Серебрение воды прибор: Ионизатор серебра для воды Невотон ИС-112. Производство Россия

Популярность: 5 823 просм.

Amazon.com: AquaNation Chrome Silver Metal Plated 3

• Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
• ПОДСТАВКА ДЛЯ ВОДЫ И КЛАПАН идеально подходят для постоянного доступа к воде, идеально подходят для прочного дозатора воды, занимающего минимальное пространство на столешнице, заменяют небольшие электрические кулеры для воды, используйте белый кран, защемив два выступа
• ПОДСТАВКА ДЛЯ ДОЗАТОРА ДЛЯ ВОДЫ изготовлена ​​из посеребренной стали, имеет съемные пластиковые ручки для устойчивости и защиты от царапин, прочная и устойчивая подставка для кувшина для воды надежно поддерживает кувшины для воды емкостью 3,5 галлона, бутылка для воды стоит около 18 дюймов с бутылкой
• РАЗЪЕМ ДЛЯ ВОДЫ простой и эффективный способ дозирования из многоразовых пластиковых бутылок с водой, патрубок охладителя воды имеет сверхбыструю скорость потока, водяной клапан подходит только для бутылок с водой Crown Top 48 мм или 55 мм, НЕ ДЛЯ ВИНТОВЫХ ВЕРХНЕЙ! Клапан дозатора воды не содержит бисфенола А и можно мыть в посудомоечной машине.
• БЕСПЛАТНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ хромированная подставка для воды и кран-дозатор – отличный настольный диспенсер для воды для дома, на улице, вечеринок, пикников или кемпинга; портативный кулер для воды также отлично подойдет для вашего офисного диспенсера для воды, диспенсер для воды для дома станет отличным настольным кулером для воды
• КУВШИН НЕ ВКЛЮЧЕН.Свяжитесь с нами, чтобы узнать, какой кувшин для воды подходит для этого клапана. Клапан подходит только для кувшинов с водой 48 мм ИЛИ 55 мм без резьбы.

Серебряное покрытие нержавеющей стали

Серебряное покрытие нержавеющей стали и других жаропрочных сплавов, таких как Inconel®, Nitronic® и Hastelloy®, – это обычная услуга по серебряному покрытию гаек, крепежных деталей, контактных колец, упорных шайб, втулок и других поверхностей подшипников, обладающих смазывающими свойствами. серебра при высоких температурах, что позволяет деталям проявлять противозадирные и противозадирные свойства.Серебро – это уникальный драгоценный металл, который демонстрирует множество желательных свойств для использования в широком диапазоне инженерных приложений. Из всех металлов серебро имеет самую высокую теплопроводность, электрическую проводимость и оптическую отражательную способность в видимой части электромагнитного спектра; серебро обладает выдающейся термостойкостью с температурой плавления 962 ° C (1763 ° F). Кроме того, серебро – это мягкий, пластичный металл с хорошей способностью к заделке, который хорошо работает при высоком крутящем моменте и нагрузках.Серебро также обеспечивает отличную способность к пайке и пайку при соединении нержавеющей стали и других жаропрочных сплавов. Уникальное сочетание смазывающей способности, высокой термостойкости и теплопроводности делает серебряное покрытие нержавеющей стали и других жаропрочных сплавов выдающимся сочетанием для высокотемпературного крепления или подшипников, где теплопередача при высокой температуре смазывающая способность является принципиальным соображением при проектировании.

Нержавеющая сталь в качестве основного материала полезна во многих промышленных применениях из-за ее устойчивости к коррозии и высокой прочности на разрыв.Нержавеющая сталь обладает этими свойствами благодаря содержанию хрома и никеля, который при контакте с кислородом образует пассивный оксидный слой; защита металла от коррозии из-за воздействия воды и воздуха. В условиях низкого содержания кислорода этот защитный эффект не может быть полностью реализован, поскольку недостаток кислорода препятствует образованию оксидного слоя. Когда детали из нержавеющей стали прижимаются друг к другу и подвергаются воздействию высоких температур, этот пассивный оксидный слой может соскабливаться, вызывая разрушительное истирание деталей.Истирание нержавеющей стали может привести к заклиниванию и отрыву резьбы гаек и болтов при принудительной разборке. Посеребрение нержавеющей стали – это решение для защиты деталей в среде с низким содержанием кислорода и предотвращения истирания гаек, крепежных деталей, шестерен и поверхностей подшипников при высоких температурах.

Уникальные свойства нержавеющей стали и других коррозионно-стойких сплавов, таких как Inconel®, Nitronic® и Hastelloy®, делают эти металлы более сложными для обработки материалами, чем другие более мягкие сплавы.Нержавеющие стали и другие жаропрочные сплавы обычно имеют более высокие концентрации коррозионно-стойких элементов, включая хром, никель и кобальт. Эти элементы образуют на поверхности прочную пассивную оксидную пленку, которую необходимо удалить, чтобы создать активную поверхность из нержавеющей стали, которую можно покрыть серебром. Обычно ударный слой с низким содержанием металла и высоким содержанием кислотного никеля, такой как никелевый ударник Вудса, используется для активации нержавеющей стали перед нанесением серебряного покрытия. Компания Advanced Plating Technologies разработала модифицированный высокопроизводительный процесс никеля Вудса, который эффективен для активации всех нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов, включая нержавеющую сталь, Inconel®, Nitronic® и Hastelloy®.Этот процесс позволяет удалить вязкие оксидные слои с одновременным нанесением тонкого активного слоя никеля. После нанесения никелевого покрытия используется ванна для серебряного покрытия с низкой концентрацией металла, чтобы нанести тонкий, прилегающий серебряный слой на нержавеющую сталь, на который затем можно нанести последний слой серебра. Одним из ключевых методов нанесения покрытия на слой серебра является обеспечение того, чтобы детали с покрытием попали в слой серебра в электрически возбужденном или «живом» состоянии, чтобы предотвратить неконтролируемое иммерсионное осаждение серебра.

Посеребрение гайки из нержавеющей стали

Серебряное покрытие может наноситься матовым, полублестящим или ярким слоем. Для большинства промышленных применений используется матовое или полублестящее покрытие, поскольку более чистое серебро обеспечивает превосходные характеристики по сравнению с полностью отполированным серебром с органическими добавками. Посеребрение незакрепленных деталей может быть выполнено как на корпусе, так и на рейке. Меньшие детали, такие как гайки, болты и другие крепежные детали, являются хорошими кандидатами для обработки ствола, что из-за массовой загрузки, разгрузки и обработки ствола с гальваническим покрытием дает значительные преимущества по стоимости.Более крупные детали, обычно длиной 3 дюйма или более 0,100 фунта, обычно обрабатываются стеллажом, чтобы предотвратить любое физическое повреждение деталей во время переворачивания, которое происходит при обработке ствола.

Большинство требований к серебряному покрытию, включая ASTM B700, QQ-S-365 и AMS 2410, применимы к серебряному покрытию нержавеющей стали. Тем не менее, AMS 2411 представляет собой спецификацию серебряного покрытия, специально предназначенную для высокотемпературных применений, таких как покрытие стопорных гаек и крепежных деталей из нержавеющей стали.Основные этапы процесса обозначены как никелевый, серебряный и серебряный листы, соответствующие этапам процесса, указанным выше. Тем не менее, в AMS 2411 особое внимание уделяется исключению использования каких-либо добавок для измельчения зерна и осветлителя на органической основе в слоях серебряной пластины и серебряной пластины. Только серебро высокой чистоты 99,9% указано, чтобы уменьшить неблагоприятное воздействие, которое снижение чистоты может оказать на высокотемпературную функцию серебряного покрытия. Легирование металлов, отличных от серебра, и любых органических веществ, которые могут образовывать осадки в результате использования измельчителей зерна или осветлителей, могут окисляться и даже гореть (обугливание), что снижает функцию разрушения серебра при повышенных температурах.Таким образом, APT рекомендует использовать матовое серебро высокой чистоты 99,9% для покрытия нержавеющей стали или других жаропрочных сплавов, включая Inconel®, Nitronic® и Hastelloy®.

Посеребрение нержавеющей стали

коррозионно-стойкая во многих средах, однако может подвергаться коррозии в более агрессивных средах, особенно с высоким содержанием хлоридов, включая морские, химические и нефтегазовые среды.Серебряное покрытие обеспечивает превосходную барьерную защиту от коррозии, особенно в агрессивных химических средах, включая среды с высоким содержанием хлоридов. Серебро, будучи драгоценным металлом, не окисляется при нормальных условиях, а скорее реагирует с атмосферной серой с образованием сульфида серебра. Сульфид серебра, или потускнение серебра, отличается от типичных соединений оксидов металлов тем, что является проводящим соединением, которое не сильно ухудшается из-за проводимости или паяемости серебра. Кроме того, для покрытых серебром деталей доступны различные дополнительные средства против потускнения, которые могут замедлить потускнение, защищая поверхность от воздействия воздуха и воды.Advanced Plating Technologies также предлагает инженерные упаковочные решения для покрытых серебром компонентов, включая использование специальных упаковочных материалов, ингибирующих паровую коррозию (VCI), а также упаковку в термосвариваемые пакеты, заполненные чистым азотом. Такая упаковка полностью исключает возможность потускнения серебра при длительном хранении.

Использование серебряного покрытия на нержавеющей стали и других коррозионно-стойких сплавах, включая Inconel®, Nitronic® и Hastelloy®, дает множество преимуществ при инженерии поверхности.Серебряное покрытие обеспечивает превосходную смазывающую способность, защиту от истирания и коррозию даже при высоких температурах и больших нагрузках. При высоких температурах следует использовать только серебро высокой чистоты, чтобы избежать окисления или обугливания неорганических или органических легирующих компонентов в серебряном осадке.

Приведенная выше информация предоставляется в качестве общего руководства при выборе серебряного покрытия для нержавеющей стали или других сплавов. Есть много других соображений, которые следует учитывать при выборе серебряного покрытия или других материалов для использования в конкретном приложении.Advanced Plating Technologies предлагает обширную техническую поддержку поверхности для серебряного покрытия или других применений. Обратный инжиниринг существующих или отказавших приложений доступен как часть услуг.

Есть вопросы? Свяжитесь с нами по адресу [email protected]

Блог Автор: K. LoGiudice, инженер по оценке и технологическому процессу

Серебряное покрытие меди или медных сплавов

Серебряное покрытие меди или медных сплавов – это высокофункциональная отделка для передачи тепла и электричества, используемая в самых разных отраслях промышленности.Серебро применяется с конца 1800-х годов на электрических распределительных устройствах и других компонентах, пропускающих электрический ток. В последние годы серебряное покрытие медных электронных компонентов, включая разъемы и клеммы, быстро выросло на рынках электроники, автомобилей и электромобилей (EV). Серебряное покрытие обладает множеством уникальных свойств, которые делают его востребованным для этих целей. Основная причина в том, что серебро имеет самую высокую электрическую и теплопроводность из всех металлов, что способствует эффективной передаче электричества и тепла.Кроме того, серебро является относительно мягким металлом, который позволяет серебряному осадку сжиматься и формироваться вокруг соединительного элемента, заполняющего небольшие пустоты и микрошероховатости. Это увеличивает эффективную площадь контакта, что приводит к снижению общего сопротивления разъема.

