksit çözeltisinde çözünmüş altın hidroksit ek olarak ilave edilir. Kaplama çözeltisinin bileşimi Tablo 1-38'de gösterilmektedir.

Tablo 1-38 DMAB Kaplama Çözeltisi (Potasyum Hidroksit Çözeltisinde Çözünmüş Altın Hidroksit)
Bileşim ve çalışma koşulları Parametreler Bileşim ve çalışma koşulları Parametreler
Potasyum altın siyanür 0.013 ~ 0.018mol/L Katkı maddesi Küçük miktar
DMAB 0,07 〜 0,1 mol/L pH 13.1 ~ 13.4
Potasyum hidroksit 0.09 〜 0.15mol/L Sıcaklık 70 〜 75℃
Potasyum siyanür 0.007 ~ 0.01mol/L Kaplama oranı 2μm/saat

   

(5) Kaplama çözeltisinin stabilitesini artırın.

Katkı maddelerinin kullanılması kaplama hızını ve kaplama çözeltisinin stabilitesini artırabilir, ancak üretilen safsızlıklar kaplama çözeltisinin ayrışmasına neden olacaktır.

Kaplama çözeltisine eklenen EDTA ve etanolamin gibi maddeler metal safsızlık iyonları ile güçlü, kompleks iyonlar oluşturarak metal safsızlıklar ve BH arasındaki reaksiyonu engeller.4– ve BH3OH–böylece kaplama çözeltisinin stabilitesini arttırır. EDTA ve etanolamin eklenmiş potasyum borhidrür kaplama çözeltisinin bileşimi Tablo 1-39'da gösterilmektedir.

Tablo 1-39 EDTA ve Etanolamin Eklenmiş Potasyum Borhidrür Kaplama Çözeltisi
Bileşim ve çalışma koşulları Parametreler Bileşim ve çalışma koşulları Parametreler
Potasyum altın siyanür 1,45 g/L EDTA 5g/L
Potasyum siyanür 11 g/L Etanolamin 50 mL/L
Potasyum hidroksit 11.2g/L Sıcaklık 72℃
Potasyum borhidrür 10,8 g/L Kaplama oranı 1. 5μm/saat
Altın kaplama önce metalik nikel üzerine yer değiştirme kaplaması ile yapılmalı, ardından kimyasal altın kaplama yapılmalıdır. Yer değiştirme altın kaplaması nikelin temel katmanını tamamen ve tam olarak kaplayamaz. İndirgeyici bir maddenin eklenmesi, eser miktardaki nikel iyonlarının çözünmesinden kaynaklanan kaplama çözeltisi kararlılığının azalması sorununu çözebilir. DMAB kaplama çözeltisine ikinci bir indirgeyici madde olan hidrazin eklenir. Kaplama çözeltisinin bileşimi Tablo 1-40'da gösterilmiştir. Kurşun asetat ve potasyum karbonat sırasıyla anodik reaksiyonu ve lokal katodik reaksiyonu teşvik ederek kaplama hızını artırır.
Tablo 1-40 İki İndirgeyici Ajan (Hidrazin ve DMAB) ile Kaplama Çözeltisi
Bileşim ve çalışma koşulları Parametreler Bileşim ve çalışma koşulları Parametreler
Potasyum altın siyanür 0. 005mol/L DMAB 0. 05mol/L
Potasyum siyanür 0. 035mol/L Hidrazin 0. 25mol/L
Potasyum hidroksit 0. 8mol/L Sıcaklık 80℃
Potasyum karbonat 0. 45mol/L Nikel Taban Katmanı Üzerine Kaplama Oranı (İlk Aşama) 2. 6μm/saat
Kurşun asetat 15X10-6 Altın üzerine (sabit değer) 7. 8μm/saat
Kaplama çözeltisinde ilk reaksiyon, katalizör görevi gören nikel baz tabakası tarafından hidrazinin katalitik oksidasyonudur. Buna karşılık, hidrazin altın iyonlarını indirgeyerek altın biriktirir. Nikel taban katmanı tamamen altınla kaplandıktan sonra, DMAB indirgeyici ajan olarak görev yapar ve olağan otokatalitik altın kaplama reaksiyonu gerçekleşir ve altın birikmeye devam eder. Hidrazin ve DMAB'nin nikel ve altın elektrotlar üzerindeki anodik oksidasyon eğrileri, hidrazinin nikel elektrot üzerinde kolayca oksitlendiğini ancak altın elektrot üzerinde oksitlenmediğini göstermektedir (Şekil 1-41). Tersine, DMAB altın elektrotta kolayca oksitlenirken Şekil 1-42'de gösterildiği gibi nikel elektrotta neredeyse hiç oksitlenmemektedir. Substrat metali ile indirgeyici maddeleri oksitlemek için biriktirilen altın metali arasındaki katalitik aktivitedeki bu fark, substrat katalizli altın kaplamanın bir özelliğidir.
Şekil 1-41 Nikel elektrot üzerinde hidrazinin anodik oksidasyon reaksiyonunun ve Au(CN)2-'nin katodik indirgenme reaksiyonunun polarizasyon eğrileri (KOH 0. 8mol/L, KCN 0. 035mol/L, N2H4 0. 05mol/L, 80℃)

Şekil 1-41 Nikel elektrot üzerinde hidrazinin anodik oksidasyon reaksiyonunun ve Au(CN)'nin katodik indirgeme reaksiyonunun polarizasyon eğrileri2-.

(KOH 0. 8mol/L, KCN 0. 035mol/L, N2H4 0. 05mol/L, 80℃)

Şekil 1-42 DMAB'nin nikel ve altın elektrotlar üzerindeki anodik oksidasyon reaksiyonunun ve Au(CN)2-'nin katodik indirgenme reaksiyonunun polarizasyon eğrileri (KOH 0. 8mol/L, KCN 0. 035mol/L, DMAB 0. 05mol/L, 80℃)

Şekil 1-42 DMAB'nin nikel ve altın elektrotlar üzerindeki anodik oksidasyon reaksiyonunun ve Au(CN)'nin katodik indirgeme reaksiyonunun polarizasyon eğrileri2-

(KOH 0. 8mol/L, KCN 0. 035mol/L, DMAB 0. 05mol/L, 80℃)

Yalnızca indirgeyici ajan hidrazin içeren bir kaplama çözeltisinde, altın yalnızca nikel taban katmanının katalitik etkisine dayanarak biriktirilebilir. Taban katmanı tamamen altınla kaplandığında altın birikimi durur ve bu noktada altın kaplama katmanının kalınlığı kaplama çözeltisindeki serbest siyanür konsantrasyonuna bağlıdır. Bu kaplama çözeltisinin maksimum kaplama kalınlığı sınırlı olmasına rağmen (yaklaşık 2μm), kaplama tabakası anahtar basınçlı bağlama gereksinimlerini karşılayacak kadar yoğundur.

