EP0480876A2 - Dépôt electrolytique sous forme d'un alliage d'or contenant du cuivre et du zinc ainsi que son procédé de production - Google Patents

Dépôt electrolytique sous forme d'un alliage d'or contenant du cuivre et du zinc ainsi que son procédé de production Download PDF

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EP0480876A2
EP0480876A2 EP91810773A EP91810773A EP0480876A2 EP 0480876 A2 EP0480876 A2 EP 0480876A2 EP 91810773 A EP91810773 A EP 91810773A EP 91810773 A EP91810773 A EP 91810773A EP 0480876 A2 EP0480876 A2 EP 0480876A2
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electrolysis
copper
zinc
deposit
gold
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Metaux Precieux Metalor SA
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Metaux Precieux Metalor SA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/62—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of gold

Definitions

  • the invention relates to an electrolytic deposit in the form of a gold alloy whose title is greater than or equal to 14 carats, containing zinc and copper, as well as its production process.
  • the invention aims to provide an electrolytic deposit of gold whose title can reach 18 carats, containing copper, free of toxic metals or metalloids, but having qualities identical to electrolytic deposits containing cadmium up to a thickness of 10 microns .
  • the subject of the invention is an electrolytic deposit in the form of a gold alloy whose title is greater than or equal to 14 carats containing zinc and copper, characterized in that it is free from toxic metals or metalloids, and in that it has a tint between the ranges 1N and 3N (according to standard ISO 8654), ductile up to a thickness of 10 microns, shiny, and that it has a very high resistance to tarnishing.
  • the invention also relates to a process for the production of such an electrolytic deposit.
  • This process consists of carrying out electrolysis in an alkaline galvanic bath containing from 1 to 10 g / l of gold in the form of gold and potassium cyanide, from 20 to 40 g / l of copper in the form of copper cyanide, 5 to 10 g / l of zinc in the form of zinc oxide, sodium cyanide, sodium hydroxide, imminodiacetic acid and a surfactant.
  • the electrolysis is preferably followed by a heat treatment at at least 150 ° C for at least 1 hour in order to obtain a deposit of optimal quality.
  • the bath can also contain a brightener.
  • a brightener This is preferably a derivative of butynediol, a pyridinio-propanesulfonate or a mixture of the two, or a tin salt.
  • the surfactant is preferably a phosphonic ester of a linear alcohol or a phosphoric ester of a linear alcohol.
  • the electrolysis is preferably carried out at a temperature between 60 and 75 ° C in an alkaline galvanic bath whose pH is between 9.0 and 10.0.
  • Electrolysis can be carried out with a current density of between 0.5 and 2.0 A / dm2.
  • the heat treatment is preferably carried out at a temperature below 250 ° C for a time between 2 and 24 hours.
  • an 18-carat gold alloy free of toxic metals or metalloids, in particular free of cadmium, of pale yellow shade 1N, of hardness between 250 and 300 HV 0.005, ductile up to at a thickness of 10 microns, of excellent gloss and having a very high resistance to wear and tarnishing.
  • This deposit is obtained by electrolysis in an electrolytic bath followed by a heat treatment at 200 ° C for 3 hours.
  • This electrolysis is carried out in an electrolytic bath containing the following compounds:
  • a 14-carat gold alloy free of toxic metals or metalloids, in particular free of cadmium, of pale yellow 1N shade, of hardness between 250 and 300 HV 0.005, ductile up to at a thickness of 10 microns, of excellent gloss and having a very high resistance to wear and tarnishing.
  • This deposit is obtained by electrolysis in an electrolytic bath.
  • This electrolysis is carried out in an electrolytic bath containing the following compounds:
  • This deposit is obtained by electrolysis in an electrolytic bath followed by a heat treatment at 200 ° C for 3 hours.
  • This electrolysis is carried out in an electrolytic bath containing the following compounds:
  • the electrolytic bath contained in a polypropylene or PVC tank with heat-insulating coating, has a pH of 9.5 and its temperature is 70 ° C.
  • the bath is heated by quartz, PTFE, porcelain or stabilized stainless steel immersion heaters. Its density is between 16 and 30 ° Bé at 20 ° C. Good cathodic agitation and circulation of the electrolyte must be maintained.
  • the anodes are made of platinum titanium or stainless steel. These electrolyses are carried out with a current of 1 A / dm2.