Рисунок 1: Электропроводность серебра по сравнению с медью и другими металлами

Silver обладает превосходной смазывающей способностью и сопротивляется истиранию при переключении, скольжении или вращении. Однако изнашиваемые поверхности под высоким давлением, такие как ножевые соединители, могут быть подвержены истиранию серебра.В таких случаях рекомендуется использовать серебро большей толщины, а также использовать никелевую подложку или никелевый слой. Более тонкое серебряное покрытие без никелевой подложки лучше всего использовать на статических соединениях или соединителях с низким рабочим циклом, которые сопрягаются и отключаются относительно редко.

Одна из исторически сложившихся проблем с серебряным покрытием – образование соединений сульфида серебра, обычно называемых потускнением серебра. Потускнение серебра – это прежде всего косметическая проблема, поскольку оно вызывает лишь относительно небольшое снижение проводимости.Однако для микроэлектроники и низковольтных разъемов следует учитывать возможность потускнения при правильном выборе ингибитора потускнения. Существует множество различных ингибиторов потускнения, позволяющих избежать потускнения серебра, которые очень хорошо работают, включая органические, тиоловые и оловянные иммерсионные системы.

Медь уже более века является основным материалом в электротехнической и электронной промышленности.Это связано с тем, что, как и серебро, медь также обладает многими желательными свойствами, такими как отличная электрическая и теплопроводность, что делает ее идеальной для работы с высокими напряжениями и токами. Медь также является относительно благородным металлом, который снижает вероятность коррозии при контакте с такими металлами, как олово, никель или серебро. По этой причине серебряное покрытие меди дает много преимуществ при проектировании, поскольку свойства двух металлов дополняют друг друга. Сегодня доступны многочисленные медные сплавы, которые обладают рядом механических и электрических свойств.Многие из распространенных марок меди, используемых сегодня в производстве, включают C101 (бескислородную), C110 (ETP – электролитический твердый пек), C145 (теллур), C147 (сернистый подшипник), C172 (бериллий) и C182 (хром). Все эти различные сорта меди могут быть покрыты серебром для повышения электрических характеристик в предназначенном для них применении.

Использование никелевой подложки перед серебряным покрытием меди может улучшить характеристики осаждения в целом несколькими способами.Некоторые из преимуществ никелевой плиты приведены ниже:

• Диффузионный барьер: Когда серебро наносится на медь, со временем происходит естественная твердотельная диффузия меди в серебро. Скорость диффузии сильно увеличивается при повышенных температурах. Когда медь диффундирует в серебро, она образует гибридный эвтектический слой медь / серебро, который отрицательно влияет на адгезию, паяемость и электрические характеристики. Никель образует эффективный диффузионный барьер, предотвращающий миграцию меди / серебра.Этот промежуточный слой из никеля настоятельно рекомендуется в большинстве спецификаций и даже требуется в некоторых, таких как ASTM B700 (раздел 6.3.4) и QQ-S-365 (раздел 3.3.5).
• Коррозионные свойства: Серебро защищает медь от окисления, образуя барьерный слой между окружающей средой и медной подложкой; этот тип защиты от коррозии обычно называют защитой от барьерной коррозии. Добавление никелевой подложки перед серебряным покрытием помогает сформировать более эффективный барьер между медным основанием и окружающей средой, поскольку он ограничивает общую пористость отложений.Поскольку никель является менее дорогим металлом, чем серебро, для улучшения коррозионных характеристик можно использовать тяжелое осаждение никеля с гораздо меньшими затратами, чем увеличение толщины серебра.
• Нагрузка / прочность подшипника: Использование никелевой подложки помогает обеспечить жесткую структуру, на которую может быть нанесен слой серебра. Это помогает снизить износ серебра при переключении с высоким контактным давлением и износе, например, при срабатывании предохранителей или переключателях высокого напряжения.
• Основание для пайки: Использование надлежащей никелевой подложки перед нанесением серебряного покрытия может помочь улучшить паяемость медного компонента; особенно это актуально при пайке медных сплавов. Кроме того, поскольку никель помогает уменьшить диффузию меди в серебро, никелевая подложка может продлить срок хранения паяемости и уменьшить общее количество серебра, которое необходимо покрыть для успешной пайки медных компонентов, таких как шины или клеммы. .

Наиболее распространенный никель, используемый в качестве подложки для серебра, – это электролитический сульфамат никеля или никель, полученный химическим способом.Выбор типа никелевой подложки зависит от многих факторов, включая геометрию детали, конструктивные характеристики коррозии, стоимость, паяемость и даже магнитные характеристики. Сотрудник инженерного отдела или технического отдела продаж Advanced Plating Technologies может помочь с выбором лучшего никелевого основания, а также рекомендуемой толщины покрытия.

Рисунок 2: Медный обжимной соединитель C101, обычно покрытый серебром

При нанесении серебряного гальванического покрытия на медные сплавы небольшие различия в составе сплава могут иметь большое влияние на цикл нанесения покрытия, чтобы гарантировать высококачественное окончательное осаждение серебра.Несмотря на то, что большинство медных сплавов состоит в основном из меди, при небольшом процентном содержании легирующих элементов может потребоваться специальная предварительная обработка или нанесение ударных слоев для обеспечения адгезии окончательного серебряного слоя. Краткое описание некоторых из этих факторов приведено ниже для многих распространенных меди и медных сплавов.

Посеребрение меди C101 (бескислородная) и C110 (ETP)

Медные сплавы C101 и C110 – самые простые марки меди для пластин, равные 99.9% или более чистой меди. Для этих двух сплавов рекомендуется, чтобы они оба прошли предварительную щелочную очистку для очистки деталей, а также кислотное травление для удаления любых оксидов с поверхности меди. В результате получается «активная» медная поверхность, восприимчивая к последующим этапам гальваники. Затем медь может получить никелевую подложку (если указано) с последующим серебряным ударом и, наконец, серебряным покрытием. Слой серебра очень важен для достижения прочного серебряного слоя и предотвращения погружения серебра, которое могло бы произойти, если бы медь была немедленно покрыта серебром без удара.

Вышеупомянутые шаги будут называться стандартным методом , потому что этот метод обычно нужно лишь немного изменить, чтобы приспособиться к другим медным сплавам.

Теллуровая медь – это хорошо поддающийся механической обработке сплав меди с превосходными электрическими свойствами. По этой причине теллуровая медь является одним из наиболее часто используемых медных сплавов, когда компонент изготавливается с помощью операций механической обработки, таких как токарная обработка или фрезерование.Теллуровая медь требует уникальной предварительной обработки из-за того, что в сплаве содержится 0,5% теллура. Из-за наличия теллура этот материал нельзя подвергать воздействию цианидных покрытий. Если это происходит, образуется нерастворимое соединение теллура / цианида, которое не будет восприимчиво к последующему покрытию. Поскольку большинство ванн для нанесения серебряного покрытия и серебряных покрытий представляют собой составы цианида; теллуровая медь сначала должна быть покрыта нецианидным покрытием, таким как никель, кислотная медь или олово. После нанесения такого же покрытия остальная часть процесса предварительной обработки такая же, как и при использовании стандартного метода.

Из-за необходимости нанесения покрытия на кислотную основу перед нанесением серебряного покрытия, в некоторых применениях могут быть предпочтительны альтернативные обрабатываемые медь, такие как серная медь C147, а не теллур C145. К ним относятся, в частности, приложения с глубокими внутренними характеристиками, которые могут быть затруднены полностью покрыть пластину кислотной ударной обработкой, не влияя на размеры и допуски деталей. Торговый и технический персонал Advanced Plating Technologies может помочь в разработке дизайна для обеспечения технологичности, чтобы гарантировать выбор лучшего материала с точки зрения отделки.

Рис. 3. Обработанные обработанные медные контакты на пальцах C147 с блестящим посеребренным покрытием

C147 Медь – это по существу чистая медь с добавлением только около 0,4% серы. Однако эта небольшая добавка серы дает C147 значительно улучшенную обрабатываемость по сравнению с медью C101 или C110. Фактически, медь C147 имеет тот же рейтинг обрабатываемости, что и теллуровая медь C145 (85% свободно режущей латуни) ² . С точки зрения покрытия медь C147 намного предпочтительнее меди C145, поскольку в сплаве нет теллура.Поскольку C147 не содержит теллура, его можно предварительно обработать и нанести на него металлическое покрытие без необходимости воздействия кислоты в соответствии со стандартным методом, указанным выше. Таким образом, C147 может предложить значительную экономию затрат по сравнению с теллуровой медью C145 для серебряного покрытия; это особенно верно, если детали имеют сложную геометрию.

Бериллиевая медь, как и теллуровая медь, проходит специальную предварительную обработку из-за содержания в ней 1,9% бериллия.Из-за содержания бериллия на поверхности этого медного сплава обычно присутствует оксид бериллия, который необходимо удалить перед нанесением покрытия на деталь. Кроме того, медь C172 и C173 часто подвергают термообработке перед нанесением покрытия, что приводит к образованию накипи, которую необходимо удалить перед нанесением покрытия. Самый распространенный метод удаления слоя оксидов / накипи – это процесс светлого окунания (смесь нескольких кислот). Правильное яркое погружение удалит оксидный слой и богатые бериллием области, оставив активную медную поверхность.После яркого погружения в бериллиевую медь обычно можно использовать стандартный метод гальванического покрытия. Поскольку операция светлого погружения обычно выполняется автономно, а не параллельно с обычным процессом нанесения покрытия; Серебряное покрытие медно-бериллиевых сплавов может быть дороже, чем других медных сплавов.

Хром-медь легирована небольшим процентным содержанием хрома (~ 0,8%). Эта, казалось бы, небольшая добавка хрома делает этот медный сплав пригодным для термической обработки и улучшает как прочность, так и твердость.Добавление хрома требует использования специального электролитического никелевого активатора после первичной очистки и кислотного травления. После активации материала применяются стандартные методы меднения. Используемый никелевый активатор – это очень неэффективный процесс, который не достигает малых внутренних характеристик детали. Таким образом, хром-медные детали C182 со сложной геометрией могут создавать уникальные проблемы для активации перед серебряным покрытием.

Рисунок 4: Обработанные посеребренные латунные соединители C360

C260 может считаться основной формой латуни, поскольку она представляет собой комбинацию только меди и цинка.Цинк обычно составляет около 30% состава материала, а остальное – медь. Латунь C260 очень популярна, поскольку она обеспечивает хорошую коррозионную стойкость и самую высокую пластичность среди желтых латуни. Латунь C260 обычно используется для изготовления штампованных или вытянутых компонентов. Несмотря на то, что этот сплав имеет существенное различие по составу, латунь C260 обрабатывается так же, как медь C102 и C110. Однако следует проявлять осторожность при активации сплава, чтобы не допустить чрезмерной очистки материала, поскольку цинк в сплаве может вступить в реакцию.Помимо этой модификации, базовый стандартный метод покрытия хорошо подходит для серебряного покрытия латуни C260.