Hidrazinin yanı sıra, malzeme katalitik altın kaplama çözeltisinde mevcut diğer birçok indirgeyici madde mevcuttur; bkz. Tablo 1-41.

Tablo 1-41 Diğer İndirgeyici Ajan Kaplama Çözeltileri
İndirgeyici madde pH Sıcaklık/℃
Hipofosfit 7 〜 7. 5 93
7. 5 〜 13. 5 96
3 〜 4 70 〜 80
Hidrazin 7 〜 7. 5 92 〜 95
5. 8 〜 5. 9 95
11. 7 95
Hidroksilamin 2. 3 〜 2. 8 70 〜 85
Sodyum siyanoborohidrit (NaBH3CN) 3.5 90
Hidrazinilboran (N2H4 ・ BH3) >13 60
Thiourea 6. 5 〜 7. 0 83 〜 90
4.2 80 ~ 85
Askorbik asit 8 63
Titanyum triklorür 5 75

Copywrite @ Sobling.Jewelry - Özel takı üreticisi, OEM ve ODM takı fabrikası

5. Kimyasal Altın Alaşım Kaplama

(1) Altın-gümüş alaşımı: 

Borohidrit altın kaplama çözeltisine sürekli olarak potasyum gümüş siyanür çözeltisi eklenerek kimyasal bir altın-gümüş alaşımı kaplaması elde edilebilir. Ag(CN)2– Au(CN)'den daha kolay indirgenir2–. Yeni bir kaplama çözeltisi hazırlanırken, ikisi karıştırılırsa önce gümüş çökelir ve alaşım kaplanamaz.

Kaplama çözeltisine sürekli olarak az miktarda potasyum gümüş siyanür damla damla eklenerek, nispeten düşük bir yoğunlaşma [Au:Ag molar oranı (26:10~(26:0.5)] sağlanarak 80%~20% gümüş içeriğine sahip bir altın-gümüş alaşımı kaplama tabakası çökeltilebilir. Bu kaplama çözeltisinde gümüşün çökelmesi, önce çöken altın ile Ag(CN)'nin yer değiştirme reaksiyon ürünüdür.2–çözelti içinde.

   

(2) Altın-Bakır Alaşımı:

Geleneksel koordinasyon bazlı EDTA ve formaldehit indirgeyici ajan kimyasal bakır kaplama çözeltisinde, sadece potasyum altın siyanür altın-bakır alaşımını kaplayabilir. Potasyum altın siyanür konsantrasyonunu değiştirerek, altın alaşım kaplama tabakasındaki bakır kütle oranı 1%~94% arasında ayarlanabilir.


   

(3) Altın-Kalay Alaşımı:

Altın ve kalay alaşımı kimyasal kaplama çözeltisi SnCl2 indirgeyici ajan yöntemi. Kaplama çözeltisinin bileşimi ve konsantrasyon aralığı Tablo 1-42'de gösterilmektedir.

Tablo 1-42 Altın-Kalay Alaşım Kaplama Çözeltisi
Bileşim ve Çalışma Koşulları Parametreler Bileşim ve Çalışma Koşulları Parametreler
Potasyum altın (III) siyanür 4〜10g/L Triolefin 0. 05 ~ 0. 5g/L
Potasyum siyanür 5〜15g/L Sıcaklık Oda sıcaklığı
Potasyum hidroksit 60〜100g/L Kaplama oranı 1,5μm/sa (triolefin ilavesi yok)
Stannöz klorür 40〜60g/L 5μm/saat (triolefin ilavesi 0,5 g/L)
Altın-kalay alaşımı düşük erime noktalı ötektik bir alaşımdır. Alaşım kaplama katmanındaki kalay içeriği 5%~60% arasında ayarlanabilir. Kaplama çözeltisine küçük bir trien eklenmesi kaplama hızını artırır. Bu kaplama çözeltisindeki kalay birikimi, iki değerlikli kalayın bir orantısızlık reaksiyonudur.

   

(4) Altın-indiyum alaşımı: 

Altın-indiyum alaşımı kaplama çözeltisi, Ih2(SO4)3 ve EDTA'yı bir borohidrit çözeltisine ilave edin. Kaplama katmanındaki indiyum içeriği 1%~4%'dir. Oda sıcaklığında, 350 ℃ ısıl işlemden sonra paladyumla aktive edilmiş n-GaAs üzerinde biriken ince bir altın-indiyum alaşımı kaplama tabakası, saf altından daha üstün bir temas direncine sahiptir.


   

(5) Altın-nikel, altın-kobalt alaşımları: 

Uemaki 18~22K parlak altın-nikel ve altın-kobalt alaşım kaplama çözeltileri geliştirmiştir. pH 3~5, indirgeyici ajan sodyum hipofosfit eklenmiş siyanür kimyasal altın kaplama çözeltisinin altın alaşım kaplama tabakası, nikel ve kobalt içeren altın alaşım elektrokaplama tabakalarından daha düşük sertlik ve aşınma direnci gibi fiziksel özelliklere sahiptir.

Bölüm II Siyanürsüz Kimyasal Altın Kaplama

1. Genel Bakış

Deplasman tipi altın kaplama, kaplama reaksiyonu itici gücü olarak temel katman metalinin oksidasyon potansiyeli ile altın iyonlarının indirgenme potansiyeli arasındaki potansiyel farkını kullanır. Buna karşılık, indirgeme tipi kimyasal altın kaplama, kaplama reaksiyonu itici gücü olarak indirgeyici maddenin oksidasyon potansiyeli ile altın iyonlarının indirgenme potansiyeli arasındaki potansiyel farkını kullanır.

