CN113260738A - 玫瑰金合金、生产方法和用途 - Google Patents
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Abstract
一种玫瑰金四元合金和用于其生产的电镀浴，所述玫瑰金四元合金包含金、铜和锌以及作为粘结剂并具有基于合金总重量按重量表示的百分比为0.01％‑1％的碲。
Description
技术领域
本发明涉及一种玫瑰金合金(rose gold alloy)，能够用于获得它的电镀(galvanic electroplating)方法，及其用于进行装饰性电镀和生产服装、珠宝、服装珠宝(costume jewelry)、鞋类和皮革制品行业中的自支撑壳的用途。
背景技术
众所周知，电镀的方法使得在能够传导电流的物体上沉积一种或多种金属，从而形成不同厚度的一层或多层成为可能。
更详细而言，在一些应用中，期望获得的最终产品既包括物体本身也包括覆盖该物体的金属层。然而，有时这种沉积会随时间适当延长，直到获得层，除了具有相当的厚度并精确复制该层所沉积于其上的物体(基质)外，在该方法结束之时该层从后者上脱离。因此，该层构成自支撑壳的形式(基质被除去)，并且在这种情况下，正如已知的，该方法称为“电铸(electroforming)”。同样，众所周知的是，这种浴具有在突出的部分上、在凹陷部分中和在中空部分中快速而有效地沉积具有均匀厚度的层的独特特征，从而确保金属覆层非常亮而无展平(flatten out)(否则会使小细节无法区分)。
在用于电镀的金合金领域，玫瑰金合金是众所周知的，目前已由标题为“Jewelry-Colors of gold alloys-Definition,range of colors and designation”，具有代码4N-6N的UNI标准EN ISO 8654：2018进行鉴定。
此类合金能够以克拉重量介于9-22克拉用于服装、珠宝、服装珠宝、鞋类和皮革制品行业中的装饰电镀和/或电铸，通常除了金，铜和锌之外还包含镉和铟作为粘结剂。
这种合金的主要缺点在于，由于当镀层厚度减小到小于100微米时，沉积物并不能够完美均匀，因此失去了其亮度(brilliance)、和谐(harmony)和可焊性的特征。
另外，即使厚度大于上述厚度，包含铟和镉的合金也具有一定程度的毒性，并且通过电镀的方法生产合金会导致沉积不均，这主要是由于其非常复杂而难以在施加的相同电流密度下保持滴度恒定。
为了克服上述问题，必须具有高厚度沉积物，而不可避免地增加直接与其中所含的金的量有关的合金成本。
发明内容
本发明的目标在于通过电镀提供具有最佳机械和可焊接特性的4N-6N玫瑰金合金，其沉积厚度相对于常规合金可获得的厚度降低最多达50％。
在该目标内，本发明的目的在于提供具有无毒金属和/或准金属(metalloid)的4N-6N玫瑰金合金。
该目标和下文中将变得更加显而易见的这种和其它目的通过金合金实现，其特征在于该金合金包含金、铜、锌和碲，其中碲的百分数以合金总重量的重量表示为0.01％-1％。
此外，该目标以及在下文中将变得更加显而易见的该目的和其他目的通过使用水基电镀浴用于获得根据前述权利要求中的一项或多项所述的金合金的电镀方法而实现，其特征在于该方法包括使用包含金、铜、锌和碲的电镀浴。
通过对根据本发明的优选但非排他的金合金实施方式的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得更加显而易见，该金合金包含金、铜、锌和碲作为粘结剂，具有以所述合金总重量的重量表示的以下百分比：
更具体而言，这种金合金包含具有以所述合金总重量的重量表示的以下百分比的金、铜、锌和碲：
在一个具体实施方式中，该金合金包含具有以所述合金总重量的重量表示的以下百分比的金、铜、锌和碲：
所述刚描述的金合金能够通过使用水基电镀浴采用电镀的方法而获得，其中这些电镀浴包含金、铜、锌和碲，具有以下组成：
-Au以二氰金酸钾配合物的形式介于3g/L-8g/L之间，
-Cu以氰化亚铜形式介于40g/L-70g/L之间，
-Zn以锌(II)配合物形式介于100mg/L-1g/L之间，
-Te以碱性配合物形式介于1mg/L-100mg/L之间，
并且其中所述工作参数为：
-温度介于50-80℃之间，
-pH值介于8-12之间，并且
-所施加的电流密度介于0.2A/dm2-1.5A/dm2之间。
方便的是，该电镀浴能够富含一种或两种选自由以下物质组成的组中的物质：10g/L-50g/L的游离氰化物，5g/L-20g/L的络合剂，10g/L-100g/L的导电盐，0.05g/L-10g/L的润湿剂。
更具体而言，该络合剂能够选自由以下组成的组中：羧酸，氨基酸，聚胺(polyamine，多胺)，胺和膦酸。
考虑到所列举的导电盐和湿润剂，这些能够分别选自由柠檬酸盐、酒石酸盐、草酸盐、葡萄糖酸盐、碳酸盐、磷酸盐和硫酸盐组成的组中和由月桂基硫酸盐和季铵盐组成的组中。
为了完成电镀浴，它能够包含选自由以下组成的金属组中的晶粒细化剂和/或增亮剂：Zr，Ir，Se，Sb，Sn，Ga，In，Ge，Bi，T1和Ag和/或其他归因于其生产过程中使用的技术产品的痕量金属，这些其它痕量金属包括于由以下组成的金属组中：Ag，As，Se，In，Ge和Ga。
以下是可能的电镀溶液的实施例，以及电镀浴的工作参数：
-Au：5g/L
-Cu：55g/L
-Zn：0.5g/L
-Te：50mg/L
pH：10.5
-温度：介于60-70℃之间
-电流密度：0.5A/dm2
-三亚乙基四胺：1mL/L