Посеребрение C360 (свободная обработка) Латунь

Латунь C360 отличается от C260 по нескольким причинам. Во-первых, содержание цинка выше (около 37%), а во-вторых, он также содержит свинец (около 3%). Добавление свинца делает латунь C360 одним из самых обрабатываемых медных сплавов, который обычно используется для токарной и фрезерной обработки.Побочным эффектом добавления свинца является необходимость модификации предварительной обработки этого сплава. Необходимо использовать дуплексный кислотный травитель, в котором первая кислота удаляет стандартные оксиды меди / цинка с поверхности, а второй сплав удаляет любые включения свинца, присутствующие на поверхности. Как и в случае с латуни C260, следует проявлять осторожность, чтобы не подвергнуть чрезмерной очистке латунь, поскольку цинк в подложке делает сплав более хрупким, чем сплав чистой меди. Помимо этих модификаций, стандартный метод применяется для серебряного покрытия латуни C360.

Серебряное покрытие меди или медных сплавов обычно находится в одном из четырех диапазонов толщины: мгновенное, промышленное, среднее, тяжелое или подшипниковое. Каждая из этих категорий использует различный диапазон толщины, который необходим для покрытия детали в соответствии с требованиями проекта.

Рисунок 5: Небольшой корпус для серебряного покрытия, обычно используемый для покрытия электронных медных компонентов

Одним из важнейших факторов, влияющих на стоимость серебряного покрытия, является то, должен ли компонент быть гальваническим или стойким.Эти два метода являются наиболее распространенным способом пластинчатой ​​пластины из медных компонентов. В обшивке ствола детали массой загружаются в сосуд, который вращается во время обработки, пропуская ток в нагрузку. При обработке стеллажей компоненты по отдельности закрепляются на каркасе, который пропускает ток к деталям. Гальваника ствола обеспечивает значительную экономию труда, поскольку детали могут обрабатываться в массе, что делает этот метод гальванического покрытия гораздо более экономичным способом нанесения серебряного покрытия на более мелкие медные компоненты.Однако детали должны быть меньше по размеру и допускать переворачивание, что ограничивает размер и тип компонента, на который можно наносить покрытие в цилиндре.

может быть выполнено с различными размерами и конфигурациями стволов. Маленькие стволы могут иметь диаметр 2 дюйма и длину 4 дюйма, тогда как более крупные стволы могут достигать 14 дюймов в диаметре и 48 дюймов в длину. Выбор цилиндра будет зависеть от размера / конфигурации детали и от того, сколько продукта нужно покрыть. Обшивка ствола работает только в том случае, если у вас достаточно деталей, чтобы заполнить сосуд примерно на 30-50%.По этой причине, если детали указаны с методом гальваники ствола, обычно указывается минимальный объем заказа (минимальное количество заказа), чтобы успешно поставить пластину ствола.

Рисунок 6: Детали стойки, покрытые серебром

Способность нарезать серебряную пластину на медный компонент зависит от трех основных переменных: размера детали, веса детали и требований к чистоте поверхности. Как правило, детали должны быть менее 3 дюймов в любом измерении и менее 0,75 дюйма в диаметре, что является очень общим правилом.Чаще всего, медные компоненты должны быть меньше примерно 0,1 фунта до пластины цилиндра; однако геометрия детали также имеет значение. Например, мягкие медные детали с открытой наружной резьбой могут быть повреждены во время металлизации цилиндра. Кроме того, детали, которые могут сцепляться, слипаться или вставляться во время галтовки, часто не могут иметь бочкообразного покрытия. Окончательное рассмотрение – это обработка поверхности детали. Поскольку детали опрокидываются во время нанесения покрытия на ствол, качество обработки поверхности (<30 дюймов) может быть улучшено за счет опрокидывания металлического покрытия ствола.Опять же, размер / вес детали также следует учитывать при рассмотрении чистоты поверхности, поскольку более мелкие детали с низкой чистотой поверхности с большей вероятностью будут успешно покрыты гильзой, чем более крупные медные детали.

Для медных деталей, которые не могут быть покрыты цилиндрическим покрытием, целесообразной альтернативой является металлизация стойки. Детали обычно покрываются гальваническим покрытием, потому что они либо слишком велики для обшивки ствола, либо детали могут вставляться / блокироваться или иначе повредиться во время опрокидывания. Одно из соображений, которое следует учитывать при нанесении покрытия на стойку, заключается в том, что следом на стойке или отсутствием полного покрытия будет место контакта детали с приспособлением для нанесения покрытия.Есть способы минимизировать эту точку контакта; однако это необходимо обсудить на этапе разработки нового приложения. Хотя гальваника стойки является более дорогостоящим процессом, чем гальваника цилиндра, ее можно использовать для успешной обработки очень больших деталей практически любой геометрии конфигурации

Посеребрение меди и медных сплавов дает высокопроводящее, смазывающее и коррозионно-стойкое покрытие, используемое на рынке электромобилей (EV) и подобных рынках.Комбинация серебряного покрытия на меди обеспечивает поверхность, которая обладает высокой теплопроводностью как в термическом, так и в электрическом отношении, что делает эту комбинацию отличным выбором для деталей, передающих тепло или электричество. Разнообразие медных сплавов предлагает широкий диапазон механических свойств, что увеличивает область применения меди. Сплавы меди необходимо предварительно обработать и активировать уникальными способами, которые могут повлиять на методы и стоимость серебряного покрытия. Правильный выбор подкладок и толщины серебра имеют решающее значение для работы компонента из посеребренной меди, чтобы гарантировать, что область применения соответствует предполагаемому сроку службы.Наконец, требования к размеру, геометрии и чистоте поверхности медного компонента могут повлиять на то, может ли он быть покрыт серебром в корпусе или стойке.

Для получения дополнительной информации о серебряном покрытии меди или других областях применения, пожалуйста, свяжитесь с представителем инженерного или технического отдела продаж Advanced Plating Technologies.

Автор: Доминик Скардино, инженер по оценке

Артикул:

• Мальоне, Грегорио.Изучение области проводимости. Цифровое изображение. https://ysjournal.com/exploring-the-realm-of-conductivity/ Журнал молодых ученых. 22 апреля 2017 г. 28 апреля 2020 г., дата обращения.
• Оберг, Джонс, Хортон и Райффелл. Справочник по машинному оборудованию, 26-е издание, Нью-Йорк. Industrial Press Inc., 2000. Стр. 533-534.
• Обжимные соединители фирмы Burndy. Цифровое изображение. https://www.farwestcorrosion.com/crimp-connector.html Компания по борьбе с коррозией Farwest. 28 апреля 2020 Дата обращения:
• Sterling Systems Продукты для Platers, Стр. 7.Цифровое изображение. http://www.sterlingsystems.com/sterling.pdf Sterling Systems. 28 апреля 2020 Дата обращения:

Электронное покрытие | Металлическая электроника

Покрытие для электроники

Обработка металла для электроники может быть сложным процессом, требующим высококлассного опыта. Имея в своем распоряжении 90-летний опыт отделки металлов, вы можете доверять компании Sharretts Plating Company, которая предоставит лучший процесс отделки металлов для вашей электронной промышленности.Немногие компании, занимающиеся нанесением покрытий на электронику, могут сравниться с нашим мастерством нанесения покрытий на полупроводники, разъемы и другие жизненно важные электронные детали и компоненты. Узнайте больше о наших обширных возможностях при покрытии электроники различными металлами.

Трудно представить себе жизнь в мире без электронных товаров, гаджетов или устройств. Такие продукты, как компьютеры, мобильные телефоны и телевизоры, играют первостепенную роль в жизни почти каждого человека. Мы используем их дома, на работе и даже в автомобилях.Электронные системы теперь контролируют работу автомобилей, самолетов и других видов транспорта. Инновации в электронной промышленности продолжаются с бешеной скоростью, и не проходит и дня без представления нового продукта. Можно с уверенностью сказать, что без электроники мир был бы совсем другим.

Хотя электронные изделия были с нами на протяжении всей нашей жизни, их разработка была относительно недавним явлением. Электронная промышленность возникла только в начале 20 века после изобретения электричества в конце 19 века.Одними из первых инновационных электронных продуктов были граммофон – предшественник проигрывателя грампластинок – телефон и радио. Только в 1950-х годах телевизоры стали основным продуктом питания в большинстве американских семей. Персональные компьютеры не получили широкого распространения до 1980-х годов.

Насколько важна электронная промышленность для экономики США? По данным Consumer Technology Association, ожидается, что выручка от поставок потребительской электроники в США достигнет 222 долларов.7 млрд долларов в 2015 году и 228,8 млрд долларов в 2016 году. Это представляет собой продолжение восходящей тенденции: выручка в 2011 году составила 197,1 млрд долларов, затем 206,1 млрд долларов в 2012 году, 210,7 млрд долларов в 2013 году и 217,6 млрд долларов в 2014 году.

Электроника с металлическим покрытием

Одним из наиболее важных процессов производства электронных деталей и компонентов является гальваника, которая включает нанесение металлического покрытия путем электроосаждения. Это делается по ряду причин, таких как улучшение коррозионной стойкости, повышение электропроводности, повышение паяемости подложки и защита от износа.Покрытие электроники может быть трудным процессом из-за хрупкости многих электронных компонентов. Компания Sharretts Plating Co. накопила опыт в следующей области обработки металлов для электроники.

Золотое покрытие для электроники

Золото – драгоценный металл, имеющий значительную ценность для металлизации электроники. Когда вы думаете о золоте, первое, что приходит на ум, – это его блестящий вид. Однако золото также обычно используется для покрытия многих различных электронных компонентов.Хотя золото относительно дорого, оно обеспечивает низкое и стабильное контактное сопротивление и превосходную защиту от коррозии. Позолота обычно используется при производстве разъемов, контактов, схем и полупроводников.

Никель часто используется в качестве основного покрытия при использовании золота для пластин электроники. Никель действует как дополнительный ингибитор коррозии, предотвращая проникновение ржавчины в поры на поверхности. Никель также предотвращает диффузию других металлов на поверхность золота, таких как цинк или медь.Более того, никель может увеличить долговечность позолоченной поверхности.

Толщина покрытия является важным фактором при нанесении металлического покрытия на электронику. Как правило, покрытие должно быть настолько тонким, насколько это необходимо для нанесения. Например, 0,8 микрон твердого золота поверх 1,3 микронного никелевого покрытия обеспечит достаточную долговечность для большинства применений в производстве разъемов.

Серебряное покрытие

Серебро, как и золото, является драгоценным металлом, обладающим многочисленными преимуществами в производстве электроники.Во-первых, серебро обычно является менее дорогой альтернативой электронике для отделки металлов. Серебро также обеспечивает отличную электрическую и теплопроводность. Из-за низкого контактного сопротивления серебряное покрытие для электроники часто используется для покрытия высокоактивных медных деталей.

