Золочение
Свойства и области применения золотых покрытий
Золото впервые было осаждено с применением электрического тока от внешнего источника в Италии профессором Бругнателли. Процесс был запатентован в Англии Элкинстоном, после чего в течение 10 лет в этом направлении было проведено много исследований.
Несмотря на высокую стоимость, золочение широко применяют в гальванотехнике; по своим декоративным свойствам золоченые изделия не имеют себе равных. Золото отличается высокой химической стойкостью; в отличие от серебра оно не тускнеет под действием сероводорода и других сернистых соединений и не растворяется ни в какой минеральной кислоте, кроме царской водки. Поэтому золочение применяется для покрытия аналитических разновесок, калориметрических бомб и других изделий, находящихся под воздействием агрессивных сред и высоких температур.
Золочение преимущественно применяется в ювелирном и часовом производстве. Ценное качество золотых покрытий — возможность сообщить им различные оттенки путем введения в электролит малых количеств солей металлов, ионы которых разряжаются совместно с ионами золота. Золото образует с германием и кремнием легкоплавкую эвтектику (температура плавления 370°С), что обусловливает широкое применение процесса золочения в производстве полупроводниковых приборов.
Золото легко осаждается на меди, никеле, серебре и при соответствующей подготовке поверхности на молибдене, вольфраме, алюминии, титане, коваре, кремнии и германии.
В последние 10—15 лет золочение во всех возрастающих масштабах применяют в новых отраслях техники, главным образом в электронной промышленности, в производстве электронно-вычислительных устройств и многочисленных деталей к ним. При этом, конечно, имеют в виду не декоративную отделку, а более ценные свойства золотых покрытий:
1. Сопротивление тускнению и коррозионному воздействию различных химических агентов.
2. Низкое значение и постоянство переходного электросопротивления.
3. Сопротивление окислению при высоких температурах.
4. Хорошую паяемость после длительного хранения.
Наибольшее распространение среди других драгоценных металлов золото и сплавы на основе золота получили для покрытия контактов электронных приборов. Примерно 3Д электроосаждаемого золота предназначается для электронных контактов и других электронных приборов.
Ежегодно в мире производят миллиарды золоченых деталей для соединительных контактов в электронике. Рост производства соединительных контактов в электронике объясняется расширением области применения электронно-вычислительных устройств и различного рода приборов, предназначенных для этих целей.
Стоимость производящихся в США соединительных контактов, по литературным данным, исчисляется сотнями миллионов долларов. Начиная с 1960 г., стоимость золота, потребляемого для покрытия контактов, удваивается каждые три года. В связи с этим многочисленные исследования направлены на уменьшение расхода золота в производстве контактов за счет их толщины при сохранении основных свойств.
Выше были перечислены свойства золота и, следовательно, поверхностные свойства золоченых изделий. Между тем широко распространен процесс соосаждения золота с небольшим количеством (1—2%) других металлов с целью улучшения некоторых свойств покрытия, например, повышения износостойкости, микрорассеивающей способности. Однако золотые покрытия в электронике должны отвечать определенным требованиям по электропроводности, сопротивлению коррозии и паяемости. Поэтому при легировании золотых покрытий необходимо сохранить минимально необходимое содержание золота.