Yüzey İşlem Teknikleri ile Mücevherlerinizi Nasıl Geliştirebilirsiniz?

Bu kapsamlı kılavuz ile mücevher yüzey işlemleri dünyasını keşfedin. Parlatma, elektrokaplama, kimyasal kaplama ve PVD kaplamalar, emaye ve nano püskürtme gibi gelişmiş teknikler hakkında bilgi edinin. Mücevherleri altın, gümüş ve renkli yüzeylerle nasıl zenginleştireceğinizi keşfedin. Mücevher mağazaları, tasarımcılar, e-ticaret satıcıları ve parçalarına benzersiz dokunuşlar eklemek isteyen herkes için mükemmel.

Yüzey İşlem Teknikleri ile Mücevherlerinizi Nasıl Geliştirebilirsiniz?

Mücevherat için Yüzey İşlemlerinde Uzmanlaşma: Parlatmadan Nano Püskürtmeye

Takıların yüzey işleme süreci, aksesuarın yüzeyinin dokusunu, rengini ve hissini değiştirmek, korozyonu önlemek, dekorasyonu güzelleştirmek ve hizmet ömrünü uzatmak için fiziksel, kimyasal, elektrokimyasal ve mekanik gibi çeşitli yöntemler kullanan teknik bir işlemdir. Aksesuar ürünlerinin dekoratif etkisini büyük ölçüde zenginleştirir, mevcut aksesuar tasarım araçlarını genişletir, mücevherler için daha canlı ve çeşitli bir stil sunar ve tüketicilere daha kişiselleştirilmiş seçenekler sunar. Aksesuar ürünlerinin yüzey etkisini, hizmet ömrünü ve ekonomik katma değerini önemli ölçüde artırır.

Modern popüler mücevherler için pek çok yüzey işleme süreci bulunmaktadır ve yaygın olarak kullanılan yöntemler arasında parlatma, elektrokaplama, kimyasal kaplama, kimyasal elektrokimyasal dönüşüm filmleri, fiziksel buhar biriktirme, emaye, epoksi reçine ve yüzey nano püskürtme yer almaktadır.

Bölüm I Parlatma Teknolojisi

Parlatma, metal takıların yüzey işlemlerinde önemli bir süreçtir. Parlatma işleminden önce mücevherin yüzeyi çok pürüzlüdür; taşlama sırasında kalan törpüleme izleri ve zımpara kağıdı çizikleri, deliklerin kenarlarındaki matkap izleri, kenar düzeltmeden kaynaklanan kazıma izleri ve fikstürlerin bıraktığı sıkıştırma izlerinin yanı sıra kaynaktan kaynaklanan küçük kaynak izleri vardır. Parlatmanın amacı, işlenen iş parçasının yüzeyindeki ince pürüzleri ortadan kaldırarak onu son derece parlak hale getirmektir. Mücevher parlatma esas olarak mekanik, kimyasal ve elektrokimyasal parlatmayı içerir.

1. Mekanik Parlatma

Mekanik cilalama, mücevher yüzeyinin cilalama makineleri ve aşındırıcı maddeler kullanılarak işlenmesidir. Yaygın mekanik cilalama yöntemleri aşağıdaki kategorileri içerir.

(1) Bez Tekerlek Parlatma

Bez çarkla parlatma, bir makineye monte edilmiş bir parlatma çarkı kullanılarak tamamlanır. Parlatma pastası, parlatma çarkının çalışma yüzeyine periyodik olarak uygulanır. Buna karşılık, işlenmekte olan iş parçasının yüzeyi, yüksek hızda dönme durumunda olan polisaj çarkının çalışma yüzeyine kuvvetle bastırılır. Polisaj çarkının lifleri ve polisaj pastasının yardımıyla, işlenen iş parçasının yüzeyi ayna benzeri bir görünüme kavuşur (Şekil 11-1). Şu anda genel olarak bez çarklı parlatma makinelerinin prensibinin, yüksek hızda dönen parlatma çarkı ile işlenen iş parçasının yüzeyi arasındaki sürtünmeden kaynaklanan yüksek sıcaklığın, işlenen iş parçasının yüzeyindeki mikroskobik girintileri doldurarak iş parçası yüzeyinde plastik deformasyona neden olabileceğine inanılmaktadır; aynı zamanda, parlatma sırasında oluşan yüksek sıcaklık, işlenen iş parçasının yüzeyinde hızlı bir şekilde çok ince bir oksit filmi tabakası oluşturabilir. Bu oksit film tabakası kaldırılırken açıkta kalan alt tabaka yüzeyi tekrar oksitlenir. İşlem, parlatma tamamlanana kadar bu döngüde devam eder ve sonuçta düz ve pürüzsüz bir yüzey elde edilir.

(2) Titreşim Parlatma

Titreşimli parlatma makinesinin titreşimli diskine titreşimli bir motor ile monte edilir ve titreşimli disk, titreşimli yaylar aracılığıyla tabana bağlanır. Titreşimli öğütücü çalıştırıldığında, titreşimli motor güçlü bir uyarma kuvveti üreterek titreşimli diskteki öğütme ortamını üç yönde hareket üretmeye iter: dikey titreşim, içe-dışa çevirme ve spiral saat yönünde dönüş, böylece cilalı bir yüzey elde etmek için mücevher yüzeyinde bir öğütme etkisi yaratır (Şekil 11-2).

(3) Silindir Parlatma

Çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: Dört adet altıgen silindir, döner gövdenin çevresine eşit olarak monte edilmiştir. Silindirler döner gövdeyle birlikte dönerken aynı zamanda dişli sisteminin etkisi altında (ters yönde) kendi eksenleri etrafında dönerler. Silindirlerin gezegensel hareketi, merkezkaç kuvveti nedeniyle silindirlerin içindeki malzemenin her zaman silindirlerin dış duvarının bir tarafında kalmasına neden olarak yüzeyde bir akış tabakası oluşturur. Bu akış tabakası içinde, taşlama taşları ve iş parçaları göreceli hareket üreterek iş parçasının yüzeyinde ince kesme ve presleme gerçekleştirir ve böylece iş parçası üzerinde parlatılmış bir yüzey elde edilir (Şekil 11-3).

(4) Vorteks parlatma

Çalışma prensibi şöyledir: alt döner tablanın yüksek hızlı dönüşü tarafından üretilen merkezkaç kuvveti kullanılarak, sabit bir oluğun etkisi altında iş parçası ile aşındırıcı arasında güçlü bir sürtünme üretilir, spiral bir girdap işlemi oluşturarak yüksek hızlı dönme sürtünmesine ve iş parçasının ve aşındırıcının spiral olarak çevrilmesine neden olur. Bu, cilalanmış mücevherin çapaklarının çok kısa sürede giderilmesini ve eşit şekilde cilalanmasını sağlayarak ideal bir cilalama etkisi elde edilmesini sağlar. Parlatma makinesinin tabanı, kabın üstü açık ve kabın duvarları dönmeyen bir kap içinde dönen bir disktir. Kap ve disk arasındaki boşluk 0,05 mm'den az olabilir ve bu da en ince ceviz kabuğu parçacıklarının kullanılmasına izin verir (Şekil 11-4).

(5) Sürükleme Parlatma

Çalışma sırasında, iş parçası hareket etmezken parlatma ortamı üzerinde sürüklenir. Her iş parçasının kendi destek konumu vardır, iş parçaları arasındaki yüzeyler temas etmez, böylece yüzey hasarı önlenir. Geleneksel parlatma yöntemleriyle karşılaştırıldığında, daha büyük bağıl hareket ve daha güçlü işleme kuvveti yaratarak işlem süresini önemli ölçüde azaltır. Ağır iş parçaları için büyük avantajlara sahiptir. Sürükleyerek parlatma yöntemi özellikle ağır yüzükler, tokalar ve saat kasaları için uygundur ve sabit braketlere asılabilen diğer birçok iş parçası için de uygundur (Şekil 11-5).

Yukarıdaki cilalama yöntemlerinin özellikleri Tablo 11-1'de karşılaştırılmıştır.

Tablo 11-1 Farklı Parlatma İşlemlerinin Özellikleri

Parlatma yöntemleri	Parlatma ortamı	Öğütme Ortamı	Avantajlar	Dezavantajlar	Uygun iş parçası
Titreşim parlatma	Talaş, porselen parçaları, ceviz kabuğu parçacıkları, mısır unu, çelik bilyeler	Seramik, plastik	Ucuz, büyük parçalar, damgalı parçalar	Uzun işleme süresi, düşük basınç, girintiler ve zayıf pürüzsüzlük etkisi ile kuru işleme sırasında ideal sonuçlara ulaşmak imkansızdır.	Küçük zincir, mekanik zincir
Namlu parlatma	Tahta küp, tahta iğne, ceviz kabuğu parçacıkları, mısır unu, çelik bilye	Seramik, plastik	Ucuz	Uzun işlem süresi, uygunsuz işleme, yüzeyde toz var, yüzey preslenmiş	Çeşitli mücevher parçaları
Vorteks parlatma	Ceviz kabuğu parçacıkları, porselen parçaları, plastik	Seramik, plastik	Yüksek verimlilik ve kısa işleme süresi ile makine, 70% iş yükünü, daha az işlemi, temiz mücevheri, kolay kullanımı, yüksek yüzey kalitesini tamamlar	Yalnızca hafif iş parçalarını (maksimum 20 g) işleyebilir ve küçük zincirli değerli taş ayarlarını işleyemez.	Çoğu mücevher, endüstriyel ürün ve saat kasası
Sürükleme parlatma	Ceviz kabuğu parçacıkları	Ceviz Kabuğu Granülü	Büyük, ağır iş parçalarını darbe veya çarpışma olmadan, kısa işlem süresi, kolay kullanım ve yüksek yüzey kalitesi ile parlatabilir	Islak öğütme yok	Rafa sabitlenebilen çeşitli mücevher parçaları

2. Kimyasal Parlatma

Kimyasal parlatma, makul oranlarda korozif maddeler, oksidanlar ve katkı maddelerinin karışımından oluşan bir parlatma çözeltisi içinde metal malzemelerin yüzeyinde gerçekleşen bir dizi kimyasal reaksiyonu ifade eder. Kimyasal parlatma işlemi sırasında, metalin mikroskobik yüzeyindeki düzensiz pasivasyon filmi, parlatma çözeltisinde viskoz bir membran oluşturarak mikroskobik yüzeyin çözünme hızının düzensiz olmasına neden olabilir. Çıkıntılı kısımların çözünme hızı girintili alanlarınkinden önemli ölçüde daha fazladır, bu da yüzeyin mikroskobik pürüzlülüğünü azaltır ve pürüzsüz ve parlak bir metal yüzey elde edilmesini sağlar.

3. Elektrokimyasal Parlatma

Elektrokimyasal parlatma, iş parçasının belirli bir çözelti içine yerleştirildiği, parlatılmış iş parçasının anot ve çözünmeyen bir metalin katot olarak hareket ettiği bir işlemdir. Her iki elektrot da aynı anda elektrolitik tanka daldırılır. Elektrik alanının etkisi altında, seçici anodik çözünme meydana gelir ve metalik parlaklığa sahip pürüzsüz bir metal yüzey elde edilir (Şekil 11-6).

Elektrokimyasal parlatma sırasında, anot yüzeyinde yüksek dirençli viskoz bir membran oluşur. Bu dinamik membran mikroskobik çıkıntılarda daha ince ve mikroskobik çöküntülerde daha kalındır, bu da eşit olmayan bir akım dağılımına neden olur. Mikroskobik çıkıntılarda akım yoğunluğu daha yüksektir ve bu da daha hızlı bir çözünme oranına yol açar. Mikroskobik çöküntülerde akım yoğunluğu daha düşüktür, bu da daha yavaş bir çözünme hızına neden olur. Çözünmüş metal iyonları membrandan difüze olarak pürüzsüz ve parlak bir etki elde edilir. Ayrıca, dokunulduktan sonra iş parçası üzerinde kalan gres, çözünebilir tuzlar oluşturmak için alkali maddelerle reaksiyona girebilir ve böylece gres çıkarılabilir. Bu iki etki elde edildiğinde, elektrokaplama katman kalitesinin stabilitesi ve iyileştirilmesi için faydalıdır.

Bölüm II Elektrokaplama Süreci

Elektrokaplama, iş parçasının yüzeyinde metal ve alaşım kaplamaları biriktirmek için elektrokimyasal yöntemler kullanan bir işlemdir. İşlem, kaplama çözeltisindeki metal iyonlarının harici bir elektrik alanının etkisi altında elektrot reaksiyonları yoluyla metal atomlarına indirgenmesini içerir ve katot üzerinde metal birikimi meydana gelir. İş parçasının yüzeyinde oluşan metal veya alaşım kaplamanın kimyasal bileşimi ve organizasyon yapısı nedeniyle ana malzemeden farklıdır, bu sadece kaplanan parçanın görünümünü değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda kaplanan parçanın yüzeyine istenen fizikokimyasal veya mekanik özellikleri vererek yüzey modifikasyonu amacına ulaşır. Bu, kuyumculuk üretiminde en yaygın kullanılan yüzey işleme teknolojisidir.

1. Mücevherat için Elektrokaplama Hakkında Temel Bilgi

(1) Mücevherat için Elektrokaplama Türleri

Kaplamanın amacına göre, mücevherler için elektrokaplama koruyucu kaplamalar ve dekoratif kaplamalar olarak ikiye ayrılabilir.

Koruyucu kaplamalar. Temel amaç metal korozyonunu önlemektir. Galvaniz ve kalay tabakaları gibi yaygın olarak kullanılan kaplamalar bu kategoriye aittir. Siyah metaller genel atmosferik koşullar altında genellikle galvaniz tabakalarla korunurken, kalay tabakalar genellikle organik asitlerle temas eden siyah metalleri korumak için kullanılır.

Dekoratif kaplamalar. Öncelikle dekoratif amaçlar için, ancak aynı zamanda belirli bir koruma seviyesi ile. Dekoratif kaplamalar için gereksinimleri karşılayan tek bir kaplama bulmak zor olduğundan, kompozit kaplamalar çoğunlukla birden fazla katman oluşturur. Tipik olarak, alt tabaka üzerine önce bir taban katmanı, ardından bir yüzey katmanı kaplanır ve bazen bir ara katman da kaplanır. Örneğin, elektrolizle kaplanmış değerli metaller ve imitasyon altın elektrokaplama, özellikle bazı değerli mücevherlerde ve küçük donanım mücevherlerinde, nispeten yüksek bir kullanım ve üretim hacmiyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Esas olarak elektrolizle kaplanmış değerli metalleri ve çeşitli alaşımları içerir.

Korozyon sırasında kaplama ve alt tabaka metali arasındaki elektrokimyasal ilişkiye göre, dekoratif elektrokaplama anodik ve katodik kaplamalar olarak ikiye ayrılabilir.

Anodik kaplama. Demir üzerine çinko kaplama gibi alt tabaka metali ile bir korozyon mikro bataryası oluşturulduğunda anot görevi gören ve ilk olarak çözünen kaplamayı ifade eder. Bu tür bir kaplama alt tabakaya sadece mekanik koruma sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kimyasal koruma da sunar.

Katodik kaplama. Alt tabaka metali ile bir korozyon mikro bataryası oluşturduğunda katot görevi gören kaplamayı ifade eder. Örneğin, demir üzerine kalay kaplama. Bu tür bir kaplama alt tabakaya yalnızca mekanik koruma sağlayabilir; kaplama hasar gördüğünde alt tabakayı koruyamaz ve alt tabakanın korozyon hızını artırır.

(2) Metal Elektrokaplamanın Temel Süreci

Elektrodepozisyon elektrokimyasal ve redoks bir süreçtir. Elektrodepozisyon sırasında, metal bileşen katot görevi görür, kaplanacak metal veya alaşım çözünür anot görevi görür veya çözünmez anot olarak bir titanyum ağ kullanılır, güç kaynağının negatif ve pozitif terminallerine bağlanır ve kaplama bileşenlerini içeren bir elektrolite daldırılır. Akımın etkisi altında, süslemenin yüzeyinde bir biriktirme tabakası elde edilebilir (Şekil 11-7).

Metal elektrokaplama işlemi metali veya kompleks iyonlarını katotta metale indirger. Kaplanan metal sıradan metaller gibi kristal bir yapıya sahip olduğundan, elektrokaplama işlemi elektro kristalizasyon işlemi olarak da bilinir. Aşağıdaki üç adımı içerir.

Kütle transfer süreci. Metal iyonları veya metal kompleks iyonları elektrolitten elektrot yüzeyine difüzyon, konveksiyon ve elektro-göç gibi adımlarla sürekli olarak taşınır.

Elektrokimyasal süreç. Metal iyonları veya metal kompleks iyonları dehidre olur ve elektriği serbest bırakmak ve metalik atomlara indirgemek için katot yüzeyinde adsorbe olur.

Kristalleşme süreci. Metal atomları, belirli bir şekle sahip metal kristalleri oluşturmak için katot üzerinde kendilerini düzenler ve kristalleşme genellikle çekirdeklenme ve büyüme şeklinde gerçekleşir.

Kristallerin inceliği çekirdeklenme hızı ve büyüme hızına göre belirlenir. Çekirdeklenme oranı büyüme oranından daha hızlıysa, daha fazla kristal üretilecek, bu da daha ince ve daha yoğun tanelerle sonuçlanacaktır; tersine, taneler daha kaba olacaktır.

2. Elektrolizle Kaplanmış Bakır ve Bakır Alaşımları

Bakır kaplama, işleme bağlı olarak farklı tonlarda pembe, düzgün ve hassastır. Elektrokaplamada, bakır kaplama, esas olarak bir taban katmanı ve ara katman olarak yaygın şekilde kullanılır ve ayrıca taklit altın kaplama gibi bir yüzey katmanı olarak da kullanılabilir.

Şu anda kullanılan bakır kaplama işlemleri temel olarak siyanür, asidik sülfat ve pirofosfat bakır kaplamayı içerir. Bunlar arasında siyanür bakır kaplama çözeltisi oldukça toksiktir, çevreyi ciddi şekilde kirletir, insan sağlığına zarar verir ve ortadan kaldırılması gereken bir süreç olarak listelenmiştir. Buna ek olarak, amino sülfonat bakır kaplama, organik amin bakır kaplama, sitrat-tartrat bakır kaplama ve HEDP bakır kaplama da son yıllarda gelişme ve uygulama görmüştür.

1970'lerde araştırmalar siyanürlü elektrokaplamanın siyanürsüz elektrokaplama ile değiştirilmesine odaklandı ve bu da pirofosfat ve sülfat bakır kaplamaya yol açtı. Yine de, bunlar çelik alt tabakalar üzerine bir taban katmanı olarak doğrudan kaplanamıyordu.

2.1 Sülfat ile Bakır Kaplama

Sülfatlı bakır kaplama, koruyucu dekoratif elektrokaplama, plastik elektrokaplama ve baskılı devre kartlarının elektroformasyonu için kalın kaplama bakırda yaygın olarak kullanılmaktadır. İki türe ayrılabilir: biri, iyi tokluğa sahip pürüzsüz ve parlak bir kaplamaya sahip olan, parça elektrokaplaması için kullanılan yüksek bakırlı düşük asitli kaplama çözeltisidir; diğeri, baskılı devre kartı elektrokaplaması için kullanılan, mükemmel dağılım ve kapsama yeteneklerine sahip olan, düzgün ve hassas bir kaplama ile delik kaplaması için çok uygun hale getiren yüksek asitli düşük bakır kaplama çözeltisidir.

(1) Kaplama Çözeltisinin Ana Bileşenleri

Bakır sülfat. Gerekli Cu'u sağlayan ana tuzdur.²⁺ elektrodepozisyon için. Konsantrasyon çok düşük olduğunda, akım yoğunluğunun üst sınırını düşürecek, biriktirme hızını azaltacak ve kaplamanın parlaklığını etkileyecektir. Konsantrasyon çok yüksek olduğunda, kaplama çözeltisinin dağılma kabiliyetini azaltacak ve bakır sülfatın çözünürlük sınırı nedeniyle, bakır sülfat kristalleri çökelecek ve 180 ~ 220 g / L uygun olacaktır.