Altın iyonlarının indirgenme reaksiyonunda yer alan elektronlar ya temel tabaka metalinin oksidasyon reaksiyonu (yer değiştirme tipi altın kaplama) ya da indirgeyici maddenin oksidasyon reaksiyonu (indirgeyici altın kaplama) ile sağlanır.

Diğer yöntemler şunlardır: ① Yer değiştirme tipi altın kaplama çözeltisine ağır metal tuzlarının eklenmesi, burada temel katman metal yüzeyi ağır metalleri adsorbe ederek potansiyeli altın iyonlarının indirgenmesini kolaylaştıracak yönde kaydırır; ② Yer değiştirme tipi altın kaplama çözeltisine bir indirgeyici madde ekleyerek redoks reaksiyonlarının daha kalın altın kaplamak için eş zamanlı olarak gerçekleşmesini sağlamak; ③ İndirgeyici maddeler içeren altın kaplama çözeltilerinde, temel katman asil metali bir indirgeyici madde olarak hareket eder ve bir katalizör ile oksidasyona uğrayarak temel katman katalitik kimyasal altın kaplaması gerçekleştirir.

Kimyasal altın kaplama çözeltilerindeki ligandlar genellikle altın iyonları ile çok kararlı kompleksler oluşturan siyanür kullanır (kararlılık sabiti K=4×1028). Günümüzde birçok yarı iletken bileşen, sülfit veya tiyosülfat altın kaplama çözeltileri ve tiyol RSH serisi ligandlara sahip siyanür içermeyen kimyasal altın kaplama çözeltileri gibi nötre yakın, düşük siyanürlü veya siyanürsüz altın kaplama çözeltileri kullanmaya başlamıştır.

2. Yer Değiştirme Tipi Kimyasal Altın Kaplama

Genel olarak, indirgenmiş tip kalın katmanlı elektriksiz altın kaplama ile baz metallerin temel katmanı arasındaki bağlanma gücü nispeten zayıftır. Bu nedenle, kalın bir altın tabakası kaplamadan önce yer değiştirme tipi akımsız altın kaplama yapılmalıdır.

Yer değiştirme tipi altın kaplama çözeltisinde, temel katmanın temel metali elektrolit çözeltisi içinde çözünerek (oksitlenerek) elektronları serbest bırakır. Buna karşılık, çözeltideki altın iyonları elektronları kabul eder ve metal olmayan yüzeyde birikir (indirgenir). Altın ligandlarının oluşumu kaplama çözeltisindeki altın iyonlarının konsantrasyonunu azaltarak Tablo 1-43'te gösterildiği gibi indirgeme potansiyelini negatif yöne kaydırır.

Tablo 1-43 Altın İyon Komplekslerinin Ligandları ve İndirgenme Potansiyelleri
Ligandlar Ligand E/V
H2O

Au(H2O)2+

Au(H2O)43+

1.68

1.50

Cl-

AuCl2 -

AuCl4 -

1.15

0.92

SCN-

Au(SCN)2 -

Au(SCN)4 -

0.67

0.64

I-

AuI2-

AuI4-

0.58

0.57

NH3 Au(NH)43+ 0.56
OH- Au(OH)4 - 0.48
Thiourea Au (Per)2+ 0.38
S2O32- Au(S2O3)23- 0.15
SO32- Au(SO3)23- 0.06
R-SH Au(R-S)2- -0. 3 〜 - 0. 5
CN- Au(CN)2 - -0.65

Tablo 1-43 siyanürlerin yanı sıra tiyoller, sülfitler ve tiyosülfatlar gibi diğer ligandların da altın iyonlarıyla kararlı kompleksler oluşturabildiğini ve negatif potansiyel sergileyebildiğini göstermektedir.

Sülfit sistemi yer değiştirme tipi altın kaplama çözeltisinde sülfit iyonlarının yanı sıra poliamin polikarboksilik asitler ve bunların tuzları, suda çözünür aminler, amin tuzları, etilendiamin triasetat tuzları, tetraalkilamonyum tuzları gibi stabilizatörler, etilendiamin tetra (metilen fosfonat), şekerler ve tiyol bileşikleri gibi ligandlar da kullanılabilir. Amonyum iyonları, klorür iyonları, sülfat iyonları, bromür iyonları veya iyodür iyonlarının konsantrasyonları belirli bir aralıkta tutulmalı ve çok yüksek olmamalıdır; aksi takdirde kaplama çözeltisinde redoks potansiyeli sodyum sülfitten daha pozitif olan amonyum (kompleks)-altın ligandları oluşabilir. Kaplama çözeltisi bekletildiğinde veya altın kaplama sırasında, sodyum sülfit altını oksitleyip indirgeyerek kaplama çözeltisinde kararsızlığa neden olabilir.

Tiyol süksinat, asetilsistein, sistein ve diğer tiyol serisi bileşikler ve altın iyonları siyanür içermeyen altın kaplama çözeltilerinde kararlı ligandlar oluşturabilir. Tiyol süksinat [HOOCCH(SH)-CH2COOH] ve altın iyonu ligandının indirgeme potansiyeli, yani Au(HOOCCHSCH2COOH)2– + e– ⇌Au(s) + 2 ( HOOCCH - SCH2COOH)–Reaksiyon için standart elektrot potansiyelinin doğru değerini elde etmek zordur. Kaplama çözeltisinin ölçülen indirgeme potansiyeli yaklaşık -0.3~0.5V'tur. Tiyol süksinat altın ligandı [Au(HOOC - CHSCH2COOH)2]–+1 oksidasyon durumundaki altın ile.