Серебряное покрытие также используется в соединителях для отделки контактов, предусматривающих передачу более высокого тока и разделяемую мощность при более низком токе, а также в качестве отделки соединителя для сигналов с повышенным нормальным усилием / пониженной долговечностью.Серебро также обладает высокими характеристиками паяемости. Одним из потенциальных недостатков покрытия серебром является его склонность к потускнению. Иммерсионное серебро иногда используется для применений, требующих способности к пайке, хотя срок хранения иммерсионного серебра несколько ограничен.

Подходящая толщина серебряного покрытия определяется такими факторами, как суровые условия окружающей среды, степень долговечности и то, применяется ли какая-либо обработка поверхности. При нанесении никелевого грунтовочного покрытия требуется более тонкое серебряное покрытие.Никелевый грунт может помочь ограничить потускнение и предотвратить образование потенциально вредных интерметаллидов серебра и меди.

Гальваника платины для электроники

Еще один драгоценный металл, используемый для гальваники, – платина. Член платиновой группы элементов, в которую также входят родий, палладий, осмий, иридий и рутений, металлическая платина является относительно редкой, что увеличивает ее высокую денежную ценность. Металл платины имеет серебристо-белый цвет и известен своим привлекательным блестящим внешним видом.Платина более пластична, чем ее аналоги из драгоценных металлов из золота и серебра, а также чрезвычайно пластична. Платина также обеспечивает отличную устойчивость к коррозии.

Что касается отделки металла электроники, процесс нанесения платинового гальванического покрытия в основном используется для нанесения защитного покрытия на низковольтные и низковольтные контакты. Помимо предотвращения образования коррозии, раствор платины для гальваники может улучшить электрическую проводимость. Платиновое покрытие может варьироваться от 0.От 5 до 5 микрон, хотя процесс гальваники платины в электронике обычно предназначен для получения покрытия по направлению к более толстому концу шкалы.

Родиевое гальваническое покрытие для электроники

Как и платина, родий – серебристо-белый драгоценный металл, хотя он намного белее платины. Наряду с другими металлами платиновой группы родий можно найти в платиновых или никелевых рудах. Родий также очень твердый и чрезвычайно прочный – он не образует оксидов даже при экстремальных температурах.Фактически, температура плавления родия выше, чем у платины. Еще одно ценное свойство родия – его способность отражать атаки кислотных растворов.

Процесс гальваники родия часто используется в производстве электроники из-за низкого электрического сопротивления родия. Гальванический раствор родия обеспечит защитное покрытие скользящих электрических контактов как средство уменьшения износа. При нанесении на электрические контакты высокого напряжения или большой силы тока раствор родиевого покрытия будет препятствовать образованию окисления на контактной поверхности.

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОНИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ палладия и палладиевых сплавов

Наши услуги по отделке металла электроники также включают покрытие палладием и сплавами, такими как палладий-никель и палладий-кобальт. Палладий – довольно редкий серебристо-белый металл, входящий в платиновую группу. Палладий часто используется при производстве соединительных пластин во многих типах бытовой электроники. Сплав палладий-никель может предложить важное преимущество в виде низкого поверхностного контактного сопротивления.Появление в последние годы функционального сплава палладий-кобальт оказалось бесценным для массового производства электронных компонентов.

Палладий и палладиевые сплавы получают признание как более экономичная альтернатива золоту для покрытия разъемов, используемых для соединения внутренних компонентов компьютера. Поскольку палладий менее плотен, чем золото, покрытие палладием приводит к более низкому весу готового продукта при сохранении сопоставимой толщины покрытия. Некоторые производители также обращаются к палладию для покрытия выводных рамок, соединяющих интегральные схемы с другими электронными устройствами.При выполнении этой функции палладий предлагает более экологичную альтернативу сплаву олово-свинец.

Медное гальваническое покрытие ДЛЯ ЭЛЕКТРОНИКИ

Большинство из нас знает, что медь очень хорошо проводит электричество. Это относительно мягкий металл с высокой теплопроводностью. Использование меди для нанесения покрытия также намного дешевле, чем при нанесении покрытия драгоценными металлами, такими как золото и серебро. Именно эти свойства делают медь очень ценной при покрытии деталей и компонентов электроники.Вы обнаружите, что медное покрытие широко используется в производстве полупроводников и схем.

Медь также может использоваться в качестве подложки для других металлов в процессе гальваники. Покрытие из меди улучшит электрические свойства других металлов и повысит коррозионную стойкость покрытия. Медь также увеличивает метательную силу и обеспечивает большую консистенцию отложений.

ПОКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ оловом и оловянными сплавами

Лужение – это относительно недорогой процесс, который предпочитают экономные компании для многих типов производственных приложений электронной промышленности.Одним из недостатков широко известного «лужения» является образование крошечных металлических выступов, называемых усами, которые могут вызвать короткое замыкание. Компания SPC разработала высокоэффективный сплав олово-свинец, который может ограничить появление усов.

Использование сплава олово-свинец в гальванике для электроники также дает ряд дополнительных преимуществ помимо предотвращения образования усов олова. Олово-свинец обеспечивает отличную паяемость, что очень важно во многих сферах производства электротехники и электроники.Олово-свинец обычно не требует грунтовки, что упрощает процесс нанесения покрытия и сводит к минимуму затраты. Общие рекомендации по толщине покрытия электроники сплавом олово-свинец составляют от 0,0003 до 0,0005 дюймов.

Электропроводящее покрытие на пластике

В то время как покрытие пластмасс в основном используется в автомобильной промышленности для металлизации неметаллических деталей транспортных средств, многие детали и компоненты, используемые в электронной промышленности, в настоящее время состоят из пластика или другого непроводящего материала.Использование гальванического покрытия для нанесения покрытия из металла, такого как медь, является способом металлизации этих деталей, что позволяет им проводить электричество. Медь – очевидный выбор для нанесения покрытия на пластиковые электронные детали из-за ее превосходной электропроводности и превосходных тепловых свойств. SPC – одна из немногих компаний в мире, занимающихся нанесением покрытий на электронику, которая смогла справиться с этим чрезвычайно сложным и трудным процессом.

Никель и никелевые сплавы часто используются для наклеивания пластмасс на пластиковые предметы, такие как ручки и кнопки управления на персональных компьютерах и электробритвах.Блестящее никелевое покрытие может улучшить внешний вид продукта и ограничить воздействие износа, вызванного частым обращением с ним. Он также может придать декоративный вид пластиковой отделке бытовой техники, такой как холодильники и морозильники. Разработка более термостойких пластиков также привела к использованию никелирования для соединительных блоков, что облегчает прямую пайку на поверхность. Технологии никелирования и пластмасс также могут быть объединены для разработки схемотехнических систем с соединительными путями.

ЭЛЕКТРОННОЕ ПОКРЫТИЕ НА КЕРАМИЧЕСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ

обладает рядом уникальных электрических свойств, которые полезны при производстве различных электронных деталей и компонентов. Примеры электрических свойств керамических материалов включают:

• Полупроводник: определенные типы керамических материалов действуют как полупроводники, которые при определенных условиях проводят электричество. Это делает их ценными для приложений защиты от перенапряжения, особенно на электрических подстанциях для защиты от ударов молнии.
• Сверхпроводимость: Некоторые керамические материалы также обладают сверхпроводимостью, что означает отсутствие электрического сопротивления при охлаждении ниже заданной критической температуры.
• Пьезоэлектричество: Многие керамические материалы обладают свойством, называемым пьезоэлектричеством, которое служит связующим звеном между механическим и электрическим откликом. Одним из примеров является кварц, который производители часов используют для измерения времени в часах и других электронных устройствах.

Химическое никелирование электроники

Металлическое покрытие электроники также может быть достигнуто без использования электричества. Процесс, известный как химическое нанесение покрытия, позволяет наносить покрытие на электронную часть или компонент с помощью химической реакции. Это приводит к более ровному, однородному покрытию, которое может покрывать участки на подложке, недоступные для обычных методов гальваники.

Основное применение химического никелирования в электронике – производство полупроводников.Никелевое покрытие делает поверхность более восприимчивой к пайке, пайке и сварке, чем это было бы возможно при нанесении покрытия электрическим током. Никель также обеспечивает отличную защиту от коррозии. Металлическое никелирование также используется в производстве радиаторов из цинка или меди, которые обеспечивают охлаждение полупроводников во время работы.

Важность подготовки поверхности при нанесении покрытия для электроники

Ни один процесс нанесения покрытия на электронные компоненты не будет успешным без надлежащей подготовки подложки.Основная проблема с нанесением металлического покрытия на электронику – это отложение ионных и неионных остатков, которые отрицательно влияют на электрическую проводимость и, возможно, могут препятствовать надлежащей адгезии металлического покрытия. Этот остаток также может ограничивать эффективность и производительность готового продукта после того, как он будет продан и введен в эксплуатацию конечным пользователем.

Подготовка поверхности при нанесении гальванических покрытий для электроники за последние годы значительно улучшилась. Вместо использования органического растворителя для удаления ионных и неионных остатков, который не предлагал эффективного долгосрочного очищающего раствора и представлял опасность для окружающей среды, были разработаны новые, более эффективные и экологически безопасные процедуры.Теперь доступны водные системы под высоким давлением, которые могут удалять как ионные, так и неионные остатки, а также предлагают более экологичное решение для подготовки поверхности.

Как правильно выбрать металл для металлизации электроники

Существует множество различных металлов и способов металлизации на выбор, так как же определить, какой из них лучше всего подходит для ваших применений для нанесения покрытия на электронику? Следующая информация поможет вам сделать лучший выбор для вашей компании:

• Тип / состав подложки: Некоторые металлы более совместимы с некоторыми типами подложек, чем с другими.Например, некоторые металлы легче прилипают к пластиковым поверхностям.
• Внешний вид: Насколько важен общий внешний вид готового продукта? Золотое покрытие, вероятно, будет более привлекательным, чем медное или оловянное покрытие.
• Предотвращение повреждений: Как уже упоминалось, некоторые методы обработки металла для электроники могут потенциально повредить продукт, как в случае усов олова. Этого легко избежать, просто используя другой металл, который может дать аналогичные результаты без риска повреждения.
• Спецификации: Должен ли готовый продукт соответствовать строгим требованиям ASTM, военным или внутренним спецификациям? Распространенный пример – обеспечение достаточной защиты от коррозии покрытием путем соблюдения требований к испытаниям в солевом тумане.
• Срок службы: Вы должны быть уверены, что выбранное покрытие прослужит столько же, сколько и сам продукт, и / или будет способствовать продлению срока службы продукта, если это необходимо.
• Соображения по охране окружающей среды: Металлообрабатывающая промышленность является одной из самых жестко регулируемых с точки зрения соблюдения экологических требований.Важно выбрать экологически чистый процесс / поставщика нанесения покрытия на электронику, который не наносит вреда окружающей среде.