Sülfürik asit. Ana işlevi çözeltinin iletkenliğini arttırmaktır. Konsantrasyon çok düşük olduğunda, anot bakırının eksik oksidasyonuna yol açarak Cu₂O, kaplamada "bakır tozu" veya çapaklara neden olur. Aynı zamanda, kaplama çözeltisinin dağılma kabiliyeti azalır. Sülfürik asit konsantrasyonu uygun olduğunda, kaplamanın akım yoğunluğu aralığı geniştir, kaplama parlaktır ve tesviye kabiliyeti optimum sonuçlara ulaşır. Sülfürik asit konsantrasyonu çok yüksekse, kaplamanın parlaklığını ve tesviyesini etkiler.

Klorür iyonları. Bunlar, anodun normal şekilde çözünmesine yardımcı olabilen, Cu üretimini engelleyen anot aktivatörleridir.⁺Kaplamanın parlaklığını ve tesviye kabiliyetini iyileştirir ve kaplamadaki iç gerilimi azaltır. Klorür iyonu konsantrasyonu çok düşükse, yüksek akım alanının yanmaya eğilimli olduğu dendritik kaplamaların oluşmasına yol açar ve kaplamanın çukurlar veya iğne delikleri geliştirmesi muhtemeldir. Klorür iyonu konsantrasyonu çok yüksekse anot yüzeyinde beyaz jel benzeri bir film tabakası oluşur ve ne kadar parlatıcı eklenirse eklensin kaplama parlak olmaz. Uygun klorür iyonu konsantrasyonu 40~100ml/L'dir.

④ Katkı maddeleri. Katkı maddelerinin mükemmel bir kombinasyonu istikrarlı kaplama çözümleri, yüksek ürün yeterlilik oranları ve yüksek iş verimliliği üretebilir. Şu anda birçok katkı maddesi ve bunların malzemeleri ticarileştirilmiştir. Katkı maddeleri için gereksinimler kaplama türüne bağlı olarak değişir. Örneğin, dekoratif kaplamalar kaplamanın parlaklığına, hızına ve tesviyesine daha fazla önem verir; koruyucu dekoratif kaplamalar kaplamanın tesviyesine ve esnekliğine daha fazla odaklanır; devre kartı kaplamaları, diğerlerinin yanı sıra mükemmel düşük akım bölgesi performansı, düzgün kaplama dağılımı ve kaplama sünekliği gerektirir. Bakır kaplama katkı maddeleri temel olarak dört kısımdan oluşur: taşıyıcılar, parlatıcılar, tesviye maddeleri ve ıslatıcı maddeler.

Taşıyıcı: İyi bir taşıyıcı, parlatıcı ve dengeleyici maddelerin etkinliğini en üst düzeye çıkarabilir. Taşıyıcılar çoğunlukla yüzey aktif maddelerden formüle edilir ve polieter bileşikleri, etilendiaminin tetraeter anyonik bileşikleri vb. gibi tek bir malzeme ile en iyi etkiyi elde etmek imkansızdır.

Parlatıcı ve dengeleyici maddeler: Organik polisülfit bileşikleri, organik polisülfitler, polisülfit organik sülfonatlar, organik boyalar vb. taşıyıcılarla birlikte parlatma ve düzleştirme etkilerine sahiptir. Her iki etki de aynı malzemede görülebilir, boyalar daha çok tesviye kabiliyetine odaklanır.

Islatıcı maddeler: kaplama çözeltisinin ıslatma etkisini artırabilir. Yaygın olarak kullanılanlar polietilen glikol, OP emülgatörler vb. gibi iyonik olmayan veya anyonik yüzey aktif maddelerdir. Parlak asit bakır hava karıştırma kullanır ve sadece düşük köpüklü ıslatıcıları seçebilir.

(2) Bakır kaplamanın sülfürik asit ile elektrot reaksiyonu

Katot: Cu²⁺ + 2e=Cu φ⁰_Cu_²⁺_/Cu = +0.34V

Cu²⁺ + e=Cu⁺ φ⁰_Cu_²⁺_/Cu_⁺ = +0.17V

Cu⁺ + e=Cu φ⁰_Cu_⁺_/Cu = +0.51V

Cu'un standart elektrot potansiyeli nedeniyle²⁺ hidrojenden çok daha pozitif olduğundan, hidrojen gazı katotta açığa çıkmayacaktır, ancak yeterince indirgenmediğinde Cu⁺. Standart elektrot potansiyeli açısından bakıldığında, Cu'ya indirgeme reaksiyonunun gerçekleşme olasılığı daha yüksektir ve Cu'nun indirgenmesi, kaçınılması gereken kaba bir kaplamaya yol açacaktır.

Anot: Sülfürik asit çözeltisindeki bakır anot, anot çözünmesine uğrayarak kaplama çözeltisinde ihtiyaç duyulan bakır iyonlarını sağlar: Cu-2e=Cu²⁺.

Cu ile aynı zamanda²⁺ üretilirse, kaçınılmaz olarak Cu⁺yani: Cu-e=Cu⁺. Ne zaman Cu⁺ Ortaya çıkar ve çözeltiye girer; eğer çözeltide yeterli miktarda sülfürik asit ve hava varsa, Cu⁺ oksitlenebilir, yani:4Cu⁺+O₂+4H⁺=4Cu²⁺+2H₂O, Çözeltideki sülfürik asit konsantrasyonu yetersiz olduğunda, Cu⁺ hidrolize olacaktır, yani:2Cu⁺+2H₂O=2CuOH+2H⁺=Cu₂O+H₂O. Şu anda, Cu₂O elektroforez yoluyla katot üzerinde birikerek çapak oluşturacaktır. Cu'nun kararsızlığı nedeniyle⁺orantısızlık reaksiyonları da meydana gelebilir, yani:2Cu⁺=Cu²⁺+Cu ve üretilen Cu da elektroforez yoluyla kaplama üzerinde birikerek bakır tozu, çapak ve pürüzlülük üretecektir. Bu nedenle, elektrokaplama işlemi sırasında Cu⁺ mümkün olduğunca kaçınılmalıdır; fosfor içeren bakır anotların kullanılması ve kaplama çözeltisinin hava ile karıştırılması sorunu çözebilir.

2.2 Pirofosfat Bakır Kaplama

Pirofosfatlı bakır kaplama, demir ve çinko alt tabakalar üzerine doğrudan kaplanamaz. Alt tabakayı güçlü asit korozyonundan korumak ve kaplama kombinasyonunun kalitesini sağlamak için çoğunlukla asit sülfat bakır kaplamadan önce çinko alaşımlı alt tabakalarda kullanılır. Plastik metalizasyon elektrokaplama işlemlerinde de kullanılır, ancak donanım elektrokaplamasındaki uygulaması sınırlıdır.

Parlak fosforik asit bakır kaplama kristalleri iyi dağılım ve kaplama özelliklerine sahiptir. Katodik akım verimliliği yüksektir, ancak uzun süreli kullanım fosfat birikimine yol açabilir, bu da biriktirme oranını azaltır.

(1) Kaplama Çözeltisinin Ana Bileşenleri

Bakır pirofosfat. Bakır iyonları sağlayan kaplama çözeltisinin ana tuzudur. Bakır içeriği çok düşükse, akım yoğunluğunu azaltarak kaplamanın parlaklığının azalmasına ve düzleşmesine neden olur; bakır içeriği çok yüksekse, katodik polarizasyonu azaltarak pürüzlü bir kaplamaya yol açar. Kaplama çözeltisindeki bakır içeriği potasyum pirofosfat ile belirli bir oranda tutulmalıdır.

Potasyum pirofosfat. Ana kompleks yapıcı maddedir ve pH değeri 8 olduğunda, kompleksin ana formu [Cu(P₂O₇)₂]^6-koruyarak [P₂O₇^4-]:[Cu²⁺Kaplama çözeltisinde ]=7~8 nispeten uygundur; oran çok büyükse, akım verimliliğinin azalmasına, kaplamada iğne deliklerine ve kaplama çözeltisinin bulanıklığa eğilimli olmasına neden olur.

Sitrik asit amin. Yardımcı bir kompleks yapıcı madde ve anot depolarizörüdür. Anot çözünmesini iyileştirebilir, kaplama çözeltisinin dağılma kabiliyetini artırabilir ve kaplamanın parlaklığını artırabilir. İçerik çok düşükse, anot çözünmesi zayıf olacak, kaplama çözeltisinin dağılma kabiliyeti azalacak ve "bakır tozu" üretilecektir. Genel olarak, uygun içerik 10~30g/L civarındadır.

(2) Pirofosfat ile bakır kaplamanın elektrot reaksiyonu

Katodik reaksiyon:[Cu(P₂O₇)₂]^6- + 2e^6- = Cu + 2P₂O₇^4- 2H₂O + e = H₂ + 2OH^–

Anodik reaksiyon: Cu + 2P₂O₇^4- -2e = [Cu(P₂O₇)₂]^6-

Anot pasifleştirildiğinde oksijen açığa çıkar: 4OH^– - 4e = O₂ + 2H₂O

Anodik oksidasyon tamamlanmadığında, Cu⁺ oluşur: Cu - e = Cu⁺

Son iki reaksiyonun ortaya çıkmasını önlemek için dikkatle izlenmesi gerekir.

2.3 İmitasyon Altın Elektrokaplama

Son yıllarda, inşaat, donanım, aydınlatma ve süs eşyalarında dekoratif elektrokaplamanın gelişmesi nedeniyle, taklit altın kaplama yaygın olarak kullanılmaktadır.

(1) İmitasyon Altın Elektrokaplamanın Ana Kategorileri

İmitasyon altın kaplama bakır-çinko, bakır-kalay veya bakır-kalay-çinko alaşımlarından yapılabilir veya işlem sonrası bakır-çinko alaşımları gerçekçi bir altın efekti oluşturmak için üretilebilir. İmitasyon altın efekti 18K, 4K ve rose altın gibi renkler elde edebilir. Bakır-kalay alaşımları (bronz) kalay içeriğine göre üç kategoriye ayrılabilir: pembe ila altın sarısı görünen 5%~15% kalay içeriğine sahip düşük kalaylı bronz; sarı görünen 15%~40% kalay içeriğine sahip orta kalaylı bronz; ve gümüş-beyaz görünen 40%~50% kalay içeriğine sahip yüksek kalaylı bronz.

Altın benzeri kaplamanın çok kısa bir elektrokaplama süresi vardır ve parlaklığı esas olarak destek için alttaki katmana dayanır, genellikle parlak bir nikel katman veya başka bir beyaz ve parlak kaplama üzerine kaplanır. Pirinç kaplama aynı zamanda dekoratif bir ince altın tabakanın tabanı ve koruyucu ve yağlayıcı bir tabaka olarak da kullanılabilir. Pirinç havada renk değiştirmeye meyillidir, bu nedenle yüzey katmanı veya ince altın katmanın tabanı olarak kullanıldığında, organik bir kaplama püskürtülmesi veya katodik elektroforetik boya ile kaplanması gibi renk değişimini önleyici işlemlerden geçmelidir. Son yıllarda, mücevher kaplamasında nikele karşı cilt alerjilerini önlemek için, beyaz bakır-çinko alaşımı nikel kaplama için düşük dereceli bir ikame olarak kullanılabilir ve ayrıca krom ve oyuncak metal süslemelerinde beyaz ve gerekli beyaz kaplamalar için bir temel görevi görebilir.

İki metalin eşzamanlı olarak birlikte biriktirilmesi yoluyla bir alaşım elde etmenin anahtarı, biriktirme potansiyellerinin yakın olması ve katodik polarizasyonun iki metalin istenen oranda birikmesini sağlamasıdır. Siyanür kaplama çözeltisinde bulunan kompleks iyonlar esas olarak Cu(CN)₃^2- ve Zn(CN)₄^2-. Bakır siyanür iyonlarının kararlılığı çinko siyanür iyonlarından çok daha yüksektir ve bakırın katodik polarizasyonu çinkodan çok daha fazladır. Bu nedenle, gereksinimleri karşılayan bir kaplama elde etmek için toplam siyanür, serbest siyanür, bakır-çinko oranı, pH değeri ve sıcaklık, akım yoğunluğu ve karıştırma gibi faktörlerin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.

(2) İmitasyon Altın Elektrokaplama İşlem Akışı

Bakır alaşımlı taklit altın kaplamada iki büyük zorluk vardır: Birincisi, kaplamanın parlaklığının nasıl korunacağı ve bakır alaşımlı kaplamanın renginin solmasının nasıl önleneceğidir; ikincisi ise gerçekçi bir etkinin nasıl elde edileceğidir. Bu nedenle, makul bir elektrokaplama işlemi ve işlem sonrası çok önemli hale gelir. Yaygın olarak kullanılan taklit altın elektrokaplama işlemi aşağıdaki gibidir:

İş parçası parlak nikel ile kaplanmadan önce ön işlemden geçirilmelidir. Parlak nikel kaplama sonuçta beyazımsı bir tona sahiptir ve bu da taklit altın tabakasının parlaklığını artırabilir.
Nikel aktivasyonu, yüzey tabakası ile bağlanma gücünü artırmak için parlak nikel yüzeyindeki pasivasyon tabakasını kaldırmayı amaçlamaktadır. Yöntem, elektro-yağ giderme çözeltisinde 3~5 dakika katodik işlem, ardından suyla durulamadan sonra 5% sülfürik asit ile aktivasyon ve taklit altın kaplama tankına girmeden önce iyice durulamayı içerir.
Elektrolizle imitasyon altın kaplamadan sonra, iş parçası yüzeyi sıcak su ile temizlenir ve ters akımlı yıkama ile durulanır.
Yıkamadan sonra kaplamanın renginin solmasını önlemeyi amaçlayan renk solmasını önleyici işlem. Yaygın pasivasyon işlemleri arasında potasyum dikromat veya benzotriazol bulunur.
Katodik elektroforez, akrilik tipi katodik elektroforez boyası veya akrilik tipi vernik gibi şeffaf kaplamalarla işlenir veya organik silikon şeffaf kaplamalarla püskürtülür veya daldırılır.
Vernik veya boya ile renklendirme. Görünüşte gerçekçi bir imitasyon altın etkisi yaratmak ve imitasyon altın kaplamanın tonunun eksikliklerini telafi etmek için altın renginde şeffaf bir kaplama uygulanabilir.

3. Elektroliz Nikel

Nikel kaplama geniş bir uygulama alanına sahiptir. Çelik yüzeyler için katodik koruyucu bir tabaka görevi görür ve koruyucu özelliği kaplamanın gözenekliliği ile ilgilidir. Nikel kaplama, donanım dekorasyonu gibi sektörlerde dekoratif altın, paladyum-nikel ve gümüş kaplamalar için temel katman olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Nikel kaplama türleri arasında watt nikel, yarı parlak nikel, parlak nikel, yüksek sülfürlü nikel, nikel conta, yüksek gerilimli nikel, düşük gerilimli nikel, inci nikel, siyah nikel ve kompozit nikel kaplama bulunur. Kuyumculuk sektöründe yaygın olarak kullanılan nikel kaplamalar arasında yarı parlak nikel, parlak nikel, inci nikel ve siyah nikel yer alır.

3.1 Parlak Nikel

Parlak nikel günümüzde en yaygın kullanılan kaplamalardan biridir. Parlak ve pürüzsüz bir nikel kaplama elde etmek için eklenen katkı maddeleri ile watt nikele dayanır.

(1) Kaplama Çözeltisinin Ana Bileşenleri

Nikel. Nikel iyonlarının kaynakları nikel sülfat, nikel klorür, nikel aminosülfonat vb. olabilir. Nikel iyonları, genellikle 52~70g/L içeriğiyle kaplama çözeltisinin ana bileşenidir. Yüksek nikel iyonu konsantrasyonu, akım yoğunluğunun artmasını sağlar. Biriktirme oranını artırır, ancak konsantrasyon çok yüksekse, kaplama çözeltisinin dağılma kabiliyeti azalır ve bu da düşük akım alanlarında kaplamanın olmamasına neden olabilir. Nikel iyonlarının konsantrasyonu çok düşükse, biriktirme hızı azalır ve ciddi durumlarda yüksek akım alanı yanabilir.

② Tampon. Borik asit nikel kaplama çözeltisindeki en iyi tampondur ve minimum etkili konsantrasyonu 30 g/L'den az değildir; genellikle kaplama çözeltisine alınması uygun şekilde 40~50 g/L. Borik asit ayrıca katodik polarizasyonu artırabilir, çözelti iletkenliğini geliştirebilir ve kaplamanın mekanik özelliklerini iyileştirebilir.

③ Islatıcı maddeler. Elektrokaplama işlemi sırasında katotta hidrojen açığa çıkar. Islatıcı maddeler kaplama çözeltisinin yüzey gerilimini azaltabilir, çözeltinin iş parçasının yüzeyindeki ıslatma etkisini artırarak elektrokaplama sırasında oluşan hidrojen kabarcıklarının katot yüzeyinde kalmasını zorlaştırır, böylece iğne delikleri ve lekelerin oluşmasını önler. Islatıcı maddeler, yüksek köpüklü ıslatıcı maddeler ve düşük köpüklü ıslatıcı maddeler olarak sınıflandırılabilen yüzey aktif maddelerden oluşur. Yüksek köpüklü ıslatıcı maddeler sodyum dodesil sülfat içerirken, düşük köpüklü ıslatıcı maddeler sodyum dietilheksil sülfat içerir.

④ Parlatıcı maddeler. Birincil parlatıcı maddeler, ikincil parlatıcı maddeler ve yardımcı parlatıcı maddeler dahil.

Birincil parlatıcı: Ana işlevi, yaklaşık 1 ~ 10 g / L'lik genel bir dozajla, yaklaşık 0.03%S içeren bir nikel kaplama tabakası ile tane boyutunu rafine etmek ve kaplama çözeltisinin metal safsızlıklarına karşı hassasiyetini azaltmaktır. Tipik birincil parlatıcılar arasında sakarin, difenil sülfonyum amonyum (BB1), toluen sülfonyum amonyum, benzensülfonik asit, 1,3,6 naftalin sülfonik asit, benzen sülfonik asit ve benzen sülfonik asit sodyum (BSS) vb. bulunur.
İkincil parlatıcılar kaplamada gözle görülür bir parlaklık yaratır, ancak aynı zamanda kaplamaya stres ve kırılganlık ve yabancı maddelere karşı hassasiyet getirir. Dozaj sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir ve birincil parlatıcılar ile birlikte kullanıldıklarında tamamen parlak bir kaplama üretebilirler. Tipik ikincil parlatıcılar arasında 1,4-bütandiol, propargil alkol, hekzanol, piridin, tiyoüre vb. bulunur.
Yardımcı parlatıcılar: Kaplamanın parlaklaştırılmasına yardımcı olurlar, kaplamanın örtme kabiliyetini geliştirirler ve kaplama çözeltisinin metal kirliliklerine karşı hassasiyetini azaltırlar. Tipik yardımcı parlatıcılar arasında sodyum allil sülfonat, sodyum vinil sülfonat, sodyum propargil sülfonat vb. bulunur.

⑤ Nikel kaplama emtia katkı maddeleri. Çeşitli ara ürünler, ilgili performans özelliklerine göre birleştirilerek çeşitli türler elde edilir.

Banyo başlatıcı (yumuşatıcı madde): esas olarak birincil ve yardımcı parlatıcı maddelerden oluşur.
Parlatıcı madde (ana parlatıcı madde): Ana bileşeni ikincil bir parlatıcı madde olan ve diğer bileşenlerle desteklenen bir veya daha fazla bileşikten oluşur.
Yüzey aktif maddeler: Düşük köpüklü ve yüksek köpüklü olmak üzere iki türü vardır.
Temizleme maddeleri: demir sökücüler, bakır sökücüler, çinko sökücüler, düşük bölge konumlandırma maddeleri vb.

