CH418085A

CH418085A - Electrolyte pour le dépôt galvanique d'alliages d'or

Info

Publication number: CH418085A
Application number: CH1087964A
Authority: CH
Inventors: Kuroda Koichi; Ishiguro Ikuo
Original assignee: Pilot Pen Co Ltd
Priority date: 1964-08-19
Filing date: 1964-08-18
Publication date: 1966-07-31
Also published as: BE651976A

Description

Eleetrolyte pour 1e depöt galvanique d'alliages d'or La presente Invention se rapporte ä la technique des depöts galvaniques d'alliages d'or sur des sur- faces metalliques. L'invention se rapporte plus parti- culierement ä un no:uvel electrolyte dote de carac- t6risbiques hautement favorables pour .1e depöt gal- vanique d'alliages d'or. Plus particulierement encore, 1'invention concerne un nouvel electrolyte permettant la formation d'epais revetements d'alliages d'or dotes d'un pouvor adhesif puissant et d'un brillant super- ficiel remarquable.

Jusqu'ä present, lorsqu'il s'agissait de former un epais ddpöt galvanique d'un alliage d'or sur une surface metallique, 1'emploi d'un bain au cyanure comme electrolyte donnait lieu au phenomene dit de ternissement du metal depose au cours de 1'dlectrolyse. De ce fallt, il etant techniquement d.iffi- cile d'obtenir un depöt galvanique presentant ä. la fois un brillant acceptable et une forte epaisseur.

Particulierement dans 1e cas oü, en utilisant comme electrolyte des sels cyaniques complexes, an voulai:t obtenir :un depöt d'un alliage d'or ä bas eitre tal que 14 ou 18 carats, an constatait un fort ternissement du metal depose. Dans 1'etat actuel de la technique an est oblige Jans un tel cas d'utiliser des bains et des installations fort coüteuses pour obtenir des depöts galvaniques d'alliages d'or pre- sentant ä la fois les deux qualites recherchees de brillant et d'epaisseur de la couche.

Malgri ces mesures coüteuses, il semble toutefois qu'il soit impossible d'eliminer completement 1e ter- nissement qur se produit Pendant 1'operation electro- lytique avec des procedes classiques generalement ubilises jusqu'ici. 11 etait donc necessaire de remedier ä cet inconvenient en donnant aux surfaces des de- pöts 1e brillant qui leur manque apres 1e procede electrolytique au moyen d'un traitement ulterieur tel qu'un polissage, ce qui West guere efficace et eco- nomiquement peu avantageux. En outre, en utilisant 1e .procede bien connu de placage d'or, Vor et 1e cuivre electrolytiquement lies forment bien une legere quantite de mauere en so- lution solide, mais la plupart de 1'or et du cuivre adherent mutuellement sous la forme d'un simple meslange Wayant qu'une fajible resistance aux agents chimiques et physiques et qui ne peut pas etre con- sidere comme une substance liee dlectrolytiquement de fa@on satisfaisante.

Un procede generalement connu d-estine ä ame- liorer da Liaison electrolytique consiste ä soumettre la substance liee ä un traltement thermique apres 1e processus electrolytique pour obliger 1e cuivre et Vor ä former une solubion solide. Ce procede est toutefois peu efficace. Par ailleurs, i1 y a certains cas dans lesquels ce procede ne peut pas etre ,appli- que, du fällt que, suivant 1e mdtal de Base, ce der- nier se ramollit par 1e traitement thermique, de sorte qu'il ne peut .plus assumer la fonction que Fon desire.

D'autre Part, une substance liee electrolytique- ment du fait dune combinaison euteetoide d'or et de cuivre presente de fortes tensions residuelles qui genent considerablement i'adherence intime de ladite substance au metal de base, ce qui est la cause de graves difficultes lorsqu'on cherche ä ameliorer 1'ad- herence des revätements d'alliages d'or.

Etant donne 1'etat de la technique qu@i viert d'etre decrit, 1e but general de la presente Invention est de remedier ä ces difficultes. Plus .précisément, l'un des buts de l'invention est d'offrir un nouvel électrolyte pour le dépôt galva nique d'alliages d'or qui permette la formation d'épais revêtements de ces alliages d'or dotés d'une forte adhérence et d'une surface très brillante.

Un ,autre but de l'invention est d'offrir un électro lyte ayant les propriétés sus-énoncées qui soit sus ceptible d'être facilement ajusté pour donner un large choix de résultats désirés, par exemple diffé rents titres d'or et différentes couleurs du placage, et possédant encore de nombreuses autres qualités qui deviendront évidentes à da lumière de da des cription qui va suivre.