SPC может удовлетворить все ваши потребности в электронном покрытии

Обладая более чем 90-летним опытом обработки металлов, вы можете доверять экспертам компании Sharretts Plating Company, которые помогут вам выбрать лучший процесс нанесения покрытия на электронику в соответствии с вашими требованиями и бюджетом. У нас есть успешный опыт в области гальваники электроники – мы обслуживаем компании всех типов в самых разных отраслях промышленности.Мы также делаем все возможное, чтобы заботиться об окружающей среде. Нам удалось достичь иногда тонкого баланса между эффективным производством и экологичностью.

Как чистить и полировать серебро

Потускнение, или черный сульфид серебра, является неизбежным аспектом владения серебром, особенно если вы не используете его часто или не храните должным образом. По словам Джеффри Хермана, основателя Общества американских серебряных дел мастеров, «Серебро тускнеет в первую очередь из-за частиц в воздухе, содержащих кислоту или серу, которые осаждаются на изделии.К счастью, налет можно легко удалить с помощью полироли.

Прежде чем приступить к полировке серебра, постелите на рабочую поверхность чистое хлопковое полотенце. Как и при чистке, снимите с рук все украшения и, если вы хотите быть особенно осторожными, наденьте нитриловые перчатки, чтобы защитить серебро от масел и кислот, вызывающих потускнение, на вашей коже.

Прежде чем приступить к полировке, Герман рекомендует промыть серебро водой с мылом.

Затем с помощью ватного диска или ватного диска нанесите на серебро дезинфицирующее средство для рук на основе спирта, не содержащее алоэ, и аккуратно протрите им поверхность (70% изопропиловый спирт также подойдет, но его может быть труднее найти).

Сосредоточьтесь на очистке одной области, прежде чем переходить к следующей, и переключитесь на новый ватный диск или тампон, когда он загрязнится. Возможно, вам придется использовать ватные палочки для сложной очистки, например, между зубцами вилки.

Промойте серебро теплой водой и немедленно вытрите хлопчатобумажным полотенцем.Для слегка потускневших предметов это все, что вам нужно сделать (что предпочтительнее, поскольку оно менее абразивно, чем полироль). Если потускнение осталось, удалите его с помощью полироли для серебра.

Очистка посеребренной ложки дезинфицирующим средством для рук и ватным тампоном перед полировкой. Фото: Майкл Салливан

Полировка посеребренной вилки влажной губкой и средством Herman’s Simply Clean. Фото: Майкл Салливан

Очистка посеребренной ложки дезинфицирующим средством для рук и ватным тампоном перед полировкой.Фото: Майкл Салливан

Можно много сказать по поводу полировки серебра, но простой совет – использовать как можно меньше абразивных материалов. Герман рекомендует использовать либо Herman’s Simply Clean (его собственный продукт, который он разработал), либо Blitz Silver Shine Polish (Blitz продает лак Herman на своем веб-сайте).

Окуните влажную целлюлозную губку в лак и аккуратно протрите ею серебро (это не требует большого давления). Сосредоточьтесь на одной области за раз и избегайте удаления темной патины в щелях декоративных узоров, потому что это показывает детали и мастерство изделия.Герман предлагает держать лист белой бумаги рядом с серебром, когда вы идете, так как это облегчает поиск пропущенных вами мест.

Когда губка обесцветится, промойте ее водой и полностью отожмите, прежде чем продолжить, или замените губку на новую, если она сильно загрязнится. Когда вы закончите, промойте серебро теплой водой и протрите его насухо чистой хлопчатобумажной тканью (если у вашего серебра есть детали, которые не должны намокать, например, ручки из дерева или слоновой кости, избегайте этого и используйте метод «сухой» полировки. вместо).

Потускневшая ложка после мытья в теплой воде с мягким мылом. Фото: Майкл Салливан

Потускневшая ложка после очистки от грязи дезинфицирующим средством для рук на спиртовой основе без алоэ. Фото: Майкл Салливан

Ложка после полировки. Фото: Майкл Салливан

Полированные столовые приборы (вверху) и потускневшие (внизу). Всегда хочется оставить заводскую патину в щелях декоративных участков, чтобы показать детали дизайна. Фото: Майкл Салливан

Потускневшая ложка после мытья ее теплой водой с мягким мылом.Фото: Майкл Салливан

Для больших серебряных предметов, таких как миски или чайники, начните полировку с внешних краев и двигайтесь к центру. Герман объяснил: «Это все равно, что красить интерьер дома. Сначала вы красите все ограниченные пространства, а затем валиком все растушевываете ». Если вам нужно быстрое руководство, посмотрите это видео, в котором Герман чистит серебро с помощью дезинфицирующего средства для рук и полировки.

Если ваше серебро попадет в контакт с пищевыми продуктами, вымойте его после полировки.

Два рекомендуемых нами средства для полировки серебра и описанные выше методы полировки также безопасны для обработки золота.Однако, если в вашем серебряном изделии есть другие металлы, такие как медь или латунь, перед полировкой вы можете проконсультироваться со специалистом.

Как удалить сильное потускнение

Если после первого прохода все еще остается трудноудаляемый налет, можно повторно нанести полироль «насухо», используя ватный диск или тампон вместо влажной губки. Затем аккуратно удалите лак влажной губкой и / или отполируйте его чистым хлопчатобумажным полотенцем (Герман демонстрирует этот метод в этом видео).

Вы также можете использовать этот «сухой» метод, если в вашем серебре есть какие-либо компоненты, которые не должны намокать, например, ручки из дерева или слоновой кости. В качестве альтернативы, Джерри Стриклер, младший реставратор предметов в Музее изящных искусств Бостона, сказал, что перед полировкой серебра вы можете покрыть эти области полиэтиленовой пленкой, чтобы защитить их.

Использование серебра в электронике, монетах, ювелирных изделиях, медицине

На главную »Металлы» Использование серебра

Эмили Клэр Ферре

Использование серебра: Исторически серебро использовалось в монетах, серебряных изделиях и ювелирных изделиях, но сегодня на эти виды использования приходится менее половины всего потребления серебра.Серебро стало инновационным материалом, который появляется во многих неожиданных местах. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Хорхе Фаррес Санчес, Татьяна Бузуляк, Найджел Спунер и Стефани Фрей.

Белый металл

Серебро, белый металл, имеет блестящую репутацию благодаря использованию в ювелирных изделиях и монетах, но сегодня серебро используется в основном в промышленности. Будь то сотовые телефоны или солнечные батареи, постоянно появляются новые инновации, позволяющие использовать уникальные свойства серебра.

Серебро – драгоценный металл, потому что он редкий и ценный, и благородный металл, потому что он сопротивляется коррозии и окислению, хотя и не так хорошо, как золото. Поскольку серебро является лучшим проводником тепла и электричества из всех металлов, оно идеально подходит для электрических применений. Его антимикробные, нетоксичные качества делают его полезным в медицине и потребительских товарах. Его высокий блеск и отражательная способность делают его идеальным для ювелирных изделий, изделий из серебра и зеркал. Его пластичность, которая позволяет расплющивать его в листы, и пластичность, позволяющая вытягивать его в тонкую гибкую проволоку, делают его лучшим выбором для многочисленных промышленных применений.Между тем, его светочувствительность дала ему место в пленочной фотографии.

Серебро намного дешевле золота, так как его больше. Серебро можно измельчить в порошок, превратить в пасту, стряхнуть в хлопья, превратить в соль, сплавить с другими металлами, сплющить в листы для печати, растянуть в проволоку, суспендировать в виде коллоида или даже использовать в качестве катализатора. Эти качества гарантируют, что серебро и дальше будет сиять на промышленной арене, а его долгая история в чеканке монет и ювелирных изделий будет поддерживать его статус символа богатства и престижа.

Серебряная паста в электронике: Печатная электроника, такая как RFID-метки, основывается на серебряной пасте. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / JacobH.

Использование серебра в США: Геологическая служба США составила таблицу количества серебра, используемого в Соединенных Штатах, по категориям использования. Эти данные показаны на рисунке выше. Категория «Другое» составляет почти четверть используемого серебра и разбита на сотни различных применений. Многие из них описаны ниже.

Использование серебра в электронике

Серебро номер один в промышленности используется в электронике. Непревзойденная теплопроводность и электропроводность серебра среди металлов означает, что его нелегко заменить менее дорогими материалами.

Например, небольшое количество серебра используется в качестве контактов в электрических переключателях: соедините контакты, и переключатель будет включен; разделите их, и выключатель выключится. Независимо от того, включаете ли вы свет в спальне с помощью обычного переключателя или включаете микроволновую печь с помощью мембранного переключателя, результат один: ток может проходить только тогда, когда контакты соединены.Автомобили полны контактов, управляющих электронными устройствами, как и бытовая техника. В промышленных переключателях также используется серебро.

Как серебро попадает из земли в эти электронные устройства? Серебро поступает из серебряных рудников или свинцовых и цинковых рудников, побочным продуктом которых является серебро. При плавлении и рафинировании из руды удаляется серебро. Затем серебро обычно формуют в виде слитков или зерен. Электроника требует серебра высшей чистоты: чистота 99,99%, также известная как проба 999.9.

При растворении чистого серебра в азотной кислоте образуется нитрат серебра, который может быть превращен в порошок или хлопья. Из этого материала, в свою очередь, могут быть изготовлены контакты или серебряные пасты, такие как проводящая паста из сплава серебра и палладия.

Связанный: Геология серебра

Серебряная паста имеет множество применений, таких как уже упомянутый мембранный переключатель и оттайка задней части во многих автомобилях. В электронике цепи, а также пассивные компоненты, называемые многослойными керамическими конденсаторами (MLCC), основаны на серебряной пасте.Одно из самых быстрорастущих применений серебряной пасты – фотоэлектрические элементы для производства солнечной энергии.

Наносеребро, серебро с чрезвычайно маленьким размером частиц (1–100 нанометров, то есть 1–100 миллиардных долей метра), открывает новые горизонты для технологических инноваций, требуя гораздо меньшего количества серебра для выполнения работы. Печатная электроника работает с использованием проводящих чернил наносеребра. Одним из примеров печатной электроники является электрод в суперконденсаторе, который может многократно и быстро заряжаться и разряжаться.Регенеративное торможение – это автомобильная инновация, которая позволяет сохранять кинетическую энергию замедляющегося транспортного средства в суперконденсаторе для повторного использования. Теги радиочастотной идентификации (RFID) – еще одно мощное применение печатной электроники. Эти теги лучше штрих-кодов для отслеживания инвентаря, потому что они хранят больше информации и могут быть прочитаны с большего расстояния, даже без прямой видимости.

Silver нашел свое место и в бытовой электронике. В вашем плазменном телевизоре серебро может использоваться не только для включения-выключения, если он содержит серебряный электрод, предназначенный для получения изображения более высокого качества.В светодиодах (LED) также используются серебряные электроды для получения низкоуровневого, энергоэффективного света. Между тем DVD и CD, которые вы проигрываете, вероятно, имеют тонкий серебряный записывающий слой.