(2) Elektrot Reaksiyonu

Katot: Ni²⁺ + 2e = Ni 2H⁺ + 2e = H₂

Anot: Ni = Ni²⁺ + 2e 4OH^– = 2H₂O + O₂ + 4e

3.2 Elektrolizle Kaplanmış Siyah Nikel ve Tunç Saten

Siyah ve tunç nikel (siyah inci) kaplama esas olarak optik kaplamalar ve dekoratif antika kaplamalar için kullanılır, genellikle parlak nikel, bakır, bronz ve çinko kaplamalar üzerine kaplanır ve kalınlığı 2μm'yi geçmez. Bu tür kaplama sert ve kırılgandır, korozyon direnci zayıftır ve kaplamanın yüzeyinin vernikle korunması gerekir.

Siyah ve tunç renklerinin görünümü, kaplama çözeltisindeki farklı kararma malzemelerinden kaynaklanmaktadır. Siyah nikel kaplama tabakası, genellikle 40%~60% nikel kütle oranına, 20%~30% çinko oranına, 10%~15% sülfür oranına ve 10% civarında organik madde oranına sahip olan çinko içeren siyah nikel kaplama gibi daha yüksek miktarda metalik olmayan fazlar içerir ve bu da onu nikel, çinko, nikel sülfür, çinko sülfür ve organik madde karışımı haline getirir.

Kaplama çözeltisinin çalışma sıcaklığı, pH değeri ve akım yoğunluğu kaplamanın koyuluğunu etkiler. Kaplama koyu değilse veya renkliyse veya sarı görünüyorsa, önce iletkenliği kontrol edin, ardından akımın çok yüksek veya çok düşük olup olmadığını kontrol edin; sıcaklık çok yüksekse ve ardından kaplama çözeltisindeki tiyosiyanat, çinko sülfat, amonyum molibdat vb. konsantrasyonlarının yetersiz olup olmadığını kontrol edin.

3.3 Elektrolizle Kaplanmış İnci Nikel

İnci nikel (saten nikel) ince kristalleşmeye, düşük gözenekliliğe, düşük iç gerilime, iyi korozyon direncine ve yumuşak bir tona sahiptir. Elle dokunulduğunda iz bırakmaz, dekoratif elektrokaplamada değerlidir ve sevilir, krom, gümüş ve altın taban katmanı olarak yaygın şekilde kullanılır ve özellikle saat ve mücevher gibi uygulamalarda yüzey katmanları için doğrudan kullanılabilir.

Saten nikel elektrokaplamanın ana süreci, elektrolitik koşullar altında kolloidal parçacıklarınkine benzer bir çapa sahip çökeltiler oluşturan kaplama çözeltisine anyonlar ve amfoterik maddeler gibi bazı organik maddeler eklemektir. Bu çökeltiler katot üzerinde nikel ile birlikte birikerek sedefli bir parlaklığa sahip saten bir nikel kaplama oluşturur. Katkı maddelerinin türleri ve konsantrasyonları seçilerek çökeltilerin çapı kontrol edilebilir. İnci nikel prosesi neredeyse tamamen patentli ticari katkı maddelerinden oluşmaktadır.

İnci nikelde yaygın olarak görülen kusur "parlak noktalar "dır ve bu kusur kirleticilerin giderilmesi ve kullanmadan önce kaplama çözeltisinin iyice karıştırılmasıyla giderilebilir.

4. Elektrolizle Kaplanmış Gümüş ve Gümüş Alaşımları

Gümüş için element sembolü Ag, bağıl atom kütlesi 107,9; standart elektrot potansiyeli 0,799 V ve elektrokimyasal eşdeğeri 4,025/(A.h)'dir.

Gümüş ve gümüş alaşımlı kaplamalar mükemmel iletkenliğe, düşük temas direncine, lehimlenebilirliğe ve güçlü yansıtıcı ve dekoratif özelliklere sahiptir. Sofra takımlarında, müzik aletlerinde, mücevherlerde ve daha birçok alanda dekoratif kaplama olarak yaygın şekilde kullanılırlar.

Gümüş kaplama tabaka havadaki sülfür ile reaksiyona girerek gümüş oksit ve siyah gümüş sülfür oluşturur. Plastik ve kauçuk gibi sülfür içeren malzemelerle temas ettiğinde de kolayca siyaha dönüşebilir ve havadaki oksijen kararmaya katkıda bulunur. Gümüş kaplama tabakasının renginin bozulması bileşenlerin görünümünü ciddi şekilde etkiler ve kaplamanın lehimlenebilirliğini ve elektrik performansını etkiler.

Gümüş kaplama çözeltileri hala esas olarak iyi dağılım ve kapsama kabiliyetine sahip ince, saf beyaz bir katman üreten siyanürlü gümüş kaplamaya dayanmaktadır ve süreç nispeten kararlıdır. Bununla birlikte, yüksek siyanür içeriğine sahiptir ve oldukça toksiktir. Siyanürsüz gümüş kaplama işlemleri üzerine hem yerel hem de uluslararası araştırmalar yapılmıştır ve şu anda NS gümüş kaplama, niasin gümüş kaplama, tiyosülfat gümüş kaplama, dibütiril imid gümüş kaplama ve imidazol-sülfonik asit gümüş kaplama gibi ticari malzemeler mevcuttur. Siyanürsüz gümüş kaplama, siyanür kaplamaya göre daha az hassas görünümü, daha az uygun bakımı ve tutarsız hammadde tedariki nedeniyle yavaş ilerlemiştir.

4.1 Siyanürlü Gümüş Kaplama

1840'taki ilk gümüş kaplama patentinden bugüne, siyanürlü gümüş kaplamanın 160 yıldan fazla bir geçmişi vardır. Siyanürlü gümüş kaplama, gümüş kaplama üretiminde her zaman baskın olmuştur. 1970'lerde siyanürlü gümüş kaplamanın geliştirilmesi, kaplama çözeltisinden doğrudan parlak bir gümüş tabakası kaplayan, parlatma işlemini ortadan kaldıran, verimliliği artıran ve büyük miktarda gümüş tasarrufu sağlayan parlatıcıları tanıttı. Parlak gümüş kaplama, siyanürlü gümüş kaplamanın ana akımı haline gelmiştir.

(1) Siyanürlü Gümüş Kaplama Çözeltisinin Ana Bileşenleri

① Gümüş. Kaplama çözeltisinde gümüş siyanür kompleks iyonları olarak bulunan ana tuzdur. Gümüş kaynağı AgNO olabilir₃, AgCl, AgCN, KAg(CN)₂ancak AgNO₃ ve AgCl en iyi AgCN veya KAg(CN)'ye dönüştürülür₂daha sonra kaplama çözeltisine eklenir. Kaplama çözeltisindeki Ag 20~40g/L'de tutulur. Gümüş konsantrasyonu çok yüksekse, kaplama iri kristalleşir ve sarı görünür; gümüş konsantrasyonu çok düşükse, akım yoğunluğu aralığı çok dar olur ve biriktirme oranı düşer.

Potasyum siyanür. Kompleks yapıcı bir maddedir; Ag ile kompleks oluşturmanın yanı sıra, belirli miktarda serbest potasyum siyanür, kaplama çözeltisinin stabilitesi, anodun normal çözünmesi ve kaplama çözeltisinin dağılma kabiliyeti için faydalıdır. Veriler, genel olarak, çoğunlukla serbest KCN'yi ifade eder. Konsantrasyonu çok yüksekse, kaplama çözeltisinin biriktirme hızı yavaştır; konsantrasyon çok düşükse, kaplama tabakası sararmaya meyillidir ve gümüş anot kolayca pasifleşerek yavaş bir biriktirme hızına neden olur.

③ Potasyum hidroksit, potasyum karbonat. Kaplama çözeltisinin iletkenliğini artırabilir, kaplama çözeltisinin dağılma kabiliyetine yardımcı olabilir ve kaplamanın parlaklığını artırabilir.

Sodyum tartarat. Anot polarizasyonunu azaltabilir, pasivasyonu önleyebilir ve gümüş anot çözünmesini teşvik edebilir.

⑤ Parlatıcı maddeler. Parlatıcı maddeler eklemek tamamen parlak bir kaplama elde edebilir ve akım yoğunluğu aralığını genişletebilir, ancak farklı amaçlar için kullanılan gümüş kaplamalar için uygun parlatıcı maddelerin seçilmesi gerekir. Dekoratif kaplamalar için kalınlık gereksinimi yüksek değildir, ancak kaplamanın rengi (beyazlık ve parlaklık) için gereksinimler özellikle yüksektir, bu da metal içeren katkı maddelerinin kullanılmasını uygun hale getirmez. Elektrik ve elektronik uygulamalarda kullanılan işlevsel kaplamalar için, kaplama kalınlığı ve elektrik performansı gereksinimleri daha yüksektir ve bazıları kaplamanın sertlik gereksinimlerini göz önünde bulundurarak potasyum antimonat gibi metal tuzlarının eklenmesine izin verebilir.

Metalik olmayan parlatıcılar genellikle parlak beyaz gümüş kaplama üretebilen sülfür içerir, ancak ömürleri yeterince uzun değildir. Kaplama çözeltisinde hemen kullanılmazsa ayrışacaktır. Antimon, selenyum, tellür, kobalt ve nikel gibi metalik parlatıcılar, kaplamanın parlaklığını artırabilir ve sertliği artırabilir, bu da onları sert gümüş kaplama için daha uygun hale getirir.

(2) Siyanürlü Gümüş Kaplamanın Elektrot Reaksiyonu

Katot:

Gümüş siyanür kompleks iyonu katotta doğrudan indirgenir: Ag(CN)^2- + e = Ag + 2CN^–

Advers reaksiyon: 2H₂O + 2e = H₂ + 2OH^–

Anot:

Çözünebilir gümüş anot kullanarak: Ag + 2CN^– = Ag(CN)^2- + e

Çözünmeyen anotlar kullanıldığında: 4OH^– = 2H₂O + O₂ + 4e

Siyanür gümüş kaplamanın akım verimliliği yüksektir, hem katot hem de anot akım verimlilikleri 100%'ye yakındır.

4.2 Gümüş Kaplamanın Renk Değiştirmesi

Gümüş kaplama takılar, havaya bırakıldığında veya bir süre kullanıldığında, havadaki zararlı gazlarla veya sülfür içeren maddelerle temas ederek kaplamanın aşınmasına ve renginin solmasına neden olur ve takının görünümünü ciddi şekilde etkiler. Bunun başlıca nedenleri aşağıdaki gibidir.

Gümüş kaplama tabakanın kendisi sülfür içeren nemli bir atmosferde kolayca reaksiyona girerek sararabilir ve ciddi durumlarda siyaha dönüşebilir.

Gümüş kaplama işleminin hatalı çalışması. Kaplamadan sonra yetersiz temizlik yüzeyde gümüş tuzlarının izlerini bırakır ve bu iyonize gümüş renk değişimine eğilimlidir. Kaplama çözeltisi bakır, demir ve çinko gibi metal iyonları ile kirlenmiş veya yeterince saf değildir, bu da kaplama tabakasının saflığının düşük olmasına neden olur. Yanlış işlem, yüksek gözenekliliğe sahip kaba bir kaplama tabakasına yol açar. Yüksek gözenekliliğe sahip yüzeyler nem ve aşındırıcı ortam biriktirmeye eğilimlidir.

Gümüş kaplamadan sonra yanlış paketleme ve depolama. Renk bozulmasının başlıca nedenleri şunlardır: birincisi, gümüş kaplama takıların doğrudan ışığa maruz kalması, gümüş atomlarının ultraviyole ışınlarından etkilenmesine ve gümüş iyonlarına dönüşmesine neden olarak renk bozulma hızını artırır; ikincisi, nemli ve yüksek sıcaklıktaki bir ortamda depolanması renk bozulmasına eğilimlidir; üçüncüsü, ambalajın kötü kapatılması ambalaj malzemelerinin gümüş kaplama ile reaksiyona girmesine neden olabilir.

4.3 Gümüş Kaplamalı Tabaka Renk Bozulmasını Önleyici İşlem Süreci

Gümüş tabakanın renginin solmasını önlemek için, üretimde genellikle şu yöntemleri içeren gümüş tabaka pasivasyon işlemleri kullanılır: kimyasal pasivasyon, elektrokimyasal pasivasyon, renk solmasını önleyici maddelere daldırma, değerli metallerle elektrokaplama ve organik koruyucu filmlere daldırma.

(1) Kimyasal Pasivasyon

İyice su ile yıkandıktan sonra, parlak olmayan gümüş kaplanmış parçalar derhal kromik asit ile muamele edilmelidir.

Kromik asit işlemi. Krom anhidrit:80~85g/L; sodyum klorür:15~20g/L; sıcaklık: oda sıcaklığı; süre: 5~15 saniye. Kromik asit işleminden sonra, gümüş kaplamanın yüzeyinde nispeten gevşek sarı bir film oluşur.
Sıyırma işlemi. Amonyaklı su: 300~500ml/L; oda sıcaklığı; süre: 20~30 saniye.
Idemitsu. Nitrik asit veya hidroklorik asit kütle oranı 5%~10%; oda sıcaklığı; zaman: 5~20 saniye. Gümüş kaplama tabakası yukarıdaki işlemlerden geçtikten sonra, daha iyi sonuçlar elde etmek için kimyasal sabitlemeye tabi tutulur. Kimyasal pasivasyon film tabakası çok incedir ve temas direnci üzerinde çok az etkisi vardır. Yine de, pasivasyon film yapısı yeterince yoğun değildir ve renk bozulmasını önleme yeteneği güçlü değildir, bu nedenle elektrokimyasal pasivasyon daha sonra gerçekleştirilebilir.

(2) Elektrokimyasal Pasivasyon

Kimyasal pasivasyondan sonra veya doğrudan parlak gümüş kaplamadan sonra yapılabilir. Katot olarak gümüş kaplama tabakasını ve anot olarak paslanmaz çeliği kullanın. Elektroliz yoluyla, gümüş tabakanın yüzeyinde nispeten yoğun iğne benzeri bir film oluşur ve bu film renk bozulmasına karşı kimyasal pasivasyon filminden daha yüksek bir dirence sahiptir. Kimyasal pasivasyon elektroliz ile birleştirilirse, etki daha da iyi olur.

(3) Daldırma Elektrik Teması Koruyucu Madde

Koruyucu maddeyi organik bir çözücüde çözün ve yüzey üzerinde koruyucu bir etkiye sahip olan belirli bir sıcaklıkta 1 ~ 2 dakika bekletin.

(4) Değerli Metallerin Elektrokaplanması

Elektrolizle kaplanmış altın, rodyum, paladyum, paladyum-nikel alaşımı (80%), 0,1~0,2μm kalınlık.

(5) Organik Koruyucu Film

Kalınlık genellikle 5μm'nin üzerindedir ve koruyucu etki daha iyidir. Akrilik veya silikon bazlı şeffaf koruyucu kaplamalar daldırılabilir (püskürtülebilir) veya katodik elektroforetik akrilik elektroforetik boya olabilir. Organik koruyucu film için gereksinimler temel olarak iyi kaplama yoğunluğu, yüksek şeffaflık, HV4'ten az olmayan kaplama sertliği ve alt tabakaya iyi yapışmayı içerir.

5. Elektrolizle Kaplanmış Altın ve Altın Alaşımları

Altının bağıl atomik kütlesi 197, tek değerli altının standart elektrot potansiyeli +1,68 V, üç değerli altının elektrokimyasal eşdeğeri +1,5 V ve Au'nun elektrokimyasal eşdeğeri⁺ 7.357g/(A.h) ve Au'nun elektrokimyasal eşdeğeridir.³⁺ 2,44977g/(A.h)'dir.

Altın son derece yüksek kimyasal kararlılığa sahiptir ve hidroklorik asit, sülfürik asit, nitrik asit, hidroflorik asit veya alkaliler tarafından aşındırılmaz. Altının elektrik iletkenliği gümüş ve bakırdan sonra ikinci sıradadır. Altının ısı iletkenliği gümüşün 70%'si kadardır ve altın mükemmel bir sünekliğe sahiptir. Kimyasal kararlılığı, iletkenliği ve iyi lehimlenebilirliği nedeniyle altın, dekorasyon endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Dekoratif altın kaplama genellikle el işi takılar için kullanılır ve kaplamanın iyi bir renge, parlaklığa, aşınma direncine sahip olmasını ve renk değişikliği olmamasını gerektirir. Kaplamanın saflığı, 99.9%'nin üzerinde altın içeriğine sahip saf altın ve 22K, 18K ve 14K dahil olmak üzere yaygın olarak kullanılan K altın türleri ile saf altın ve K altın olarak ikiye ayrılabilir. Kaplamanın kalınlığı ince altın ve kalın altın olarak ikiye ayrılabilir; ince altın nikel, bakır ve bronz gibi alt tabakalar üzerine doğrudan kaplanabilirken kalın altın için önce bir taban katmanı gerekir.

Altın kaplama 19. yüzyılın başlarında, 1840'ların sonlarında siyanür bazlı alkalin kaplama çözeltilerine dayalı altın kaplama uygulamaları için patentlerin ortaya çıkmasıyla başlamıştır. Siyanürün aşırı toksisitesi nedeniyle, hem yurt içinde hem de yurt dışında, siyanür içermeyen ve düşük siyanürlü altın kaplama çözeltileri geliştirmek için sürekli araştırmalar yapılmış, bu da asidik saf altın kaplama, asidik sert altın kaplama, nötr altın kaplama ve siyanürsüz altın kaplamanın ortaya çıkmasına neden olmuştur. Altın kaplama çözeltileri dört türe ayrılabilir: alkali siyanür, asidik düşük siyanür, nötr düşük siyanür ve siyanürsüz. Genel olarak, düşük siyanürlü ve siyanürsüz altın kaplama çözeltileri, alkalin siyanürlü altın kaplama çözeltilerine kıyasla stabilite ve kaplama etkileri açısından hala belirli boşluklara sahiptir.

5.1 Siyanürlü Altın Kaplama

(1) Alkali Siyanür Altın Kaplama

① Alkali siyanür altın kaplama çözeltisinin ana bileşenleri. Alkali siyanür altın kaplama çözeltisi iyi dağılma kabiliyetine sahiptir, kararlı bir kaplama çözeltisidir, kullanımı ve bakımı kolaydır ve farklı tonlarda altın alaşımları üretmek için Cu, Ni, Co, Ag, Cd, vb. gibi farklı alaşım elementlerini kolayca dahil edebilir. Örneğin, nikel ilavesi hafif beyaz bir altın rengi verebilir, Cu ve Cd ilavesi pembe altın üretebilir; Ag ilavesi açık yeşil bir altın kaplama ile sonuçlanabilir. Kaplama çözeltisindeki alaşım elementlerinin konsantrasyonunu ve çalışma koşullarını kontrol ederek, neredeyse istenen her tonda altın kaplama elde edilebilir. Siyanürlü altın kaplamanın gözenekliliği nispeten yüksektir ve aşınma ve korozyon direnci zayıftır. Altın kaplamadaki yüksek siyanür içeriği nedeniyle kullanımı son yıllarda önemli ölçüde azalmıştır; ancak kuyumculuk sektöründe siyanürlü altın kaplama en yaygın tür olmaya devam etmektedir. Alkali siyanürlü altın kaplama çözeltisinin ana bileşenleri aşağıdaki gibidir.

Potasyum altın siyanür (68.3% altın içerir). Kaplama çözeltisindeki ana tuz ve kaplama katmanındaki altın kaynağıdır. Au içeriği çok düşükse kaplama tabakası kırmızı ve pürüzlü görünecektir. Potasyum altın siyanürün kalitesi çok önemlidir ve seçimi ve kullanımı sırasında dikkatli olunmalıdır. Potasyum altın siyanür, kaplama çözeltisine eklenmeden önce deiyonize suda çözülmelidir.
Potasyum siyanür (sodyum siyanür). Kaplama çözeltisini stabilize edebilen ve elektrot işleminin normal şekilde ilerlemesini sağlayan kompleks yapıcı bir maddedir. İçerik çok düşükse, kaplama çözeltisi kararsız hale gelir ve zayıf renkte pürüzlü bir kaplamaya neden olur.
Fosfat. Kaplama çözeltisini stabilize eden ve kaplamanın parlaklığını artıran bir tampondur.
Karbonat. Kaplama çözeltisinin iletkenliğini artırabilen ve dağılma kabiliyetini geliştirebilen iletken bir tuzdur. Bununla birlikte, tank açılırken karbonat eklenmezse ve çözelti alkali ise, zamanla CO₂ havadan gelen karbonatlar kaplama çözeltisinde birikecektir. Karbonat birikimi aşırı olduğunda, kaplamanın pürüzlü hale gelmesine ve lekeler oluşmasına neden olabilir.
Alaşım bileşimi Cu, Ni, Co, Ag ve Cd çoğunlukla siyanür tuzları ile eklenir ve EDTA tuzları ile eklenenler de vardır. Farklı oranlarda 14K, 16K, 18K ve 23K alaşım kaplamaları elde etmek için konsantrasyonları uygun şekilde kontrol edilmelidir. Ayrıca, 16K altın-gümüş kaplamalar ve 18K altın-bakır-kadmiyum kaplamalar kalın altın kaplama kombinasyonlarında ara katman olarak kullanılabilir ve gerekli kalınlığa kadar kaplanabilir.

