Оксидированная бронза что это
Сделай Сам (Знание) 1990-02, страница 59
ХИМИЧЕСКОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ МЕДИ И СПЛАВОВ НА МЕДНОЙ ОСНОВЕ
Декоративное оксидирование гальванопластических изделий из меди, а также изделий из бронзы и латуни позволяет отделывать их разноцветными оксидными пленками. Результаты получаются различные в зависимости от применяемых растворов, их концентрации, температуры и т. п. При оксидировании изделий из бронзы и латуни играет важную роль состав этих материалов.
Оксидирование бронзы и латуни
Исследования по оксидированию различных изделий из латуни и бронзы показали, что цвет и качество оксидных пленок в значительной мере зависят от состава этих сплавов.
Так, при почти одинаковых количествах в бронзах меди, олова и цинка (87 % меди, 8 % олова и 5 % цинка) при отсутствии свинца оксидные пленки образуются значительно труднее. На бронзах же с присадками свинца в пределах от 0,5 до 2,5 % получение оксидной пленки облегчается и качество ее повышается.
При проведении опытов по оксидированию были исследованы различные составы. При обработке изделий сульфидом аммония оказалось, что бронзы, а также латуни, например марки Л-62, со значительным количеством цинка (12—22 %) оксидируются значительно труднее, чем бронза с 4—8 % цинка, и латунь, содержащая цинка не более 10%.
Таким образом, наличие в сплаве свыше 10 % цинка затрудняет оксидирование сульфидом аммония.
Старинный оксидирующий рецепт на основе «серной печени» был усовершенствован следующим образом: после растворения кристаллов «серной печени» в горячей воде ее добавляли в сульфид аммония. В зависимости от количества добавляемого раствора удавалось получить оксидную (сульфидную) пленку от светло- до темно-
коричневого и почти черного цвета.
При этом оксидная пленка получается весьма качественная — равномерного цвета и прочная.
Еще один состав, применявшийся для оксидирования,— 10 %-ный водный раствор тиокарбоната. В этом случае оксидные пленки получаются на всех видах бронз, за исключением бронз и латуней, содержащих значительные присадки цинка.
Наконец, для оксидирования испы-тывался раствор тиоантимоната натрия («соль Шлипе» — двойная соль пяти-сернистой сурьмы и сульфида аммония). Лучшим оказался раствор, состоящий из 2,5 г тиоантимоната натрия в 1 л 4 %-ного раствора гидроксида натрия. При погружении бронзовых изделий в этот раствор образуется равномерно распределенная оксидная пленка коричневого цвета с легким красноватым оттенком.
Бронзы и латуни с повышенным содержанием цинка и в этом растворе оксидируются труднее.
Из всех рассмотренных оксидирующих растворов универсальным оказался раствор из нитрата серебра и нитрата меди. Установлено, что наилучшие результаты достигаются при использовании 1 %-ного раствора нитрата серебра и 10 %-ного нитрата меди, взятых в соотношении 1 : 1 (по объему).
Раствор наносится кистью и тщательно растирается. В зависимости от требуемого цвета процесс оксидирования повторяется. Раствор дает хорошие результаты на бронзах и латунях с присадками цинка.
Резюмируя вышесказанное, можно сделать следующие выводы:
при сульфидном оксидировании (с добавлением «серной печени») недопустимо наличие в составе сплава более 10 % цинка. В этом случае оксидирование ■затруднено, а иногда просто невозможно;
присутствие олова влияет на цвет оксидной пленки;
наличие свинца в количестве от 0,5 до 2,5 % облегчает образование оксидных пленок и улучшает их качество.
Наиболее распространенным является раствор «серной печени», дающей
Водные растворы и смеси для химического оксидирования, патинирования и окрашивания бронзы.
Водные растворы и смеси для химического оксидирования, патинирования и окрашивания бронзы.
Процесс окрашивания или оксидирования металлов и сплавов заключается в следующем:
Составы растворов для декапирования
Составы растворов для окрашивания бронзы в зеленый цвет:
Составы растворов для окрашивания бронзы в желто-зеленый цвет:
Составы растворов для окрашивания бронзы в цвета от синего до желто-зеленого:
Составы растворов для патинирования бронзы (придания бронзе старинного вида):
Оксидирование и патинирование меди, латуни и бронзы.
Оксидирование и патинирование меди, латуни и бронзы.