Еще одно электронное применение серебра – это батареи, в которых используется оксид серебра или сплавы серебра и цинка. Эти легкие и емкие батареи лучше работают при высоких температурах, чем другие батареи. Оксид серебра используется в кнопочных батареях, питающих камеры и часы, а также в аэрокосмической и оборонной промышленности.Серебряно-цинковые батареи предлагают альтернативу литиевым батареям для портативных компьютеров и электромобилей.

Сверхпроводники – самые современные технологии. Серебро не является сверхпроводником, но в паре с одним они могут передавать электричество даже быстрее, чем один сверхпроводник. При очень низких температурах сверхпроводники переносят электричество с небольшим электрическим сопротивлением или без него. Их можно использовать для генерации магнитной энергии для вращающих двигателей или для движения поездов на магнитной подушке.

Бесчисленное множество применений серебра в электронике открывают глаза на то, как один из самых известных металлов в истории стал передовым материалом будущего. Отчасти из-за своего уникального свойства иметь самую высокую теплопроводность и электрическую проводимость среди всех металлов, серебро часто является обязательным элементом по сравнению с другими менее дорогими материалами.

Серебро в солнечных панелях: Контакты из серебряной пасты образуют шины и линии сетки, которые отводят электрический ток от полупроводящей поверхности фотоэлектрического элемента.Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Gyuszko.

Использование серебра в энергии

Как упоминалось ранее, серебряная паста используется для изготовления солнечных батарей. Контакты из серебряной пасты, напечатанные на фотоэлементах, улавливают и переносят электрический ток. Этот ток возникает, когда энергия солнца воздействует на полупроводниковый слой ячейки. Фотоэлектрические элементы – одно из самых быстрорастущих применений серебра.

Silver дает ему еще одну роль в солнечной энергии.Он отражает солнечную энергию в коллекторы, которые используют соли для выработки электроэнергии.

В атомной энергетике также используется серебро. Белый металл часто используется в управляющих стержнях для захвата нейтронов и снижения скорости деления в ядерных реакторах. Установка управляющих стержней в ядро ​​ядра замедляет реакцию, а удаление их ускоряет.

Серебряная пайка и пайка: Серебряная пайка и пайка обеспечивают плотное соединение металлических труб. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / bypicart.

Использование серебра при пайке и пайке

При пайке и пайке используются высокая прочность на разрыв и пластичность серебра для создания стыков между двумя металлическими деталями. Пайка происходит при температуре выше 600 ° C, а пайка – при температуре ниже 600 ° C. Серебряный лом можно использовать при пайке и пайке, потому что для этих процессов не требуется очень чистое серебро. Пайка и пайка создают герметичные соединения для всего, от вентиляционных отверстий для отопления и кондиционирования до водопровода.Антибактериальные свойства серебра и его нетоксичность для человека делают его отличной заменой свинцовым соединениям между водопроводными трубами.

Серебряная проволока: Серебряная проволока может быть вплетена в металлическую сетку и использована в качестве катализатора. Гранулированное серебро также является хорошим катализатором. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Greg801.

Использование серебра в химическом производстве

Серебро действует как катализатор для образования двух важных химических веществ: оксида этилена и формальдегида.Окись этилена используется для производства формованных пластиков, таких как пластиковые ручки, и гибких пластиков, таких как полиэстер. Он также является основным ингредиентом антифриза. Формальдегид используется для изготовления твердых пластмасс и смол, а также в качестве защитного покрытия. Он также используется как дезинфицирующее и бальзамирующее средство. В качестве катализатора серебро увеличивает скорость реакции, не истощаясь.

Серебряные монеты и слитки: Серебряные монеты чеканились тысячи лет. Серебро в слитках по-прежнему остается популярным инвестиционным выбором.Правообладатель иллюстрации iStockphoto / shakzu.

Связанные: Многочисленные применения золота

Использование серебра в монетах и ​​инвестиции

Серебро, как и золото, традиционно использовалось в качестве металла для изготовления монет. Серебро – драгоценный металл, редкий и ценный, что делает его удобным хранилищем богатства. В прошлом люди копили свое богатство в виде серебряных монет; сегодня они инвестируют в слитки серебра инвестиционного класса. Тот факт, что серебро не подвергается коррозии и плавится только при относительно высокой температуре, означает, что оно может служить долго, а тот факт, что оно имеет высокий блеск, делает его привлекательным.Его пластичность делает серебро хорошим выбором для разработки и чеканки местной валюты.

Серебро, в большем изобилии и, следовательно, менее дорогое, чем золото, чаще использовалось в качестве валюты. Серебро добывалось и использовалось в торговле несколько тысяч лет до нашей эры, а впервые было отчеканено в серебряные монеты в Средиземноморском регионе за много сотен лет до нашей эры. До 20 века многие страны использовали серебряный или золотой стандарт, подкрепляя ценность валюты наличием золота или серебра в казначействе.Сегодня страны используют менее дорогие металлы, такие как медь и никель, для производства монет, и они используют фиатную валюту, стоимость которой регулируется государственным регулированием, вместо золотого или серебряного стандарта.

Тем не менее, серебро сохраняет свою ценность как товар. Многие люди предпочитают инвестировать в серебро через финансовые инструменты, такие как акции и паевые инвестиционные фонды, или покупая и храня слитки, монеты или медальоны из чистого серебра 99,9%. Иногда страны производят серебряные коллекционные монеты, которые они продают покупателям по цене, превышающей стоимость серебра, использованного для изготовления монеты.

Серебряные кольца: Серебро, драгоценное и блестящее, позволяет создавать красивые и долговечные украшения. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / pixeljuice.

Использование серебра в ювелирных изделиях и изделиях из серебра

Ювелирные изделия и изделия из серебра – два других традиционных вида использования серебра. Пластичность, отражательная способность и блеск делают серебро прекрасным выбором. Из-за своей мягкости серебро должно быть сплавлено с неблагородными металлами, такими как медь, как в случае с стерлинговым серебром (92.5% серебра, 7,5% меди). Несмотря на то, что серебро устойчиво к окислению и коррозии, оно может потускнеть, но после небольшой полировки оно может сиять всю жизнь. Поскольку оно менее дорогое, чем золото, серебро является популярным выбором для украшений и стандартом для изысканной кухни. Посеребренные неблагородные металлы – менее дорогая альтернатива серебру. Серебряная посуда и тарелки могут сопровождать изделия из серебра, и они часто могут быть богато украшенными произведениями искусства. Например, Пол Ревир (1734–1818), известный многим благодаря своей полуночной поездке в начале американской революции, был по профессии серебряным делом, и некоторые из его работ до сих пор выставлены в Бостонском музее изящных искусств.

Серебро в фотопленке: Галогенид серебра в фотопленке реагирует на свет, оставляя за собой скрытое изображение. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Njari.

Использование серебра в фотографии

Фотография была одним из основных промышленных применений серебра до недавнего появления цифровых медиа. Традиционная пленочная фотография основана на светочувствительности кристаллов галогенида серебра, присутствующих в пленке. Когда пленка подвергается воздействию света, кристаллы галогенида серебра изменяются, записывая скрытое изображение, которое может быть преобразовано в фотографию.Точность этого процесса делает его полезным для нецифровой потребительской фотографии, пленки и рентгеновских снимков.

Серебро, используемое в пленочной фотографии, не следует путать с «серебряным экраном» кино. Эта фраза относится не к серебру в самом фильме, а к серебряному линзовидному экрану, на который проецировались ранние фильмы.

Серебро используется в мазях: Некоторые мази используют антибактериальные свойства серебра для защиты ран от инфекции.Правообладатель иллюстрации iStockphoto / cglade.

Использование серебра в медицине

Ионы серебра действуют как катализатор, поглощая кислород, который убивает бактерии, препятствуя их дыханию. Это свойство антибиотика, наряду с его нетоксичностью, на протяжении тысячелетий придавало серебру важную роль в медицине. До того, как антибиотики стали широко использовать, раны оборачивали серебряной фольгой, чтобы помочь им зажить, а коллоидное серебро и комплексы серебра с белком принимали внутрь или применяли местно для борьбы с болезнью.Серебро также использовалось в глазных каплях и в средствах гигиены полости рта для лечения и предотвращения инфекций.

Хотя серебро не токсично, повторное употребление небольшого количества серебра с течением времени может привести к аргирии. У людей с этим заболеванием серебро накапливается в тканях тела, придавая им серо-синий вид под воздействием солнца. Кроме того, употребление большого количества серебра может оказать негативное воздействие на организм. По этим причинам врачи не рекомендуют использовать коллоидное серебро, игнорируя утверждения некоторых о том, что коллоидное серебро является пищевая добавка от всех болезней.

Сегодня наличие устойчивых к антибиотикам супербактерий увеличивает спрос на серебро в больницах. Небольшое количество серебра может покрывать больничные поверхности и медицинское оборудование, предотвращая распространение болезнетворных микроорганизмов. Серебро в хирургическом оборудовании, повязках и мазях защищает раны от инфекции. Сульфадиазин серебра особенно полезен для пострадавших от ожогов, потому что он убивает бактерии, а также позволяет коже отрастать. Лечение ионами серебра может излечить инфекции костей и способствовать регенерации поврежденных тканей.

Серебро в окнах небоскребов: Многие современные небоскребы имеют оконные стекла, покрытые серебром для отражения солнечного света и снижения затрат на кондиционирование воздуха. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / sankai.

Использование серебра в зеркалах и стекле

Серебро почти полностью отражает отражение при полировке. С 19 века зеркала производятся путем покрытия прозрачной стеклянной поверхности тонким слоем серебра, хотя современные зеркала также используют другие металлы, такие как алюминий.Многие окна современных зданий покрыты прозрачным слоем серебра, который отражает солнечный свет, сохраняя прохладу в помещении летом. В аэрокосмической отрасли плитка с серебряным покрытием защищает космический корабль от солнца.

Шарикоподшипники с серебряным покрытием: Шарикоподшипники с серебряным покрытием снижают трение в двигателях. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / felixR.

Использование серебра в двигателях

Подшипники двигателя полагаются на серебро. Самый прочный подшипник изготовлен из стали с гальваническим покрытием серебром.Высокая температура плавления серебра позволяет ему выдерживать высокие температуры двигателей. Серебро также действует как смазка, уменьшая трение между шарикоподшипником и его корпусом. Из-за его способности поглощать кислород серебро исследуется как возможный заменитель платины для катализатора окисления веществ, собранных в фильтрах дизельных двигателей.

Серебряные награды: Серебро часто означает второе место и используется для медалей и других наград. Правообладатель иллюстрации iStockphoto / Vonkara1.

Использование серебра в наградах

Из-за своего статуса драгоценного металла, уступающего только золоту, серебро часто используется для присуждения второго места. Самая известная серебряная награда – это серебряная олимпийская медаль, занявшая второе место. Серебро также символизирует честь, доблесть и достижения, поэтому многие военные организации, работодатели, клубы и ассоциации используют серебряные или серебряные награды для награждения людей за их вклад.

Серебро в фильтрах для воды: Покрытие из серебра предотвращает накопление бактерий в системах фильтрации воды на основе углерода.Правообладатель иллюстрации iStockphoto / RaginaQ.