Kloroplatinik aside eklenen merkapto süksinik asidin reaksiyonu (HAuCl4 ):

HAuCl4 + 3H2O → Au(OH)3 + 4HCl (1-13)

Au(OH) reaksiyonu3 merkapto süksinik asit ile:

Au(OH)3 + 4[HOOCCH(SH)CH2 COOH] → [Au(HOOCCH-S-CH2COOH)4 ]–  + 3H2O+H+                (1-14)

Ayrışması [Au(HOOCCH-S-CH2COOH)4]– :

[Au( HOOCCH-S-CH2COOH)4]– → [Au(HOOCCH-S-CH2COOH)2]– + HOOCH2CHOOCCH-S-S-CHCOOHCH2COOH (1-15)

Siyanür içermeyen yer değiştirme altın kaplama çözeltisinin tipik bileşimi ve çalışma koşulları Tablo 1-44'te gösterilmektedir.
Tablo 1-44 Siyanürsüz Deplasmanlı Altın Kaplama Çözeltisi
Bileşim ve çalışma koşulları Sülfit sistemi Merkaptosüksinik asit sistemi
Sodyum altın klorat/(mol/L) 0.05
Sodyum tiyosülfat/(mol/L) 0.028 0.015
Altın merkaptosüksinat/(mol/L) 0.01
Sodyum sülfit/(mol/L) 0.52 0.1
Merkaptosüksinik asit/(mol/L) 0.25 0.25
Trisodyum sitrat/(mol/L) 0.22
Asetilsistein/(mol/L) 0.03
Tetrametilamonyum klorür/(mol/L) 0.8
EDTA/( mol/L) 0.015
EDTA - 2Na/(mol/L) 0.02
Amino tris(metilenfosfonik asit)/(mol/L) 0.1
Sodyum karboksimetil selüloz/(g/L) 10
pH 7.0 7.0 1,5 (Hidroklorik ile ayarlanmıştır) 7.0
Sıcaklık /℃ 60 85 80 ~ 90
Yer değiştirme tipi altın kaplama katmanının temel kaplama katmanı kimyasal nikel kaplama katmanı kullanır. Deplasmanlı altın kaplama katmanının biriktirme işlemi ve kaynak performansı farklı şekilde etkilenir ve altın kaplama katmanında renk değişikliği ve gözeneklilik gibi kusurlar oluşabilir.

3. İndirgenmiş Tip Kimyasal Kalın Altın Kaplama Katmanı

Ligand olarak tiyosülfat içeren altın kaplama çözeltilerinde, sodyum sülfit tiyosülfat iyonlarının ayrışmasını önler. NaAuCl'de4 Üç değerlikli altın tuzları içeren kaplama çözeltilerinde, tek değerlikli altın fazla tiyosülfat tarafından indirgenir. Zayıf alkali altın kaplama çözeltilerinde amonyum klorür, sodyum tetraborat ve borik asit gibi pH tamponları yaygın olarak eklenir.

Tiyol bileşikleri, altın iyonları ile mükemmel stabiliteye sahip ligandlar oluşturabilir ve indirgeyici maddeler olarak işlev görebilir. Bu tiyol bileşikleri diğerlerinin yanı sıra L-sistein ve 2-etanamin tiyol içerir. Tablo 1-45, ligand olarak sodyum tiyosülfat ve tiyol bileşikleri kullanan siyanür içermeyen indirgenmiş tip kimyasal altın kaplama çözeltilerinin bileşimini ve çalışma koşullarını listelemektedir.

Tablo 1-45 Siyanürsüz Redüksiyon Tipi Altın Kaplama Çözeltisi
Bileşim ve çalışma koşulları Tiyosülfat sistemi Tiyol sistemi
Altın klorat/(g/L) 0.01
Sodyum altın klorat/(g/L) 0.0125 0.0125
Sodyum altın sülfit/(g/L) 0.02
Altın merkaptosüksinat/(g/L) 0.01
Merkaptosüksinik asit/(g/L) 0.27
Sodyum tiyosülfat/(g/L) 0.1 0.17 0.1
Sodyum sülfit/(g/L) 0.1 0.4
Amonyum sülfit/(g/L) 0.43
EDTA ・ 2Na/(g/L) 0.19
Trietanolamin/(g/L) 0.034
Amonyum klorür/(g/L) 0.05
Sodyum tetraborat/(g/L) 0.13
Potasyum dihidrojen fosfat/(g/L) 0.15
Tiyoüre/(g/L) 0.0033
Hidrokinon/(g/L) 0.002
Askorbik asit/(g/L) 0.25
Hidrazin/(g/L) 0.3
L-sistein/(g/L) 0.08
2-aminoetil merkaptan/(g/L) 0.2
Potasyum benzotriazol/(g/L) 0.05
pH 7.5 7.0 8.0 7.0 7.5
Sıcaklık/℃ 60 80 70 80 80
Mücevherlerinizi özelleştirmek için Sobling ile iletişime geçin

4. Taban Katmanı Katalitik Kimyasal Altın Kaplama

Temel katman katalitik kimyasal altın kaplama, indirgeyici bir madde kullanan indirgeme tipi bir kimyasal altın kaplama yöntemidir. İndirgeyici madde yalnızca alt tabakanın yüzeyinde, baz metal (nikel) tabakasında katalitik aktiviteye sahiptir ve biriken altın yüzeyinde katalitik aktiviteye sahip değildir. Katalitik kimyasal altın kaplama tabakası daha pürüzsüz, daha yoğun ve yer değiştirme tipi altın kaplama tabakasından daha az veya daha küçük gözeneklere sahiptir.

Tiyosülfat ve sülfit kimyasal altın kaplama çözeltilerinde altın, başka indirgeyici maddeler eklenmeden nikel yüzeyinde biriktirilebilir. Nikel yüzeyinde sülfit sadece tiyosülfat altın kompleksini indirger ve altın yüzeyine etki etmez, bu nedenle buna temel katman katalitik kimyasal altın kaplama türü denir. Temel nikel kaplama tabakasının yüzeyinde eş zamanlı olarak bir yer değiştirme altın kaplama reaksiyonu da meydana gelir. Bu nedenle, indirgeyici ajan sülfit, baz nikel kaplama tabakasının bileşiminden ve ön işlem koşullarından etkilenen farklı oksidasyon reaksiyonlarına maruz kalır. Tiyosülfat sodyum ligandının konsantrasyonu veya kaplama çözeltisinin pH'ı, yer değiştirme ve indirgeme reaksiyonlarının farklı oranlarını, altın kaplama tabakasının maksimum kalınlığını, görünümünü, gözenekliliğini ve yapışmasını etkiler, bu nedenle uygun bir kaplama çözeltisi bileşimi ve altın kaplama koşulları seçmek gerekir.