② Alkali siyanür altın kaplamanın elektrot reaksiyonu. Siyanürlü altın kaplama çözeltisindeki ana tuz potasyum altın siyanür KAu(CN)'dür₂. Siyanür kompleks iyonu Au(CN)₂^– çözeltide bulunur ve katotta boşaltılarak bir altın kaplama tabakası oluşturur.

Katot:[Au(CN)₂]^– + e = Au + 2CN^–

Advers reaksiyon: 2H⁺ + 2e = H₂

Anot:

Çözünebilir gümüş anot kullanarak: Au + 2CN^– - e = [Au(CN)₂]^–

Çözünmeyen anotlar kullanıldığında: 2H₂O - 4e = 4H⁺ + O₂

CN'nin bir kısmı^– Çözeltide kalan kısım ilk ekosistemdeki oksijen tarafından oksitlenir ve olası ürünler arasında CNO^–, COO^–, CO₃^2-, NH₃, (CN)₂vb. çözeltide birikir ve kirletici haline gelir.

(2) Asidik Siyanürlü Altın Kaplama İşlemi

Asidik mikro-siyanür altın kaplama çözeltisinin temeli, altın siyanür kompleks iyonlarının 3,1 pH değerinde ayrışmamasıdır. Asidik altın kaplama çözeltisinin pH değeri 3.5~5.5'tir. Saf altın kaplama parlak, düzgün, narin ve sarımsı-kırmızı bir renk tonuna sahiptir. Kaplama çözeltisine Co, Ni, Sb, Cu, Cd ve diğer alaşım elementlerinin eklenmesi, dekoratif endüstrinin 1N14, 2N18, 3N'nin 22.5 ~ 23.5 altın kaplama katmanları gibi farklı tonlar için gereksinimlerini karşılamak üzere altın alaşımları üretir.

Üretimde, asidik altın kaplama esas olarak iki türe ayrılır: ince altın ve kalın altın. İnce altın kaplama ön altın ve dekoratif altın içerir. Ön altın, alt tabakaya ve altın tabakaya mükemmel bir yapışma gerektirirken, ön altın kaplama çözeltisi kalın altın kaplama çözeltisinin kirlenmesini önler. Dekoratif altın, görünüm gereksinimlerine bağlı olarak saf altın veya altın alaşımı olabilir. Kalın altın kaplama çözeltileri sıradan ve yüksek hızlı altın kaplama çözeltilerini içerir. Kaplama çözeltisi gerektiği gibi gerekli kalınlığa kadar kaplanabilir. Asidik siyanür altın kaplama çözeltisinin ana bileşenleri aşağıdaki gibidir:

Potasyum siyanür. Yeterli içerikle, ana tuz parlak, ince kristalli bir altın kaplama üretebilir. Yetersiz içerik dar bir akım yoğunluğu aralığı ile sonuçlanır ve kaplama kırmızı, pürüzlü ve yüksek gözenekliliğe sahip görünür.
Sitrat. Kompleksleştirici, birleştirici ve tamponlayıcı etkileri vardır. Konsantrasyon çok yüksekse, akım verimliliği azalır ve çözelti yaşlanmaya eğilimlidir; konsantrasyon çok düşükse, kaplama çözeltisinin dağılma yeteneği zayıftır.
Fosfat. Kaplama çözeltisini stabilize edebilen ve kaplamanın parlaklığını artırabilen bir tamponlama maddesi.
Kobalt, nikel, antimon, bakır, kadmiyum, gümüş vb. kaplamanın sertliğini ve görünümünü iyileştirebilen alaşım elementleridir ve konsantrasyonları sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.

5.2 Siyanürsüz Altın Kaplama

1960'larda siyanür içermeyen altın kaplama, sülfit, tiyosülfat, halojenür, süksinik asit vb. içeren kaplama çözeltileri ile üretimde kullanıldı, ancak en yaygın olarak kullanılan [Au(SO₃)₂]^3- kompleks anyon olarak.

Sülfit kaplama çözeltisinin özellikleri şunlardır: kaplama çözeltisi iyi dağılma ve örtme kabiliyetine sahiptir, kaplama tabakası iyi tesviye ve sünekliğe sahiptir (uzama 70% ~ 90%'ye ulaşabilir), ayna parlaklığı elde edebilir ve kaplama tabakasının saflığı yüksektir, iyi kaynaklanabilirlik. Hızlı sedimantasyon oranı, az gözenek. Kaplama nikel, bakır ve gümüş metallere iyi yapışma özelliğine sahiptir.

Sülfit kaplama çözeltisinin dezavantajı, stabilitesinin siyanür kaplama çözeltisi kadar iyi olmaması ve sert altının aşınma direncinin zayıf olmasıdır. Şu anda bu proses küçük bir pazar payına sahiptir ancak potansiyeli vardır.

6. Elektrokaplama Rodyum

Rodyum kaplama gümüşi beyazdır, güçlü bir yüzey parlaklığına sahiptir, atmosferdeki karbondioksit ve sülfitler gibi aşındırıcı gazlardan etkilenmez ve asitlere ve bazlara karşı yüksek stabiliteye sahiptir, güçlü korozyon direnci sergiler. Rodyum kaplamanın sertliği gümüş kaplamanın on katıdır ve aşınma direnci iyidir. Dekoratif bir rodyum tabakası olarak, beyaz renkte hafif mavimsi bir renk tonuna, parlak bir parlaklığa, aşınmaya dayanıklı ve yüksek sertliğe sahiptir, bu da onu en yüksek dereceli dekoratif kaplama yapar. Rodyumun yüksek sertliği ve kırılganlığı nedeniyle, kaplama çok kalınsa kolayca soyulabilir. Bu nedenle, genel moda takıları için rodyum kaplamadan önce temel katman olarak gümüş, paladyum veya nikel kaplamak yaygındır.

Rodyum kaplama çözeltisi, en yaygın kullanılan sülfatlar olan sülfatlar, fosfatlar veya aminosülfonatlar içerir. Kaplama çözeltisinin bakımı kolaydır, yüksek akım verimliliğine ve hızlı biriktirme hızına sahiptir, bu da onu mücevher işleme için uygun hale getirir.

(1) Rodyum Sülfat Kaplama Çözeltisinin Ana Bileşenleri

Rodyum sülfat. Kaplama çözeltisinin ana tuzudur ve rodyum içeriği uygun olduğunda, ince kristalli parlak bir kaplama üretebilir. İçerik çok yüksekse, kaplama beyaz ve pürüzlü olmayacaktır; içerik çok düşükse, kaplama sarıya dönecek ve zayıf parlaklığa sahip olacaktır. Genel olarak, rodyum içeriği 1,6~2,2.g/L arasında kontrol edilir.

Sülfürik asit. Ana işlevi kaplama çözeltisinin stabilitesini korumak ve iletkenliği artırmaktır ve düşük sülfürik asit içeriği kaplama tabakasının parlaklığını etkileyecektir.

(2) Rodyum Kaplamanın Elektrot Reaksiyonu

Anodik reaksiyon: 4OH - 4e = 2H₂O + O₂ ↑

Katodik reaksiyon: Rh²⁺ + 2e = Rh

Katodik yan reaksiyon: 2H⁺ + 2e = H₂ ↑

Bölüm III Kimyasal Kaplama Süreci

Kimyasal kaplama, kaplanan yüzeydeki metal iyonlarını katalitik olarak azaltmak için doğrudan bir indirgeyici madde kullanan ve metal bir kaplamanın birikmesine neden olan bir yöntemdir. Elektrokaplamanın aksine, kimyasal kaplama harici bir güç kaynağı gerektirmez. Kimyasal kaplamanın tarihi uzundur; 1845'te kimyasal yöntemlerin biriktirme için kullanılabileceğine inanılıyordu, ancak 1950'lerde kimyasal bir nikel kaplama çözeltisinin başarıyla geliştirilip pratik kullanıma sunulmasına kadar pratik bir uygulama veya uygulama yoktu, bu da büyük miktarda araştırma ve tanıtım yapılmasına yol açtı. Şimdiye kadar kimyasal kaplama, Ni, Co, Pd, Cu, Au, Ag, Pt, Sn, Sb, Bi ve Fe dahil olmak üzere kimyasal kaplama ile biriktirilen metallerle büyük bir üretim ölçeği oluşturmuştur. Ni, Co, Pd, Cu, Au, Ag olmak üzere altı metal elemente dayalı olarak, yukarıda belirtilen diğer metal elementlerle çeşitli alaşım kaplamalar oluşturulabilir. Kaplama çözeltisi katı dispersiyonlar içerdiğinde çeşitli kimyasal kompozit kaplamalar da oluşabilir.

1. Kimyasal Kaplamanın Özellikleri

Elektrokaplama ile karşılaştırıldığında, kimyasal kaplama aşağıdaki avantajlara sahiptir.

(1) Akımsız kaplama, metaller, yarı iletkenler ve metal olmayan malzemeler dahil olmak üzere çeşitli alt tabaka malzemelerine uygundur.

(2) Kimyasal kaplamanın kalınlığı, iş parçasının şekli veya karmaşıklığı ne olursa olsun tek tip ve tutarlıdır; uygun teknik önlemler alındığı sürece, iş parçası üzerinde tek tip bir kaplama elde edilebilir.

(3) Otokatalitik kimyasal kaplama için, herhangi bir kalınlıkta kaplamalar elde edilebilir ve hatta elektroforming mümkündür. Kimyasal kaplama ile elde edilen kaplamalar mükemmel kimyasal, mekanik ve manyetik özelliklere sahiptir (yoğun kaplamalar ve yüksek sertlik gibi).

Bununla birlikte, kimyasal kaplamanın bazı dezavantajları da vardır: birincisi, kimyasal kaplama çözeltisinin ömrü nispeten kısadır; ikincisi, kaplama hızı yavaştır ve sadece kritik kaplama hızının altında kaplama kalitesi garanti edilebilir.

2. Kimyasal Kaplama Prensibi

Kimyasal kaplama, metal iyonlarının çözeltideki uygun indirgeyici maddeler tarafından kendi kendine kataliz yoluyla metal yüzeyinde indirgendiği bir metal biriktirme işlemidir. Elektron transferini içeren kimyasal bir redoks reaksiyonudur ve harici bir güç kaynağı olmadan kimyasal bir biriktirme işlemidir. Bu tür kimyasal biriktirme üç kategoriye ayrılabilir.

(1) Yedek Kaplama

Güçlü indirgeyici özelliklere sahip bir metali (alt tabaka, kaplanacak iş parçası) güçlü oksitleyici özelliklere sahip başka bir metal tuzu çözeltisine yerleştirin. Alt tabaka metali güçlü bir indirgeyici madde gibi davranır ve bağışladığı elektronlar çözeltideki metal iyonları tarafından kabul edilir ve bir kaplama oluşturmak için alt tabaka yüzeyinde birikir. Bu işleme daldırma kaplama da denir. Örneğin, bakırın gümüşle yer değiştirmesi, alt tabaka olarak bakır iş parçasının çözeltiden gümüşü yer değiştirdiği ve biriken gümüş tabakasının bakır yüzeyini kapladığı durumdur. Tamamen kaplandığında indirgeme reaksiyonu hemen durur ve çok ince bir kaplama elde edilir. Reaksiyon alt tabaka metalinin korozyonuna dayandığından, kaplamanın alt tabakaya bağlanma gücü nispeten zayıftır. Alt tabaka ve kaplama çözeltisi açısından daldırma kaplama işlemi için uygun çok fazla sistem yoktur, bu nedenle bu işlemin uygulaması sınırlıdır.

(2) Kontak Kaplama

Altın kaplanacak metal başka bir yardımcı metal ile temas ettikten sonra, metal tuzlarından oluşan bir çözeltiye daldırılır ve yardımcı metalin potansiyeli biriktirilen metalinkinden daha düşük olmalıdır. Metal iş parçası ve yardımcı metal çözeltiye daldırıldıktan sonra, yardımcı metalin güçlü aktivitesi nedeniyle anot olduğu, elektronları çözdüğü ve serbest bıraktığı bir birincil pil oluştururlar. Buna karşılık, metal iş parçası katottur, burada çözeltideki metal iyonları indirgenir ve iş parçası üzerinde metal bir tabaka olarak birikir. Bu yöntemin pratik uygulamada önemi yoktur ancak katalitik olmayan aktif alt tabakalar üzerinde kimyasal kaplamayı başlatmak için kullanılabilir.

(3) Azaltma Yöntemi

İlk olarak, kimyasal kaplama çözeltisi kaplama için metal iyonları içerir ve daha sonra metal bir kaplama biriktirmek üzere metal iyonlarını azaltmak için uygun bir indirgeyici madde tarafından sağlanan elektronlar eklenir. Bu kimyasal kaplama reaksiyonu hız açısından iyi kontrol edilmelidir; aksi takdirde çözelti boyunca biriktirme anlamsız hale gelir. İndirgeme yöntemi, katalitik kabiliyete sahip aktif bir yüzey üzerinde bir metal kaplamanın biriktirilmesini içerir. Kaplama işlemi sırasında biriktirilen katmanın kendi kendini katalitik yeteneği nedeniyle, bu teknik, "kimyasal kaplama" işleminin gerçek anlamı olan pratik değere sahip belirli bir kalınlıkta bir kaplama oluşturmak için sürekli olarak biriktirebilir. Kendinden katalitik aktif bir yüzey üzerinde indirgeyici bir madde kullanarak metal biriktirme yöntemi, elektrokaplamanın yerini alabilecek tek ıslak biriktirme işlemidir.

3. Kimyasal Altın Kaplama

Kimyasal altın kaplama, kaplama çözeltisinde bir indirgeyici madde kullanılıp kullanılmadığına bağlı olarak indirgeyici tip ve yer değiştirme tipi olarak ikiye ayrılabilir. İndirgeyici tip kimyasal altın kaplama çözeltisi altın tuzu, kompleks yapıcı madde, indirgeyici madde, pH tamponu ve diğer katkı maddelerini içerir. Reaksiyonu, altını azaltmak için indirgeyici maddeyi kullanır ve daha sonra istenen kalınlığı elde etmek için alt tabaka üzerinde düzgün bir şekilde biriktirilir. Genel olarak, kalınlığı yaklaşık 1μm olan daha kalın bir altın tabaka biriktirilebilir. Yer değiştirme tipi kimyasal altın kaplama, harici bir indirgeyici madde olmadan gerçekleştirilir. Metaller arasındaki potansiyel fark nedeniyle, daha aktif bir metal, bir yer değiştirme reaksiyonu yoluyla çözeltiden daha az aktif bir metalin yerini alabilir. Örneğin, nikel bir alt tabaka üzerine yer değiştirme altın kaplamada, altın ve nikel arasındaki potansiyel fark nikelin kaplama çözeltisinden nikel tabakasının yüzeyine doğru yer değiştirmesini sağlar. Altının standart potansiyeli 1,68 V iken nikelin standart potansiyeli sadece -0,25 V'tur ve bu da önemli bir potansiyel farkı olduğunu gösterir. Nikel substrat yer değiştiren altın kaplama çözeltisine daldırıldığında, bir yer değiştirme reaksiyonu meydana gelir ve bir altın tabakası hızla nikel yüzeyinin yerini alır. Bununla birlikte, altın atomları daha büyük bir hacme sahiptir, bu da nikel yüzeyinde birçok gözenekli nispeten gevşek bir düzenlemeye neden olur. Bu nedenle, sonraki altına daldırma işleminde, zaman uzadıkça, kaplama çözeltisindeki altın iyonları, altın tabakanın yüzeyindeki gözenekler aracılığıyla nikel atomlarıyla yer değiştirme reaksiyonlarına girmeye devam eder.

(1) Kimyasal Altın Kaplama Çözeltisinin Bileşimi ve Proses Koşulları

Kimyasal altın kaplama çözeltisi altın iyonu bileşikleri (yani altın tuzları), kompleks yapıcı maddeler, pH tamponları, indirgeyici maddeler, stabilizatörler ve diğer ana bileşenleri içerir.

① Altın tuzları ve kompleks yapıcı maddeler. Uygun altın iyonu bileşikleri arasında siyanür altın tuzları KAu(CN)₂, KAu(CN)₄, suda çözünür altın bileşikleri HAuCl₄, KAuCl₄, NH₄AuCl₄, Na₃Au(SO₃)₂, Na₃Au(S₂O₃)₂ve altın bileşikleri Au(OH)₃ daha düşük çözünürlüğe sahip. Tek başlarına veya kombinasyon halinde kullanılabilirler. Altın iyonu konsantrasyonu genellikle 0.001~0.1mol/L'dir. Altın iyonu konsantrasyonu 0,001 mol/L'nin altındaysa, pratik altın biriktirme oranlarına ulaşılamaz; altın iyonu konsantrasyonu 0,1 mol/L'nin üzerindeyse, altın çökeltilerinin oluşması muhtemeldir ve altın bileşikleri kimyasal kaplamadaki rollerini tam olarak yerine getiremezler, bu da ekonomik olarak elverişsiz olan altın israfına yol açar. Kaplama çözeltisine kompleks yapıcı maddelerin eklenmesi, kaplama çözeltisinin pH değerindeki değişiklikleri bastırmak için bir tampon görevi görürken çözeltideki metal bileşenlerle kompleksler oluşturmayı amaçlar. Mevcut kompleks yapıcı maddeler arasında EDTA-2Na, K₂SO₃, Na₂SO₃, K₂S₂O₃ ve diğerleri.

② İndirgeyici maddeler ve katkı maddeleri. Şu anda araştırmalarda kullanılan ana indirgeyici maddeler arasında dimetilamin boran (DMAB), sodyum hipofosfit, hidrazin, borohidritler, hidrazin boran, tiyoüre, sodyum askorbat ve titanyum triklorür bulunmaktadır.

③ Proses koşulları. Kaplama çözeltisinin pH değeri genellikle 5~9 olup optimum aralık 6~8'dir. Daha düşük bir pH değeri altın kaplama tabakasının yapışmasını iyileştirir, ancak aşırı düşük pH değerleri kolayca zararlı gazlar ve korozyon üretebilir. Yüksek pH değeri, kaplama çözeltisini güçlü bir şekilde alkali yapar ve bu da kaplanan öğenin yüzeyindeki kaplamayı çözebilir. Altın iyonu bileşiklerinin ve kompleks yapıcı maddelerin türüne ve konsantrasyonuna bağlı olarak, alkali çözeltilerin NaOH, KOH, NH₄OH veya inorganik asit çözeltileri H₂SO₄, H₃PO₄, H₃BO₃ Kaplama çözeltisinin pH değerini ayarlamak için. Kaplama sıcaklığı genellikle 50~90°C, en iyisi ise 60~85°C'dir. Daha düşük bir çalışma sıcaklığı özellikle ısıya dayanıklı olmayan ürünler için uygundur ve ayrıca enerji tasarrufu ve güvenli çalışma sağlayabilir.