Использование серебра для воды, еды и гигиены

Антибактериальные свойства серебра применялись на протяжении тысяч лет, задолго до открытия микробных организмов, потому что серебряные контейнеры и монеты, как было известно, предотвращали порчу жидкостей. Сегодня серебряное покрытие предотвращает накопление бактерий в фильтрах для воды на основе углерода, в то время как ионы серебра в системах очистки воды переносят кислород, который окисляет и убивает микробы.Ионы серебра и меди могут даже заменить агрессивный хлор для дезинфекции бассейнов и резервуаров.

Антимикробные свойства серебра, которые делают его полезным для медицины и очистки воды, теперь применяются в пищевых продуктах и ​​гигиене. Наносеребряные покрытия наносят на пищевые упаковки и холодильники. И многие новые потребительские товары, такие как стиральные машины, одежда и средства личной гигиены, рекламируют преимущества антибактериального серебра.

Знаете ли вы? Большая часть серебра в мире производится как побочный продукт добычи свинца.Минерал галенит (показанный выше) представляет собой комбинацию свинца и серы. Однако небольшое количество серебра обычно заменяет свинец в кристаллической структуре минерала. На многих месторождениях галенита в галените может содержаться достаточно серебра, поэтому стоимость серебра значительно превышает стоимость добываемого свинца. Финансовая реальность такова, что предложение серебра больше зависит от количества добываемого свинца, чем от цены серебра. Образец и фото Arkenstone / www.iRocks.com.

Серебро в других сферах применения

Существуют и другие традиционные способы использования серебра. Например, серебро является одним из ингредиентов амальгамы, используемой для заполнения зубных полостей, хотя этот подход был в значительной степени заменен другими материалами из-за присутствия в амальгаме токсичной ртути. Серебро также использовалось для изготовления пластин для инструментов, таких как флейты.

Сегодня серебро находит множество новых применений. Серебро – один из многих вариантов замены токсичного хромированного арсената меди в качестве консерванта для древесины.Наносеребряные чернила и покрытия на бумаге демонстрируют свою способность предотвращать распространение бактериальной инфекции. Серебряное металлическое стекло, получаемое путем быстрого охлаждения серебра, обладает прочной прочностью и сопротивляется деформации. Ионные жидкости на основе серебра, которые находятся в жидком состоянии при комнатной температуре, могут использоваться для очистки нефтяных отходов. Серебро в ткани позволяет пользователям с сенсорным экраном носить перчатки в холодную погоду.

Серебро, кажется, имеет столько применений, сколько может развить человеческое воображение.Традиционные изделия из серебра, такие как ювелирные изделия и изделия из серебра, основаны на творчестве художников. Современное использование зависит от творческих подвигов ученых и инженеров, направленных на удовлетворение меняющихся требований потребителей и отраслей. В то время как некоторые виды использования поднимаются и падают, например, использование серебра в фотопленке, другие применения могут продолжать расти, например, растущее производство фотоэлектрических элементов для солнечной энергии. Уникальные свойства серебра, особенно его высокая теплопроводность и электрическая проводимость, его отражательная способность и антибактериальные свойства, затрудняют замену, как единственное в своем роде серебряное кольцо.

Найдите другие темы на Geology.com:

Патент США на химическое серебряное покрытие Патент (Патент № 6,387,542, выдан 14 мая 2002 г.)

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к химическому нанесению серебра на подложку.Более конкретно, это изобретение относится к водной ванне для серебряного покрытия, способу нанесения равномерного покрытия из серебра на различные подложки с использованием состава для химического нанесения покрытия и к изделию, покрытому серебром, сформированному из него.

2. Описание родственного искусства

Металлическое покрытие – это хорошо известный процесс, используемый для изменения существующих свойств поверхности или размеров подложки. Например, на подложку может быть нанесено покрытие в декоративных целях, для повышения устойчивости к коррозии или истиранию или для придания подложке желаемых электрических или магнитных свойств.Гальваника – обычная практика во многих отраслях промышленности, включая производство различных подложек для электронных упаковок, таких как печатные платы.

Существуют различные методы нанесения покрытия, известные в данной области техники, включая нанесение гальванических покрытий и нанесение покрытий химическим способом. Гальваника включает формирование электролитической ячейки, в которой металлический слой представляет собой анод, а подложка представляет собой катод, а внешний электрический заряд подается в ячейку для облегчения нанесения покрытия на подложку.

Электролитическое нанесение покрытия включает нанесение металлического покрытия из водной ванны на подложку посредством контролируемой реакции химического восстановления, которая катализируется осаждением или восстановлением металла или сплава. Этот процесс отличается от гальваники тем, что не требует внешнего электрического заряда. Одним из привлекательных преимуществ химического нанесения покрытия перед гальваническим покрытием является возможность нанесения практически однородного металлического покрытия на подложку, имеющую неправильную форму. Часто гальваника подложки неправильной формы дает покрытие, имеющее неоднородную толщину отложений из-за различных расстояний между катодом и анодом электролитической ячейки.Гальваническое покрытие устраняет эту проблему за счет исключения электролитической ячейки. Еще одно преимущество химического нанесения покрытия перед гальваническим покрытием состоит в том, что нанесение покрытия без химического воздействия является автокаталитическим и непрерывным после начала процесса, требуя лишь периодического пополнения водной ванны. Гальваника требует наличия электропроводящего катода и продолжается только тогда, когда в ячейку подается электрический ток. Кроме того, покрытия, нанесенные химическим способом, практически непористые, что обеспечивает большую коррозионную стойкость, чем гальванические покрытия.

В общем, ванна для химического нанесения покрытия включает воду, водорастворимое соединение, содержащее металл, который должен быть нанесен на подложку, комплексообразующий агент, который предотвращает химическое восстановление ионов металла в растворе, позволяя при этом избирательное химическое восстановление на поверхности подложки, и химический восстанавливающий агент для ионов металлов. Кроме того, гальваническая ванна может включать буфер для регулирования pH и различные необязательные добавки, такие как стабилизаторы ванны и поверхностно-активные вещества.Состав гальванической ванны обычно варьируется в зависимости от конкретных целей процесса гальваники. Например, в патенте США No. В US 6042889 описывается ванна для химического восстановления, содержащая гипофосфитный восстанавливающий агент и использующая один из нескольких различных «ионов-посредников», включая ионы серебра, с целью преобразования неавтокаталитической реакции восстановления металла в автокаталитическую реакцию для формирования подложки. с медью.

Серебро является желательным металлом для покрытия из-за его высокой электропроводности, коррозионной стойкости и хороших свойств трения и износа, но существующие методы нанесения покрытия очень дороги.Кроме того, известные попытки нанести серебро на подложки были несовершенными, поскольку в них использовались водные ванны для нанесения покрытия, содержащие чрезвычайно токсичные цианидные соединения и другие соединения, загрязняющие серебряное покрытие.

Например, в японском патенте JP 55044540 описан процесс химического нанесения серебра на подложку с использованием водной гальванической ванны, содержащей цианид серебра, гидроксид натрия и боргидрид калия в качестве восстановителя. Этот состав ванны невыгоден из-за высокой токсичности цианида серебра.Кроме того, это нежелательно, потому что производные гидрида бора выделяют чрезвычайно легковоспламеняющийся газообразный водород, а также загрязняют металлическое покрытие серебра, ухудшая его внешний вид.

Настоящее изобретение решает проблемы предшествующего уровня техники путем использования процесса химического нанесения покрытия на серебро с использованием композиции, содержащей водный раствор, содержащий водорастворимую соль серебра, такую ​​как нитрат серебра, гидроксид аммония в качестве комплексообразователя, карбонат аммония и / или бикарбонат в качестве стабилизатора и гидразингидрат в качестве восстановителя.Состав этого водного раствора практически не содержит нелетучих компонентов, которые вызывают загрязнение покрытия, что позволяет улучшить внешний вид и свойства серебра с покрытием. Кроме того, в процессе практически не образуются опасные вещества, а отсутствие нелетучих компонентов позволяет избежать накопления побочных продуктов, которые ухудшают гальваническую ванну, что позволяет практически неограниченно пополнять ванну. Кроме того, уникальный состав гальванической ванны позволяет осаждать металлическое серебро из гальванической ванны путем кипячения без нежелательных примесей.

Настоящее изобретение обеспечивает простой и недорогой способ нанесения покрытий из сверхчистого серебра практически на любой материал любой геометрической формы, включая волокна и порошки, путем химического автокаталитического нанесения покрытия. Способ включает контролируемое автокаталитическое химическое восстановление соли серебра с помощью химического восстановителя с образованием плотного однородного металлического серебряного покрытия неограниченной толщины выборочно на поверхности подложки, которая контактирует с ванной для серебряного покрытия.

Изобретение обеспечивает композицию для нанесения покрытия методом химического восстановления, содержащую водный раствор, содержащий:

а) соль серебра;

б) гидроксид аммония;

в) карбонат и / или бикарбонат аммония; и

г) гидразингидрат.

Изобретение также обеспечивает способ нанесения покрытия на подложку, содержащий:

A) обеспечение состава для нанесения покрытия, содержащего водный раствор, содержащий:

i) соль серебра;

ii) гидроксид аммония;

iii) карбонат и / или бикарбонат аммония; и

iv) гидразингидрат; и

B) контактирование подложки с композицией покрытия в течение достаточного времени и в условиях, достаточных для нанесения металлического серебра на подложку.

Изобретение дополнительно предлагает способ нанесения покрытия на подложку, содержащий:

A) обеспечение состава для нанесения покрытия, содержащего водный раствор, содержащий:

i) соль серебра;

ii) гидроксид аммония;

iii) карбонат и / или бикарбонат аммония; и

iv) гидразингидрат;

B) погружение подложки в композицию для нанесения покрытия на достаточное время и в условиях, достаточных для нанесения металлического серебра на подложку; и

C) удаление подложки из гальванической композиции.

Изобретение также относится к изделию, содержащему субстрат, погруженный в композицию, содержащую водный раствор, содержащий:

а) соль серебра;

б) гидроксид аммония;

в) карбонат и / или бикарбонат аммония; и

г) гидразингидрат.

В настоящем изобретении предлагается способ равномерного покрытия различных подложек металлическим серебром с использованием ванны для химического нанесения покрытия.Первоначально в подходящем контейнере формируют водную гальваническую ванну, содержащую воду, водорастворимую соль серебра, комплексообразующий агент с гидроксидом аммония, стабилизатор карбоната и / или бикарбоната аммония и гидразиновый восстановитель.