Некоторые химические реакции приводят к образованию на поверхности металлов окисей и закисей, т. е. кислородных соединений. Этот процесс называют оксидированием.
Нередко химические элементы, взаимодействуя с металлом или сплавом, способствуют появлению сернистых или хлористых соединений. Процесс образования таких соединений называют патинированием.
Если окунуть металлическое изделие в подготовленный раствор, оно буквально на глазах меняет цвет. Сверкающее металлическое изделие за несколько секунд приобретает облик старинного изделия.
Большинство химических соединений, которые применяют для патинирования и оксидирования металлов, токсичны и опасны для человека. Поэтому хранить их нужно в сосудах с притертыми пробками, а все работы, связанные с выделением ядовитых и горючих паров и газов, следует проводить в вытяжном шкафу. Дверцы шкафа должны быть слегка приоткрыты.
Перед изменением цвета металла необходимо провести некоторые подготовительные операции. Предмет очищают и обезжиривают, хорошо промывают и просушивают в опилках. Металлические художественные изделия и монеты ни в коем случае нельзя протирать полотенцем. Полотенцем стираются непрочные патинирующие пленки, не закрепленные лаком, остается влага в углубленных рельефах, ткань зацепляется за высокие выступы и может погнуть их. Опилки быстро и равномерно оттягивают воду от металлической поверхности.
Патина от серого до черного цвета
Приготовление серной печени:
Чтобы приготовить серную печень, нужно одну часть порошковой серы смешать с двумя частями поташа в жестяной банке и поставить на огонь. Через несколько минут порошок расплавится, потемнеет и начнет спекаться, постепенно приобретая темно-бурый цвет. (Кстати, спекание патинирующей массы и дало в старину название «печень» — от слов «печь», «спекать».)
Во время спекания пары серы могут загореться слабым сине-зеленым пламенем. Не сбивайте пламя — оно не ухудшит качество серной печени. Примерно через 15 минут прекратите спекание. Для продолжительного хранения серную печень растолките в порошок и засыпьте в стеклянную банку с плотной крышкой.
Прочная и красивая патина образуется на поверхности меди, обработанной в водном растворе серной печени.
При составлении раствора в 1 л воды всыпьте 10—20 г порошка серной печени. Патина, полученная на металле раствором серной печени, прочная и красивая, глубокого черного цвета. Но не всегда нужна такая интенсивная окраска. Порой, чтобы придать старинный вид изделию из меди, достаточно нанести легкую серую патину. В литр воды насыпьте 2—3 г поваренной соли и 2—3 г серной печени. Опустите в раствор медную пластинку. После появления серого цвета необходимой тональности промойте пластинку чистой водой и высушите.
Метод №2
Для чернения медной вещи готовят насыщенный раствор сернокислой меди, добавляют в него нашатырный спирт до тех пор, пока смесь не примет яркий прозрачный синий цвет. Обрабатываемая медная вещь опускается в этот раствор на несколько минут, затем вынимается и слегка нагревается до тех пор, пока не почернеет.
Метод №3
Медная вещь, подлежащая чернению, очищается сначала тонкой наждачной бумагой, после чего до ее очищенной поверхности стараются не прикасаться пальцами. Затем она или погружается в жидкий раствор хлористой платины, или смачивается им при помощи кисти. Раствор этот, если он не имеет кислой реакции, слегка подкисляется соляной кислотой.
Метод №4
Очень прочное чернение медных изделий получается в том случае, если погрузить их в насыщенный раствор металлической меди в азотной кислоте и затем слегка нагреть.
Водный раствор хлористого цинка и медного купороса окрашивает медь в красно-коричневый цвет. Смешайте одну часть медного купороса с одной частью хлористого цинка и разведите в двух частях воды. Достаточно нескольких минут, чтобы медь приобрела красно-коричневый цвет. После промывки и просушки поверхность металла протрите маслом.
Патина от светло-коричневого до черного
Почернение металла наблюдается при патинировании меди сернистым аммонием.
В литре воды разбавляют 20 г сернистого аммония. В полученный раствор опускают изделие или поливают сверху и протирают кистью. Работу осуществляют в вытяжном шкафу. Находящиеся в водном растворе сернистого аммония ионы серы взаимодействуют с ионами меди. Образуется сульфид меди черного цвета.
Интенсивность патинирующего налета на металле может быть различного оттенка, от светло-коричневого до черного. Регулируют цвет, изменяя температуру нагревания пластинки перед патинированием.