5. Siyanürsüz Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisinin Kararlılığı

Siyanür içermeyen kimyasal altın kaplama çözeltisinin kararlılığı, kaplama çözeltisindeki altın iyonlarının ligandlarına ve atomik değerliğine, safsızlıkların türlerine ve konsantrasyonlarına ve özellikle amonyum iyonlarının etkisine bağlıdır. Şekil 1-43'te gösterildiği gibi, merkaptosüksinik asit altın tuzu 0.01 mol/L ve merkaptosüksinik asit 0.27 mol/L ikame kimyasal altın kaplama çözeltisine eklenen amonyak 0~1.0 mol/L ile saf altın plakanın 80°C'de 6 saat emdirilmesinden sonra altın kaplama süresi ve kaplanan tabakanın kalınlığı arasındaki ilişki Şekil 1-43'te gösterilmektedir.
Şekil 1-43 Amonyak Konsantrasyonunun Değiştirme Kimyasal Altın Kaplama Hızı Üzerindeki Etkisi
Şekil 1-43 Amonyak Konsantrasyonunun Değiştirme Kimyasal Altın Kaplama Hızı Üzerindeki Etkisi

Amonyaklı su konsantrasyonunun artırılması altın kaplama tabakasının birikme hızını artırır. Yüksek amonyak konsantrasyonuna sahip kaplama çözeltilerinde, merkapto süksinat indirgeyici bir madde olarak işlev görür ve yer değiştirme reaksiyonu ile eş zamanlı olarak bir indirgeme reaksiyonu meydana gelir.

Bakır veya demir iyonlarının kontaminasyonu, siyanür içermeyen kimyasal altın kaplama çözeltilerindeki kararsızlığın ana nedenidir. Nikel kaplama tabakasının gözeneklerinden çözünen bakır ve alt tabakadan gelen demir, kimyasal altın kaplama çözeltisinin kararsızlığını kolayca teşvik eder.

Sebepler: ① Altın iyonları bu metaller oksitlendiğinde açığa çıkan elektronları kabul ederek indirgeme oranını artırır. ② Bakır iyonları veya demir iyonları, sülfit veya tiyolün oksidasyon reaksiyonunu katalize ederek reaksiyon hızını artırır, bu da kimyasal altın kaplama tabakasının yüzeyinde kusurlara neden olur ve kaynak performansını ve bağlanma gücünü azaltır. Kimyasal altın kaplama çözeltilerinde, bu metallerin çözünmesi ve kirlenmesi, bu çözünmüş ve kirlenmiş metal iyonlarıyla kararlı kompleksler oluşturan ligandlar eklenerek bastırılmalıdır.

6. Siyanürsüz Kimyasal Altın Kaplama Solüsyonu

(1) Tetrakloroaurat (III) tuzları ve zayıf indirgen amin boran altın kaplama çözeltileri 

Tetrakloroaurat (III) tuzları (NaAuCl4) altın biriktirmek için kolayca indirgenir. Eter sübstitüe tersiyer amin boran indirgeyici ajanlar NaAuCl ile kullanılabilir4 otokatalitik bir kaplama çözeltisi oluşturmak için veya tiyoller ve iyodür bileşikleri gibi stabilizatörlerle birlikte trimetilamin boran, metilmorfolin boran ve diizopropilamin boran gibi indirgeyici maddeler.

   

(2) Altın sülfit tuzu ile altın kaplama çözeltisi: 

Şu anda indirgeyici ajanlar olarak hipofosfitler, formaldehit, hidrazin, tetrahidroborat ve DMAB ile çok sayıda tek değerlikli altın sülfit kaplama çözeltisi kullanılmaktadır. Altın sülfit tuzu [Na3Au(SO3)2] suda kararsızdır ve 1,2-diaminoetan ve potasyum bromür gibi stabilizatörlerin eklenmesini gerektirir.

   

(3) Tiyosülfat altın kaplama çözeltisi


① İndirgeyici ajan olarak tiyoüre ve türevleri içeren altın kaplama çözeltisi: 

Tek değerlikli altın tiyosülfat ve tiyoüre kaplama çözeltisi kombinasyonu iyi bir stabiliteye sahiptir, nötr pH civarında hidrojen gazı üretmez ve porozitesi yoktur. Kaplama çözeltisinin bileşimi Tablo 1-46'da gösterilmektedir (Kaplama Çözeltisi A).

Tablo 1-46 Tiyosülfat Altın Kaplama Çözeltisi
Bileşim ve Çalışma Koşulları Kaplama Çözeltisi A Kaplama Çözeltisi B
NaAuCl4 / (mol/L) 0.1 0.0125
Na2S2O3/(mol/L) 0.08 0.1
Na2SO3 /(mol/L) 0.4 0.1
Na2B4O7/( mol/L) 0.1 -
NH4Cl/(mol/L) - 0.05
Tiyoüre/(mol/L) 0.1 -
Sodyum L-askorbat/(mol/L) - 0.25
pH 9.0 6.0
Sıcaklık/℃ 80 60
Kaplama hızı/(μm/h) 1. 9 〜 2. 3 1. 5 〜 2. 0
Tek değerlikli tiyosülfat iyonu Au(SO3)2 3- NaAuCl reaksiyonu ile üretilir4 fazla sodyum tiyosülfat çözeltisi ile tuz. Sodyum sülfit, tiyosülfat iyonlarının ayrışmasını önleyebilir ve metil tiyoüre ve etil tiyoüre gibi tiyoüre veya tiyoüre türevlerinin eklenmesi de önemli bir etkiye sahiptir.


② İndirgeyici ajan olarak askorbik asit içeren altın kaplama çözeltisi:

İndirgeyici ajan olarak L-askorbik asit sodyum içeren tiyosülfat kaplama çözeltisinde, altını stabil bir şekilde kaplayabilen sodyum sülfit mevcuttur. Kaplama çözeltisinin bileşimi Tablo 1-46'da gösterilmektedir (Kaplama Çözeltisi B).

Sodyum tiyosülfat kaplama çözeltilerinde tiyoüre ve sodyum askorbatın yanı sıra etkili indirgeyici maddeler arasında sodyum tartrat, glikolik asit ve hipofosfor asit bulunur.