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Abstract

On décrit un dépôt électrolytique sous forme d'un alliage d'or dont le titre est supérieur ou égal à 14 carats contenant du zinc et du cuivre ainsi que son procédé de fabrication. Ce dépôt est exempt de métaux ou métalloïdes toxiques, de teinte comprise entre les domaines 1N et 3N (selon norme ISO 8654), ductile jusqu'à une épaisseur de 10 microns et brillant. De plus, ce dépôt a une très grande résistance au ternissement. Son procédé de production comprend une électrolyse dans un bain galvanique alcalin contenant du cyanure d'or et de potassium, du cyanure de cuivre, de l'oxyde de zinc, du cyanure de sodium, de l'hydroxyde de sodium, de l'acide imminodiacétique et un tensio-actif. Cette électrolyse peut être suivie d'un traitement thermique à au moins 150°C pendant au moins 1 heure.

Description

  • L'invention concerne un dépôt électrolytique sous forme d'un alliage d'or dont le titre est supérieur ou égal à 14 carats, contenant du zinc et du cuivre, ainsi que son procédé de production.
  • Dans le domaine décoratif du placage, on connaît des procédés pour la production de dépôts électrolytiques d'or, de couleur jaune, dont le titre est supérieur ou égal à 14 carats, ductile à une épaisseur de 10 microns, et de grande résistance au ternissement. Ces dépôts sont obtenus par une électrolyse dans un bain galvanique alcalin contenant, en plus de l'or et du cuivre, du cadmium à raison de 0,5 à 3 g/l. Les dépôts obtenus par ces procédés connus présentent cependant des teneurs en cadmium comprises entre 4 et 10 %. Le cadmium facilite le dépôt de couches épaisses et permet d'obtenir un alliage de couleur jaune en diminuant la quantité de cuivre contenue dans l'alliage; toutefois le cadmium est extrêmement toxique et interdit dans certains pays.
  • On connaît aussi des alliages d'or de 18 carats sans cadmium, contenant du cuivre et du zinc. Cependant, ces dépôts sont de teinte trop rose (titre trop riche en cuivre) et il n'est pas possible d'obtenir des placages ductiles à une épaisseur de 10 microns et résistants au ternissement.
  • Ces inconvénients sont dus au fait que le zinc est beaucoup plus difficile à codéposer avec l'or et le cuivre, que le cadmium.
  • L'invention vise à fournir un dépôt électrolytique d'or dont le titre peut atteindre 18 carats, contenant du cuivre, exempt de métaux ou métalloïdes toxiques, mais possédant des qualités identiques aux dépôts électrolytiques contenant du cadmium jusqu'à une épaisseur de 10 microns.
  • L'invention a pour objet un dépôt électrolytique sous forme d'un alliage d'or dont le titre est supérieur ou égal à 14 carats contenant du zinc et du cuivre, caractérisé en ce qu'il est exempt de métaux ou métalloïdes toxiques, et en ce qu'il est de teinte comprise entre les domaines 1N et 3N (selon norme ISO 8654), ductile jusqu'à une épaisseur de 10 microns, brillant, et qu'il a une très grande résistance au ternissement.
  • L'invention a aussi pour objet un procédé pour la production d'un tel dépôt électrolytique. Ce procédé consiste à effectuer une électrolyse dans un bain galvanique alcalin contenant de 1 à 10 g/l d'or sous forme de cyanure d'or et de potassium, de 20 à 40 g/l de cuivre sous forme de cyanure de cuivre, de 5 à 10 g/l de zinc sous forme d'oxyde de zinc, du cyanure de sodium, de l'hydroxyde de sodium, de l'acide imminodiacétique et un tensio-actif.
  • L'électrolyse est de préférence suivie d'un traitement thermique à au moins 150°C pendant au moins 1 heure afin d'obtenir un dépôt de qualité optimale.
  • Le bain peut contenir en outre un brillanteur. Celui-ci est, de préférence, un dérivé du butynediol, un pyridinio-propanesulfonate ou un mélange des deux, ou un sel d'étain.
  • Le tensio-actif est de préférence un ester phosphonique d'un alcool linéaire ou un ester phosphorique d'un alcool linéaire.
  • L'électrolyse est effectuée de préférence à une température comprise entre 60 et 75°C dans un bain galvanique alcalin dont le pH est compris entre 9,0 et 10,0.
  • L'électrolyse peut être réalisée avec une densité de courant comprise entre 0,5 et 2,0 A/dm².
  • Le traitement thermique est effectué de préférence à une température inférieure à 250°C pendant un temps compris entre 2 et 24 heures.
  • On va décrire maintenant trois exemples du dépôt électrolytique selon l'invention et de son procédé de préparation.
  • Dans un premier exemple de dépôt, on a un alliage d'or de 18 carats, exempt de métaux ou métalloïdes toxiques, en particulier exempt de cadmium, de teinte 1N jaune pâle, de dureté comprise entre 250 et 300 HV 0.005, ductile jusqu'à une épaisseur de 10 microns, de brillance excellente et ayant une très grande résistance à l'usure et au ternissement.
  • Ce dépôt est obtenu par une électrolyse dans un bain électrolytique suivie d'un traitement thermique à 200°C pendant 3 heures.
  • Cette électrolyse est effectuée dans un bain électrolytique contenant les composés suivants:
    Figure imgb0001
  • Dans un second exemple de dépôt, on a un alliage d'or de 14 carats, exempt de métaux ou métalloïdes toxiques, en particulier exempt de cadmium, de teinte 1N jaune pâle, de dureté comprise entre 250 et 300 HV 0.005, ductile jusqu'à une épaisseur de 10 microns, de brillance excellente et ayant une très grande résistance à l'usure et au ternissement.
  • Ce dépôt est obtenu par une électrolyse dans un bain électrolytique.
  • Cette électrolyse est effectuée dans un bain électrolytique contenant les composés suivants:
    Figure imgb0002
  • Dans un troisième exemple de dépôt, on a un alliage d'or de 18 carats, exempt de métaux ou métalloïdes toxiques, en particulier exempt de cadmium, de teinte 1N jaune pâle, de dureté comprise entre 250 et 300 HV 0.005, ductile jusqu'à une épaisseur de 10 microns, de brillance excellente et ayant une très grande résistance à l'usure et au ternissement.
  • Ce dépôt est obtenu par une électrolyse dans un bain électrolytique suivie d'un traitement thermique à 200°C pendant 3 heures.
  • Cette électrolyse est effectuée dans un bain électrolytique contenant les composés suivants:
    Figure imgb0003
  • Dans ces trois exemples, le bain électrolytique, contenu dans une cuve en polypropylène ou en PVC avec revêtement calorifuge, a un pH de 9,5 et sa température est de 70°C. Le chauffage du bain est réalisé grâce à des thermo-plongeurs en quartz, en PTFE, en porcelaine ou en acier inoxydable stabilisé. Sa densité est comprise entre 16 et 30°Bé à 20°C. Une bonne agitation cathodique ainsi qu'une circulation de l'électrolyte doit être maintenue. Les anodes sont en titane platiné ou en acier inoxydable. Ces électrolyses sont effectuées avec un courant de 1 A/dm². Ces conditions permettent d'obtenir un rendement cathodique de 68 mg A/min avec une vitesse de déposition de 1µm en 2,4 min pour les premier et troisième exemples (dépôt de 18 carats), et un rendement cathodique de 49 mg A/mn avec une vitesse de 1µm en 3,3 min pour le second exemple (dépôt de 14 carats).