Патина от темно-коричневой до тепло-черной патины
Патина от оливкового до коричневого цвета
Патина золотистого цвета
раствор щелочи и лактозы готовят отдельно и только потом сливают вместе, кипятят 15 минут и добавляют сульфид меди.
изделие поместить в подогретый до 90 гр. раствор на 15 мин.
Патина золотисто-коричневого цвета с малиновой побежалостью и умеренным блеском
После очистки медных монет можно создать на них искусственную патину, поместив в раствор 50 г медного купороса и 5 г марганцовокислого калия на 1 литр воды, нагрев его до температуры 70-80С и продержав там до получения нужного цвета.
Патина зеленого цвета
Окрасить в зеленый цвет поверхность медных, латунных или бронзовых изделий можно различными способами.
Метод №1
Поверхность вещей при помощи губки смазывают сначала сильно разведенным раствором азотнокислой меди с добавлением небольшого количества поваренной соли. Затем, когда вещь просохнет, ее точно таким же образом смазывают раствором из 1 части щавелевокислого калия и 5 частей нашатыря в 94 частях слабого уксуса. Снова дают просохнуть и опять смазывают первым раствором; потом, по просыхании, опять вторым раствором и т.д. попеременно до тех пор, пока окрашивание не приобретет надлежащую силу.
Перед смазыванием намоченную в растворе губку следует сильно выжать так, чтобы она была влажной, но не мокрой. По окончании окраски поверхности вещи тщательно растирают жесткими волосяными щетками, особенно в углублениях и щелях. После 8-14 дней работы получается буровато-зеленоватое окрашивание.
Метод №2
Вещи в несколько приемов натирают суконкой, пропитанной неочищенной олеиновой кислотой (продукт, получаемый на стеариновых заводах). На поверхности вещей образуется сначала темно-зеленый слой олеиновокислой меди, которая под влиянием кислорода и влаги воздуха постепенно превращается в более светло-зеленую углекислую медь.
Процесс значительно ускоряется, если олеиновую кислоту предварительно довольно долго настаивать на стружках меди, а вещи после каждого смазывания такой кислотой, после просыхания смазки, слегка (не более нескольких капель!) опрыскивать при помощи пульверизатора водным раствором углекислого аммония.
Виды и способы оксидирования металла
Оксидированием стали создается защитная пленка из сложных окислов, которая препятствует образованию ржавчины. Узнайте о видах обработки, особенностях химического, анодного и термического процессов.
Ни один материал, включая сталь, не может служить вечно. Его необходимо защищать от влаги, солнечных лучей и низких температур. Оксидирование металла создает на его поверхности тонкую защитную пленку, не позволяющую кислороду из воздуха и воде разрушать материал. При этом изменяются технические характеристики сталей, алюминия и его сплавов.
С точки зрения химии оксидирование – это реакция окисления металла и образование на поверхности тонкого слоя кристаллов, связанных кислородом и другими веществами. Технология нанесения защитного покрытия имеет несколько видов различной сложности. Самая простая использовалась несколько веков назад и доступна любому желающему покрыть защитной пленкой деталь в домашних условиях. Сложная технология требует специального оборудования и осуществляется только в условиях производства.
Суть и назначение технологии
В своей основе оксидирование стали имеет окислительно-восстановительную реакцию металла при его взаимодействии с кислородом воздуха, электролитом или специальными кислотно-щелочными растворами. В результате на поверхности детали образуется защитная пленка, повышающая технические характеристики металла:
Добавление в электролит растворов для окрашивания позволяет создавать изделия из металла с поверхностями разных цветов.
Покрытие оксидной пленкой применяют для различных материалов. В ювелирной промышленности и при создании бижутерии используют оксидирование многих металлов:
Сущность обработки – в увеличении прочности и придании дополнительной декоративности. Изделия из серебра хорошо держат форму. Это позволяет создавать украшения с острыми углами и тонким орнаментом. С помощью оксидов создается патина, имитирующая старину, и другие эффекты.
В зависимости от характеристик и свойств металла используют различные технологии создания сложных окислов на поверхности.
К положительным качествам оксидирования относится его распределение по поверхности тонкой пленкой в несколько микрон – тысячных долей миллиметра. При этом не меняются размеры деталей и посадочных мест сверху и на поверхности.