   

③ Tiyosülfat kaplama çözeltisinin reaksiyon mekanizması: 

Altın tuzu tiyosülfat ile reaksiyona girerek Au(S2O3)23-. Çözeltide tiyosülfat olmadığında, sadece sülfit bulunur ve Au(SO3)23-. Reaksiyon denklemi aşağıdaki gibidir:

Au3++ 2S2O3 2- + H2O ⇌ Au(S2O3)23- + SO4 2- + 2H+                    (1-16)

Au3+ + 3SO32- + H2O ⇌ Au(SO3 )23- + SO42- + 2H+                       (1-17)

Sülfit ve tiyosülfat altın kaplama çözeltilerindeki altın biriktirme reaksiyonlarının katodik polarizasyon eğrileri Şekil 1-44'te gösterilmektedir. Şekil 1-44 şunları göstermektedir: a. Üç değerlikli altının üç polarizasyon eğrisi nispeten yakındır. b. "●" ve "○" ile gösterilen eğrilerde, diğer bileşenler aynı iken sadece sodyum tiyosülfat konsantrasyonu farklıdır. Sonuçlar sodyum tiyosülfat konsantrasyonunun üç değerlikli altın birikimi üzerinde çok az etkisi olduğunu göstermektedir. c. "△" sodyum tiyosülfat içermeyen bir çözeltidir ve sodyum tiyosülfatın varlığının veya yokluğunun üç değerlikli altın birikimi üzerinde çok az etkisi olduğunu göstermektedir. d. "▽" 1 değerlikli altın çökelmesinin polarizasyon eğrisidir, önceki üç polarizasyon eğrisiyle karşılaştırıldığında polarizasyon artar, bu da 3 değerlikli altının indirgenmesinin 1 değerlikli altından daha kolay olduğunu gösterir. e. Denklem (1-18) ve (1-19)'da olduğu gibi sülfit ve tiyosülfat çözeltilerinde oluşan tek değerlikli altın kompleks iyonlarının kararlılık sabitlerinin karşılaştırılması:

Au+ + 2SO32- ⇌ Au(SO3)23-                     K=1010                    (1-18)

Au+ + 2S2O32- ⇌ Au(S2O3)23-                  K = 1026                 (1-19)

Şekil 1-44 Sülfit ve tiyosülfat kaplama çözeltilerinde altın biriktirme reaksiyonlarının katodik polarizasyon eğrilerinin karşılaştırılması (NH4C1 0. Imol/L, Na2SO3 0. 2mol/L)

Şekil 1-44 Sülfit ve tiyosülfat kaplama çözeltilerinde altın biriktirme reaksiyonlarının katodik polarizasyon eğrilerinin karşılaştırılması

(NH4Cl 0. 1mol/L, Na2SO3 0. 2mol/L)

Tiyosülfat, tek değerli altın ile sülfitten daha güçlü bir kompleks oluşturma yeteneğine sahiptir, bu nedenle tek değerli altının sodyum tiyosülfat içeren kaplama çözeltilerinden biriktirilmesi sülfit içerenlere göre daha zordur.

İndirgeyici ajan askorbat içeren sülfit altın kaplama çözeltisinde, altın sülfit kompleks iyonları ile altın tiyosülfat kompleks iyonları arasındaki katodik polarizasyon eğrilerindeki fark nedeniyle, altın biriktirme oranı sodyum tiyosülfat kaplama çözeltisindekinin yalnızca 1/10'u kadardır. Şekil 1-45 askorbat sülfit ve tiyosülfat altının katodik ve anodik polarizasyon eğrilerini göstermektedir.

Şekil 1-45 Askorbik asit, sülfit kaplama çözeltisi ve tiyosülfat altının katodik ve anodik polarizasyon eğrileri (Altın elektrot, NH4CL 0. Imol/L, pH 6. 0, 60°C. Eğri "●" kaplama çözeltisi: Na2SO3 0.2mol/L ve NaAuCl4 0.01mol/L; Eğri "▴" önceki ile aynı kaplama çözeltisi, Na2S2O3 0. Imol/L; Eğri "○" kaplama çözeltisi: Na2SO3 0. 2mol/L ve sodyum askorbat 0. lmol/L; Eğri "△" çözeltisi, Na2S2O3 0.lmol/L eklenerek önceki ile aynı)

Şekil 1-45 Askorbik asit, sülfit kaplama çözeltisi ve tiyosülfat altının katodik ve anodik polarizasyon eğrileri

(Altın elektrot, NH4Cl 0. 1mol/L, pH 6. 0, 60°C. "●" kaplama çözeltisi eğrisi: Na2SO3 0.2mol/ L ve NaAuCl4 0.01mol/L; Eğri "▴" Na ilavesiyle önceki ile aynı kaplama çözeltisi2S2O3 0. 1mol/L; Eğri "○" kaplama çözeltisi: Na2SO3 0. 2mol/L ve sodyum askorbat 0. lmol/L; Eğri "△" çözeltisi, önceki ile aynı, Na2S2O3 0.1mol/L)

Tiyosülfat elektriksiz altın kaplama çözeltisinin reaksiyon prensibi, indirgeyici maddenin oksidasyon durumunu ifade eder ve yerel reaksiyonlar aşağıdaki gibidir.

Katodik reaksiyon:

Au(S2O3)23- + 2e– → Au + 2S2O32-                               (1-20)

Anodik reaksiyon:

Tiyoüre kaplama çözeltisi

CS(NH2)2 + 5H2O → CO(NH2)2 + H2SO4 + 8H+ + 8e–                       (1-21)

Reaksiyon ürünü CO(NH2)2 üre.

Askorbik asit kaplama çözeltisi

C6H8O6 → C6H6O6 + 2H+ + 2e–

Reaksiyon ürünü C6H8O6 dehidroaskorbik asittir.

7. Altın Sülfit Tuzu ile Şeker Katkılı Altın Kaplama Çözeltisi

Altın sülfit kaplama çözeltisine sakarit bileşikleri eklendikten sonra, uzun süre stabil kalabilir ve altın kaplama tabakası iyidir. Kaplama çözeltisinin bileşimi aşağıdaki gibidir.

Altın sülfit tuzları: potasyum altın sülfit, sodyum altın sülfit, amonyum altın sülfit, vb.

Sülfitler: potasyum sülfit, sodyum sülfit, amonyum sülfit, vb.

pH ayarlayıcı: Çeşitli tamponlarla pH 6~9'a ayarlayın.