(2) Siyanürsüz Kimyasal Altın Kaplama

CN yerine siyanür içermeyen kimyasal altın kaplamanın geliştirilmesi^– siyanür içermeyen alternatiflerle altın kaplama çözeltisinde, kimyasal altın kaplamada önemli bir yöndür. Siyanürlü altın kaplamaya dayalı önemli bir ilerlemeyi temsil eder ve son yıllarda önemli ölçüde yerel ve uluslararası gelişme görmüştür. Mevcut siyanürsüz altın kaplama çözümleri temel olarak sülfit altın kaplama, tiyosülfat altın kaplama, halojenür altın kaplama ve tiyosiyanat altın kaplamayı içermekte olup bunlar arasında sülfit altın kaplama daha iyi pratik değere sahiptir. Aşağıda esas olarak sülfit altın kaplama sistemi tanıtılmaktadır.

Sülfit sistemi: 1842 yılında, sülfit altın tuzu ilk olarak altının siyanürsüz elektrokaplaması için altın kaynağı olarak kullanılmış; daha sonra sülfit altın kaplama çözeltileri olarak adlandırılan kimyasal altın kaplama çözeltilerinde uygulanmıştır. Bu altın kaplama çözeltisinde kullanılan indirgeyici maddeler arasında sodyum hipofosfit, formaldehit, hidrazin, borohidritler, DMAB, sodyum askorbat, tiyoüre ve türevleri ve fenil bileşikleri bulunmaktadır. Pratik bir siyanürsüz altın kaplama çözeltisi elde etmek için kaplama çözeltisine EDTA, trietanolamin, NTA, benzotriazol, 2-mercaptobenzothiazol gibi az miktarda stabilizatör eklenmesi gerekir. Bu katkı maddeleri, sülfit altın tuzundaki tek değerlikli altın iyonlarıyla kompleks şelatlama maddeleri oluşturabilir ve böylece kaplama çözeltisinin stabilitesini artırabilir.

4. Kimyasal Nikel Kaplama

Kimyasal nikel kaplama tabakası, kaplama kalınlığından ve parçanın şeklinden bağımsızdır ve yüksek sertliğe, iyi aşınma direncine, doğal kayganlığa ve mükemmel korozyon direncine sahiptir, bu nedenle "tasarımcının kaplaması" olarak bilinir. Tasarımcılar, parçalar için gereken özelliklere göre kaplama sisteminde uygun seçenekler bulabilirler.

Kimyasal Nikel Kaplama Çözeltisinin Bileşimi ve Proses Koşulları

Kimyasal nikel kaplama çözeltisi, kimyasal kaplama işleminin kararlılığı ve kaplamanın kalitesi için çok önemlidir. Kimyasal kaplamanın geliştirilmesinden bu yana, birçok kaplama çözeltisi türü geliştirilmiştir. Bunlar arasında en yaygın kullanılan çözelti, ana tuz olarak nikel sülfat ve indirgeyici ajan olarak sodyum hipofosfit ile birlikte stabilite, kompleksleşme ve diğer özellikleri ayarlamak için uygun ek bileşenleri birleştirir.

(1) Nikel tuzları. Başlıca iki türü vardır: nikel sülfat ve nikel klorür. Kaplama işlemi sırasında, nikel tuzlarının konsantrasyonu çok düşükse, reaksiyon hızı yavaştır ve bu da bir kaplama tabakası oluşturmayı zorlaştırır. Konsantrasyon çok yüksekse, bazı nikel iyonlarının kaplama çözeltisinde serbest kalmasına yol açar, çözeltinin stabilitesini azaltır, bu da kolayca kaba bir kaplama tabakasına neden olabilir ve hatta kaplama çözeltisinin ayrışmasını tetikleyebilir. Bu nedenle, kaplama çözeltisinde uygun bir nikel tuzu içeriğini korumak ve işlem sırasında nikel tuzu içeriğini doğru bir şekilde analiz etmek ve uygun şekilde takviye etmek önemlidir.

(2) İndirgeyici madde. Yaygın indirgeyici madde sodyum hipofosfittir. İndirgeyici maddenin rolü, nikel iyonlarını metalik nikele indirgemek için canlı birincil hidrojen atomları sağlamak üzere dehidrojenasyonu katalize etmektir. İndirgeyici maddenin içeriği biriktirme oranını önemli ölçüde etkiler; indirgeyici maddenin konsantrasyonunun arttırılması biriktirme oranını hızlandırabilir, ancak indirgeyici maddenin konsantrasyonu çok yüksek olmamalıdır. Aksi takdirde, kaplama çözeltisi kendi kendine ayrışmaya meyillidir, bu da kaplama çözeltisinin stabilitesini bozar ve biriktirme oranı da bir sınır değere ulaşır.

(3) Karmaşıklaştırıcı maddeler. Yaygın olarak kullanılan kompleks yapıcı maddeler arasında glikolik asit, malik asit, tartarik asit, sitrik asit ve laktik asit bulunur. Kompleks yapıcı maddelerin eklenmesi nikel iyonlarının birikme oranını kontrol eder. Kompleks yapıcı maddelerin eklenmesi, bileşenlerin uygun bir oranını korumak için tüm nikel iyonlarını kompleks haline getirme kabiliyetini ve kaplama çözeltisinin biriktirme hızını dikkate almalıdır. Kompleks yapıcı maddeler çözeltideki serbest iyon konsantrasyonunu ve denge potansiyelini azaltırken aynı zamanda kaplanan parçaların yüzeyine adsorbe olarak kaplanan parçaların yüzey aktivitesini artırabilir ve hipofosfitten hidrojen iyonlarının salınımını hızlandırabilir. Kompozit kompleks yapıcı maddelerin kullanılması, kaplama çözeltisinin stabilitesini ve biriktirme oranını etkili bir şekilde artırabilir ve kaplamanın yüzeyini parlak ve yoğun hale getirebilir.

(4) pH değeri ayarlayıcıları ve tamponlar. Kaplama çözeltisinin pH değerinin biriktirme hızı, indirgeyici madde kullanımı ve kaplama performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır. H+ indirgeme reaksiyonunun bir yan ürünü olduğundan, reaksiyon ilerledikçe kaplama çözeltisinin pH değeri düşecektir. Bu nedenle, kimyasal kaplama sırasında pH değerinin ayarlanması ve kontrol edilmesi çok önemlidir. pH değeri ayarlayıcıları genellikle NaOH, KOH veya karbonatlar, amonyak vb. gibi alkali bileşiklerdir. Eğer pH değerini düşürmek gerekirse, inorganik veya organik asitler eklenmelidir. Tamponların eklenmesi, biriktirme reaksiyonu sırasında pH değerindeki ciddi değişikliklerin neden olduğu biriktirme hızındaki dengesizliği önler. Tamponun anyonları birleşerek çok düşük iyonizasyona sahip zayıf asit molekülleri oluşturur ve böylece kaplama çözeltisinin pH değerindeki şiddetli değişiklikleri kontrol eder.

(5) Stabilizatörler. Kaplama işlemi sırasında, çeşitli nedenlerle kaplama çözeltisinde kaçınılmaz olarak aktif kristal çekirdekler oluşur ve çözeltinin ayrışmasına ve bozulmasına neden olur. Stabilizatörler eklenerek, bu aktif kristal çekirdekler zehirlenebilir, kendi kendine katalitik etkilerini kaybedebilir ve böylece kaplama çözeltisinin ayrışması önlenebilir. Stabilizatörler kimyasal nikel kaplama işleminde teknik bir sır haline gelmiştir. Yaygın stabilizatörler arasında kurşun iyonları, kalay sülfürler vb. bulunur.

(6) Destekleyiciler. Kimyasal nikel kaplama çözeltisine kompleks yapıcı maddelerin eklenmesi genellikle biriktirme hızında bir düşüşe yol açar. Fazla miktarda eklenirse, biriktirme hızının çok yavaşlamasına ve hatta kullanılamaz hale gelmesine neden olabilir. Biriktirme hızını artırmak için kaplama çözeltisine genellikle az miktarda organik asit eklenir ve bu organik asitler promotör olarak adlandırılır.

(7) Sıcaklık. Sıcaklık, kimyasal nikel kaplamanın biriktirme oranını etkileyen en önemli parametredir. Kimyasal nikel kaplamanın katalitik reaksiyonu genellikle yalnızca ısıtma koşulları altında elde edilebilir ve kimyasal nikel kaplamanın birçok bireysel reaksiyon adımı yalnızca 50 ° C'nin üzerinde önemli bir biriktirme oranı gösterir. Kimyasal nikel-fosfor alaşımı için asidik kaplama çözeltisinin çalışma sıcaklığı genellikle 85 ~ 95 ℃ civarındayken, genel alkali kimyasal kaplama çözeltileri orta sıcaklık aralığında birikebilir. Sıcaklık arttıkça, biriktirme oranı hızlanır. Bununla birlikte, kaplama çözeltisi sıcaklığının yükseltilmesi hipofosfit artışını hızlandırarak kaplama çözeltisini kararsız hale getirecektir. Çalışma sırasında, kaplama çözeltisi eşit şekilde karıştırılmalı ve kaplama çözeltisinin yerel olarak aşırı ısınmasını önlemek için özen gösterilmeli, kaplama çözeltisinin ciddi şekilde kendiliğinden ayrışmasını ve kaplamanın delaminasyonu gibi olumsuz sonuçları önlemek için sabit bir çalışma sıcaklığı korunmalıdır.

(8) pH değeri. Kaplama çözeltisinin pH değerinin artmasıyla, biriktirme hızı hızlanır ve fosfitin çözünürlüğü azalır, bu da kaplama çözeltisinin kolayca kendi kendine ayrışmasına yol açabilir. Kaplama çözeltisinin pH değerinin çok yüksek olduğunu varsayalım. Bu durumda, fosfite oksitlenen hipofosfit reaksiyonu hızlanır ve katalitik reaksiyon spontane bir reaksiyona dönüşerek kaplama çözeltisinin hızla bozulmasına neden olur. pH değeri arttıkça kaplamadaki fosfor içeriği azalır. pH değeri çok düşük olduğunda, asidik kaplama çözeltilerinde olduğu gibi reaksiyon devam edemez, pH değeri ＜ 3 olduğunda, nikel-fosfor alaşımlı bir kaplama yapmak kolay değildir.

(9) Karıştırmanın etkisi. Difüzyon süreci kimyasal nikel kaplama sürecini etkiler ve kimyasal kaplama çözeltisinin karıştırılması reaktanların iş parçası yüzeyine aktarım hızını artırmaya yardımcı olurken aynı zamanda reaksiyon ürünlerinin uzaklaştırılmasını da kolaylaştırır. Esasen karıştırma, iş parçası/çözelti arayüzündeki difüzyon tabakası içindeki kimyasal bileşimi ve pH değerini değiştirir. Karıştırma yöntemleri arasında mekanik karıştırma, manyetik karıştırma, ultrasonik dispersiyon ve kimyasal dispersiyon yöntemleri yer alır. Ayrıca, kimyasal nikel kaplama ısıtma koşulları altında yapıldığında, açığa çıkan büyük miktarda hidrojen gazı "kendi kendine karıştırma" etkisi yaratabilir. Bunlar arasında, mekanik karıştırma basit ve uygulaması kolaydır, genellikle ortamdaki partikülleri tamamen dağıtmak için harici kesme ve darbe kuvvetleri kullanır; ancak, özellikle beherin dibinde kaplama çözeltisinin genel karıştırılmasını etkili bir şekilde ele almaz. Manyetik karıştırma, kaplama çözeltisinde dönme yoluyla karıştırma oluşturmak için manyetik bir rotor kullanır. Çözeltiyi alttan karıştırmak için çok etkilidir, bu da çökelme parçacıkları içeren kompozit kaplama çözeltileri için faydalı olmasını sağlar. Ancak, manyetik karıştırıcılar tipik olarak sadece kaplama tankının tabanını ısıtır ve bu ısıtma yöntemi kolayca taban çözeltisinin yerel olarak aşırı ısınmasına neden olabilir, bu da kaplama çözeltisinin stabilitesini ve kaplamanın performansını olumsuz etkileyebilir. Ultrasonik dispersiyon, dispersiyon için toplanmış mikropartikülleri ezmek için ultrasonun yüksek enerjisini ve kavitasyon etkisini kullanarak son yıllarda yaygın olarak tanınmış ve etkili olmuştur. Bununla birlikte, ultrasonun muazzam enerjisi nedeniyle, bu dispersiyon kaplama sırasında aralıklı olarak uygulanmalıdır. Belirli bir yoğunlukta mekanik karıştırma ile desteklenirse daha iyi sonuçlar elde edilebilir.

5. Kimyasal Bakır Kaplama

Kimyasal bakır kaplama teknolojisi esas olarak dekoratif ürünlerdeki plastik ve ahşap gibi metal olmayan yüzeylere uygulanır. İster dekoratif ister işlevsel plastik elektrokaplama için olsun, çoğu iyi bir iletken taban katmanı sağlamak ve iyi bir kaplama elde etmek için kimyasal bakır kaplama gerektirir. Plastik yüzeyleri metalize etmenin diğer yöntemleriyle karşılaştırıldığında, kimyasal bakır kaplama en ekonomik ve en basit yöntemdir.

(1) Yaygın Kimyasal Bakır Kaplama Yöntemleri

Kimyasal bakır kaplama çözeltisi temel olarak bakır tuzları, indirgeyici maddeler, kompleks yapıcı maddeler, stabilizatörler, ayarlayıcı maddeler ve diğer bileşenlerden oluşur. Şu anda, yaygın olarak kullanılan kimyasal bakır kaplama çözeltisi, ana tuz olarak bakır sülfat ve indirgeyici ajan olarak formaldehit kullanır ve esas olarak iki bölümden oluşur: biri bakır sülfat, potasyum sodyum tartrat, sodyum hidroksit, sodyum karbonat ve nikel klorür içeren bir çözeltidir; diğeri indirgeyici ajan formaldehit içeren bir çözeltidir. Bu iki çözelti önceden ayrı ayrı hazırlanmalı ve daha sonra kullanım için karıştırılmalıdır. Alkali çözeltilerde formaldehit esas olarak metilen glikol ve anyonları olarak bulunur. Kimyasal bakır kaplama işlemi sırasında formaldehit hızla bir orantısızlık reaksiyonuna girerek redoks ürünlerini üretir ve kaplama çözeltisinin erken yaşlanmasına yol açar. Kaplama çözeltisinde hiçbir koordine edici madde bulunmadığından, bu oksitlerin sadece küçük bir miktarı çözülebilirken çoğu birikmeye devam eder. Tipik bir kaplama çözeltisi formülü ve çalışma koşulları 5g/L bakır sülfat, 25g/L potasyum sodyum tartarat, 7g/L sodyum hidroksit, 10ml/L formaldehit ve 20~30 saniyedir.

(2) Metalik Olmayan Yüzeylerde Kimyasal Bakır Kaplama

Kimyasal bakır kaplamanın uygulama alanının genişlemesiyle birlikte, metal olmayan yüzeylerde kimyasal bakır kaplama teknolojisi de giderek olgunlaşmıştır. Örneğin, seramik alt tabakalar üzerinde bakır ara bağlantı tellerinin maskesiz olarak üretilmesi, lazer mikro-aşındırma teknolojisinin kimyasal kaplama ile birleştirilmesiyle sağlanmıştır. Bu temelde, seramik gibi metalik olmayan malzemelerin yüzeylerinde katalitik aktivasyona gerek kalmadan kimyasal bakır kaplama yöntemi daha da geliştirilmiş ve uygulanmıştır. Bu yöntem kimyasal bakır kaplama sürecini basitleştirir, iyi kaplama performansına, kararlı kaplama çözeltisine ve hızlı kaplama hızına sahiptir; ayrıca değerli metallerden tasarruf sağlar ve üretim maliyetlerini azaltır. Kimyasal metal kaplama, plastik yüzeyleri metalize etmek için kullanılan ana yöntemlerden biridir.

Plastik metalize edildikten sonra, aşınma direnci, ısı direnci, termal stabilite ve özel işlevlere sahip plastik ürünler elde etmek için kimyasal kaplama veya elektrokaplama yoluyla daha fazla işlenebilir.

Kimyasal bakır kaplama ahşap malzemelerin yüzey işlemlerine de uygulanmakta olup, işlem gören malzemeler daha iyi dekoratif ve korozyona dayanıklı özelliklere sahip olmakta ve bu da ürünlerin katma değerini artırabilmektedir. Japonya son yıllarda ahşap bakır kaplama ve altın kaplama süreçlerinin araştırılmasında belirli bir ilerleme kaydetmiştir. İşlem nesneleri çoğunlukla Japon sediri gibi yaygın olarak kullanılan ağaç türlerinden elde edilen ahşaptır ve test malzemeleri arasında ahşap yongaları ve küçük kare keresteler bulunmaktadır. İşlem süreci ilk olarak test malzemelerinin sulu ve organik çözücü daldırma çözeltilerinde ultrasonik işlemden geçirilmesini, kaplama filmini engelleyen bileşenlerin yağdan arındırılmasını ve çıkarılmasını, ardından reçine kanallarının polietilen glikol toluen çözeltisi ile kapatılmasını, katalizörün takılmasını ve son olarak birkaç kurutma adımı gerektiren kimyasal kaplamanın gerçekleştirilmesini içerir.

Kimyasal bakır kaplama işleminin önemli ölçüde gelişmesine rağmen, aşağıdaki hususların hala daha fazla iyileştirilmesi gerekmektedir: kimyasal bakır kaplamanın kararlılığı ile kaplama hızı arasındaki ilişki; çok karmaşık sistemlerde kimyasal bakır kaplamanın kinetik çalışması; katkı maddelerinin kaplama performansı üzerindeki etkisi; kaplamanın mikro yapısı ile alt tabakanın yüzey morfolojisi arasındaki ilişki; formaldehit alternatifleri vb.

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

6. Kimyasal Kaplama Örneği: Yaprak Damarlarının Elektrokaplanması

Yaprak süsleme elektrokaplaması olarak da bilinen yaprak damar elektrokaplaması, ilk olarak sanatsal, sert ve yoğun damarlı yaprakları seçer. Yaprak damarlarını ortaya çıkarmak için klorofil çıkarıldıktan sonra yüzey metalizasyonu ve elektrokaplama işlemine tabi tutulur.

Bu yapraklar orijinal, gerçekçi görünümlerini korumak ve elektrokaplama sonrası zarafet ve lüksü yansıtmak için şekillendirilmiş ve işlenmiştir (Şekil 11-8).

Yaprak damar dekoratif elektrokaplamanın ana süreçleri üç bölüme ayrılır: yaprak damar işleme, yüzey metalizasyonu (kimyasal kaplama) ve dekoratif elektrokaplama.

(1) Yaprak Damar Tedavisi

Yeni toplanmış yaprakları, klorofili gidermek için alkali sulu bir çözeltide bekleterek yüzeyin nispeten bozulmamış doğal yaprak damar desenini sergilemesini sağlayın. Islatma çözeltisi sodyum hidroksit ile hazırlanır. Birkaç gün bekletildikten sonra klorofil giderilebilir, ancak bu yöntem uzun zaman alır ve korozyon derecesini kontrol etmek zordur. Sodyum hidroksit çözeltisine bir miktar sodyum karbonat eklenmesi ve kaynama noktasına kadar ısıtılması, yaprakların yeşilden sarı-yeşil idealine dönüşmesiyle birlikte klorofili hızlı bir şekilde giderebilir. Haşlanmış yapraklar yıkandıktan sonra, damarlarda hala klorofil izleri kalmışsa, yumuşak bir fırça damarlar boyunca hafifçe fırçalanmalı ve damarların standart olarak bozulmadan kalması sağlanmalıdır.

(2) Yüzey Metalizasyonu

Yüzey metalizasyonu, genel metal olmayan malzemelerin yüzeyini iletken hale getiren, hassaslaştırma, aktivasyon, indirgeme ve kimyasal kaplama yoluyla elde edilebilen bir sonraki elektrokaplama adımına hazırlayan bir işlem yöntemidir. Kimyasal nikel kaplama yaprak damarlarının yüzeyini iletken hale getirir, temel formül ve işlem koşulları 26~28g/L nikel sülfat, 35g/L sodyum hipofosfit, 20g/L sitrik asit ve diğer uygun miktarlardır. Çalışma süreci koşulları pH değerinin 4.6~4.8 ve sıcaklığın 90°C olmasıdır.