-亚氨基二乙酸：10g/L
-葡萄糖酸钠：5g/L
-游离氰化钾：25g/L
在实践中，据已发现，根据本发明的金合金和电镀方法通过使沉积物有可能具有与已知技术相当的光亮、机械强度(硬度介于300-400HV之间)和可焊性的特征而应对上述的技术问题，而沉积物厚度相对于常规合金所能够达到的厚度降低最高达50％。
换句话说，相对于基于电铸的工作周期，获得具有非常低的厚度且具有不变的机械特性的金合金的可能性能够实现对于金的使用量和对于后续加工阶段的相当大的成本节省。
相对于通过当今已知的电铸工艺方法获得的其他合金，即使厚度远低于100微米，在焊接和/或生产自支撑壳中也会获得优异的结果，这个100μm的厚度是迄今为止采用已知技术领域内的工艺方法要获得具有机械强度和协调性的最佳特性的物体无法超过的下限值。
因此，所描述和获得的合金能够用于服装，珠宝，服装首饰，鞋类和皮革制品领域中进行装饰性电镀和/或提供自支撑壳，从而获得介于1-1000微米之间的厚度和9-22克拉的克拉重量。
根据本发明的金合金的优点在于其不含有毒金属和/或准金属，如镉，其对于常规合金是必不可少的粘合剂。
由此构思的金合金、方法以及用途易于进行多种修改和变型，所有这些修改和变型都处于所附权利要求的范围内。
而且，所有细节都可以由其他技术上等效的要素代替。
实际上，根据需求和现有技术状态，所使用的材料以及可能的形状和尺寸可以是任意的。
本申请要求享有其优先权的意大利专利申请No.102019000001769中的公开内容通过引用结合于本文中。
在任何权利要求中提及的技术特征后附有参考符号的情况下，将这些参考符号包括在内仅出于增加权利要求的可理解性的目的，因此，此类参考符号对例如由此类参考符号标识的每个要素的解释没有任何限制作用。
Claims (17)
1.一种金合金，其特征在于所述金合金包含金、铜、锌和碲，基于所述合金总重量按重量表示的碲的百分比包含在0.01％-1％之间。
2.根据权利要求1所述的金合金，其特征在于所述金合金包含金、铜和锌，其基于所述合金总重量按重量表示的百分比如下：
-Au包含在30％-95％之间
-Cu包含在3％-69.98％之间
-Zn包含在0.01％-1％之间。
3.根据权利要求2所述的金合金，其特征在于所述金合金包含金、铜、锌和碲，其基于所述合金总重量按重量表示的百分比如下：
-Au包含在37％-92％之间
-Te包含在0.02％-0.2％之间
-Cu包含在7.6％-62.97％之间
-Zn包含在0.01％-0.2％之间。
4.根据权利要求3所述的金合金，其特征在于所述金合金包含金、铜、锌和碲，其基于所述合金总重量按重量的百分比如下：
-Au等于75％
-Te等于0.1％
-Cu等于24.88％
-Zn等于0.02％。
5.一种通过使用水基电镀浴获得前述权利要求中一项或多项所述的金合金的电镀方法，其特征在于所述方法包括使用包含金、铜、锌和碲的电镀浴。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述电镀浴包含二氰基金酸钾配合物形式的金、氰化亚铜形式的铜、锌(II)配合物形式的锌和碱性配合物形式的碲。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于所述电镀浴包含具有以下组成的金、铜、锌和碲：
-Au包含在3g/l-8g/l之间
-Cu包含在40g/l-70g/l之间
-Zn包含在100mg/l-1g/l之间
-Te包含在1mg/l-100mg/l之间。
8.根据权利要求5-7中一项或多项所述的方法，其特征在于所述电镀浴包含选自由以下组成的组中的物质的至少一种：游离氰化物，络合剂，导电盐和湿润剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述络合剂选自由以下物质组成的组中：羧酸，氨基酸，聚胺，胺和膦酸。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于所述导电盐选自由以下物质组成的组中：柠檬酸盐，酒石酸盐，草酸盐，葡萄糖酸盐，碳酸盐，磷酸盐和硫酸盐。
11.根据权利要求8-10中一项或多项所述的方法，其特征在于所述湿润剂选自由以下物质组成的组中：月桂基硫酸盐和季铵盐。
12.根据权利要求8-11中一项或多项所述的方法，其特征在于所述电镀浴包含：
-包含在10g/l-50g/l之间的游离氰化物
-包含在5g/l-20g/l之间的络合剂
-包含在10g/l-100g/l之间的导电盐
-包含在0.05g/l-10g/l之间的湿润剂。
13.根据权利要求8-12中一项或多项所述的方法，其特征在于所述电镀浴包含晶粒细化剂和/或增亮剂。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述晶粒细化剂和/或增亮剂选自由Zr、Ir、Se、Sb、Sn、Ga、In、Ge、Bi、T1和Ag组成的金属组中。
15.根据权利要求8-14中一项或多项所述的方法，其特征在于，由于使用用于其生产的技术产品，所述电镀浴包含痕量的其他金属，所述其他金属包括在由以下各项组成的金属组中：Ag、As、Se、In、Ge和Ga。
16.根据权利要求1-4中一项或多项所述的金合金在服装、珠宝、服装珠宝、鞋类和皮革制品领域中的装饰镀层的用途。
17.根据权利要求1-4中一项或多项所述的金合金在服装、珠宝、服装珠宝、鞋类和皮革制品领域中提供自支撑壳的用途。
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