Stabilizatörler: suda çözünen amin bileşikleri, etilendiamin, dietilentriamin, trietilentetramin, vb; Suda çözünen amino asitler veya tuzları, etilendiamin tetraasetik asit, trietilentetramin heksaasetik asit, trans-1,2-sikloheksan diamin tetraasetik asit veya tuzları, vb.Suda çözünen organofosfatlar veya tuzları, amino tris (metilenfosfonik asit), 1-hidroksietiliden-1,1-difosfonik asit, etilendiamintetra (metilenfosfonik asit), dietanolamin, pentakis (metilenfosfonik asit) veya tuzları, vb.mono-, di-, ve tri-nitrobenzol asit, mono- ve di-nitrosalisilik asit, nitrobenzen dikarboksilik asit, mono-, di-, ve tri-nitrofenol, dinitroaminofenol, mono-, di-, ve tri-nitrobenzen, vb. gibi suda çözünebilen aromatik nitro bileşikleri de eklenebilir.

Nişasta dışındaki şekerler arasında heksozlar, glukoz, mannoz, galaktoz ve diğer monosakkaritler, eritritol, pentitol, hekzanol ve diğer şeker alkolleri, glukarik asit ve diğer aldarik asitler, glukonik asit, hekzatonik asit ve diğer aldonik asitler, oligosakkaritler vb. yer alabilir. Bu şeker bileşikleri kaplama çözeltisinin stabilitesini artırabilir ve parlak kaplama alanının akım yoğunluğu aralığını genişletebilir.

Kaplama sonuçları Tablo 1-47'de gösterilmektedir.

Tablo 1-47 Çeşitli Sülfit Altın Kaplama Banyoları, Çalışma Koşulları ve Katkı Maddelerinin Etkileri
Seri Numarası Çeşitli Sülfit Altın Kaplama Banyoları ve Çalışma Koşulları Katkı Etkisi
No. 1

Altın sodyum sülfit 10g/L

Sodyum sülfit 65g/L

Trisodyum sitrat 65g/L

Etilendiamintetrametilenfosfonik asit (EDTMP) 85g/L

pH 7

Sıcaklık 60℃

Toplam akım 0,2A

Numune substratı:42Fe-Ni alaşımı

Güçlü karıştırma ile ideal akım yoğunluğu yöntemi

Elektroliz 1080 ℃, elektrokaplama çözeltisi ayrışması, siyah parçacıklar üretir. Farklı akım yoğunluklarında kaplama tabakasının görünümü lekeler ve kavurma üretir.
No.1 Kaplama çözeltisine 10 g/L sodyum karboksimetil selüloz (CMC) ekleyin. Diğer koşullar No.1 ile aynıdır Elektrodepozisyon 1740℃, kaplama çözeltisi ayrışması, siyah parçacıklar. Kaplama tabakasının görünümü iyileştirilir ve lekeler ve kavurma açıkça azaltılır.
No. 2

Altın sodyum sülfit 10g/L

Sodyum sülfit 130g/L

Trisodyum sitrat 65g/L

Triamonyum sitrat 65g/L

p-Nitro(benzen)fenol 1g/L

pH 7

Sıcaklık 40℃

Toplam akım 0,2A

Numune substratı: bakır

Güçlü karıştırma

Yüksek akım yoğunluklu alanlar yanmış, kaplama tabakası görünümü çok zayıf, dağınık lekeler görünüyor
5g/L nişasta içeren No.2 kaplama çözeltisi, diğer koşullar No.2 ile aynıdır. Yüksek akım yoğunluğu alanında yanma olmaz, geniş akım yoğunluğu aralığında kaplama tabakasının iyi görünümü, kararlı kaplama çözeltisi.
No. 3

Sodyum altın sülfit 10g/L

Sodyum sülfit 100g/L

Disodyum borat 50g/L

Borik asit 100g/L

p-Nitro(benzen)fenol 1g/L

pH 7

Sıcaklık 40℃

Toplam akım 0,2A

Numune substratı: bakır

Güçlü karıştırma

Kaplama tabakasının kötü görünümü
No.3 kaplama çözeltisine 5g/L nişasta ekleyin, diğer koşullar No.3 ile aynıdır. Geniş akım yoğunluğu aralığında kaplama tabakasının iyi görünümü, kararlı kaplama çözeltisi.
No. 4

Sodyum altın sülfit 12g/L

Sodyum sülfit 100g/L

Fosfit 3g/L

Etilendiamin hidrat 30g/L

pH 7

Sıcaklık 60°C

Toplam akım 0,2A

Numune substratı:42Fe-Ni alaşımı

Güçlü karıştırma

Yüksek akım yoğunluklu alan yanmış, kaplama tabakası görünümü son derece zayıf
No.4 kaplama çözeltisine 5 g/L nişasta ekleyin, diğer koşullar No.4 ile aynıdır. Kaplama tabakasının iyi görünümü ve geniş akım yoğunluğu aralığında kaplama çözeltisinin kararlılığı.
Mücevherlerinizi özelleştirmek için Sobling ile iletişime geçin

Copywrite @ Sobling.Jewelry - Özel takı üreticisi, OEM ve ODM takı fabrikası

Heman'ın resmi
Heman

Mücevher Ürünleri Uzmanı --- 12 yıllık engin deneyim

Merhaba canım,

Ben Heman, iki harika çocuğun babası ve kahramanıyım. Mücevher ürünleri konusunda bir uzman olarak mücevher deneyimlerimi paylaşmaktan mutluluk duyuyorum. 2010 yılından bu yana Hiphopbling ve Silverplanet gibi dünyanın dört bir yanından 29 müşterime yaratıcı mücevher tasarımı, mücevher ürünü geliştirme ve üretim konularında yardımcı ve destek oldum.

Mücevher ürünü hakkında herhangi bir sorunuz varsa, beni aramaktan veya e-posta göndermekten çekinmeyin ve sizin için uygun bir çözümü tartışalım ve işçilik ve mücevher kalitesi ayrıntılarını kontrol etmek için ücretsiz mücevher örnekleri alacaksınız.

Birlikte büyüyelim!

BENİMLE İLETİŞİME GEÇİN

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

POSTALAR Kategoriler

Mücevher Üretimi Desteğine mi İhtiyacınız Var?