(3) Dekoratif Elektrokaplama

Parlak bakır kaplamadan sonra, orta vadeli üretim gerçekleştirilebilir: konumlandırma pimleri, kancalar ve diğer askılar gibi asılı parçaları yapılandırmak için punta kaynağı kullanın. Askı parçaları için kullanılan malzeme genellikle ince mor bakır teldir. Nokta kaynağından önce, ince bakır teli kısa bir süre (30 saniyeden az) asit çözeltisine batırın ve ardından nokta kaynağı için lehimle kaplayın.

(4) Parlak Elektroliz Nikel

Esas olarak bakır ve altın kaplamanın nüfuz etmesini önlemek için kullanılan nikel kaplama işlemi, bir öncekine atıfta bulunur.

(5) Elektrolizle Kaplanmış Altın

Son olarak, yüzeye kalın bir altın kaplama uygulanır.

Bölüm IV Popüler Takılar için Kimyasal ve Elektrokimyasal Dönüşüm Filmi Süreci

Kimyasal ve elektrokimyasal dönüşüm filmi teknolojisi, metali belirli bir kimyasal işlem çözeltisiyle temas ettirmek için kimyasal veya elektrokimyasal araçlar kullanan, böylece metal yüzeyinde iyi yapışma özelliğine sahip ve ana metali su ve diğer aşındırıcı ortamların etkilerinden koruyabilen, organik kaplamaların yapışma ve yaşlanma direncini artırabilen veya yüzeye dekoratif özellikler kazandırabilen bir katman oluşturan bir tekniktir.

Kuyumculuk sektöründe, kimyasal ve elektrokimyasal dönüşüm filmi teknolojisi yaygın olarak uygulanmakta, yüzey dönüşümü yoluyla renkli filmler veya girişim filmleri oluşturmakta, çeşitli dekoratif renkler ve yüzey renklendirme efektleri yaratmakta, malzemelerin görünümünü iyileştirmekte ve korozyon direncini arttırmaktadır. Buna bakır takılar, paslanmaz çelik takılar, titanyum takılar, alüminyum takılar ve gümüş takılar için yüzey renklendirme işlemleri dahildir.

1. Bakır ve Bakır Alaşımlı Süs Eşyalarının Kimyasal Renklendirme Süreci

Bakır alaşımı renklendirme esas olarak el işi takılara uygulanır. Çoğu bakır bileşiği yoğun renklere sahiptir ve bakır ve alaşımlarının yüzeyindeki dekoratif renkler, kimyasal renklendirme yoluyla neredeyse tüm renk spektrumunu kapsar. Şu anda piyasa tarafından kabul gören ve endüstriyel ölçekte üretilebilenler başlıca yeşil (bakır karbonat), siyah (bakır sülfür), mavi (alkali bakır amonyak kompleksi), siyah (bakır oksit) ve kırmızıdır (bakır oksit).

(1) Yüzey Renklendirmenin Kimyasal Reaksiyon Mekanizması

Bakır ve alaşımlarının yüzey renklendirmesi, metalik bakırın renklendirme çözeltisi ile etkileşime girerek metal yüzeyinde bir oksit tabakası, sülfür tabakası ve diğer bileşik filmler oluşturmasıdır. Farklı renklendirme formülleri ve koşulları seçilerek farklı renklendirme etkileri elde edilebilir. Örneğin, kullanılabilecek sülfür bazlı çözeltiler arasında sülfürler (potasyum sülfür, amonyum sülfür vb.), sodyum tiyosülfat, polisülfürler (potasyum persülfat gibi) vb. bulunmaktadır. Renklendirme prensibi, bakır sülfür üretmek için kükürdün bakır ile karakteristik reaksiyonuna dayanır ve farklı reaksiyon koşulları altında ve formüldeki diğer bileşenlerin katılımıyla siyah, kahverengi, koyu antika bakır, mavi ve mor gibi renkler oluşturulabilir. Bakırın amonyak ve krom ile etkileşimi, formüle diğer iyonların katılımıyla birlikte, farklı reaksiyon koşulları altında çeşitli renklendirme etkileri de üretebilir. Renklendirme formülüne oksidanların eklenmesi reaksiyonu teşvik edebilir, ancak aşırı oksidanlar oksit filmin kalitesini etkileyebilir.

(2) Bakırın Kimyasal Boyama İşlemi

Rengi antika bakırdır. Saf bakır veya bakır kaplama süsleri (bakır kaplamanın kalınlığı 5μm'den fazla olmalıdır) aşağıdaki renklendirme solüsyonuna daldırın ve sürekli çalkalayın. Hızla kahverengiye dönüşecek ve zamanla derinleşecektir. Belirli bir kalınlığa ulaştığında, oksijen çökelmeye başlayacaktır; bu noktada, parlatma için çıkarılmalı, temizlenmeli ve kurutulmalıdır veya renkli parça bir tamburda deri artıkları ile ovulabilir. Dışbükey parçanın yüzey tabakası, orijinal bakır renginin bir kısmını ortaya çıkarmak için taşlanır. Parçalar dışbükey yüzeyden içbükey yüzeye doğru açıktan koyuya doğru bir renk gradyanı sergileyerek zarif bir antika stili yaratacaktır. Bu antik renk tonu uluslararası pazarda el işi süslemelerde tercih edilmektedir. Antik bakır rengini elde etmek için tipik proses spesifikasyonu 40~120g/L bazik bakır karbonat, 200ml/L amonyaktır ve oda sıcaklığında 5~15 dakika reaksiyona girer.

Bakır maviye boyanıyor. İsteğe bağlı bakır mavisi renklendirme işlemi şeması: 130 g/L bakır sülfat, 13 g/L amonyum klorür, 30 ml/L amonyak ve 10 ml/L asetik asit oda sıcaklığında birkaç dakika reaksiyona girer.

Bakır yeşile boyanıyor. İsteğe bağlı bakır renklendirme yeşil işlem şemaları: 32g/L kalsiyum klorür, 32g/L bakır nitrat, 32g/L amonyum klorür, 100°C'nin altında birkaç dakika reaksiyona girin.

Bakır, antik yeşili renklendiriyor. İsteğe bağlı bakır renklendirme antik yeşil işlem özellikleri: 5~10g/L sülfürik asit brokar, 10~15g/L amonyum sülfat, 25~30g/L sodyum tiyosülfat, su 200 ml, 30~50°C altında birkaç dakika reaksiyona girer.

Bakır rengi kahverengi. İsteğe bağlı bakır renklendirme kahverengi işlem özellikleri: 6g/L bakır sülfat, 4g/L bakır asetat, 1g/L şap, 95~100°C altında 10 dakika reaksiyona girer.

Bakır rengi altın sarısı. İsteğe bağlı bakır boyama altın sarısı işlem şemaları: 0,8 g/L potasyum sülfit, 1 g/L amonyum sülfit, 0,3 g/L baryum sülfit, 4 g/L sodyum sülfit, 0,13 g/L potasyum permanganat ve 0,7 g/L hidrojen peroksit oda sıcaklığında birkaç dakika boyunca reaksiyona girer.

Bakır rengi kırmızı. İsteğe bağlı bakır kırmızısı proses şeması: 25 g/L bakır sülfat, 200 g/L sodyum klorür, 50°C altında 5~10 dakika reaksiyona girer.

Bakır rengi siyah. İsteğe bağlı bakır karartma işlemi şemaları: 5~12.5g/L potasyum sülfit ve 20~200g/L amonyum klorür, oda sıcaklığında birkaç dakika reaksiyona girer.

(3) Bakır Alaşımlarının Kimyasal Renklendirme Süreci

Pirinç ile renklendirme nispeten basittir, bakır alaşımlarını bronz, alüminyum ve bant bronz takip eder. Bakır alaşımlarının kimyasal renklendirilmesi el işi takılarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bakır alaşımlı kırmızı renk. İsteğe bağlı bakır alaşımlı kırmızı işlem şemaları: 2g/L demir nitrat, 2g/L sodyum sülfit, 75°C altında birkaç dakika reaksiyona girin.

Bakır alaşımlı turuncu renk. İsteğe bağlı bakır alaşımlı turuncu işlem şemaları: 25 g / L sodyum hidroksit ve 50 g / L bakır karbonat, 60 ~ 75 ℃ altında birkaç dakika reaksiyona girer.

Bakır alaşımlı kahverengi renk. Kahverengi bakır alaşımı için isteğe bağlı proses şeması: 12,5 g/L baryum sülfür, 50°C altında birkaç dakika reaksiyona girme.

Bakır alaşımlı renklendirici çikolata rengi. Çikolata renkli bakır alaşımı için isteğe bağlı işlemler: 25g/L bakır sülfat, 25g/L amonyum nikel sülfat, 25g/L potasyum klorat, 100°C'nin altında birkaç dakika reaksiyona girer.

Bakır alaşımlı antik yeşil renk. Bakır alaşımının eski yeşil rengini elde etmek için isteğe bağlı işlemler: 350 g / L amonyum klorür, 200 g / L bakır asetat, 100 ° C'nin altında birkaç dakika reaksiyona girer.

Mavi renk veren bakır alaşımları. Mavi bakır alaşımları için isteğe bağlı işlemler: 2g/L sodyum sülfit, 1g/L kurşun asetat, 100°C altında birkaç dakika reaksiyona sokun.

Bakır alaşımlı siyah renk. Bakır alaşımını karartmak için isteğe bağlı işlem şeması: 25 g/L bakır sülfat, az miktarda amonyak, 80~90°C altında birkaç dakika reaksiyona girer.

(4) Renklendirme Etkilerini Etkileyen Faktörler

Bakır ve bakır alaşımlı mücevherlerin kimyasal renklendirmesi bazen kararsızdır ve renklendirme etkisini etkileyen ana faktörler aşağıdaki üçüdür.

① Substrat bileşiminin etkisi. Genel olarak, yüksek bakır içeriğine sahip alt tabakaların saf ve çekici bir görünüm elde etme olasılığı daha yüksektir. Bakır içeriği azaldıkça, bakırdan daha reaktif olan diğer alaşım elementlerinin varlığı, korozyon ürünlerinin saflığını ve bakır kaplamanın rengini etkileyecektir. Örneğin, çinko, kalay, alüminyum vb. korozyon ürünleri film tabakasına beyaz hidroksitler karıştırarak film tabakasının beyaz görünmesine neden olacaktır. Bu durumda, stabilizatörlerin içeriği uygun şekilde artırılabilir. Malzemenin metalografik yapısında bir β fazı mevcut olduğunda, zayıf korozyon direnci nedeniyle, şiddetli çukurlaşma meydana gelecek ve çukur açıklıklarında büyük miktarda çinko hidroksit birikmesine neden olarak belirgin beyaz lekelere yol açacak ve malzemeyi kullanılamaz hale getirecektir. Bu durumda stabilizatör içeriğinin azaltılması iyi sonuçlar elde edilmesini sağlayabilir.

② İş parçası yüzey durumunun etkisi. Derin çekilmiş veya derin gerilmiş parçalar için, şiddetli deformasyon alanlarında, 80% mekanik enerji, yüksek kimyasal reaktiviteye sahip olan dislokasyonlar ve boşluklar gibi kristal kusurları şeklinde depolanır ve bu da lokal renk farklılıklarına yol açar. Gerilim giderme tavlaması bu sorunları ortadan kaldırmak için kullanılabilir. Ayrıca, parçaların yüzey pürüzlülüğünün tutarlılığı da renk tutarlılığı üzerinde belirli bir etkiye sahiptir.

③ Özel iklim koşullarının etkisi. Renklendirme solüsyonu uygulandıktan sonra bakır alaşımlı takıların renklendirilmesi, havadaki renk geliştirme reaksiyonu sırasında iklimdeki değişiklikler nedeniyle kararsızlık yaşayabilir. Özel iklimler için yetersiz veya aşırı reaksiyon süresi olabilir, bu da çözülmesi için renklendirme süresinin uygun şekilde kontrol edilmesini gerektirir.

2. Gümüş ve Alaşımlı Takıların Renklendirme Süreci

Gümüş ve alaşımlarının renklendirme işlemi esas olarak dekoratif el sanatları takıları için kullanılır ve yüzeyinde siyah, mavi-siyah, açık gri, koyu gri-yeşil, gri-yeşil, antik gümüş, sarı-kahverengi, yeşil-mavi ve benzeri tonlar oluşturabilen sülfitler oluşturur.

(1) Gümüş Boyama Antik Gümüş Rengi

Seçilebilir gümüş alaşımlı antika gümüş renk işlemi şeması: 25g/L potasyum sülfit, 38g/L amonyum klorür ve 2g/L baryum sülfit, istenen tona ulaşılana kadar oda sıcaklığında reaksiyona girer.

(2) Gümüş Renklendirme Siyah

Siyah işlem şemalı seçilebilir gümüş alaşımı: 15 g/L potasyum sülfür, 40 g/L amonyum klorür ve az miktarda amonyaklı su, istenen tona ulaşılana kadar 80°C altında reaksiyona girer.

(3) Gümüş Renklendirme Mavi-Siyah

Mavi-siyah renk proses şeması ile seçilebilir gümüş alaşımı: 2g/L potasyum sülfür, 6g/L amonyum klorür, istenen renk tonuna ulaşılana kadar 60~80°C altında reaksiyona girer.

(4) Gümüş Renklendirme Mavi ve Sarı

Mavi-sarı proses şeması ile seçilebilir gümüş alaşımı: 1,5 g/L potasyum sülfür, istenen renk tonuna ulaşılana kadar 80°C altında reaksiyona sokulur.

(5) Gümüş Boyama Yeşil

Mavi-yeşil proses şeması ile seçilebilir gümüş alaşımı: 300g/L hidroklorik asit ve 100g/L iyot, istenen renk tonuna ulaşılana kadar oda sıcaklığında reaksiyona girer.

(6) Gümüş Boyama Sarı-Kahverengi

Seçilebilir gümüş alaşımlı sarı-kahverengi proses şeması: 5 g/L baryum sülfür, istenen renk tonuna ulaşılana kadar oda sıcaklığında reaksiyona girer.

3. Çinko ve Alaşımlı Takıların Renklendirme Süreci

Çinko ve alaşımlarının kromat pasivasyon işlemi ile oluşturulan yüzey dönüşüm filmi de renklendirme işlevlerine sahiptir ve genellikle gökkuşağı, çimen yeşili, kahverengimsi sarı, yeşil, askeri yeşil ve siyah gibi çeşitli renklerle sonuçlanır.

(1) Çinko Boyama Siyahı

Seçilebilir çinko kararma işlemi: 10~15 dakika boyunca, 40~50g/L bakır sülfat ve 30~40g/L potasyum klorür oda sıcaklığında reaksiyona girer.

(2) Çinko kırmızıya döner

Seçilebilir çinko kırmızısı proses şeması: bakır sülfat, tartarik asit ve amonyak oda sıcaklığında dakikalarca reaksiyona girer.

(3) Çinko Renklendirici Kırmızı

Seçilebilir çinko renklendirici kırmızı zanaat şeması: 60g/L bakır sülfat, 80g/L sodyum karbonat, 60ml/L potasyum bitartrat, oda sıcaklığında 3~5 dakika reaksiyona girer.

(4) Çinko Alaşımlı Gri Renklendirme

Seçilebilir çinko alaşımı gri kaplama işlemi şeması: 20 ~ 25 g / L bakır sülfat, 50 ml / L amonyak, 30 g / L amonyum klorür, 20 ~ 25 ℃ altında 3 ~ 5 dakika reaksiyona girer.

(5) Çinko Alaşımlı Yeşil Boyama

Seçilebilir çinko alaşımı yeşil işlem şeması: 80~100g/L potasyum dikromat, 25~30g/L sülfürik asit, 150g/L hidroklorik asit, 30~40°C altında 0,5~1 dakika reaksiyona girer.

(6) Çinko Alaşımlı Siyah Boyama

Seçilebilir çinko alaşımı kararma işlemi: 140~160g/L bakır sülfat ve 80~90g/L potasyum klorat 20~25°C altında 3~5 dakika boyunca reaksiyona girer.

4. Paslanmaz Çelik Takıların Oksidasyon Renklendirme Süreci

Paslanmaz çelik eloksal, paslanmaz çelik yüzeyinde eloksallı bir renk katmanı oluşturmayı ifade eder. Işık girişimi yoluyla renk oluşturmak için renksiz ve şeffaf oksit filmi kullanır ve bu film tabakası tarafından oluşturulan dayanıklı bir renk tonu ile sonuçlanır.

Paslanmaz çeliğin oksidasyon yoluyla renklendirilmesi için tipik yöntemler kimyasal ve oksidasyon renklendirme yöntemlerini içerir. Kimyasal renklendirme yöntemleri arasında Inco yöntemi ve Acheson yöntemi bulunmaktadır. Inco yöntemi, çeliğin renklendirilmesi için yüksek sıcaklıktaki bir sülfürik asit çözeltisine daldırılmasını içerir. Buna karşılık, Acheson yöntemi, paslanmaz çelik yüzeyinde ince bir oksit filmi oluşturmak için orta sıcaklıktaki bir çözeltide elektrolizi içerir ve renk, oksit filminin kalınlığı değiştirilerek kontrol edilir. Oksidasyon renklendirme yöntemi, bir oksit filmi oluşturmak için atmosferde veya kontrollü bir atmosferde ısıtmayı içerir; bu yöntem basittir, ancak rengi kontrol etmek zordur, bu nedenle küçük paslanmaz çelik süslemelerle sınırlıdır.

(1) Inco Yöntemi

1972 yılında Inco, asidik çözelti oksidasyon yöntemi için renk yönetimi ve renk arttırıcı film teknolojisini kurmuştur ve işlem adımları aşağıdaki gibidir:

Ön işlem → Su ile yıkama → Renk geliştirme işlemi → Su ile yıkama → Sert film işlemi → Su ile yıkama → Kurutma

Ön işlemden sonra paslanmaz çelik plaka 80~85°C'lik kromik asit ve sülfürik asit karışımı bir çözeltiye daldırılır. Bu işlem, paslanmaz çeliğin yüzeyinde, işlem süresine bağlı olarak kalınlığı yüzlerce ila binlerce arasında değişebilen krom bazlı bir oksit filmi oluşturabilir. Işık girişiminden dolayı renkler çay rengi sırasına göre görünebilir: mavi, altın, mor, yeşil, vb. Oksit filmin büyümesi, yani renk değişimi, paslanmaz çeliğin daldırma potansiyelini değiştirebilir, renk yönetimi için bu potansiyel değişimde ustalaşmak Inco yönteminin (renk geliştirme süreci) ilk özelliğidir. Ancak, renk geliştirme filmi bu aşamada gözeneklidir ve aşınma direnci zayıftır. Bu nedenle, renk geliştirme filmini güçlendirmek için karışık sulu kromik asit ve fosforik asit çözeltisinde katodik elektrolize devam edilmelidir. Bu işlem, gözenekli renk geliştirme filminin gözeneklerini kapatarak aşınma ve korozyon direncini önemli ölçüde artırabilir. Bu, Inco işleminin ikinci özelliğidir (sert film işlemi).

Süreçle ilgili bazı sorunlar nedeniyle, bu teknolojideki rengin kontrol edilmesi zordur ve hammaddeler için yönetim gereksinimleri katıdır.

(2) Acheson Yöntemi

1985 yılında Kawasaki Steel, Acheson yöntemi olarak da bilinen alternatif akım elektroliz yöntemini başarıyla geliştirmiştir. Bu yöntem, paslanmaz çeliğin 60°C'nin altında kromik asit ve sülfürik asit karışımı bir çözelti içinde elektroliz edilmesini ve yüzeyde bir oksit filmi oluşturulmasını içerir. Belirli sayıda tekrarlanan alternatif anot elektrolizi nedeniyle, renklenme ve film sertleşmesi aynı anda meydana gelebilir. Toplam elektrik yükü kontrol edilerek renk kontrolü sağlanabilir. Acheson yöntemi kullanılarak renklendirilen paslanmaz çelik parlak renklere sahiptir ve bronz ve sarı gibi benzersiz renkler sergileyebilir.