Виды оксидирования металла
К микродуговому относится способ нанесения оксидной пленки с помощью электролизной установки. Деталь помещается в ванну с электролитом. К ней подключается «+» постоянного тока. К ванне – провод с «–». При прохождении тока на поверхности образуются микроочаги с высокой температурой и давлением. В результате происходит окисление. Микродуговое оксидирование применяют для покрытия алюминия, серебра и их сплавов.
Процесс горячего оксидирования стали заключается в нагреве детали или раствора, в котором она находится, для ускорения процесса образования пленки сложных окислов.
К холодным технологиям относятся, в основном, методы химического покрытия и плазменного, когда поверхность насыщается кислородом под воздействием микротоков или в насыщенном растворе солей.
Химическое
Электрохимическое покрытие оксидами проводится при низких температурах – до 100 °C. Электролит представляет собой раствор нескольких нитратов и хроматов. Получают черное покрытие стали.
Пищевая нержавейка содержит много легирующих веществ, включая хром и марганец. Она требует для покрытия сложного оборудования. В домашних условиях ее можно оксидировать в растворе натриевой селитры. Поверхность приобретает яркий синий цвет.
Анодное
Анодное оксидирование небольших деталей доступно делать в домашней мастерской. Для этого надо иметь аккумулятор или выпрямитель тока. Анод подключается к детали и источнику постоянного тока. При погружении стали в раствор слабокислого электролита возникает движение электронов, и вместе с ними частицы солей и кислот проникают в верхний слой металла. В результате образуются кристаллы железа со сложными окислами. Они постепенно покрывают всю поверхность детали слоем в несколько микрон.
Регулировать скорость процесса для образования оксидной пленки нужной толщины можно изменением силы тока и повышением температуры электролита. Анодирование влияет на первоначальные характеристики стали и цветных металлов:
Термическое
Достаточно нагреть поверхность до 300 ⁰C, чтобы провести термическое оксидирование. На стали появится тонкая пленка окислов желтого и светло-коричневого цвета. Чем выше содержание легирующих веществ, тем сильнее надо греть сталь.
Часто нагрев используют для более активного протекания химического и анодного оксидирования стали. Помещенный в горячий раствор натриевой селитры или смеси кислот металл быстрее вступает в реакцию.
Плазменное
Метод холодного оксидирования – плазменное покрытие деталей. Окисление происходит при низкой температуре. Деталь помещают в плазму, которую создают токи ВЧ или СВЧ, аналогичные микроволновой печи. В камере высокое содержание кислорода.
Плазменное оксидирование применяют, в основном, для повышения светочувствительности и электропроводности деталей оптических приборов и плат.
Лазерное
Недостаток лазерного оксидирования сталей – в покрытии заготовок только снаружи. В отверстия малого диаметра головка лазерной установки не войдет.
Оксидирование своими руками
Делать защитное покрытие в домашних условиях проще всего по старинному рецепту. Для этого стальной предмет следует очистить от всех видов загрязнений, протравить в слабом растворе кислоты. Любое оставшееся пятно будет препятствовать процессу оксидирования стали.
Каленые стали при нагреве до температуры выше 300 ⁰C могут отпуститься – стать мягче. Поэтому металл после закалки греют индуктором токами ТВЧ до 250–280 ⁰C. Если нет возможности нагреть только поверхность заготовки, температуру снижают до 220–250 °C, увеличив количество нагревов и погружений.
Льняное масло использовали в прошлые века. Сейчас его можно заменить веретенным, широко применяемым для закалки стали.
Оксидирование стали – интересный процесс. С его помощью можно самостоятельно защитить от коррозии небольшие изделия, крепеж в автомобиле и других устройствах.
Какой метод больше всего понравился нашим читателям и что они готовы применить на практике? Нам интересно ваше мнение.
LiveInternetLiveInternet
—Рубрики
—Поиск по дневнику
—Подписка по e-mail
—Статистика
Патинирование и оксидирование металлов
Патинирование и оксидирование металлов
ОКСИДИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
СОСТАРИВАНИЕ МЕДИ, СЕРЕБРА, БРОНЗЫ ИЛИ ЛАТУНИ ВОДНЫМ РАСТВОРОМ
СЕРНОЙ ПЕЧЕНИ
Естественную патину часто считают благородной и, как правило, стараются ее беречь.
Кистью нанесите состав на медную деталь.