Les buts énoncés ci-dessus out été atteints par la présente invention qui, en résumé, consiste en un nouvel électrolyte pour former sur des surfaces mé talliques des dépôts galvaniques d'alliages d'or tels que des alliages d'or à 14 et 18 carats, électrolyte contenant, outre l'or et le cuivre, du cadmium pour augmenter la blancheur de l'alliage, et une substance donnant du brillant, telle que le sélénite de sodium, le sélénite de potassium, le thiocyanate de potassium ou de sodium, et constituant une solution alcaline de sels cyaniques complexes.

En général, -pour former des dépôts galvaniques d'alliages d'or tels que des alliages à 14 ou 18 carats sur une surface métallique à partir d'un bain au cyanure, on pense immédiatement à ajouter à l'élec trolyte contenant l'or et le cuivre au moins un autre élément tel que l'argent, le palladium, le cobalt, le zinc, le nickel, le cadmium et l'indium, susceptible d'augmenter la blancheur de l'alliage. Parmi ces élé ments d'addition, les métaux qui, lorsqu'ils sont ajoutés à un électrolyte alcalin contenant de l'or et du cuivre, fonctionnement effectivement comme agents pour augmenter -la blancheur de l'alliage, sont l'argent, le zinc, le nickel, le cadmium, et quelques autres. Toutefois, lorsqu'on ajoute à un électrolyte contenant de d'or et du cuivre des métaux tels que l'argent, le zinc et le nickel, il se produit au cours de l'électrolyse le ternissement mentionné plus haut.

D'autre part, les dépôts galvaniques obtenus avec l'addition de ces métaux présentent de fortes tensions résiduelles. 11 s'ensuit que la liaison électrolytique entre de métal de base et le métal déposé est, :dans chaque cas, défectueuse et que ces métaux ne contri buent pas en outre de façon appréciable à la forma tion d'une solution solide.

Ainsi, les procédés classiques pour former un dé pôt galvanique sur des surfaces métalliques ne per mettent pas d'obtenir sur une surface métallique un dépôt d'alliage d'or -ayant à la fois un brillant con venable, une forte épaisseur, une forte adhérence et une bonne résistance aux agents physiques et chi miques. On a trouvé que seule l'addition de cadmium permettait d'obtenir un dépôt réunissant toutes les qualités désirables énoncées ci-dessus sans présenter de ternissement de la couche déposée. On a trouvé en outre que dans le cas du cadmium, les tensions résiduelles dans le dépôt sont sensiblement réduites et que la formation d'une solution solide ternaire d'or, cuivre, et cadmium est considérablement amé liorée.

On a trouvé aussi que le brillant du dépôt est fortement rehaussé par l'addition supplémentaire à un électrolyte contenant un mélange d'or, de cuivre et de cadmium, de sélénite de sodium ou de po tassium, @de thiocyanate de potassium ou de thio- cyanabe de sodium.

La composition de l'électrolyte permettant de réa liser pratiquement l'invention peut être, par exemple, la suivante

5 à 15 grammes/litre de cyanure d'or et de potassium, 80 à 150 grammes/litre de cyanure de .cuivre et de potassium, 0,1 à 0,5 gramme/litre de cyanure de cadmium et de potassium, 5 à 30 grammes/litre de cyanure de potassium, 0,1 à 5 - grammes/litre de sélénite de sodium. ou 5 à 15 grammes/litre de cyanure d'or et de potassium, 120 à 250 grammes/litre de cyanure de cuivre et de potassium, 0,1 à 0,5 gramme/litre de cyanure :de cadmium et de potassium, 5 à 30 grammes/litre -de cyanure de potassium, 10 à 200 grammes/litre de thiocyanate de potassium. Parmi ces différentes substances chimiques, les sels qui contribuent grandement à donner le brillant sont, spécialement, le cyanure de cadium et de po tassium et le cyanure dé potassium, et les concen trations optima de leurs solutions sont, respective ment, 0,2 gramme/litre et 10 grammes/litre.

Lorsqu'on procède à l'électrolyse en utilisant un électrolyte ayant la composition indiquée ci-dessus, les concentrations du cyanure de potassium et du cyanure de cuivre et de potassium dans l'électrolyte n'ont aucune influence quelconque sur le brillant du dépôt galvanique. Toutefois, puisque l'addition de sélénite de sodium ou de thiocyanate de potassium joue un rôle très important pour rehausser le bril lant,- l'addition de ces substances qui donnent du brillant est indispensable et constitue une caractéris tique significative de la présente invention.

