препарат порошкового золота

Формула изобретения

1. ПРЕПАРАТ ПОРОШКОВОГО ЗОЛОТА, включающий Au, Ag, Bi₂O₃, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Au - 51,98 - 52,02

Ag - 13,38 - 13,42

Bi₂O₃ - 1,90 - 2,10

S - 0,10 - 32,50

2. Препарат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит HgO в количестве не более 32,60 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам неорганических тугоплавких красок, в частности к краске на основе металлического золота, так называемого препарата порошкового золота, предназначенного для надглазурного декорирования фосфора.

Известен состав препарата порошкового золота, содержащий компоненты в следующих соотношениях, мас. Au 63,35; Ag 7,90; HgO 26,95; Bi₂O₃ 1,80 [1]

Наиболее близким к изобретению по составу, технической сущности и достигаемому результату является препарат 52%-ного порошкового золота [2] содержащий компоненты в следующих соотношениях, мас. Au 51,98-52,02; Ag 13,38-13,42; Bi₂O₃ 1,95-2,05; HgO 31,95-32,05.

Особенностью указанных препаратов является относительно большое количество оксида ртути, применяемого для образования при температуре отжига препарата 790-830^оС смешанной амальгамы золота-серебра и образования из нее упорядоченного твердого раствора золото-серебро ниже температуры его ликвидуса ( 1030^оС) на 200-240^оС в виде пленки на глазури фарфора. Ртуть при этом отгоняется, загрязняя окружающую среду, и уносит небольшое количество золота в газовой фазе, что рассматривается как существенные недостатки препарата порошкового золота.

Цель изобретения создать препарат порошкового золота такого состава, который исключает или снижает выброс ртути в окружающую среду, уменьшает потери золота в выбросах газовой фазы при сохранении по крайней мере величин адгезии золотого сплава к фарфоровой глазури и его колористических характеристик по сравнению с составом-прототипом.

Для этого в состав, содержащий Au, Ag, Bi₂O₃, HgO, дополнительно вводят серу при следующем соотношении компонентов, мас. Au 51,98-52,02; Ag 13,38-13,42; Bi₂O₃ 1,90-2,10; HgO 0,00-32,60; S 0,10-32,50. Введение серы взамен HgO приводит к образованию при повышении температуры термодинамически неустойчивых растворов Au-Ag-S или Au-Ag-Hg-S, которые при температуре отжига распадаются на упорядоченный твердый раствор Au-Ag, сернистый газ и газовую фазу ртуть-золото. Эта фаза может отсутствовать, поскольку весь оксид ртути может быть заменен серой.

Для приготовления предлагаемого препарата порошкового золота взвешенные высокодисперсные порошки золота и серебра, восстановленные из их солей железным купоросом, так называемые мягкие порошки, оксид ртути (желтый или красный), висмут азотнокислый основной и высокодисперсный порошок серы смешиваются и растираются на стеклянной доске курантом со скипидаром до полной однородности. После сушки препарат порошкового золота готов к употреблению.

Конкретные примеры представлены в табл.1.

Особенность составов препарата порошкового золота по примерам 1-5 состоит в том, что сумму процентного содержания драгоценных металлов (Au+Ag)% можно изменять в очень узких пределах: 65,36-65,44 мас. сохраняя при этом постоянным отношение (Au/Au+Ag)% т.е. проба золота в пленке во всех случаях должна быть фиксированной.

Процентное содержание оксида висмута можно изменять также в узких пределах, так как он служит для создания промежуточного слоя, связывающего глазурь фарфора и пленку золотого сплава, и изменение его процентного содержания сразу скажется на прочности сцепления золотой пленки с глазурью фарфора. Уменьшение содержания оксида висмута до 1,4 мас. ведет к снижению прочности сцепления, и пленка золотого сплава отслаивается от подложки (состав по примеру 4).

Увеличение количества серы до 32,74 мас. также снижает прочность сцепления пленки золотого сплава и приводит к ее отслаиванию от глазури фарфора (состав по примеру 5).

Запредельные составы (примеры 4 и 5) по механическим свойствам не удовлетворяют требованиям декора и исключены из производства.

Пленки золотого сплава толщиной 1,0 мкм, полученные из предлагаемого препарата порошкового золота и из препарата [2] при 830^оС на поверхности глазури, нанесенной на плоские пластинки фарфора толщиной 1 мм, сравнивались между собой на относительное истирание. Стойкость к истиранию исследовали, применяя способ шлифования пленок на фетровом круге с нанесенной на него алмазной пастой. Круг вращался со скоростью 60 об/мин, шлифование длилось 30 с.

Измеренные перед процессом шлифования световые потоки, проходившие через разнородные золотые пленки одинаковой толщины и через пленки, полученные из составом по примерам 1-3, были равны I₁ I₂ I₃ I₄.

После шлифования отношение величин световых потоков I_1,2,3, проходящих через пленки золота, полученных из предлагаемого препарата, к величине светового потока I₄, проходящего через пленку золота, полученную из препарата [2] I₁/I₄, равно 1. Это означает, что величина адгезии пленок золотых сплавов (с составами по примерам 1-3) к глазури фарфора и твердость этих сплавов равны таким же характеристикам сплава золота [2] Таким образом, удовлетворено еще одно из условий изобретения.

Колористические характеристики (по СIЕ LAB, 1976) пленок золотых сплавов толщиной 1 мкм, полученных на поверхности глазури, нанесенной на плоские пластины фарфора, при температуре 830^оС из предлагаемого препарата и из препарата [2] представлены в табл.2. Использовался источник света С, и определялся коэффициент отражения с зеркальной и без зеркальной составляющей.

Из результатов измерений рассчитаны доминирующие длины волн _Д для пленки золота, полученной из препарата по примерам 1-3, и для пленки золота, полученной из препарата порошкового золота [2]

Доминирующая длина волны в первом случае (576-577 нм) относится к желтой области спектра, а для пленки золота, полученной из препарата [2] (574-575 нм), находится на границе между зеленовато-желтой и желтой областью спектра (Диаграмма цветности, МКО, 1931). Чистота Р и насыщенность S цвета для пленки золота по примерам 1-3 также больше, чем у пленки золота, полученной из препарата порошкового золота [2] что указывает на большую близость колористических характеристик золотых пленок по примерам 1-3 к чистому спектральному цвету.

Различие в цвете Е, рассчитанное из данных табл.2 для пленок золота по примерам 1-3 для зеркального и без зеркального отражения, мало и лежит в интервале 0,17-0,5 ед. CIELAB, что определяет их визуальную неразличимость. Различие в цвете Е для пленок золота по примерам 1-3 и пленки золота, полученной из препарата порошкового золота по ТУ 17 РСФСР 030-38-30-013-90 равно, примерно 7 ед. CIELAB. Это большая величина и разнооттеночность легко определяется визуально. Блеск пленок золота определялся при _Д= 576 нм как разность значений коэффициентов зеркального отражения. Согласно этому определению блеск пленки золота по примерам 1-3 больше блеска пленки золота, полученной из препарата порошкового золота [2] примерно на 6%

Хотя колористические характеристики рассматриваемых пленок золота не на много различаются между собой и расположены вблизи друг от друга на цветовой диаграмме CIELAB, все же, исходя из данных табл.2, предпочтение следует отдать пленкам золота, полученным по изобретению.