Не допускайте попадания состава для чернения на поверхность натуральных камней и жемчуга.
Это может привести к изменению структуры камня.
Состав в гранулах
Условия хранения: в сухом и защищенном от прямых солнечных лучей месте
в плотно закрытой емкости при температуре не выше 25 гр. С.
Срок хранения и использования: более 1 года.
Готовый водный раствор
Условия хранения: в плотно закрытой емкости в прохладном месте (к примеру, в холодильнике).
Срок хранения и использования: не более 1-2 дней.
Натуральный метод
1. Отварите 2-4 яйца в кипящей воде 15 минут.
2. Выньте вареные яйца из воды и положите на разделочную доску. Ложкой разомните яйца вместе со скорлупой.
3. Раздавленные яйца переложите в пластиковый пакет с застёжкой-молнией. Пакет должен быть достаточно большим, чтобы в нём поместилось изделие. В качестве альтернативного варианта можно взять большую воздухонепроницаемую ёмкость.
4. Медный предмет поместите в пластиковый пакет и закройте его. Если в пакет вы кладёте больше одного предмета, убедитесь, что они не касаются друг друга, чтобы они оксидировались со всех сторон. Яичные желтки обязательны, потому что в них содержится большое количество серы, окисляющей медь.
5. 20 минут спустя выньте медный предмет из пакета с помощью металлических щипцов. Вы заметите, что поверхность меди потемнела. Если вы хотите более тёмную патину, оставьте изделие в пакете на всю ночь.
6. Выньте изделие из пакета и ополосните слегка тёплой водой, чтобы смыть яйцо.
ПАТИНИРОВАНИЕ и ОКСИДИРОВАНИЕ меди
Для изменения цвета красноватого металла чаще всего пользуются ПАТИНИРОВАНИЕМ серной печенью и сернистым аммонием или ОКСИДИРОВАНИЕМ азотной кислотой.
ПАТИНИРОВАНИЕ серной печенью
В состав серной печени входят поташ и сера. Сера горюча, поэтому требует аккуратности в обращении. Ее пары с воздухом образуют взрывчатые смеси. Хранить серу нужно в сухом месте, изолированном от окислителей (серной кислоты, марганцевокислого калия, бертолетовой соли). Дозы поташа и серы могут быть различными. Чаще всего смешивают 1 часть серы с 2 частями поташа. Ссыпанные вместе, оба порошкообразных вещества тщательно перемешивают, помещают в металлический сосуд с ручкой и ставят нагреваться. Содержимое сосуда рекомендуется помешивать. Сплавление реактивов происходит в течение 15-25 мин. При реакции образуется темная масса серной печени. От высокой температуры сера тлеет сине-зеленым огнем. Это не должно вызывать беспокойства, так как патинирующие свойства серной печени сохранятся. Готовую горячую массу заливают водой, в которой растворяется образовавшийся расплав. Вода приобретает интенсивный черный цвет.
В горячий водный раствор серной печени опускают предварительно обработанные медные изделия. Если лист большой и в сосуд не входит, его поливают сверху раствором или смазывают мягкой кистью.
Медь чернеет очень быстро. От взаимодействия ионов серы с металлом образуется сульфид меди. Эта соль черного цвета, нерастворимая в воде и в разбавленных кислотах.
Водный раствор серной печени может воздействовать и на изделия из серебра или гальваническим способом посеребренные. Они также покрываются черным налетом.
Если ПАТИНИРУЕТСЯ не чеканка, а изделие с узором из горячей эмали, то не рекомендуется всю поверхность покрывать раствором серной печени, так как может произойти замутнение эмалевого глянца. В этом случае изделие как бы расписывают кисточкой в тех местах, которые хотят запатинировать.
Использовать раствор серной печени рекомендуется в течение суток. Серную печень можно заготовить впрок и расходовать малыми дозами. Расплав серы и поташа выливают на негорючую поверхность, остужают, а затем разбивают на куски и хранят в сосуде с притертой пробкой. Готовят раствор печени из расчета 5-20 г порошка на литр воды.
ПАТИНИРОВАНИЕ сернистым аммонием
Почернение металла наблюдается при патинировании меди сернистым аммонием. В литре воды разбавляют 20 г сернистого аммония. В полученный раствор опускают изделие или поливают сверху и протирают кистью. Работу осуществляют в вытяжном шкафу. Находящиеся в водном растворе сернистого аммония ионы серы взаимодействуют с ионами меди. Образуется сульфид меди черного цвета.
