一种薄片型贵金属产品制作方法及产品与流程

1.本发明公开一种贵金属加工方法，特别是一种薄片型贵金属产品制作方法及产品，属于贵金属薄片加工技术领域。


背景技术：

2.贵金属(precious metal)主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素，除此以外，还可以做广泛解释，即价格较为昂贵的金属也可以归于贵金属之列。贵金属由于其价格昂贵，自古以来都是公认的贵重物品，上至皇家贵族，下至平民百姓，无一例外不对贵金属有喜爱之情。皇家贵族可将贵金属作为显示身份象征的饰品、器具，平民百姓家娶妻嫁女的首饰嫁妆都无一例外的都是首选黄金、白银等。
3.贵金属工艺品及其制作技术更新迭代速度很快，但是，由于贵金属工艺礼品造价昂贵，严重的阻碍了该行业的发展，时至今日，在追求又轻又薄的纯金制品上，工匠们的追求达到了极致。
4.目前，贵金属工艺品的加工，都是采用物理方法，铸造、压延等为现有技术常用的加工方式，尤其是在薄片式贵金属产品的加工中，首推的是手锤金箔，被誉为“吹弹可破”的黄金薄片，却因为贵金属自身的特性限制，黄金薄片因其太薄而无法成型，只能覆盖在一些固有物体表面作为装饰；更因为其制作过程的繁杂而无法达到量产的效果。


