Гальванотехника в декоративном искусстве - Однралов Н.
Скачать (прямая ссылка):
Структура металла, обнаруживаемая на шлифе, позволяет судить и о механических свойствах отложения. Металл твердого, плотного и блестящего отложения имеет мелкокристаллическую равномерную структуру. Сравнение шлифов (рис. 29 и 30), снятых при одном увеличении (150Х), показывает, что наиболее крупную структуру имеет металл руки ангела, более мелкую — статуя из Екатерининского парка, еще более мелкую —- металл, нарощенный на опытной установке (рис. 32). Измерив твердость всех этих образцов на приборе МПТ-3, мы нашли соответственно: 86, 97 и 137 кг/мм2, что находится в полном соответствии со сказанным выше. Параллельно с твердостью возрастает и прочность на разрыв.
Необходимо отметить еще одну особенность структуры гальванопластической меди — ее склонность образовывать шишкообраз-ные наросты (рис. 33), называемые дендритами, что, как мы увидим ниже, может оказаться очень вредным при получении копий. О дендритах мы уже упоминали при описании скульптуры Исаакиевского собора.
33. Дендриты меди
Гальваническая установка
Процесс электролиза проводят в ваннах, имеющих обычно прямоугольное сечение.
Для электролиза в гальванотехнике применяется постоянный электрический ток низкого напряжения (от 3 до 12 б). Источником постоянного тока служит либо низковольтная динамомашина по-
стоянного тока, либо селеновый или купроксный выпрямитель переменного тока с трансформатором, понижающим городское напряжение до требуемого.
Электродом, соединенным с положительным полюсом источника тока (анодом), для медной ванны служит медная пластина, для серебряной — серебряная и т. д., так как анод является не только электродом, подводящим электрический ток в электролит, но и источником осаждаемого в форме металла.
Электродом, к которому присоединяется отрицательный полюс постоянного источника тока (катодом), служит форма. Если форма изготовлена из непроводника, ее поверхность, как мы уже знаем, предварительно делают электропроводной, покрывая слоем проводящего материала, который и присоединяют к отрицательному полюсу.
Для электролиза при данном напряжении требуется определенная сила тока. Потребная сила тока в амперах рассчитывается по площади формы и применяемой плотности тока (обычно 1,5— 2 а/дм2 покрываемой площади формы). Применяемая плотность тока зависит от режима осаждения. Регулировка тока осуществляется реостатами.
Вспомогательным оборудованием гальванической установки являются приспособления для перемешивания электролита (механические мешалки, компрессоры для продувки воздуха, насосы для перекачки электролита и пр.), а также фильтровальные устройства, обеспечивающие поддержание чистоты электролита.
Составы медных электролитов и режимы отложения
Основным электролитом для наращивания металла толстыми слоями является медный электролит, нашедший наиболее широкое применение в процессах гальванопластики. Медный электролит для гальванопластических работ приготовляют на основе сернокислой меди (CuSO4-5НгО) с добавкой серной кислоты (H2SO4), повышающей электропроводность.
Количество сернокислой меди для электролита обычно берут в пределах от 130 до 160 г/л. При этом, чем выше рабочая плотность тока, тем выше должна быть концентрация медного купороса. В медных сернокислых ваннах содержание серной кислоты поддерживают на уровне 30—35 г/л для ванн, работающих без перемеши-- вания, и 60—70 г/л для ванн перемешиваемых.
Растворимость медного купороса значительно снижается с увеличением содержания серной кислоты свыше 50 г/л (таблица 6).
В случае Применения электролитов с повышенной концентрацией купороса последний выкристаллизовывается на бортах ванны и, что еще хуже, на аноде, затрудняя процесс электролиза.
Избыток кислоты в электролите вызывает хрупкие и недоброкачественные, отложения меди из-за включений водорода, интенсивно выделяющегося на катоде, особенно при работе с повышен-
Таблица 6 Растворимость в присутствии серной кислоты
Концентрация серной кислоты
г/л
Растворимость г/л
Концентрация серной кислоты г/л
Растворимость г/л
0
24,5
252 326
49,0 73,5
304 285
ными плотностями тока. При недостаточной концентрации серной кислоты в электролите образуется рыхлый и пористый осадок меди, непригодный для практических целей.
В художественной гальванопластике обычно применяют ванны с содержанием серной кислоты- 30—35 г/л. Высокая концентрация серной кислоты (60—70 г/л) применяется только в тех случаях, когда электролит прокачивается через формы с одновременным механическим перемешиванием, достигаемым вращением анода.
Кроме медного купороса и серной кислоты для повышения качества гальванопластической меди применяют добавки в виде этилового спирта, сульфированного нафталина, сульфированного антрацена и др. Сульфос6ТДйТТеГОя~ значительно улучшают качество меди, делая ее мелкокристаллической, более твердой и упругой.
Такие добавки надо вводить весьма осторожно, так как добавки в чрезмерно большом количестве делают медь хрупкой.
Введение добавок, например сульфированного нафталина, первоначально может вызывать полосатость меди, которая, однако, исчезает после некоторого времени работы ванны. Такую «проработку» ванны ведут с ненужными катодами.