Интенсивность патинирующего налета на металле может быть различного оттенка, от светло-коричневого до черного. Регулируют цвет, изменяя температуру нагревания пластинки перед патинированием. Если нужно очистить изделие от естественного цвета металла, поступают так: опускают его в смесь азотной и серной (10-15%) кислот. К азотной кислоте добавляют серную для увеличения концентрации, так как она обладает свойством притягивать влагу. При смешивании концентрированной серной и азотной кислот происходит реакция с выделением большого количества тепла, и толстостенные сосуды могут лопнуть. Поэтому нужно пользоваться только тонкостенной химической посудой. От медной пластинки, опущенной в смесь кислот, мгновенно отпадает патинирующая пленка и черный цвет исчезает.
При работе с концентрированными кислотами следует соблюдать следующие предосторожности:
Азотная и серная кислоты являются особо опасными веществами. Они вызывают сильные ожоги. Хранить кислоты рекомендуется в стеклянных сосудах вдали от горючих материалов.
Работать с ними нужно только под наблюдением. При соблюдении правил техники безопасности работа с химикатами не представляет угрозы. Все случаи травм связаны, как правило, с нарушением правил.
Если капли концентрированной кислоты все же попали на обнаженные участки тела, требуется быстро обмыть обожженное место большим количеством воды (подставить под кран), а затем протереть 3%-ным раствором соды или 5%-ным раствором бикарбоната натрия или питьевой соды.
ОКСИДИРОВАНИЕ меди азотной кислотой
Этот способ прост и надежен, но требует осторожности, так как работа ведется концентрированной кислотой. Кусочком ваты, привязанным на деревянную палочку или зажатым пинцетом, наносят на поверхность слой концентрированной азотной кислоты и нагревают пластину. По мере повышения температуры меняется цвет поверхности от зеленовато-синего до черного. Металлический рельеф покрывается равномерной чернотой. Остывшее изделие промывают под краном, а затем для большей выразительности высвечивают выпуклые элементы композиции. Для этого кусок фетра или толстой шерсти смачивают в бензине, натирают пастой ГОИ и с нажимом несколько раз проводят по лицевой стороне металлического изделия. Затем насухо протирают суконкой. Следует помнить, что соли меди ядовиты даже при вдыхании пыли. Поэтому после работы руки нужно тщательно вымыть.
ПАТИНИРОВАНИЕ и ОКСИДИРОВАНИЕ латуни
У латуни диапазон оттенков, получаемых при химической обработке, весьма велик: желтый, оранжевый, красный, голубой, фиолетовый, синий, черный. Причем разнообразия красок можно добиться на поверхности одной бляшки.
Наряду с интенсивными, яркими, хроматическими цветами латунь можно запатинировать в ахроматические, светло- или темно-серые и черные тона.
ПАТИНИРОВАНИЕ с помощью триосульфата натрия и азотной кислоты
В эмалированную, пластмассовую или капроновую посуду наливают 0,5 л горячей воды и насыпают в нее 20-30 г триосульфата натрия, более известного под названием гипосульфита (фиксаж для фотопленки).
Если в этот раствор добавить немного (примерно два наперстка) какой-нибудь кислоты, например азотной, появляется запах сернистого газа и через некоторое время прозрачная жидкость становится мутно-желтой с легким зеленым оттенком от выделяющейся серы. Срок действия патинирующего раствора очень мал, всего 15 мин. В раствор опускают латунь и наблюдают за потемнением поверхности. Предварительно прогретая в струе горячей воды пластинка, опущенная в раствор, быстро темнеет, приобретая серовато-синие или коричневато-фиолетовые оттенки, сменяющие один другой.
Запатинированную пластинку вынимают пинцетом или руками, на которые надеты резиновые перчатки, и, промыв в горячей воде, протирают щеткой с песком всю плоскость металла, как бы нанося химическую грунтовку на фон. Затем пластинку вновь опускают в раствор для получения окончательного цвета. За изменениями окраски пластинки наблюдают, слегка наклоняя сосуд, чтобы из непрозрачного раствора время от времени проглядывал металл.
Когда нужный цвет достигнут, изделие вынимают, промывают в горячей воде и, взяв на мокрые пальцы пемзового порошка, очень осторожно (пленка очень непрочная) протирают выпуклые места, обнажая чистый металл. Пемза легко снимает патину с мокрой пластинки. Смывают пемзовый порошок водой.