技术实现要素：

5.针对上述提到的现有技术中的贵金属薄片由于自身特性限制，因为其太薄而无法成型的缺点，本发明提供一种薄片型贵金属产品制作方法及产品，其通过通电反应，将贵金属附着在原模表面，形成薄片贵金属层，然后脱模，形成贵金属薄片。
6.本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种薄片型贵金属产品制作方法，该方法包括下述步骤：
7.步骤s1、选材：选择阳极材料、阴极材料和贵金属盐溶液材料，其中，
8.阴极材料，选用与贵金属材料不反应且与贵金属材料容易剥离的导电材质制成；
9.阳极材料，选用导电材料作为阳极材料；
10.贵金属盐溶液材料，选用常规的能够在通电状态下析出贵金属的贵金属盐溶液：
11.步骤s2、制板：按照预设图形对阴极材料进行制板；
12.步骤s3、通电沉积：在阳极材料和阴极材料之间通入直流电，进行电化学反应，贵金属材料通过电化学反应沉积在阴极材料上的通电区域；
13.步骤s4、脱模：采用真空吸附方式或者采用不干胶等粘性材料吸附住贵金属薄片，将其与阴极材料脱离，即完成加工。
14.一种贵金属薄片产品，该产品整体呈薄片状，产品厚度为0.001mm～0.5mm。
15.本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
16.所述的阴极材料选用不锈钢、铝或铝合金。
17.所述的阳极材料采用与待制作贵金属材料相同的材料作为阳极材料。
18.所述的阴极材料上形成的电化学反应区域最大呈半球形。
19.在阴极材料上不需要沉积贵金属的区域，通过不导电材料进行遮挡，被不导电材料遮挡区域则没有贵金属沉积。
20.所述的步骤s3中，反应条件为常温、常压，电流密度可选用0.1-2a/dm2，通电反应时间可根据电流密度、贵金属盐溶液浓度、贵金属材料以及贵金属薄片厚度决定。
21.所述的贵金属薄片厚度为0.001mm～0.5mm。
22.所述的步骤s1中，贵金属盐溶液材料为：
23.当贵金属为金时，选用亚硫酸金钠17～35克/升、硫酸乙二胺50～80克/升、无水亚硫酸钠50～90克/升、间硝基苯甲酸钠3～10克/升和硫酸铟0.1～1克/升，制备成用于黄金工艺的金盐溶液；
24.当贵金属为银时，选用硝酸银：65～70g/l，醋酸铵：92～105g/l，烟酸：115～120g/l，碳酸钾：92～100g/l，氢氧化钾：75～80g/l，邻苯甲酰磺酰亚胺钠：1.4～1.8g/l和聚乙二醇：0.71～0.82g/l；ph为8～8.8，制备成用于白银工艺的银盐溶液；
25.当贵金属为铂时，选用铂计0.6～1g/l六氯铂酸钾、以磷酸根计100～140g/l水溶性磷酸盐、4～8mg/l十六烷基三甲基氯化铵以及能够使所述电镀液ph为1～2用量的盐酸，制备成用于铂工艺的铂盐溶液；
26.当贵金属为钌时，选用硫酸钌、氨基磺酸、含硫化合物和为防止由于在电解中阳极化所引起的含硫化合物的分解而添加的牺牲氧化剂，其硫酸钌作为钌的金属源，浓度为1～10克/升，氨基磺酸浓度为50～150克/升，含硫化合物选自硫脲、硫脲衍生物、具有巯基的化合物、硫代苹果酸、硫氰酸铵等中的一种以上的或能在酸性溶液中溶解的物质，含硫化合物浓度为0.1～10.0克/升，牺牲氧化剂采用硫酸羟基胺、福尔马林或抗坏血酸，制备成用于钌工艺的钌盐溶液；
27.当贵金属为铑时，选用金属铑的硫酸盐或磷酸盐1～20g/l；硫酸或是酸10～100ml/l；及选自亚磷酸、亚磷酸碱金属盐、亚磷酸碱土金属盐或是亚磷酸铵盐所构成的群组的至少1种化合物0.001～10g/l，制备成用于铑工艺的铑盐溶液；
28.当贵金属为钯时，选用二氯四氨合钯20～30g/l、氯化铵80～100g/l、乙二胺二乙酸钠2～4g/l以及丙氨酸8～12g/l，制备成用于钯工艺的钯盐溶液；
29.当贵金属为铱时，选用金属铱浓度计包含1～200g/l铱，优选为10～20g/l，作为铱(iii)配盐，采用六氯铱(iii)酸盐、六溴铱(iii)酸盐或六氟铱(iii)酸盐，选自饱和单羧酸、饱和单羧酸盐、饱和二羧酸、饱和二羧酸盐、饱和羟基羧酸、饱和羟基羧酸盐、酰胺和尿素的一种以上的化合物的添加量是0.001～1.0mol/l，制备成用于铱工艺的铱盐溶液；
30.当贵金属为锇时，选用由(nh4)2oscl6、nh2so3h、nh2so3nh4和水组成的溶液，其中，(nh4)2oscl6的浓度为5～15g/l，nh2so3h的浓度为20～30g/l，nh2so3nh4的浓度为5～15g/l，制备成用于锇工艺的锇盐溶液。
31.本发明的有益效果是：采用本发明出来的产品可以大大降低黄金的使用量，且能在既轻且薄的同时，还能保持产品的坚硬度，增加此类薄金产品的可塑性和可观性。
32.下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
33.图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
34.本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
35.本发明主要保护一种薄片型贵金属产品制作方法，其主要包括下述步骤：
36.步骤s1、选材：选择阳极材料、阴极材料和贵金属盐溶液材料，其中，
37.阴极材料，选用与贵金属材料不反应且与贵金属材料容易剥离的导电材质制成，本实施例中，以金、银为例，阴极材料可选用不锈钢(优选为su304)、铝或铝合金，本实施例中，阴极材料直接采用不锈钢(优选为su304)、铝或铝合金，而不加任何镀层材料，以方便其剥离，具体实施时，阴极材料还可以根据具体选用的贵金属而具体选择，需满足阴极材料可导电，又易于和贵金属层剥离的材料制成；
38.阳极材料，选用常规导电材料作为阳极材料，保证阳极材料不被贵金属盐溶液腐蚀，具体实施时，可选用石墨、铂等材料，或可以采用与待制作贵金属材料相同的材料作为阳极材料，可在反应中对贵金属盐溶液中的贵金属离子进行补充；
