ciemnienie srebrnych powłok

CIEMNIENIE SREBRNYCH POWŁOK
Wiadomości zebrała Anna Szymańska-Węckowska
Srebro jest metalem o barwie srebrzystobiałej. Ma najlepszą spośród wszystkich metali
przewodność elektryczną oraz cieplną. Natomiast przewodność warstw srebra zależy od
rodzaju osadzanej powłoki. Wypolerowane srebro ma również największą ze wszystkich
metali zdolność odbicia światła.
Z powodu swoich właściwości, powłoki srebrne znalazły zastosowanie jako powłoki
dekoracyjno-ochronne, a także jako powłoki ochronne i techniczne w elektryce i elektronice.
Powłokami srebrnymi pokrywane są reflektory i lustra, aparatura chemiczna,
wykorzystywane są one również jako powłoki techniczne np. do tworzenia specjalnych
rodzajów łożysk.
Srebro jest metalem stosunkowo szlachetnym i w normalnych warunkach ciężko o jego
korozyjne rozpuszczanie. Natomiast w warunkach wilgoci, z obecnością związków siarki,
szybko pokrywa się nalotem siarczku srebra. Prawie tak samo szybko reaguje
z chlorowcami. Naloty na powłokach srebrnych mogą przybierać różne barwy: od żółtej,
przez ciemnobrunatną, do granatowej oraz czarnej.
Na trwałość tego typu powłok mają wpływ różne czynniki. Najmniej procesowi korozji
poddają się powłoki gładkie, wypolerowane. Większą odporność korozyjną wykazują też
powłoki stopowe i kompozytowe. Najszybciej korozji ulegają powłoki matowe. Ważny jest też
reżim nakładania samej powłoki srebrnej, a w nim zarówno staranne płukanie między
poszczególnymi etapami nakładania elektrochemicznego, ale też pilnowanie stężeń samej
kąpieli elektrochemicznej oraz parametrów procesu. Przykłady błędów na powłokach to:
powłoki proszkowe powstające przy za dużej gęstości katodowej prądu; pęcherze na
powłoce spowodowane za dużą lub za małą zawartością wolnego cyjanku; mleczna barwa
powłoki powstająca przy za dużym stosunku srebra do cyjanku; plamy i zacieki
spowodowane niedokładnym płukaniem międzyprocesowym.
W celu ochrony powłok srebrnych przed korozją, opracowano wiele metod
zapobiegających powstawaniu nalotów. Najbardziej popularną metodą ochrony powłok jest
chromianowanie powłoki srebrnej, zaliczane do metod nakładania powłok niemetalowych pasywacja. Jednak taka powłoka chromianowa ma właściwości przeciwkorozyjne tylko
wtedy, gdy jest ona bardzo cienka i przeźroczysta. Takie warstwy ochronne można
wytwarzać zarówno chemicznie jaki elektrochemicznie. Opracowanych zostało wiele
roztworów opartych na związkach Cr(VI) służących do chromianowania chemicznego powłok
srebrnych. Najbardziej popularne to: tlenek chromu, tiosarczan sodu(VI) z chromianem
potasu oraz chromian potasu z cyjankiem potasu, azotkiem srebra oraz wodorotlenkiem
potasu. W przypadku metod elektrochemicznych składy kąpieli są podobne, a gęstość prądu
mieści się w granicach 0,5-3 A/dm3. Metody chromianowania chemicznego na gorąco dają
lepsze efekty ochrony przed korozją niż chromianowanie chemiczne na zimno. Natomiast
najlepsze wyniki dają powłoki elektrochemiczne.
Innym sposobem zabezpieczenia warstw srebrnych przed nalotem jest nakładanie na
posrebrzony przedmiot cieniutkiej powłoki metali bardziej odpornych na korozję niż samo
srebro. Tutaj najczęściej stosowane są elektrolityczne powłoki rodowe o grubości 0,25-1 μm.
Równie popularne są powłoki złote, platynowe oraz palladowe. Czasem są też stosowane
powłoki stopowe składające się ze stopów wymieniowych wyżej metali ze srebrem.
1
Mało rozpowszechnioną metodą jest kataforetyczne osadzenie wodorotlenku berylu.
Jego mała popularność bierze się stąd, że pH kąpieli musi być utrzymywane w graniach
±0,1.
Inną metodą jest natryskiwanie w próżni cienkich warstw tlenków: glinu, berylu, krzemu
i lantanowców.
Na powłoki srebrne dekoracyjne mało narażone na ścieranie najczęściej jako
zabezpieczenie stosowane jest lakierowanie lakierem bezbarwnym wysokiej jakości.
Zupełnie inną metodą ochronną jest czernienie powłok srebrnych. Jest ono stosowane
w celu uzyskania na srebrze wyglądu przedmiotu starego. W celu naniesienie równiej
warstwy, stosuje się specjalne obróbki chemiczne lub elektrochemiczne. Przykładowym
procesem uzyskiwania takiej powłoki może być zanurzenie przedmiotu w gorącym roztworze
mieszaniny siarczku potasu i siarczanu potasu. Tak uzyskaną warstwę można łatwo usunąć
poprzez zanurzenie w nasyconym roztworze cyjanku potasu. Innym przykładem nakładania
tego typu warstwy jest zanurzenie w temperaturze otoczenia w kąpieli będącej mieszaniną
siarczku potasu oraz siarczku selenu.
W celu znalezienia najlepszej metody ochrony powłoki srebrnej przed nalotem, należy
przeprowadzić najpierw próby i wybrać metodę, która dla danego zastosowania jest
najlepsza oraz najtańsza. Na rynku znajduje się wiele środków służących do chemicznego
i elektrochemicznego nakładania powłok ochronnych na powłoki srebrne. Ta różnorodność
sprawie, że bardzo ciężko jest dobrać odpowiednią technologię. W celu przeprowadzenia
badań, należy posłużyć się normą EN ISO 4538:1995 „Powłoki metalowe – tioacetamidowa
próba korozyjna”. Norma ta podaje sposób oceny odporności powierzchni metalu oraz
tworzenie się nalotów w atmosferze związków siarki.
Literatura:
1. „Poradnik galwanotechnika” praca zbiorowa, WNT, Warszawa 2002;
2. „Lakiernictwo Przemysłowe” 05/2006, artykuł pt.: „Ciemnienie srebra”;
3. www.galwanizernie.pl;
4. www.galwanotechnika-lakiernictwo.pl.
2