5.2.2. Оксидные покрытия меди и её сплавов

Оксидирование меди и её сплавов называется патинированием. На меди и её сплавах получают оксидные покрытия толщиной 1–2 мкм с низкой механической прочностью. Их используют для декоративной отделки с последующим покрытием бесцветным лаком. Оксидные плёнки окрашены в чёрный, тёмно-синий, коричневый или другой цвет, зависящий от состава раствора и сплава. Оксидирование проводят химическим и электрохимическим способом. Первый проще в исполнении, но требует изменения состава раствора применительно к конкретному сплаву. Второй сложнее, но качество покрытий лучше, шире цветовая гамма, в одном электролите можно обрабатывать различные сплавы. Существует несколько десятков электролитов, в которых формируются патины различных цветов и оттенков.

Из химических способов оксидирования меди наиболее распространена обработка в персульфатном и медно-аммиачном электролитах. Первый из них наиболее пригоден для обработки чисто меди, медных покрытий и сплавов с содержанием меди не ниже 90%.

Персульфатный раствор содержит, г/л: 50–70 NaOH, 15–25 (дисульфат или пиросульфат калия) K₂S₂O₈. Оксидирование ведут при 60–65°С в течение 5–10 мин.

Медно-аммиачный раствор содержит 150-200 г/л гидроксокарбоната меди (СиОН)₂СО₃, 800–900 мл/л аммиака водного NH₃. Обработку ведут при температуре 18–30°С продолжительностью 10–20 мин. В этом растворе можно оксидировать детали на подвесках и насыпью в медных сетках, которые периодически встряхивают.

Медь оксидируют в электролите 150–200 г/л NaOH при анодной плотности тока 0,8–2,0 А/дм², температуре 80–90°С в течение 5–20 мин. Площадь поверхности катода в 5–10 раз больше площади поверхности деталей.

5.2.3. Оксидные покрытия хрома и титана

Чёрные оксидные плёнки на хроме и хромовых покрытиях получают катодной обработкой деталей в электролите следующего состава, г/л: 150–250 CrO₃, 15–20 H₃BO₃, 4–5 NaNO₃, 1–2 Ba(OH)₂ при температуре 18–25°С и катодной плотности тока (40–50) А/дм² в течение 15–20 мин. Плёнки тёмно-голубого цвета формируются в электролите, г/л: 150–300 CrO₃, 2–3 K₄Fe(CN)₆ при температуре 18–25°С и катодной плотности тока (20–30) А/дм² в течение 40–60 мин.

Оксидные покрытия на титане получают анодной обработкой в растворах серной, щавелевой, фосфорной, хромовой кислот или их солей. Цвет этих плёнок зависит от состава сплава и условий анодирования. В 15%-ном растворе серной кислоты с повышением температуры и напряжения на ванне окраска плёнок изменяется от светло-коричневой до фиолетовой. Увеличение продолжительности электролиза ведёт к преобладанию тёмных тонов. В хромово-борнокислом электролите (150 г/л CrO₃, 5 г/л H₃BO₃) при температуре 95-100°С, напряжении на ванне (50-60) В и продолжительности 2 часа на сплаве ВТ-1 формируются покрытия тёмно-коричневого, а на сплаве ОТ4-1 – чёрного цвета. Если сплав ВТ1-0 обрабатывать 15 минут, повышая напряжение от 5 до 50 В, цвет плёнок изменяется от бледно-коричневого до фиолетового и затем золотисто-жёлтого.

Подбором электролитов и режимов электролиза на титановых сплавах можно получить оксидные декоративные покрытия широчайшей гаммы цветов и оттенков.