Sorgunuzu Sobling'e Gönderin
ŞİMDİ BİZE ULAŞIN
202407 heman - Kuyumculuk ürünleri uzmanı
Heman

Mücevher Ürünleri Uzmanı

Merhaba canım,

Ben Heman, iki harika çocuğun babası ve kahramanıyım. Mücevher ürünleri konusunda bir uzman olarak mücevher deneyimlerimi paylaşmaktan mutluluk duyuyorum. 2010 yılından bu yana Hiphopbling ve Silverplanet gibi dünyanın dört bir yanından 29 müşterime yaratıcı mücevher tasarımı, mücevher ürünü geliştirme ve üretim konularında yardımcı ve destek oldum.

Mücevher ürünü hakkında herhangi bir sorunuz varsa, beni aramaktan veya e-posta göndermekten çekinmeyin ve sizin için uygun bir çözümü tartışalım ve işçilik ve mücevher kalitesi ayrıntılarını kontrol etmek için ücretsiz mücevher örnekleri alacaksınız.

Birlikte büyüyelim!

BENİMLE İLETİŞİME GEÇİN

Beni takip edin.

Neden Sobling'i Seçmelisiniz?

Sobling Ekip Üyeleri gümüş takı üreticisi ve fabrikası
  • 70%'ye kadar zaman tasarrufu
  • 40%'ye kadar maliyet tasarrufu$
  • 30 Gün İade Garantisi
  • 360 Gün Kalite Garantisi
  • 7x24 VIP HİZMETLER
SERTİFİKALAR

Sobling Kalite Standartlarına Saygılıdır

Sobling, TUV CNAS CTC gibi Kalite sertifikalarına uygundur

En yeni gönderiler

Elde kalıplanmış balmumu

Takı için balmumu kalıp nasıl yapılır? Takip etmesi kolay rehberimizle mücevher balmumu modellemenin sırlarını ortaya çıkarın

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı 10 Eylül 2024

Balmumu ile takı yapımının püf noktalarını öğrenin! Rehberimiz doğru balmumunun nasıl seçileceğini, detaylı tasarımların nasıl oyulacağını ve yaratıcı şekiller için yumuşak balmumunun nasıl kullanılacağını öğretiyor. Ayrıca, dayanıklı ve güzel takılar için balmumunu metale dökme konusunda profesyonel ipuçları alın.

Daha Fazla Oku "
gümüş 3D Takı Rendering_1 kılıfları

Rhino, Flamingo ve TechGems ile Mücevher 3D Modelleri Nasıl Oluşturulur? Ve Bazı Dijital Resimlerin Estetik Durumları

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı 17 Mart 2025

Rhino, Flamingo ve TechGems ile takı tasarımları yapmayı öğrenin. Bu kılavuz size kolye uçları, bilezikler ve daha fazlasının detaylı renderlarını oluşturmak için bu araçları nasıl kullanacağınızı öğretir. NURBS modelleme, malzeme ayarları, ışık efektleri ve render ipuçlarını kapsar. Gerçekçi ve çekici mücevher görselleri yapmak isteyen mücevher tasarımcıları, mağazalar ve e-ticaret satıcıları için idealdir.

Daha Fazla Oku "
Değerli Metal Takıların Bakım ve Onarımı

Değerli Metal Takıların Bakım ve Onarımı Nasıl Yapılır? Nedenler, Yöntemler ve Süreç Rehberleri

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı 19 Eylül 2024

Basit bakım kılavuzumuzla değerli metal takılarınızın en iyi şekilde görünmesini sağlayın. Deformasyonları nasıl düzelteceğinizi, kırılmaları nasıl önleyeceğinizi ve renk bozulmalarını nasıl gidereceğinizi öğrenin. Üst düzey, özel parçalar üreten kuyumcular, stüdyolar ve tasarımcılar için vazgeçilmezdir. Kolay ipuçlarıyla mücevherin değerini ve güzelliğini koruyun...

Daha Fazla Oku "
Şekil 5-22 Balmumu model ağaç, çelik şişe ve enjeksiyon kovası

Hassas Döküm Kalıp Yapımı Sanatında Nasıl Ustalaşılır?

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı Ocak 6, 2025

Bu kılavuz, kuyumculara döküm için mükemmel kalıpları nasıl oluşturacaklarını öğretiyor. Özel tozların kullanımını, doğru şekilde karıştırılmasını ve kabarcıklardan kurtulmayı kapsar. Kalıpları güçlü ve altın ve platin gibi metallere hazır hale getirmek için pişirme hakkında bilgi edinin. Kuyumcular, tasarımcılar ve özel takı yapan herkes için idealdir.

Daha Fazla Oku "
9999 İnce altın

Mücevher üretiminde kullanılan saf altın malzemenin tanıtımı

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı 12 Eylül 2024

Altın takılar saflık, güç ve stil demektir. Rehberimiz, modern teknikler kullanarak yüksek saflıkta, dayanıklı ve hafif altın parçaların nasıl yapılacağını gösteriyor. Çarpıcı, yüksek kaliteli altın kreasyonlar yaratmak isteyen kuyumculuk sektöründeki herkes için mutlaka okunması gereken bir kitap.

Daha Fazla Oku "

10% Kapalı!!!

Tüm birinci dereceden

Haber bültenimize katılın

En son güncellemeleri ve teklifleri almak için abone olun!

Sobling mücevher üreticisi mücevherleriniz için fiyat teklifi alın
Nihai kaynak bulma rehberi - Yeni tedarikçilerden kaynak bulma sürecinizde milyonlarınızı kurtaracak 10 ipucu
Ücretsiz İndirme

Nihai Ticari Kaynak Bulma Rehberi

10 Değerli İpucu Yeni Tedarikçilerden Mücevher Tedarikiniz İçin Milyonlarınızı Kurtarabilir
Sobling mücevher üreticisi mücevher tasarımlarınız için ücretsiz özelleştirme

Takı fabrikası, takı özelleştirme, Moissanite Takı fabrikası, Pirinç bakır Takı, Yarı Değerli Takı, Sentetik Taşlar Takı, Tatlısu İnci Takı, Gümüş CZ Takı, Yarı Değerli Taşlar özelleştirme, Sentetik Taşlar Takı