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Verfahren zur galvanischen Abscheidung von
Gold-Kupfer-Kadmium-Legierungen
Zur galvanischen Abscheidung von Goldlegierungen werden vorwiegend Bäder benutzt, welche das
Gold und die Legierungsmetalle, wie z. B. Silber, Kupfer, Kadmium, Nickel, in Form der cyanidischen
Komplexsalze enthalten. Dickere Niederschläge aus derartigen Bädern fallen meistens mehr oder weniger matt aus. Bei geeigneter Zusammensetzung des Bades und geeigneter Stromdichte kann man unter günsti- gen Umständen auch mehr oder weniger glänzende Abscheidungen erhalten, doch bedürfen diese in fast allen Fällen noch mechanischer Nachbearbeitung, um den besonders in der Schmuckwaren- und Uhrenin- dustrie gestellten Anforderungen an den Glanz genügen zu können.
Die Anwendung periodisch umgepolten Gleichstroms zur Verbesserung der Glätte und des Glanzes gal- vanischer Niederschläge, z. B. von Goldniederschlägen. ist bekannt. Die Anwendung der periodischen
Stromumkehr auf die galvanische Abscheidung von Goldlegierungen bringt jedoch nicht ohne weiteres Vor- teile.
Auch bei Anwendung von anodischen Stromdichten, welche grösser als die kathodische Stromdichte sind, lassen sich hochglänzende Gold-Kupfer-Kadmium-Legierungen nur beim Einhalten bestimmter Badzusammensetzungen und bestimmter Zeitfolgen kathodischer und anodischer Schaltung erzielen.
So wurde überraschenderweise gefunden, dass man hochglänzende, keiner mechanischen Nachbearbeitung bedürfende Gold-Kupfer-Kadmium-Legierungsniederschläge aus cyanidischen Bädern erhält, wenn das Bad 1-3 g/l Gold als Kaliumgoldcyanid, 5 - 15 vorzugsweise 8 - 13 g/l Kupfer als Kaliumkupfer- cyanid oder Natriumkupfercyanid,
0, 1 - 0, 8 g/l Kadmium als Kaliumkadmiumcyanid oder Natrium- kadmiumcyanid und
3 - 8 g/l freies Cyanid, berechnet als Kaliumcyanid, bei einem pH-Wert von 9 bis 11 enthält und die Dauer der kathodischen Phase 4-20 sec und die der anodischen Phase 0, 5 - 2 sec bei einer Stromdichte der kathodischen Phase von 0,5 bis 1, 5 A/dm* und der anodischen Phase von 0,75 bis 3,75 Aldd, vorzugsweise 1, 0-3,
0 A/drr, beträgt.
Ausserhalb dieser Grenzen der Arbeitsweise wird der Niederschlag im Vergleich zur Abscheidung ohne Stromumkehr nicht nur unvorteilhaft beeinflusst, sondern fällt in den meisten Fällen weniger gleichmässig glatt oder glänzend aus als ohne Stromumkehr.
Beispiel l : Aus einem 2, 2 g Gold als Kaliumgoldcyanid, 12 g Kupfer als Natriumkupfercyanid, 0,5 g Kadmium als Kaliumkadmiumcyanid und 7 g freies Kaliumcyanid enthaltenden Bad werden bei 1, 5 A/drn* Stromdichte während einer Dauer der kathodischen Schaltung für 7,5 sec des zu vergoldenden Materials und 3, 2 A/d-M Stromdichte während der Dauer der anodischen Schaltung desselben für 1, 2 sec unter periodischer Stromumkehr Niederschläge von beispielsweise 10 oder 20 Mikron Dicke hergestellt.
Beispiel 2 : Die angewendete Badzusammensetzung und die Umschaltungszeiten waren die folgenden :
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1, ö g/l Au als Kaliumgoldcyanid 8, 0 g/l Cu als Kaliumkupfercyanid 0,15 g/l Cd als Natriumkadmiumcyanid 3,5 g/l freies Kaliumcyanid
EMI2.1
Die Niederschläge haben folgende Eigenschaften :
1. Sie sind hochglänzend ;
2. sie sind hochkarätig, d. h. anlaufbeständig ;
3. sie sind hart, d. h. abriebfest ;
4. sie haben einen guten Farbton.
Ihre Zusammensetzung ist 10-20% Kupfer, 10-20% Kadmium, Rest Gold, vorzugsweise 12-13% Cu, 12-13% Cd, Rest Au. Durch die grosse Stromdichte ergibt sich eine hohe Abscheidungsgeschwindigkeit, so dass das Verfahren sehr wirtschaftlich ist.
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Process for the electrodeposition of
Gold-copper-cadmium alloys
For the galvanic deposition of gold alloys, baths are mainly used, which
Gold and the alloy metals such as B. silver, copper, cadmium, nickel, in the form of cyanide
Contain complex salts. Thicker deposits from such baths are mostly more or less matt. With a suitable composition of the bath and a suitable current density, more or less glossy deposits can be obtained under favorable circumstances, but in almost all cases these still require mechanical reworking in order to meet the gloss requirements especially in the jewelry and watch industry to be able to suffice.
The use of periodically reversed direct current to improve the smoothness and shine of galvanic deposits, e.g. B. of gold deposits. is known. The application of the periodic
However, reversing the current to the galvanic deposition of gold alloys does not bring further advantages.
Even when using anodic current densities which are greater than the cathodic current density, high-gloss gold-copper-cadmium alloys can only be achieved if certain bath compositions and certain time sequences of cathodic and anodic switching are adhered to.
It has surprisingly been found that high-gloss gold-copper-cadmium alloy precipitates, which do not require any mechanical post-processing, are obtained from cyanide baths if the bath contains 1-3 g / l gold as potassium gold cyanide, 5-15 preferably 8-13 g / l copper as Potassium copper cyanide or sodium copper cyanide,
0.1-0.8 g / l cadmium as potassium cadmium cyanide or sodium cadmium cyanide and
Contains 3 - 8 g / l free cyanide, calculated as potassium cyanide, at a pH value of 9 to 11 and the duration of the cathodic phase 4-20 sec and that of the anodic phase 0.5 - 2 sec at a current density of the cathodic phase from 0.5 to 1.5 A / dm * and the anodic phase from 0.75 to 3.75 Aldd, preferably 1.0-3,
0 A / drr.
Outside of these operating limits, the precipitation is not only adversely affected in comparison to deposition without current reversal, but in most cases is less uniformly smooth or shiny than without current reversal.
Example 1: From a bath containing 2.2 g of gold as potassium gold cyanide, 12 g of copper as sodium copper cyanide, 0.5 g of cadmium as potassium cadmium cyanide and 7 g of free potassium cyanide, a current density of 1.5 A / drn * is generated for a duration of the cathodic circuit for 7.5 sec of the material to be gold-plated and 3.2 A / dM current density during the duration of the anodic connection of the same for 1.2 sec with periodic current reversal, deposits of, for example, 10 or 20 microns thick.
Example 2: The bath composition used and the switching times were as follows:
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1.0 g / l Au as potassium gold cyanide 8.0 g / l Cu as potassium copper cyanide 0.15 g / l Cd as sodium cadmium cyanide 3.5 g / l free potassium cyanide
EMI2.1
The precipitation has the following properties:
1. They are high gloss;
2. They are top-class, d. H. tarnish resistant;
3. They are hard, d. H. abrasion resistant;
4. They have a good shade.
Their composition is 10-20% copper, 10-20% cadmium, balance gold, preferably 12-13% Cu, 12-13% Cd, balance Au. The high current density results in a high deposition rate so that the process is very economical.