После того, как все компоненты смешаны в подходящем контейнере, водорастворимая соль серебра растворяется, высвобождая ионы серебра в ванну. Комплексообразующий агент с гидроксидом аммония образует прочный комплекс с ионами серебра и предотвращает химическое восстановление ионов серебра в ванне, одновременно обеспечивая селективное химическое восстановление на поверхности подложки.Восстановитель гидразина позволяет восстанавливать ионы серебра до металлического серебра, которое селективно осаждается на поверхности подложки из-за каталитического действия поверхности подложки. В частности, после того, как подложка погружена в гальваническую ванну, поверхность подложки катализирует окисление восстановителя. Это окисление вызывает высвобождение электронов, которые, в свою очередь, восстанавливают ионы металлического серебра в ванне на поверхности подложки. Эти восстановленные ионы металлов затем осаждаются на подложке и со временем образуют металлическую оболочку вокруг подложки.Стабилизатор карбоната и / или бикарбоната аммония поддерживает рабочие условия в ванне для нанесения покрытия.

Химическое восстановление соли серебра гидразингидратом приводит к образованию только металлического серебра и легколетучих газообразных побочных продуктов, которые удаляются из электролитической ванны простым испарением. Другие компоненты ванны, в том числе N2h5.h3O, также очень летучие и могут быть аналогичным образом удалены путем испарения. Ванна не содержит веществ, способных накапливаться в емкости и подавлять процесс серебряного покрытия, и не создает опасных веществ.Гальванический состав очень стабилен и не требует добавления нелетучих ускорителей, регуляторов pH или других химических агентов, используемых для улучшения гальванических свойств. Кроме того, поскольку ванна не содержит или не создает сильных комплексообразователей, простого кипячения ванны достаточно для осаждения практически чистого серебра из водного раствора.

Этот процесс является автокаталитическим, поскольку не требуется катализатор, отдельный от вышеупомянутых компонентов, для ускорения осаждения серебра на каталитически активной поверхности, такой как основные и благородные металлы, сплавы, графит и другие.Каталитически неактивные материалы, такие как стекло, керамика и полимеры, можно активировать обычными методами, например, контактированием с раствором соли олова и / или раствором благородного металла. Кроме того, процесс является непрерывным и может продолжаться практически бесконечное время, просто пополняя каждый из компонентов ванны.

После образования электролитической ванны в ванну погружается подходящий субстрат для нанесения электролитического покрытия. Подложка остается в растворе для нанесения покрытия в течение достаточного времени и в условиях, достаточных для нанесения практически однородного покрытия из металлического серебра на подложку.Обычно скорость нанесения покрытия составляет от 0,1 до 2 микрон / час. Он увеличивается с повышением температуры и концентрации серебра и гидразина.

В ванне поддерживается температура в диапазоне от примерно 20 ° C до примерно 98 ° C, более предпочтительно от примерно 50 ° C до примерно 90 ° C.В ванне также поддерживается предпочтительный pH в диапазоне от примерно 8 до около 13. Предпочтительно ванну формируют без каких-либо других добавок, поскольку они будут иметь тенденцию к накоплению в ванне. Эти условия являются важными факторами для поддержания стабильной гальванической ванны и предотвращения осаждения серебра из ванны.

Обычно подложка остается в гальванической ванне от около 1 минуты до около четырех часов в зависимости от требуемой толщины серебра, предпочтительно от около 5 минут до около 60 минут и наиболее предпочтительно от около 5 минут до около 30 минут. После нанесения на подложку желаемого количества металлического серебра его удаляют из раствора для нанесения покрытия. Результатом является изделие, имеющее по существу однородное и практически чистое металлическое серебряное покрытие, имеющее хороший внешний вид и свойства.Гальваника также может производиться путем соприкосновения поверхности подложки с гальванической ванной любым другим способом, таким как напыление, заливка, нанесение кистью и т. Д.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения соль серебра растворима в воде. Они могут включать, среди прочего, сульфат серебра, хлорид серебра и нитрат серебра. Из них наиболее предпочтительной солью серебра является нитрат серебра (AgNO3). Количество соли серебра, присутствующей в ванне, предпочтительно составляет от примерно 0,01 до примерно 650 г / л. Более предпочтительно, количество присутствующего соединения, содержащего серебро, находится в диапазоне примерно от 0.От 1 до примерно 20 г / л.

Предпочтительным комплексообразователем является гидроксид аммония (Nh5OH). Наиболее предпочтительным комплексообразователем является 28% раствор гидроксида аммония. Другие подходящие комплексообразователи включают органические амины, такие как метиламин или этиламин, но они не являются предпочтительными. Количество 28% гидроксида аммония, присутствующего в ванне, предпочтительно находится в диапазоне от примерно 1 до 1000 мл / л, более предпочтительно от примерно 10 до примерно 200 мл / л.

Предпочтительным восстановителем является соединение гидразина, наиболее предпочтительно гидразингидрат (N2h5.h3O). Другие подходящие гидразины включают хлорид гидразина и сульфат гидразина, но не являются предпочтительными из-за большей вероятности того, что серебро будет выпадать в осадок из ванны. Предпочтительное количество гидразингидрата, присутствующего в ванне, находится в диапазоне от примерно 0,01 до примерно 210 г / л, более предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 10 г / л.

Предпочтительным стабилизатором является карбонат аммония ((Nh5) 2CO3) и / или бикарбонат аммония (Nh5HCO3). Предпочтительное количество карбоната и / или бикарбоната аммония находится в диапазоне примерно от 0.01 до примерно 360 г / л, более предпочтительно от примерно 10 до примерно 200 г / л.

Соответственно, предпочтительный механизм гальванической ванны можно описать следующей общей формулой:

4 AgNO3 & plus; 4 Nh5OH & plus; N2h5.h3O & равно; 4 Ag & plus; N2 & plus; 4 Nh5NO3 & plus; 5 h3O

Подложка может содержать любой материал, начиная от неметаллов, металлов, сплавов, полупроводников и непроводников. Подходящие металлические подложки включают нержавеющую сталь, углеродистую сталь, никель, железо, хром, сплавы железо-хром и сплавы никель-хром-железо.Подходящие неметаллы включают печатные платы, полиимидные подложки, керамические и стеклянные подложки.

Тип контейнера, используемого для изготовления гальванической ванны, также является важным фактором, влияющим на стабильность ванны. В частности, контейнер должен быть неметаллическим, чтобы предотвратить восстановление ионов металла на стенках контейнера. Кроме того, средства, используемые для нагрева ванны, должны представлять собой неметаллическую систему нагрева и должны нагревать ванну равномерно, чтобы предотвратить любое уменьшение количества ионов металлов в ванне.

Следующие ниже неограничивающие примеры служат для иллюстрации изобретения.

Стекло микроскопа 75 × 25 × 1 мм очищали полировкой суспензией оксида алюминия, обрабатывали в ультразвуковом очистителе, сенсибилизировали погружением на 2 минуты в раствор хлорида олова 10 г / л, промывали водой, каталитически активировали погружение на 2 мин. в раствор хлорида палладия 1 г / л, промывают водой и погружают на 1 час в ванну для химического нанесения Ag, содержащую 1 г / л Ag в виде AgNO3, 200 мл / л Nh5OH, 70 г / л (Nh5) 2CO3 и 0.35 г / л N2h5.h3O при 83 ° C. Было получено яркое зеркальное покрытие Ag толщиной 2 мкм. Такое серебряное покрытие используется для стекловолоконных оптических волноводов и в качестве проводящего пути в электронных компонентах.

Три уплотнительных кольца из перфторэластомера, Kalrez, AS-568A, K # 003, DuPont Dow Elastomers, Compound 4079, 1,42 × 1,52 мм были протравлены в течение 10 минут в смеси h3SO4 и плюс; CrO3 при 100 ° C, промыты водой, промыты Nh5OH, промыть водой, сенсибилизировать погружением на 2 мин.в раствор хлорида олова 10 г / л, промывают водой, каталитически активируют погружением на 2 мин. в раствор хлорида палладия 1 г / л, промывают водой и погружают на 0,5 ч в ванну для химического нанесения Ag, содержащую 1 г / л Ag в виде AgNO3, 150 мл / л Nh5OH, 150 г / л (Nh5) 2CO3 и 0,30 г / л N2h5.h3O при 81 ° C. Было получено плотное, однородное, хорошо прилипающее, электропроводящее покрытие Ag толщиной 1 микрон. Это покрытие из серебра было увеличено до толщины 13-18 микрон с помощью обычного гальванического покрытия из серебра.Такое серебряное покрытие полезно для защиты от коррозии полимерных деталей в аэрокосмической отрасли.

Керамический стержень из нитрида кремния, Si3N4, h35 × D20 мм был очищен в теплой разбавленной HCL, промыт водой, сенсибилизирован погружением на 2 минуты в раствор хлорида олова 10 г / л, промыт водой, каталитически активирован погружением на 2 минуты в раствор хлорида палладия 1 г / л, промыть водой и погрузить на 1 час в ванну для химического нанесения Ag, содержащую 1 г / л Ag в виде AgNO3, 350 мл / л Nh5OH, 150 г / л (Nh5) 2CO3 и 0.4 г / л N2h5.h3O при 80 ° C. Было получено плотное, однородное, хорошо прилипающее, электропроводящее покрытие Ag толщиной 1 микрон. Это покрытие из серебра было увеличено до 10 микрон с помощью обычного гальванического покрытия из серебра. Такое серебряное покрытие используется для защиты керамических компонентов двигателя от высокотемпературной коррозии и для первичной металлизации непроводящих проводников перед нанесением гальванического покрытия.

Два керамических компонента двигателя из нитрида кремния, Si3N4, 65 × 25 × 12 мм были очищены в ацетоне, покрыты патентованной полимерной маскирующей композицией на части поверхности, сенсибилизированы и каталитически активированы, как в примерах 1-3, и покрыты 0.5 часов в ванне для электроосаждения Ag, содержащей 1 г / л Ag в виде AgNO3, 300 мл / л Nh5OH, 150 г / л (Nh5) 2CO3 и 0,3 г / л N2h5.h3O при 77-90 ° C. на немаскированной керамической поверхности было получено высокоприлипающее электропроводящее покрытие из серебра толщиной 0,7-0,8 микрон. Компоненты с покрытием из серебра подвергались термообработке при 500 ° C в течение 0,5 часа для выгорания полимерной маски, а покрытие из серебра выборочно увеличивалось до 10-11 микрон с помощью обычного гальванического покрытия из серебра. Такое серебряное покрытие используется в качестве высокотемпературного антикоррозионного покрытия с низким коэффициентом трения на керамических компонентах двигателя и для первичной металлизации непроводящих проводников перед нанесением гальванического покрытия.

Образец формованной опоры из нержавеющей стали размером 55 × 25 × 4 мм очищали ацетоном и погружали на 45 мин. в ванне для химического серебрения, содержащей 0,8 г / л Ag в виде AgNO3, 200 мл / л Nh5OH, 120 г / л (Nh5) 2CO3 и 0,2 г / л N2h5.h3O при 60-70 ° C. Было получено адгезионное покрытие из серебра толщиной 1,2–1,4 мкм. Это серебряное покрытие демонстрирует высокую каталитическую активность при разложении озона в воздухе салона самолета.

7 г микросфер из боросиликатного стекла с размером частиц 50-70 микрон обезжиривали ацетоном, каталитически активировали, как в ПРИМЕРЕ 5, с использованием воронки для пористого стекла и перемешивали в течение 20 мин.