39.贵金属盐溶液材料，选用常规的可参与电化学反应的贵金属盐溶液：
40.当贵金属为金时，可选用亚硫酸金钠17～35克/升、硫酸乙二胺50～80克/升、无水亚硫酸钠50～90克/升、间硝基苯甲酸钠3～10克/升和硫酸铟0.1～1克/升，制备成用于黄金工艺的金盐溶液；
41.当贵金属为银时，可选用硝酸银：65～70g/l，醋酸铵：92～105g/l，烟酸：115～120g/l，碳酸钾：92～100g/l，氢氧化钾：75～80g/l，邻苯甲酰磺酰亚胺钠：1.4～1.8g/l和聚乙二醇：0.71～0.82g/l；ph为8～8.8，制备成用于白银工艺的银盐溶液；
42.当贵金属为铂时，可选用铂计0.6～1g/l六氯铂酸钾、以磷酸根计100～140g/l水溶性磷酸盐、4～8mg/l十六烷基三甲基氯化铵以及可使所述电镀液ph为1～2用量的盐酸，制备成用于铂工艺的铂盐溶液；
43.当贵金属为钌时，可选用硫酸钌、氨基磺酸、含硫化合物和为防止由于在电解中阳极化所引起的含硫化合物的分解而添加的牺牲氧化剂，其硫酸钌作为钌的金属源，浓度为1～10克/升，氨基磺酸可抑制由于阳极氧化和阴极还原所引起的钌离子原子价的不稳定，可防止非金属化的低原子价钌的生成，氨基磺酸浓度为50～150克/升，含硫化合物是为使钌的色调黑色化而添加的物质，就含硫化合物而言，可使用选自硫脲、硫脲衍生物、具有巯基的化合物、硫代苹果酸、硫氰酸铵等中的一种以上的或能在酸性溶液中溶解的物质，优选为硫脲，含硫化合物浓度为0.1～10.0克/升，优选为1.0～5.0克/升，如不需要使钌的色调黑色化，则无需提交该添加剂，牺牲氧化剂可采用硫酸羟基胺、福尔马林、抗坏血酸等，特别是硫酸羟基胺，即使被氧化，残留在电镀液中，对电镀膜也不会产生影响，制备成用于钌工艺的钌盐溶液；
44.当贵金属为铑时，可选用金属铑(作为硫酸盐或是磷酸盐)1～20g/l；硫酸或是磷酸10～100ml/l；及选自亚磷酸、亚磷酸碱金属盐、亚磷酸碱土金属盐或是亚磷酸铵盐所构成的群组的至少1种化合物0.001～10g/l，制备成用于铑工艺的铑盐溶液；
45.当贵金属为钯时，可选用二氯四氨合钯20～30g/l、氯化铵80～100g/l、乙二胺二乙酸钠2～4g/l以及丙氨酸8～12g/l，制备成用于钯工艺的钯盐溶液；
46.当贵金属为铱时，可选用金属铱浓度计包含1～200g/l铱，优选为10～20g/l，作为铱(iii)配盐，可以采用六氯铱(iii)酸盐、六溴铱(iii)酸盐、六氟铱(iii)酸盐，较好是六溴铱(iii)酸钠、六氯铱(iii)酸钠，另外，选自饱和单羧酸、饱和单羧酸盐、饱和二羧酸、饱和二羧酸盐、饱和羟基羧酸、饱和羟基羧酸盐、酰胺、尿素的一种以上的化合物的添加量较好是0.001～1.0mol/l，优选为0.01～0.2mol/l，另外，可以采用例如乙酸、丙二酸二钠、乙二酸等，较好是丙二酸二钠，制备成用于铱工艺的铱盐溶液；
47.当贵金属为锇时，可选用主要由(nh4)2oscl6、nh2so3h、nh2so3nh4和水组成的溶液，其中，(nh4)2oscl6的浓度为5～15g/l，nh2so3h的浓度为20～30g/l，nh2so3nh4的浓度为5～15g/l，制备成用于锇工艺的锇盐溶液；
48.贵金属选用其他金属时，可根据实际需要采用常规方式进行贵金属盐溶液的配制，此处不再赘述；
49.步骤s2、制板：按照预设图形对阴极材料进行制板，制板时，可采用铸造、切削、雕刻、打磨等工艺将其制成需要的形状，制板时阴极材料设计为表面呈凹凸形状，以实现形成特定立体感形状的薄片产品。本发明中，理论上阴极材料上形成的电化学反应区域最大呈半球形，以方便脱模。本实施例中，在阴极材料上不需要沉积贵金属的区域，可通过不导电材料进行遮挡，如：通过绝缘胶或者通过绝缘油墨等对其进行遮盖，其在通电进行反应的情况下，被不导电材料遮挡区域则没有贵金属沉积，最终产生的局部镂空的薄片状产品或者形成特定形状的薄片产品；
50.步骤s3、通电沉积：在阳极材料和阴极材料之间通入直流电，进行电化学反应，贵金属材料通过电化学反应沉积在阴极材料上的通电区域(即裸露区域或者理解为未被绝缘材料遮挡区域)，从而形成薄片状贵金属工艺品。本实施例中，在通电反应时，反应条件为常温、常压，电流密度可选用0.1-2a/dm2，优选为1a/dm2。通电反应时间可根据电流密度、贵金属盐溶液浓度、贵金属材料以及贵金属薄片厚度决定，当贵金属薄片达到设定厚度时，即可。本实施例中，贵金属薄片厚度为0.001mm～0.5mm，原则上以待制作贵金属薄片材料全部沉积满为准(即成品上没有未沉积区域)，生产时，可目测加工是否完成，也可根据实际加工实验计算加工时间作为参考时间，按照参考时间推算加工是否完成。
51.步骤s4、脱模：采用真空吸附方式或者采用不干胶等粘性材料吸附住贵金属薄片，将其与阴极材料脱离，即完成加工。
52.本发明同时保护一种贵金属薄片产品，该产品整体呈薄片状，产品为设定的形状或图案，产品厚度为0.001mm～0.5mm。
53.本发明采用可导电又易于与贵金属材料剥离的材料作为原模，首选为不锈钢、铝合金或者铝制原模，将原模通过切削、雕刻等工艺制作成设定的需要形态，作为阴极材料，把纯金或纯银等贵金属材料作为阳极一同放入贵金属盐溶液中，通以直流电。在电的作用下，原模表面逐渐覆盖上黄金或白银等贵金属薄片层，达到所需的厚度后从溶液中取出，将贵金属薄片层与原模分离，便获得与原模形状相对应的贵金属薄片工艺品，例如；蝴蝶、蜻蜓等这类形态的贵金属工艺品。
54.本发明制作的工艺品一方能用黄金白银的贵气特性来体现产品，另一方面又能够
降低每件工艺品的造价，还能达到需要的硬度和造型。采用本发明出来的产品可以大大降低黄金的使用量，且能在既轻且薄的同时，还能保持产品的坚硬度，增加此类薄金产品的可塑性和可观性。