Paslanmaz çelik yüzeyinin rengi esas olarak yüzey filminin kimyasal bileşimi, mikro yapısı, yüzey düzgünlüğü, film kalınlığı ve gelen ışığın açısı gibi faktörlere bağlıdır. Genel olarak, ince oksit filmler mavi veya kahverengi, orta kalınlıktaki filmler altın sarısı veya kırmızı, kalın filmler yeşil ve en kalın olanlar siyah görünür. Genel olarak, paslanmaz çeliğin renklendirme işlemi nispeten zordur, yüksek işlem gereksinimleri vardır ve renk homojenliğini kontrol etmek kolay değildir.

5. Alüminyum Alaşımlı Takıların Eloksal İşlemi

Alüminyum alaşımlı mücevherler eloksal yöntemi kullanılarak yaygın bir şekilde renklendirilir. Alüminyum renklendirilmesi en kolay metallerden biridir. Eloksal işlemi sayesinde, alüminyum yüzeyinde kalın ve yoğun bir oksit film tabakası oluşur, bu da alüminyum alaşımının korozyon direncini önemli ölçüde değiştirir ve sertliği, aşınma direncini ve dekoratif performansı artırır. Alüminyum oksit filmleri renklendirme yöntemleri temel olarak elektrolitik renklendirme, kimyasal boyama ve elektrolitik boyamayı içerir.

(1) Electrolytic Coloring Method

Electrolytic coloring is the process of anodizing and coloring completed in the same solution, directly forming a colored oxide film on aluminum alloys. Therefore, the electrolytic coloring method is also known as the one-step electrode coloring method. Electrolytic coloring is caused by the selective absorption of certain wavelengths of light by the film layer while the remaining wavelengths are reflected. The selective absorption is related to the oxidation state of the alloying elements in the film layer or the state of the electrolyte composition combined with the substances in the oxide film.

(2) Chemical Coloring Method

The anodic oxide film of aluminum jewelry can be impregnated and colored with inorganic or organic dyes. The coloring agents are deposited in the upper part of the pores of the oxide film. The most suitable oxide film for coloring is obtained through sulfuric acid anodization.

(3) Electrolytic Coloring Method (Two-Step Electrolytic Coloring Method)

After anodizing aluminum or aluminum alloys, they are immersed in a solution of more expensive metal salts, and coloring is achieved by using alternating current for polarization or direct current for cathodic polarization. Under the action of the electric field, metal ions are reduced and deposited at the bottom of the pores in the oxide film, resulting in the coloring of aluminum and its alloys.

Section V Physical Vapor Deposition Process

Physical Vapor Deposition is abbreviated as PVD. Physical Vapor Deposition is a physical vapor reaction growth method, and the deposition process occurs under vacuum or low-pressure gas discharge conditions. The source of the deposited material is a solid material, which, after “evaporation or sputtering,” generates a new solid material deposition layer on the surface of the part that is completely different in performance from the substrate.

Physical vapor deposition technology is increasingly applied to jewelry, with surface decorative coatings for crafts. The colors of the coatings are diverse, including deep gold, light gold, coffee, antique bronze, gray, black, gray-black, and multicolored, which can significantly improve the appearance color of craft jewelry and enhance characteristics such as wear resistance and corrosion resistance.

1. Classification of Physical Vapor Deposition Processes

Physical vapor deposition processes are divided into several types, including vacuum evaporation coating, ion plating, and magnetron sputtering coating, with the latter two belonging to the category of plasma vapor deposition. The deposition of the film layer occurs under low-pressure plasma gas discharge conditions, where the film layer particles gain higher energy in the electric field, resulting in significant improvements in the organization, structure, and adhesion of the film layer compared to vacuum evaporation coating. With the development of high technology, various new technologies for ion plating and magnetron sputtering coating have gradually matured and are continuously promoted and applied in various fields.

(1) Vacuum Evaporation Coating

Vacuum evaporation coating (evaporation) is vaporizing and evaporating the coating material through high-temperature heating under vacuum conditions and depositing it on the substrate surface to form a solid thin film. Evaporation technology is one of the earlier developed technologies in vacuum coating technology. Compared to sputtering and ion plating, the evaporation method is relatively simple, but under appropriate process conditions, it can produce very pure, thin film coatings with specific structures and properties. Therefore, evaporation technology still plays an important role in optics, semiconductor devices, and plastic metallization fields.

The vacuum evaporation coating has the following technical characteristics:

The vacuum evaporation coating process includes the evaporation of the coating material, the transport of vapor atoms, and the nucleation and growth of vapor atoms on the substrate surface, which consists of evaporation, transport, and deposition.
The deposition vacuum of vacuum evaporation coating is high, generally at 10^-3~10^-5Pa. The film layer particles hardly collide with gas molecules or other metal vapor atoms, reaching the workpiece directly.
The energy of the film layer particles reaching the workpiece is the thermal energy carried during evaporation. Since the workpiece is not biased in vacuum evaporation coating, the metal atoms rely solely on the vaporization heat during evaporation, which is approximately 0.1~0.2eV. Therefore, the energy of the film layer particles is low, the bonding strength between the film layer and the substrate is small, and it isn’t easy to form compound coatings.
The vacuum evaporation coating layer is formed under a high vacuum, and the layer particles in the vapor are atoms state, forming small cores on the surface of the workpiece, growing into a dense structure.
The vacuum evaporation coating layer is obtained under high vacuum conditions. Generally, the coating can only be deposited on the side of the workpiece facing the evaporation source. In contrast, the side and back of the workpiece hardly receive any coating, resulting in poor coating quality.

(2) Magnetron Sputtering Coating

Under certain vacuum conditions, bombarding the surface of a material with charged particles of tens of electron volts or higher kinetic energy allows the atoms of the bombarded material to gain enough energy to escape the binding of the original material lattice and enter the gas phase. This technology is called sputtering technology. The sputtered gas phase elements are used for deposition to form a film, and this deposition process is referred to as sputter coating, as shown in Figure 11-9. When depositing hard coatings, the workpiece needs to be connected to a negative bias power supply called magnetron sputtering ion plating or bias sputtering.

Sputter coating is currently the most widely used coating technology in PVD technology, with the following advantages:

The quality of the sputtered coating is good, and the adhesion to the substrate is very strong.
The application range of sputter coating is wide and suitable for various materials, and high melting point materials can also be easily sputtered.
The thickness distribution of the sputter-coated film is relatively uniform.
The sputtering coating process has good repeatability, is easy to achieve process control automation, and can be produced continuously on a large scale.

(3) Ion Plating

Ion plating is a process that takes place under vacuum conditions, using gas discharge to partially ionize gas or evaporated materials. While the gas ions or ions of the evaporated materials bombard the surface, the evaporated material or its reaction products are deposited onto the substrate.

In the following aspects, Ion plating combines the fast deposition rate of evaporation plating with the surface cleaning characteristics of ion bombardment in sputtering plating.

The film layer has good adhesion to the substrate and dense film structure.
It can improve the film’s ability to cover complex shaped surfaces, also known as the diffraction capability during the film deposition process.
The controllable parameters of the film layer organization are numerous, the overall energy of the film layer particles is high, and it is easy to perform reactive deposition, allowing for the acquisition of compound coatings at lower temperatures.

2. The Application of PVD Coating Technology in the Jewelry Industry

Most metal compound films prepared by PVD coating technology have high hardness and vibrant colors. Among them, the nitrides of transition metals are increasingly valued due to their higher hardness and excellent wear and corrosion resistance, making them widely used as decorative coatings. By adjusting the experimental materials and sample processes for coating, various colors can be produced besides bright red, such as gold-like TiN, ZrN films, black TiC films, silver CrCN films, red BeC films, gem blue Ti₂O films, and brass-colored ZrN films, among others. The golden-yellow TiN and ZrN films are widely used in the decorative field due to their excellent physical, chemical, and mechanical properties.

2.1 Zirconium Nitride Decorative Coating

(1) Pre-Treatment for Coating

The vacuum coating process requires a high level of cleanliness for the sample surface and the vacuum furnace chamber, which is necessary for obtaining high-quality film layers. Therefore, the samples must be cleaned, and the vacuum furnace must be cleaned before coating.

Cleaning the sample surface is key to film formation. The sample surface must be clean and free of rust spots and oil stains, so the sample should be strictly cleaned before entering the furnace to remove oil, dirt, rust, and moisture. The cleaned sample should not be touched by hand to prevent secondary contamination.

The pre-treatment process flow for workpiece coating is as follows:

Ultrasonic cleaning (1% metal cleaning agent), temperature: 50℃, time: 3 minutes.
Ultrasonic cleaning (5% metal cleaning agent), temperature: 50℃, time: 2 minutes.
Hot water cleaning, temperature: 50℃, time: 30 seconds.
Rinse with cold water at room temperature for 30 seconds.
Rinse with deionized water at room temperature for 20 seconds.
Alcohol dehydration.
Drying or air drying.
Cleaning of the vacuum furnace. Wipe the dirt, attachments, and deposits inside the vacuum furnace with a dry cloth, and use a scraper to remove attachments from the corners.

(2) Coating Process Flow

① Pre-evacuation. After the sample is placed in the vacuum chamber, close the furnace door, turn on the mechanical pump for rough pumping, and when the vacuum reaches 0.1 Pa, turn on the oil diffusion pump for fine pumping. The vacuum process ends when the vacuum in the chamber reaches 6.5×10^-3Pa.

② Glow discharge cleaning. The function of glow discharge cleaning involves many electrons moving toward the anode during the cleaning process. The high-speed movement of electrons ionizes the argon gas in the vacuum chamber, creating a glow phenomenon and generating softer argon ion movement. The moving argon ions, under the influence of the biased electric field, bombard the surface of the workpiece, colliding and removing the adsorbed gases and impurity atoms from the surface, exposing a clean surface of the workpiece material. At the same time, it increases the micro-roughness of the workpiece surface, which is beneficial for enhancing the bonding strength between the film layer and the workpiece. After introducing a certain argon gas flow to raise the pressure to 4×100Pa in the furnace, the bias power supply applied to the workpiece is turned on (the voltage and pulse duty cycle are adjustable). Here, the bias value is positive, and argon ions are used to clean the furnace wall, target surface, workpiece, and turntable. The cleaning time is determined based on the material and cleanliness of the workpiece.

③ Main bombardment. The role of the main bombardment is to apply a negative bias to the workpiece, which accelerates a large number of target material ions that are sputtered out. Positively charged target material ions move towards the workpiece under the influence of the negative bias, forming high-speed ion clusters with considerable energy. These ion clusters perform a certain degree of cleaning, activation, and implantation on the workpiece. The effect of the main bombardment: a large number of metal ions are implanted into the surface of the workpiece, and the implanted ions cause lattice restructuring with the substrate. Some metal ions with slightly lower energy levels produce a diffusion layer due to smaller implantation forces. Ions moving toward the workpiece may collide with it, and some will sputter and eject due to lower energy levels or differing incident angles. These ions will then collide with the next moving ions, forming secondary energy-level ions that ultimately deposit on the surface of the workpiece.

After cleaning, the vacuum chamber continues to evacuate to achieve 6.5×10^-3Pa. Then, a certain flow rate of argon gas is introduced to achieve a total pressure of 0.3 Pa in the furnace; the values of pulse bias and duty cycle are adjusted (specific values depend on the requirements of the film layer); the power (voltage, current) of the cathode target’s intermediate frequency power supply is set to a certain value; the sample is subjected to main bombardment, with the bombardment time determined by process requirements.

④ Adding nitrogen gas for deposition coloring. At the end of the main bombardment process, an appropriate flow of reaction gas N2 will be introduced (at this time, the vacuum degree will slightly decrease). Manually adjust the nitrogen flow meter’s potentiometer to control the nitrogen flow based on the partial pressure of nitrogen (percentage) displayed by the mass spectrometer. At this time, the pulse bias, duty cycle, and the power (voltage, current) values of the cathode target’s intermediate frequency power supply can be adjusted according to process requirements; the sample is subjected to deposition coloring, and the deposition time is determined based on process requirements. In this way, metal ions will move towards the workpiece under appropriate bias, and during the movement, they will collide with the reaction gas to form a metallic compound film. At the same time, the movement speed will also decrease and deposit on the surface of the workpiece.

⑤ Passivation. The role of passivation is that the freshly coated film layer is a relatively active structure with a certain temperature. If it comes into contact with the atmosphere immediately, it will react again, causing a color change. Therefore, after the coating is completed, it should be cooled down, and a suitable amount of argon gas should be introduced, which protects the surface film layer of the workpiece with inert gas, allowing the film layer to be more stable with the temperature decreasing; on the other hand, it allows the target surface to absorb a large amount of argon gas and become saturated, thereby maintaining a fresh target surface and preventing the target surface from absorbing other gases after being filled with atmosphere, thus protecting the sputtering target surface from contamination. The maximum argon gas flow during the filling process is about 2 minutes.

⑥ Inflatable cooling. When the temperature of the vacuum chamber drops to 120℃, it introduces air to atmospheric pressure.

⑦ Opening the furnace and take out the sample. Open the furnace door, put on clean gloves to remove the sample, and seal the sample for color measurement, film thickness measurement, and Auger semi-quantitative analysis.

(3) Color Control of Zirconium Nitride Film

As a decorative ZrN gold-like film, the color of the film layer is particularly crucial. Due to the numerous process parameters of the medium-frequency reactive magnetron sputtering technology, many factors affect the film’s color. Under certain other process parameters, the nitrogen partial pressure and sputtering power are vital in the film’s color. As the nitrogen partial pressure increases, the color of the ZrN film changes from silver-white→light yellow→gold yellow→reddish gold→deep red. As the sputtering power increases, the color of the ZrN film changes from deep yellow→gold yellow →light yellow. By comparing the colors of ZrN films with those of gold and gold alloys, the desired gold yellow can be obtained by adjusting the nitrogen partial pressure during deposition.

2.2 Titanium Nitride Decorative Coating

(1) Magnetron Sputtering Technology for the Deposition of Titanium Nitride Process

① Install the workpiece. After installing the workpiece on the workpiece fixture, close the coating chamber.

② Vacuum extraction. Start the vacuum pump, and when the vacuum degree reaches 6 Pa, open the diffusion high spring and extract the vacuum to achieve 6×10^-3Pa.

③ Baking heating. Turn on the baking heating power supply to heat the workpiece to the predetermined temperature.

④ Bombardment purification. Introduce working gas into the coating chamber, maintain a vacuum degree of 1~3Pa, bombardment voltage of 1000~3000 V, the workpiece generates glow discharge, argon ions bombard and purify the workpiece, bombardment for 10~20 minutes.

⑤ Titanium nitride deposition. First, deposit the base layer, reduce the workpiece bias to about 500 V, introduce argon gas, and adjust the vacuum to 0.3~0.5Pa. Turn on the magnetron sputtering target power supply. A glow discharge occurs on the target surface, and a high-density flow of argon ions ejects titanium atoms from the target surface. Next, deposit the titanium nitride coating, requiring the introduction of nitrogen gas, with the vacuum maintained within the range of 0.5~0.7Pa. Due to the balanced metal ionization rate of the magnetron sputtering being only 5%~10%, the reactivity of the metal is relatively low, resulting in a narrow process range (nitrogen content) for obtaining nitrogenized needle-like compounds coating. Compared to glow discharge, to achieve high-quality titanium nitride coatings, it is essential to strictly control the amount of titanium sputtering and the argon-nitrogen ratio. Otherwise, the deposition rate will be very low, and the color will be difficult to control.

⑥ Remove the workpiece. When the film thickness reaches the specified requirements, inflate the coating chamber, open the coating chamber, and remove the workpiece.

(2) The Effect of Process Parameters on the Properties of Titanium Nitride Films

① The effect of deposition temperature on the properties of nitride thin films. The deposition temperature affects the hardness and structure of TiN coatings; the hardness and adhesion of the TiN film deposited near 500℃ are the highest. Excessive and high temperatures are detrimental to the surface hardness of the TiN film. If the deposition temperature is too low, it reflects a short pre-sputtering time or low sputtering energy, affecting the film’s density, leading to insufficient nucleation of the TiN film and coarsening of the structure, resulting in a decrease in hardness. Conversely, if the deposition temperature is too high, it can cause overheating on the sample surface. Suppose the deposition temperature exceeds the tempering temperature of the substrate material. In that case, it will reduce substrate hardness, preventing a good bond with the film and causing a decrease in film hardness. Therefore, increasing the deposition temperature is beneficial for improving the hardness of the TiN film, provided that the sample surface does not overheat.

② The effect of deposition voltage on the properties of titanium nitride films. As the deposition voltage increases, the fracture morphology of the prepared TiN films becomes finer, and the microhardness and the deposition rate of the films increases. Increasing the discharge voltage under the same deposition conditions also means enhancing the plasma intensity, which promotes the chemical reactions in a direction favorable for product formation. Therefore, increasing the deposition voltage can increase the deposition rate of TiN films.

③ The effect of the workpiece on the performance of titanium nitride films. The quality of the film’s performance on the workpiece is not only related to the properties of the film itself but also to the properties of the workpiece material, especially the hardness of the workpiece material. Hard films exhibit their superior wear resistance only on relatively hard substrate materials. If the hardness of the substrate material varies, the bonding strength between the TiN film and the substrate will also differ. The greater the substrate hardness, the better the bonding between the TiN film and the substrate. In practical applications, efforts should be made to maintain a high hardness of the substrate material under certain deposition temperature conditions to improve the quality of the film. The smaller the surface roughness of the substrate, the higher the bonding strength between the titanium nitride film and the substrate, with polishing being the best for substrate surface roughness.

Section VI Enamel Craftsmanship

Enamel is a beautiful and colorful craft art made by attaching various colored glazes to a metal base (using materials such as gold, silver, copper, titanium, etc.) and firing it at high temperatures. Enamel colors are vibrant, have a gem-like luster and texture, resist corrosion, wear, and high temperatures, are waterproof and moisture-proof, are hard and solid, and do not age or deteriorate. Enamel has a long history of application in craft jewelry; in ancient centuries, it was used in the design of various decorative items for jewelry boxes, and by the 15th century, watchmakers incorporated it into watchmaking, adding bright colors to watches. The meticulous firing methods of enamel are intriguing, and its rich color expressiveness has pushed it to the forefront of fashion trends. Enamel jewelry wins with color and often attracts the attention of jewelry designers, especially when enamel is used for surface decoration on metal jewelry, greatly enhancing the artistic expressiveness of the pieces.

Enamel is commonly known as “Shaoqing” in southern China, “Shaolan” in northern China, and “shippō-yaki” in Japan.

The processing methods of jewelry enamel are divided into three types: painted enamel, champlevé enamel, and cloisonné enamel.

(1) Painted Enamel

The enamel painting craft originated in Western Europe and France and was brought to Guangdong by European merchants and missionaries during the Kangxi period of the Qing Dynasty. The art of painted enamel was first manufactured in Guangdong, where it is commonly referred to as “Shaoqing,” “Guang enamel,” or “Foreign enamel.” The emperor and ministers quickly appreciated and valued this exceptionally exquisite craft upon its arrival in China. During the Qing Dynasty, Emperors Kangxi, Yongzheng, and Qianlong established enamel workshops in both the Beijing Imperial Palace and Guangdong, and they frequently selected outstanding enamel painters from Guangdong to serve in the capital, producing large quantities of enamelware and enamel jewelry for royal use.

Painted enamel is the most difficult of the three main types of enamel techniques. The biggest advantage of painting directly on metal is that the patterns and lines can be richer, allowing for more detailed and complex designs that are unrestrained. However, omitting the step of using metal wire to outline will greatly increase the difficulty of firing the enamel. First, there is the issue of color mixing between different colors; without metal wire to separate the different colors, if the enamel materials are not mixed properly, it can lead to a chaotic situation of color bleeding.

Making painted enamel involves applying several layers of white glaze, or porcelain white, onto a metal base. Porcelain white is a white solid that must be ground into powder and mixed with appropriate water. A small brush can be applied evenly on the metal base. The firing temperature for porcelain is generally between 720~820℃. After sintering, a white base plate is obtained, and various colors of enamel are painted on this base plate, intricately depicting patterns like in oil painting. The biggest issue is color mixing; if the colors are mixed too much, the patterns will become blurred after sintering, ruining the artwork. Therefore, after depicting a section, it must be sintered first. The next section can be painted, followed by another sintering, which must be repeated until the work is completed. Sometimes, it requires dozens of repetitions of sintering, and if it gets damaged at any point, the entire piece will be ruined, making the craft of painted enamel highly valuable.