Claims (10)

  1. Dépôt électrolytique sous forme d'un alliage d'or dont le titre est supérieur ou égal à 14 carats contenant du zinc et du cuivre, caractérisé en ce qu'il est exempt de métaux ou métalloïdes toxiques, et en ce qu'il est de teinte comprise entre les domaines 1N et 3N (selon norme ISO 8654), ductile jusqu'à une épaisseur de 10 microns, brillant, et qu'il a une très grande résistance au ternissement.
  2. Procédé pour la production d'un dépôt électrolytique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue une électrolyse dans un bain galvanique alcalin contenant de 1 à 10 g/l d'or sous forme de cyanure d'or et de potassium, de 20 à 40 g/l de cuivre sous forme de cyanure de cuivre, de 5 à 10 g/l de zinc sous forme d'oxyde de zinc, du cyanure de sodium, de l'hydroxyde de sodium, de l'acide imminodiacétique et un tensio-actif.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrolyse est suivie d'un traitement thermique à au moins 150°C pendant au moins 1 heure.
  4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le tensio-actif est un ester phosphonique d'un alcool linéaire ou, un ester phosphorique d'un alcool linéaire ou un de ses sels.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le bain contient en outre un brillanteur.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le brillanteur est un dérivé du butynediol, un pyridinio-propanesulfonate ou un mélange des deux, ou un sel d'étain.
  7. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'électrolyse est effectuée à une température comprise entre 60 et 75°C.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le pH du bain galvanique est compris entre 9,0 et 10,0.
  9. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'électrolyse est réalisée avec une densité de courant comprises entre 0,5 et 2,0 A/dm².
  10. Procédé selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le traitement thermique s'effectue à une température inférieure à 250°C et pendant un temps compris entre 2 et 24 heures.
EP19910810773 1990-10-08 1991-10-01 Electrodeposition of a gold alloy containing copper and zinc and its method of production Withdrawn EP0480876A3 (en)

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