La nature spécifique de la présente invention sera mise en lumière par les exemples typiques suivants de compositions pratiques d'électrolytes alcalins propres à former sur une surface métallique un dé pôt galvanique d'alliage d'or à 14 ou 18 carats Exemple 1 Composition d'un électrolyte pour former un dé pôt galvanique d'alliage d'or à 18 carats

grammes/litre cyanure,d'or et de potassium . . . . 7,5 cyanure de cuivre et de potassium . . 110,0 cyanure de cadmium et de potassium . 0,2 cyanure de potassium . . . . . . 10,0 sélénite de sodium . . . . . . . 0,5 Exemple 2 Composition d'un électrolyte pour former un dé pôt galvanique d'alliage d'or à 14 carats

grammes/litre cyanure .d'or et de potassium . . . . 7,5 cyanure de cuivre et de potassium . . 180,0 cyanure de cadmium et de potassium . 0,2 cyanure de potassium . . . . . . 10,0 thiocyanate de potassium . . . . . 50,0 Un procédé typique pour utiliser .les électrolytes décrits ci-dessus comprend, dans chaque cas, la pré paration d'un bain électrolytique par dissolution des substances indiquées dans l'eau pure, la conduite de l'électrolyse dans ce bain sur une surface métallique avec un pH d'environ 10,5, une température de l'électrolyte de 600 C, et une densité de courant de 0,75 A/a m2. On obtient ainsi un dépôt galvanique ayant un excellent brillant sur la surface métallique, d'une épaisseur d'environ 20 microns par heure d'électrolyse.

Bien que dans les exemples d'exécution pratique décrits ci-dessus on indique que les sels de métaux alcalins des cyanures complexes sont tous des sels de potassium, il est évident que l'on obtient les mêmes résultats avec des sels de sodium correspon dants. De même, des résultats aussi bons peuvent être obtenus en utilisant à la place du sélénite de sodium, du sélénite de potassium, et à la place du thiocyanate de potassium, du thiocyanate de sodium.

Comme indiqué dans ales exemples cités plus haut, la teneur en or du dépôt d'alliage d'or obtenu par électrolyse sur une surface métallique en utilisant l'électrolyte suivant l'invention peut être réglée à volonté, par exemple pour obtenir un dépôt d'alliage d'or à 14 ou 18 carats, en changeant la concentra tion du seul cyanure de cuivre et de potassium dans l'électrolyte. Lorsqu'on réduit la concentration du cyanure de cuivre et de potassium par rapport à celle indiquée dans les exemples ci-dessus jusqu'à une valeur correspondant à une concentration de 90 grammes/litre, on obtient un dépôt galvanique d'al liage d'or à 21 carats. Ainsi l'électrolyte suivant la présente :invention offre le choix d'obtenir diverses nuances du dépôt, par exemple: or jaune, or rou geâtre ou or verdâtre, qui peuvent varier suivant l'augmentation ou la diminution de la concentration de l'électrolyte en cyanure de cuivre et de potassium.

La présente invention offre en outre de nombreux avantages que ne présentaient pas jusqu'ici, les électro lytes utilisés pour le dépôt galvanique des alliages d'or sur les surfaces métalliques. Par exemple, un alliage d'or déposé sur une surface métallique au moyen de l'électrolyte suivant d'invention conserve sans changement le brillant du métal de base avant l'électrolyse, même si l'alliage est déposé en une couche aussi épaisse que 30 à 40 microns, et l'ad hérence entre le métal de base et le dépôt galvanique est extrêmement forte. En outre, étant donné que le dépôt galvanique forme une solution solide, sa résis tance aux agents physiques et chimiques est très éle vée. La dureté de .la surface du -dépôt galvanique est d'environ 250,) Vickers et la résistance du dépôt gal vanique à l'usure est largement supérieure à celle d'un produit obtenu par un placage laminé.

Claims

REVENDICATION Electrolyte pour le dépôt galvanique par électro lyse d'alliages d'or sur des surfaces métalliques, ca ractérisé en ce qu'il comprend une solution d'un cyanure choisi parmi un groupe formé par les cya nures de sodium et de potassium, de l'or, du cuivre et du cadmium sous formede .leurs sels cyaniques complexes, la concentration de la solution corres pondant à une teneur en or @de 3 à 20 grammes/litre, à une teneur en cuivre de 20 à 80 grammes/litre, et à une teneur en cadmium de 0,02 à 0,3 gramme/ litre, et au moins une substance susceptible de don ner du brillant choisie parmi un groupe comprenant le sélénite de sodium, le sélénite de potassium, de thiocyanate de potassium, et le thiocyanate de so dium.