После просушивания в опилках изделие как бы припорошено мутноватым налетом. Чтобы вернуть чеканке металлический блеск, ее протирают швейным маслом или покрывают бесцветным лаком. Изделие можно считать готовым.
ПАТИНИРОВАНИЕ смесью растворов триосульфата натрия и уксуснокислого или азотнокислого свинца
Такой способ патинирования позволяет получить на поверхности латунного изделия все радужные оттенки: желтый, оранжевый, малиновый, фиолетовый, синий.
ПАТИНИРОВАНИЕ идет следующим образом. В одном литре горячей воды растворяют 130-150 г триосульфита натрия. В другом сосуде в таком же количестве воды растворяют 35-40 г уксуснокислого или азотнокислого свинца. Оба раствора сливают в одну посуду. Раствор нагревают до 80-90 о и в него опускают отбеленную, протравленную в азотной кислоте и хорошо промытую латунную пластинку. На поверхности металла быстро сменяются оттенки: желтый переходит в оранжевый, тот, в свою очередь, сменяется красно-малиновым, затем фиолетовым. Дальше пластинка постепенно синеет, подергивается сероватым налетом, чернеет, и реакция прекращается. Все перечисленные цвета возникают непрерывно. Время существования каждого из них недолго. Поэтому, как только на пластинке прояснился нужный цвет, ее следует немедленно вынуть, промыть и просушить.
Если изделие вынуть из раствора, промыть, а потом опустить какой-нибудь участок вновь в раствор, затем опять вынуть, промыть и вновь окунуть в патинирующую смесь, получатся интересные радужные расцветки с относительно резкими линиями перехода. Если же изделие вынимать из раствора постепенно, то цвета будут мягко переходить друг в друга. Эти способы надо знать, чтобы добиваться задуманного эффекта.
Изменение цвета латуни под влиянием хлористой сурьмы
Далеко не всем нравятся яркие цветовые тона на металле, да они и не всегда уместны. Иногда металл необходимо лишь зачернить. Для этого мастера чеканки довольно широко используют хлористую сурьму. Ее наносят кистью на готовую пластинку и натирают кистью или жесткой щеткой.
Работают в резиновых перчатках. Пластинка окрашивается в черный бархатистый цвет. В зависимости от концентрации раствора и длительности обработки получаются цвета от светло-серого до бархатисто-черного. При получении нужного цвета пластинку хорошо промывают и просушивают. Закреплять лаком пленку не следует, так как она прочна.
ОКСИДИРОВАНИЕ латуни азотной кислотой
Покрытая слоем кислоты, латунная пластинка по мере нагревания окрашивается в голубовато-зеленый цвет, так как при этом образуется азотнокислая медь.
При дальнейшем повышении температуры происходит разложение азотнокислой меди. На чеканке появляется налет черного цвета. Изделие охлаждают, тщательно промывают и высушивают. Окисная пленка прочно, надежно скреплена с металлом.
В зависимости от замысла создатель чеканки может остановить реакцию на любой стадии. Чтобы сохранить нужный оттенок, достаточно прервать нагревание и быстро и тщательно промыть и просушить пластинку. Высветляют выпуклые участки таким же способом, как и на меди, т. е., смочив кусок войлока бензином, натирают пастой ГОИ. Правила техники безопасности те же.
ПАТИНИРОВАНИЕ и ОКСИДИРОВАНИЕ алюминия
Обработка алюминиевых изделий и проще, и сложнее, чем медных и латунных. Дело в том, что алюминий отлично принимает различные цветовые оттенки при электрохимическом оксидировании, так называемом анодировании. Образуется декоративная пленка, которая защищает металл от коррозии и придает ему более эстетичный вид.
Алюминиевые изделия весьма удачно чернятся и обычными красителями: тушью, черным спиртовым лаком, мелкой графитной пудрой, копотью березовой коры и другими тонирующими элементами. После чего их протирают керосином, полировочной пастой или денатурированным спиртом.
Хорошие результаты по патинированию алюминия могут быть получены и другим, «нехимическим» способом.
Готовую алюминиевую чеканку протирают тряпочкой, смоченной ацетоном, удаляя остатки смазки и жировые пятна от рук. Затем просохшую чеканку смачивают растворителем (это может быть пинен, очищенный керосин, уайт-спирит или любой другой стандартный растворитель, употребляемый в живописи) и обжигают паяльной лампой.