(2) Cloisonné Enamel

The cloisonné enamel technique is relatively complex, yet it is the most familiar and proudest enamel craft for the Chinese, with the famous “Jingtai Blue” being a type of cloisonné enamel. Its characteristic is that metal wires are first used on a metal base to outline the pattern, fixed with a natural adhesive, and then welded onto the metal base. Different colors of enamel glaze are then filled into the outlined contours made from finely ground minerals and metal oxides. The metal pieces are placed in a special furnace at a temperature of 800℃ for firing, causing the glaze to change color due to the high temperature. Since different metal oxides require different temperatures to change color, the enamel pieces may undergo multiple firings. Finally, the metal wires are smoothed, and a colorless transparent protective agent is applied for protection.

(3) Champlevé Enamel

The technique is similar to cloisonné enamel. The surface patterns of metal ornaments are formed using techniques such as engraving, stamping, or etching. First, patterns are carved on the metal base, leaving grooves within the carved outlines. To create vivid patterns with lines of varying thickness, the enamel painter grinds the enamel paint into a powder, mixes it with a small amount of water, and then fills the grooves with enamel, brushing a thin layer of painted patterns. Once completed, it is left to air dry and then placed in a high-temperature kiln above for firing, with each layer of paint needing to be fired for 40~60 seconds in the high-temperature kiln of 800℃. After multiple repetitions of filling with enamel and firing and polishing, a smooth and lustrous work is ultimately formed.

Section VII Resin Casting Process

The resin casting process is widely used in popular jewelry. According to the nature of the resin, it is divided into two main categories: soft resin and hard resin. Soft resin has a lower hardness and is not suitable for grinding and polishing but can be used for surface coating of craft jewelry; hard resin has a high hardness and can be processed by grinding and polishing to achieve a smooth and shiny effect.

Generally, epoxy resin crystal drop glue is used, which is composed of high-purity epoxy resin, curing agents, and other substances. Its cured product has the characteristics of being water-resistant, chemically resistant, and crystal clear. In addition to providing good protection for the surface of craft ornaments, this crystal drop glue can also enhance the surface gloss and brightness. Adding various pigments to the glue can form a rich color series, further enhancing the surface decorative effect, making it suitable for surface decoration and protection of crafts made from materials such as metal, ceramics, glass, and acrylic.

Epoxy resin has a surface effect similar to enamel and is often used as a faux enamel product, sometimes referred to as “soft enamel.” However, there are significant differences between the two. Enamel is made from enamel pigments fired at high temperatures; it is very hard and stable, has good durability, and does not age or deteriorate, but is prone to metal oxidation and softening, making it unsuitable to use for ornaments inlaid with gemstones; resin belongs to the category of organic compounds made from plastic. Products of this type of plastic resin do not need to be sintered in a high-temperature furnace to achieve color. It is sufficient to apply liquid color resin on the metal and let it air dry naturally or dry it in a baking box, making the production simple and not harmful to the metal, suitable for the final treatment of inlaid gemstone jewelry. However, due to the material properties of the resin, it is not durable, not heat-resistant, and is prone to corrosion and wear. After a certain period, it is likely to show aging, fading, and loss of luster. It is of lower grade and does not retain value. The basic process of resin is as follows.

First, prepare the necessary tools and equipment, such as weighing instruments, glue adjusting tools, workpiece carriers, drying equipment, and the workpieces for the dripping glue operation.
Place or adjust the balance scale (electronic scale), oven, workpiece carrier, and workbench level.
Weigh A glue using a dry and clean wide-mouth flat container while proportionally weighing B glue (generally at a weight ratio of 3:1)
Use a round glass rod (or round wooden stick) to stir the AB mixture to the left, right, or in a clockwise or counterclockwise direction. At the same time, the container (vessel) is preferably tilted at an angle of 45° and continuously rotated, stirring for about 1~2 minutes.
Pour the mixed AB glue into a soft plastic bottle with a pointed nozzle for dripping, and drop the glue onto the desired accessory position.
When the area of the resin drop is slightly larger, or the amount of resin is relatively more, to accelerate the elimination of bubbles in the glue, a gas torch fueled by liquefied gas can be used to promote defoaming. During defoaming, the torch’s flame should be adjusted to a complete combustion state, and the flame should ideally be kept about 25 cm away from the surface of the workpiece. The movement speed of the torch should not be too fast or too slow; a moderate speed should be maintained.
After the bubbles are eliminated, the workpiece can be placed horizontally in the oven for heating and curing. The temperature should first be adjusted to 40℃ around 30 minutes and then raised to 60~70℃ until the glue is fully cured.

Section VIII Etching Technology

Etching is the process of removing unwanted metal to a certain depth using chemical methods. Its principle is similar to the production of circuit boards, where the metal parts to be retained are covered with an acid-resistant coating, and then an acidic solution is used to etch away the unwanted metal parts; the processing of negative patterns is exactly the opposite of that of positive patterns.

The etching process is suitable for the processing and producing antique-style crafts and jewelry with special surface style requirements. In recent years, the export volume of metal paintings, crafts, and hollow art pieces processed by etching methods in our country has greatly increased, becoming a new branch of craft jewelry.

Etching processes can be divided into chemical etching, electrolytic etching, laser etching, and ultrasonic etching.

1. Chemical Etching Process

Cover the areas that need not be etched with a corrosion-resistant coating, then immerse the workpiece in a special etching solution. The formula for the solution is shown in the table 11-2. Ensure that the areas to be etched are in full contact with the solution, and if necessary, heating and stirring can be applied. Control the etching time based on the required etching depth and the etching rate obtained from experiments to achieve the desired etching result.

Table 11-2 Partial Metal Etching Solution Formulas

Ingredients and process conditions	Etching stainless steel	Etching copper alloy	Etching aluminum
Ferric chloride	600 ~ 800	600 ~ 650	450 ~ 550
Hydrochloric acid/(g・L ^-1)	80 ~ 120
Phosphoric acid/(g・L ^-1)	20 ~ 30
Copper sulfate/(g・L ^-1)			200 ~ 300
Sulfuric acid/(g・L ^-1)		90 ~ 100	10 ~ 20
Nitric acid/(g・L ^-1)		8 ~ 12
Etching accelerator/(g・L ^-1)	80 ~ 100
Sıcaklık/℃	10 ~ 45	15 ~ 50	20 ~ 40
Time/min	15 ~ 20	10 ~ 15	10 ~ 20

Chemical etching is divided into immersion and spray etching. Immersion is mainly used to process small etched workpieces, allowing multiple pieces to be processed simultaneously. The spray method involves continuously spraying the etching chemical solution onto the etched areas of the metal surface. This method is suitable for making large workpieces, allowing the solution to fully contact the metal to cause corrosion and dissolve the metal that needs to be etched.

2. Electrolytic Etching

The metal parts to be electrochemically etched are in full contact with the solution, with the workpiece serving as the anode and another corrosion ~ resistant metal plate as the cathode, then current is applied. The metal in the etched areas dissolves under the combined action of the electrolyte solution and the anodic current, also known as electrochemical corrosion dissolution, resulting in the desired text or patterned etching pits. The duration of the corrosion can determine the depth of the etching. Since electrochemical etching is caused by the chemical action of the solution and the dissolving action of the current, the etching speed is fast, allowing for deeper pits to be easily obtained, and the production efficiency is high, making it suitable for the manufacture of workpieces that require deep etching.

Section IX Nano ~ Spraying Plating Technology

The nano mirror spray plating technology uses spraying processes to achieve electroplating effects (gold, silver, copper, chrome, nickel, colorful plating, etc.). It is a new emerging technology following electroplating and vacuum plating, requiring only a spray gun for direct application. The process is simple and environmentally friendly, with no three waste emissions, low cost, and no need for a conductive layer. This technology widely applies to materials such as metal, glass, resin, plastic, ceramics, and gypsum. The processing colors can be customized, and localized spraying is possible. Using special equipment and advanced materials, we can make more than 100 kinds of high ~ brightness mirror effects on various plastic products, resin, metal and glass, ceramics, wood, composite materials, and other materials, such as gold, red gold, 24K gold, platinum, silver, Christmas red, soft green, jewel blue, bronze, red bronze, black, brown and so on.

1. The Principle of Nano ~ Spraying and Plating

Nano ~ spraying plating is the process of depositing metal through a redox reaction that occurs when a suitable solution is sprayed onto the surface of a plated part that has been activated. Two spray nozzles on the spraying equipment spray simultaneously; one sprays a metal salt solution containing metal ions, which can be Ag^+-, Cr^3+-, Ni^2+-, and Cu^2+-, while the other sprays a reducing agent solution that reduces the metal ions. The two solutions 15~25 cm from the sprayed part, attaching to the surface of the plated part in a mixed state, and deposit metal crystals with a crystal grain size at the nanoscale, which has a strong reflective effect on light, forming a bright nanoscale mirror surface.

2. Characteristics of Nano ~ Spraying Plating

(1) Green and environmentally friendly. No three waste emissions, non ~ toxic and harmless, no harmful heavy metals.

(2) Low investment and low cost. Compared to electroplating, the equipment investment is small, and there is no need to equip a wastewater treatment system.

(3) The operation is both safe and simple, with high efficiency. There will be no harm if the operator accidentally sprays it on their hands or other body parts. There is no need for water electroplating treatment and complex preliminary conductive layer treatment.

(4) It can be positioned for spray plating and can spray plate in different colors on the same product. Various colors at will.

(5) The processed parts are not limited by size and shape, are not restricted by various materials, can be recycled, and save resources.

(6) The application range of color diversity is extensive. The sprayed products can be coated with gold, silver, chrome, nickel, or sand ~ colored mirror effects. They can also be coated with various other colors, such as golden yellow, brass color, antique gold yellow, cannon copper color (red, yellow, purple, green, blue), and other high ~ gloss effects. It can be sprayed on various materials such as metal, resin, plastic, glass, ceramics, acrylic, and wood, and can be widely used in various surface decoration industries such as crafts and jewelry.

(7) Products made with nano ~ spraying have excellent adhesion, impact resistance, corrosion resistance, weather resistance, wear resistance, scratch resistance, and good rust prevention capabilities.

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

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!

Bir yanıt yazın Yanıtı iptal et

POSTALAR Kategoriler

Mücevher Üretimi Desteğine mi İhtiyacınız Var?

Sorgunuzu Sobling'e Gönderin

Merhaba canım,

Birlikte büyüyelim!

Beni takip edin.

Neden Sobling'i Seçmelisiniz?

SERTİFİKALAR

Sobling Kalite Standartlarına Saygılıdır

En yeni gönderiler

Şekil 1-3-102 Hasat Edilmiş Yüksek Kaliteli Çekirdeksiz İnciler

İncinin Oluşum Nedenleri, Yetiştirilmesi ve Sınıflandırılması Nedir?

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı 14 Ekim 2024

Kültür incileri veya doğal inciler, istiridye ve midyelerde oluşur. Güney Denizi, Tahiti, Akoya ve tatlı su gibi farklı türleri vardır. Nasıl büyüdüklerini, tarihçelerini ve mücevher işiniz için onları mükemmel yapan şeyleri öğrenin. Mağazalar, tasarımcılar ve eşsiz incileri seven herkes için harika.

Daha Fazla Oku "

Farklılıklar: 925 ayar gümüş, Tayland gümüşü, Tibet gümüşü, Argentium Sterling gümüş

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı 15 Aralık 2022

Bu makale gümüş malzeme ve gümüş takılardan ve 4 çeşit gümüş malzemenin farkından bahsediyor: 925 ayar gümüş, Tayland gümüşü, Tibet gümüşü, Argentium Sterling gümüşü

Daha Fazla Oku "

Şekil 4-15 Bir Balmumu Model Ağacının Yukarıdan Aşağıya Dikilmesi

Altın, Gümüş ve Platin Takıların Dökümü için Balmumu Model Ağaçlar Nasıl Yapılır?

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı Ocak 6, 2025

Takip etmesi kolay kılavuzumuzla mücevher dökümü için balmumu ağacı kalıplarının nasıl oluşturulacağını öğrenin. Yolluk tasarımı, balmumu kalıp yerleştirme ve balmumu kaynak makinesi gibi araçların kullanımı gibi temel adımları kapsar. Döküm tekniklerini geliştirmek ve yüksek kaliteli altın, gümüş ve platin takılar üretmek isteyen kuyumcular, tasarımcılar ve perakendeciler için mükemmeldir.

Daha Fazla Oku "

Adım 13 Bir "Sağ Küpe Kolye Rengi" katmanı oluşturun. Denizatı şeklindeki sağ kolyeyi renklendirmeye devam edin. Adım 14 Bir "İnci Rengi" katmanı oluşturun. İncilerin temel rengi olarak macenta uygulayın. Gölgeleri / vurguları tanımlayın. Genel açık-koyu kontrastını ve renk dengesini ayarlayarak tamamlayın.

Takı Tasarımı için Temel Beceriler Nelerdir? Malzemeler, Teknikler ve Görsel Sunum?

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı 17 Nisan 2025

Bu kılavuz mücevher mağazaları, stüdyolar, markalar, tasarımcılar ve satıcılar için mükemmeldir. Elmas, inci, yeşim taşı ve metaller gibi farklı malzemeler kullanarak mücevherlerin nasıl çizileceğini ve tasarlanacağını kapsar. Kalemler, suluboyalar, keçeli kalemler ve tabletlerle eskiz yapma, renklendirme ve 3D görünümler oluşturma tekniklerini adım adım öğrenin. Özel parçalar ve ünlü tasarımları için idealdir.

Daha Fazla Oku "

Şekil 2-11 Markayı vurgulamak için çarpıcı kırmızının kullanılması

Mükemmel Kuyumcu Vitrini ve Alanı Nasıl Tasarlanır?

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı 10 Nisan 2025

Bu kılavuz, kuyumcu mağazası tasarımı ve teşhirinin temel yönlerini kapsamaktadır. Dış görünüm, girişler, aydınlatma ve vitrinler hakkında ipuçları içerir. Mağaza düzenini nasıl ayarlayacağınızı, malzemeleri nasıl seçeceğinizi ve güvenli teşhirleri nasıl oluşturacağınızı öğrenin. Mücevher mağazaları, markalar, tasarımcılar ve online satıcılar için idealdir.

Daha Fazla Oku "

Şekil 3-7 Baskın dalga boyu ve doygunluk ilişki diyagramı

Değerli Taşlar Neden Birden Fazla Renge Sahiptir? Kristal Alan Teorisi & Moleküler Orbital Teorisi & Enerji Bandı Teorisi

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı Kasım 11, 2024

Yakutları kırmızı ve zümrütleri yeşil yapan değerli taş tonlarının ardındaki sırları ortaya çıkarın. Bu kılavuz metal iyonlarının, kristal alanlarının ve yük transferinin değerli taşların parlaklığı üzerindeki etkisini ortaya koymaktadır. Mücevher tasarımcıları, perakendeciler ve özel mücevherlere değer verenler için vazgeçilmez.

Daha Fazla Oku "

Sentetik Değerli Taşlar Nedir? - Temel Tanım ve Sınıflandırma, Üretim Süreci ve Gelişim Tarihçesi

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı Kasım 5, 2024

Yapay taşlar, doğal taşlarla aynı ışıltıyı ancak daha düşük maliyetle sunarak mücevher sahnesini ele geçiriyor. Nasıl yapıldıklarını, değerlerini ve neden hem tasarımcılar hem de perakendeciler için en iyi seçenek olduklarını öğrenin. Yüksek kaliteli, uygun fiyatlı mücevherler sunmak isteyen özel mücevherler ve e-ticaret satıcıları için mükemmeldir.

Daha Fazla Oku "

Mücevheri göz alıcı yapan şey: Takı Yapımında Kullanılan Değerli ve Yaygın Metaller

Heman - Mücevher Ürünleri Uzmanı Kasım 21, 2024

Hangi metaller mücevher için mükemmeldir? Altın, gümüş ve platin gibi değerli metallerin sırlarını ortaya çıkarın ve sınıflandırmaları ile işaretleri hakkında bilgi edinin. Bu metallerin neden değerli olduğunu ve yaygın metallerin mücevher yapımında nasıl bir rol oynadığını anlayın. Bu kılavuz, kuyumculuk sektöründe metal seçiminde ustalaşmak isteyen herkes için vazgeçilmezdir.

Daha Fazla Oku "

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

Öne Çıkan Ürünler

ürünler kategori̇si̇

malzeme kategorisi

Yüzey İşlem Teknikleri ile Mücevherlerinizi Nasıl Geliştirebilirsiniz?

Yüzey İşlem Teknikleri ile Mücevherlerinizi Nasıl Geliştirebilirsiniz?

Mücevherat için Yüzey İşlemlerinde Uzmanlaşma: Parlatmadan Nano Püskürtmeye

İçindekiler

Bölüm I Parlatma Teknolojisi

1. Mekanik Parlatma

2. Kimyasal Parlatma

3. Elektrokimyasal Parlatma

Bölüm II Elektrokaplama Süreci

1. Mücevherat için Elektrokaplama Hakkında Temel Bilgi

2. Elektrolizle Kaplanmış Bakır ve Bakır Alaşımları

2.1 Sülfat ile Bakır Kaplama

2.2 Pirofosfat Bakır Kaplama

2.3 İmitasyon Altın Elektrokaplama

3. Elektroliz Nikel

3.1 Parlak Nikel

3.2 Elektrolizle Kaplanmış Siyah Nikel ve Tunç Saten

3.3 Elektrolizle Kaplanmış İnci Nikel

4. Elektrolizle Kaplanmış Gümüş ve Gümüş Alaşımları

4.1 Siyanürlü Gümüş Kaplama

4.2 Gümüş Kaplamanın Renk Değiştirmesi

4.3 Gümüş Kaplamalı Tabaka Renk Bozulmasını Önleyici İşlem Süreci

5. Elektrolizle Kaplanmış Altın ve Altın Alaşımları

5.1 Siyanürlü Altın Kaplama

5.2 Siyanürsüz Altın Kaplama

6. Elektrokaplama Rodyum

Bölüm III Kimyasal Kaplama Süreci

1. Kimyasal Kaplamanın Özellikleri

2. Kimyasal Kaplama Prensibi

3. Kimyasal Altın Kaplama

4. Kimyasal Nikel Kaplama

5. Kimyasal Bakır Kaplama

6. Kimyasal Kaplama Örneği: Yaprak Damarlarının Elektrokaplanması

Bölüm IV Popüler Takılar için Kimyasal ve Elektrokimyasal Dönüşüm Filmi Süreci

1. Bakır ve Bakır Alaşımlı Süs Eşyalarının Kimyasal Renklendirme Süreci

2. Gümüş ve Alaşımlı Takıların Renklendirme Süreci

3. Çinko ve Alaşımlı Takıların Renklendirme Süreci

4. Paslanmaz Çelik Takıların Oksidasyon Renklendirme Süreci

5. Alüminyum Alaşımlı Takıların Eloksal İşlemi

Section V Physical Vapor Deposition Process

1. Classification of Physical Vapor Deposition Processes

2. The Application of PVD Coating Technology in the Jewelry Industry

2.1 Zirconium Nitride Decorative Coating

2.2 Titanium Nitride Decorative Coating

Section VI Enamel Craftsmanship

Section VII Resin Casting Process

Section VIII Etching Technology

1. Chemical Etching Process

2. Electrolytic Etching

Section IX Nano ~ Spraying Plating Technology

1. The Principle of Nano ~ Spraying and Plating

2. Characteristics of Nano ~ Spraying Plating

Heman

Bir yanıt yazın Yanıtı iptal et

POSTALAR Kategoriler

Mücevher Üretimi Desteğine mi İhtiyacınız Var?

Beni takip edin.

Neden Sobling'i Seçmelisiniz?

Sobling Kalite Standartlarına Saygılıdır

En yeni gönderiler

Menü

Müşteri Hizmetleri

GET En yeni ürünler kataloğu

10% Kapalı!!!

Haber bültenimize katılın

Nihai Ticari Kaynak Bulma Rehberi