На главную


Оксидирование скульптуры

  Медь легко оксидируется и окрашивается химическим и электрохимическим способами, при этом оксидная пленка может принять самую разнообразную окраску.
  Медные пленки, нанесенные на изделия из кислой или цианистой ванны, при окрашивании ведут себя по-разному. Наилучшие результаты получаются при окрашивании меди, нанесенной на изделие из цианистого электролита.
  Сплавы меди, содержащие легирующие металлы, окрашиваются труднее, чем чистая медь.
  Так, например, бронзы с большим содержанием олова, защищающие медь от окисления, труднее поддаются окрашиванию. Еще хуже окрашиваются специальные бронзовые сплавы с присадками никеля, хрома и пр. Бронзы с незначительным содержанием цинка хорошо воспринимают окрашивание, но большое количество цинка (от 20% и выше) чрезвычайно затрудняет процесс, причем скульптура приобретает неприятный серый цвет.
  Сернистые соединения, легко воздействующие на медь и ее сплавы, наиболее часто применяются для отделки медной скульптуры. Особенно широко используются сернистый аммоний, сернистый натрий и серная печень, а также смеси полисульфидов (см. гл. XII «Отделка художественных изделий серебром»).
  Для получения более темных и черных с синеватым отливом тонов применяют сернистый аммоний. Следует указать, что при крацевании поверхности скульптуры латунной щеткой черный оксидный слой, полученный при обработке в сернистом аммонии, снимается, благодаря чему медь приобретает каштаново-коричневую окраску.
  Серную печень применяют главным образом для декоративной отделки оловянистой бронзы, томпака (Томпак — латунь с большим содержанием меди, до 80%.) а также омедненных и латунированных изделий. К серной печени рекомендуется добавлять селенистую кислоту, что дает возможность получать равномерную и плотную пленку.
  На меди, томпаке и бронзе серная печень образует оксидные пленки красного цвета с различными оттенками; на латуни окраска получается зеленовато-коричневой. В зависимости от времени пребывания латуни в растворе серной печени, а также от последующей протирки ее порошком пемзы получают более светлые или темные коричневые тона.
  Художественные изделия и скульптуру небольших размеров можно оксидировать погружением их в раствор серной печени 10 г/л воды. На большую тяжелую скульптуру раствор серной печени наносят пульверизатором или при помощи тампонов и капроновых щеток; можно просто поливать их раствором.
  Оксидирование производят при температуре 80°.
  После воздействия серной печени в течение 1 — 2 мин медь окрашивается в коричневый цвет, а после четырехминутного воздействия — в черный цвет с синим отливом. После промывки в воде скульптуру сушат в горячих опилках (Следует применять опилки лиственных деревьев) затем протирают выпуклые части скульптуры пемзой или песком.
  На латуни и томпаке можно получать зеленовато-коричневую, темно-коричневую и красновато-коричневую окраску, если изделия из этих металлов погружать поочередно в раствор серной печени и в раствор следующего состава: серная кислота 2 — 3 г/л, медный купорос 20 — 25 г/л.
  Для окрашивания латуни, содержащей 62 — 68% меди, в черный цвет обычно применяют медноаммиачный раствор следующего состава: аммиак (25%-ный) 200 г/л; углекислая медь 40 — 200 г/л; температура раствора 15 — 25°.
  Предварительно латунное изделие следует обработать в растворе двухромовокислого калия (70 г/л) и серной кислоты (40 г/л) в течение 15 — 20 мин при температуре 15 — 25° и затем декапировать в 5-процентном растворе серной кислоты.
  Для оксидирования меди и медных сплавов можно рекомендовать следующие растворы:

  Сернистый калий может быть заменен сернистым натрием, сернистым кальцием, сернистым барием и сернистым аммонием.
  Могут быть использованы также следующие растворы:

  Раствор наносят на медь тампоном или капроновой кистью.
  Нанесенный тонкий и равномерный слой раствора оставляют на поверхности скульптуры на 0,5 — 1 час, после чего крацуют поверхность мягкой латунной щеткой, а затем снова повторяют обработку. Для получения коричневого цвета на латуни применяют 2-процентный раствор сернистого бария.
  Сернистый аммоний обычно употребляют в виде паров, применяют аппарат типа турбофена.
  При смачивании меди и медных покрытий сернистым аммонием нанесенный оксидный слой становится черным. Для получения коричневых и каштановых тонов производят, как уже указывалось, крацевание мягкой латунной щеткой, снимающей черный слой оксидной пленки.
  При газовом тонировании металла взамен паров сернистого аммония применяют также пары сероводорода. Процесс нанесения оксидных пленок газовым способом следует вести быстро. Чрезмерно утолщенная пленка может оказаться непрочной.
  Концентрированные растворы также дают в большинстве непрочные оксидные пленки.
  Газовый метод нанесения оксидных пленок особенно рекомендуется для грунтовки бронзовой скульптуры перед патинированием; это дает возможность создавать прочную патину.
  Для получения черного цвета при окрашивании сернистыми соединениями изделие предварительно амальгамируют в слабом растворе азотнокислой закиси ртути (10 г/л) с добавлением нескольких капель азотной кислоты.
  По другому способу для окашивания скульптуры и художественных изделий применяют пятисернистую сурьму (50 г/л). Этот раствор дает на меди пленку шоколадного цвета. Более светлые коричневые тона получаются на бронзе и латуни. Пятисернистую сурьму рекомендуется применять для большой скультуры, которую невозможно тонировать погружением. Для нанесения раствора можно пользоваться кистью, тампоном или пульверизатором.
  Существенное преимущество раствора пятисернистой сурьмы заключается в том, что она не имеет неприятного запаха, выделяемого, например, серной печенью или особенно сернистым аммонием. Кроме того, ее можно употреблять в холодном состоянии.
  Коричневые тона на бронзе и латуни дает следующий раствор:

  Трехсернистый мышьяк растворяют в аммиаке, раствор тщательно перемешивают. Затем к раствору добавляют сернистый аммоний до легкого помутнения раствора и окрашивания жидкости в желтый цвет. Раствор перед употреблением подогревают до температуры 35 — 40°.
  Изделия погружают в этот раствор, затем промывают в воде и крацуют.
  Для получения коричневых тонов применяют также следующий раствор:

  Кашицей смазывают тонируемую скульптуру, после чего скульптура сохнет 15 — 20 час; высохшую скульптуру чистят щеткой. Этот способ можно применять также для тонирования бронзовых люстр, бра и других осветительных приборов, как литых из бронзы, так и латунированных или покрытых бронзой.
  По другому способу на поверхность скульптуры, бронзового или латунного изделия наносят следующий тонирующий раствор:

  Спустя некоторое время после нанесения раствора скульптуру промывают в воде и досуха вытирают, после чего обрабатывают парами сернистого аммония (обычно воздух продувают через 20 — 25-процентный раствор сернистого аммония) или турбофеном.
  Чтобы скульптура обволакивалась парами равномерно, при продувании не следует подводить к ней слишком близко сопло газового распылителя. Газовое тонирование следует вести в вытяжном шкафу.
  В практике декоративной отделки широко распространен способ окрашивания латунных изделий в черный цвет посредством аммиачных растворов. Такой раствор, например, состоит из 50 г основной углекислой меди и 1 л 25-процентного аммиака.
  Окрашивание можно производить при комнатной температуре. Этот способ применим только к латуням марок Л-62, Л-68 или ЛС-59.
  Все остальные латунные сплавы не поддаются чернению по этому способу.
  Поэтому другие марки латуни перед окраской обычно покрывают слоем меди.
  Наиболее просто осуществляется тонирование меди в черный цвет смачиванием изделия концентрированным раствором сернистого аммония. Кроме того, его можно производить посредством образования на поверхности меди окисных химических и электрохимических соединений.
  Рецепты черных тонирующих растворов для меди:

  Азотнокислое серебро прибавляют в том случае, когда необходимо получить более глубокий черный тон.
  Могут быть взяты и другие компоненты, например:

  К раствору а добавляют раствор б для получения интенсивно черной окраски.
  Для черного окрашивания меди, бронзы и бронзовых сплавов применяют и другие составы, например:

  Раствор едкого натрия нагревают в стеклянном, фарфоровом или эмалированном сосуде, затем вводят в него персульфат калия. Для окрашивания изделия его погружают в раствор и непрерывно передвигают в растворе. При оксидировании выделяются пузырьки кислорода, по прекращении выделения которых в раствор добавляют персульфат калия.
  В зависимости от температуры раствора могут получаться различные тона окрашивания. При температуре 90 — 100° получается требуемый черный цвет, но при более низких температурах, например, при 70°, цвет получается бурый с желтым, синим или зеленым отливом.
  Для электрохимического тонирования меди в черный цвет можно рекомендовать концентрированный раствор едкого натра.
  Черный оксидный слой на изделии, завешенном на аноде, получается в результате взаимодействия кислорода, выделяющегося на аноде, с металлом изделия.
  Подвеска делается из того же металла, что и изделие. Контакт изделия с подвеской должен быть надежным, так как образующаяся оксидная пленка отличается высоким омическим сопротивлением. При недостаточно плотном контакте понижение силы тока может. привести к образованию дефектных оксидных пленок или получению недостаточно интенсивого черного тона и пр.
  Брак оксидной пленки может возникнуть также вследствие небрежной подготовки поверхности изделия перед оксидированием. После монтажа на подвеске изделия обезжиривают, травят и тщательно промывают в воде; полированные изделия после обезжиривания подвергаются декапированию.
  Тщательно промытые изделия после соответствующей подготовки загружаются в раствор едкого натрия 100 — 250 г/л.
  Ванна железная, сварная, должна быть снабжена бортовым отсосом для улавливания вредных выделений, образующихся в процессе анодирования. Норма отсоса воздуха 60 — 70 м3/мин с 1 м2 поверхности раствора. Ванна должна иметь электроподогреватель.
  Температура электролита поддерживается в 100°; напряжение (на клеммах ванны) 2 — 6 в; длительность оксидирования — 10 мин.
  Первые 5 мин процесс ведется при анодной плотности тока от 2 — 5 а/дм2, вторые 5 мин — при анодной плоскости тока от 5 — 10 а/дм2.
  Катодом служит нержавеющая сталь; отношение площади катода к площади анода 8:1; расстояние между электродами 35 — 100 мм.
  Приготовленный электролит предварительно прорабатывается током до окрашивания в голубой цвет. Для проработки применяют медный анод, который периодически промывают и протравливают в 20-процентном растворе соляной кислоты.
  В процессе анодного оксидирования на катоде (нержавеющей стали) образуется губчатый осадок, который, во избежание загрязнения элекролита, периодически удаляют промывкой в воде.
  Готовые изделия после тщательной промывки в горячей воде сушат в сушильном шкафу при температуре 110 — 120°. Оксидированные изделия должны иметь глубокий черный цвет бархата. Приводим еще рецепт электролита для оксидирования меди и медных сплавов в черный цвет:

  Анодная плотность тока 0,8 а/дм2; выдержка 1 — 1,5 час.
  Полученное покрытие обладает значительной коррозионной стойкостью.
Декоративная отделка черным никелем. Черное никелирование применяют для декоративной отделки, обеспечивающей более высокую коррозионную стойкость, чем оксидные пленки. Перед нанесением черного никеля для более прочного сцепления предварительно наносят подслой обычно белого никеля, а затем в специальной ванне ведут процесс черного никелирования.
  Черный никель можно получить, например, в электролите следующего состава:

  Режим электролиза: температура 45 — 55°; плотность тока 0,2 — 1,3 а/дм2; кислотность электролита pH 4,5 — 5,5 (регулирование кислотности имеет большое значение для работы ванны). Аноды — никелевые. При осаждении черного никеля процесс ведут с постепенным увеличением плотности тока от 0,2 до 1,3 а/дм2.
  Для получения серого тона никелевого покрытия процесс ведут при малых плотностях тока порядка 0,02 — 0,36 а/дм2. Для получения блестящих декоративных покрытий изделия предварительно полируют.
  Цветные оксидные пленки на никелевом покрытии получают термической обработкой, благодаря чему на изделии последовательно образуются цвета побежалости. Так, например, золотистый цвет образуется при температуре 400° и времени выдержки 1 час 30 мин; то же наблюдается и при обработке нержавеющих сталей, имеющих значительные присадки никеля.
  По другому способу никелированные изделия предварительно обрабатывают органическими кислотами (молочной, уксусной, лимонной и т. п.), после чего изделия нагревают в печи при 700 — 900° от 30 мин до 2 час и обдувают воздухом.
Получение золотистых тонов на латуни. Золотистые оксидные пленки на латуни и бронзе можно получить при помощи различных растворов. Наиболее простым является раствор, содержащий 0,01 — 0,02% сернистого аммония.
  Золотистый тон на бронзе и латуни можно получить также обработкой в растворе сернокислой и уксусной меди, а также в щелочном растворе:

  Раствор нагревают до температуры 40 — 50°.
  Для пассивирования золотистых тонов латуни после ее полирования и соответствующей подготовки изделия обрабатывают в растворе, дающем тонкую, прозрачную оксидную пленку. Применяют раствор следующего состава:

  Температура раствора 15 — 25°; время выдержки в растворе 25 — 30 сек.


предыдущая страница

оглавление

следующая страница