Надо иметь в виду, чем больше растворителя на чеканке, тем чернее будет патина (от въевшихся в металл продуктов сгорания). Если нужно получить слегка затемненный рельеф, чеканку равномерно протирают щетинной кистью, смоченной в растворителе. Чтобы получить совсем черный налет, чеканку не протирают, а обильно смачивают растворителем. При этом с выступающих частей рельефа снимают лишний растворитель сухой тряпицей. Лишь в углубленных местах оставляют неглубокие лужицы. Чеканку в этом случае располагают горизонтально (чтобы не стек растворитель) и обжигают 4-5 мин паяльной лампой. Пламя нужно постоянно перемещать по всей плоскости, так как от сильного нагревания алюминий разрушается.
Когда чеканка остынет, высветляют выпуклые места. Их протирают тряпочкой, смоченной швейным или другим жидким маслом, смешанным с мелким абразивным порошком. Вместо абразивного порошка можно использовать абразивную пыль, скапливающуюся в корытце под наждачным кругом. После этого чеканку нужно тщательно протереть сухой тряпицей, удалив следы порошка. По внешнему виду и прочности патина не отличается от химической. Этот способ значительно безопаснее, так как мастерам не приходится обращаться с концентрированными кислотами.
Что же касается химического метода чернения алюминия, здесь еще нет стабильных, общепризнанных рецептов ПАТИНИРОВАНИЯ и ОКСИДИРОВАНИЯ. Наиболее простым и надежным является тонирование по рецепту, разработанному сотрудниками кафедры художественной обработки металла Московского высшего художественно-промышленного училища (бывшего Строгановского).
В одном литре концентрированной соляной кислоты при постоянном помешивании разводят 200 г электролита медной кислой ванны. В этом растворе патинируют алюминий. При погружении в раствор алюминиевой чеканки жидкость сильно нагревается, бурлит, кипит. Выделяются пузырьки водорода. Чеканка быстро покрывается густым черно-бархатным налетом. В процессе работы раствор слабеет. Его необходимо периодически обновлять. Чернение происходит быстро, бурно, активно, в считанные секунды. Изделие вынимают, хорошо прополаскивают в теплой, проточной воде, протирают мокрой поролоновой губкой с кварцевым песком или пемзовым порошком, снимая лишнюю чернь с выступающих рельефов. Выпуклости становятся плотно-серыми, а пониженные участки темнеют матово-черной глубиной. Чеканка становится похожей на старинное почерневшее серебро.
Для того чтобы выявить благородную, черно-серую поверхность оксидированного рельефа, начисто отшлифовывают и отполировывают кромки. Сверкание полированного торца и матовая плоскость создают выразительный эффект. Изделие, высушенное и протертое машинным маслом, можно считать законченным.
ПАТИНИРОВАТЬ и ОКСИДИРОВАТЬ можно не только чеканные рельефы. Эти процессы аналогично используются в самых различных видах художественной обработки металлов для декоративного оформления изделий.
Оксидирование и патинирование меди, латуни и бронзы.
Некоторые химические реакции приводят к образованию на поверхности металлов окисей и закисей, т. е. кислородных соединений. Этот процесс называют оксидированием.
Нередко химические элементы, взаимодействуя с металлом или сплавом, способствуют появлению сернистых или хлористых соединений. Процесс образования таких соединений называют патинированием.
Если окунуть металлическое изделие в подготовленный раствор, оно буквально на глазах меняет цвет. Сверкающее металлическое изделие за несколько секунд приобретает облик старинного изделия.
Большинство химических соединений, которые применяют для патинирования и оксидирования металлов, токсичны и опасны для человека. Поэтому хранить их нужно в сосудах с притертыми пробками, а все работы, связанные с выделением ядовитых и горючих паров и газов, следует проводить в вытяжном шкафу. Дверцы шкафа должны быть слегка приоткрыты.
Перед изменением цвета металла необходимо провести некоторые подготовительные операции. Предмет очищают и обезжиривают, хорошо промывают и просушивают в опилках. Металлические художественные изделия и монеты ни в коем случае нельзя протирать полотенцем. Полотенцем стираются непрочные патинирующие пленки, не закрепленные лаком, остается влага в углубленных рельефах, ткань зацепляется за высокие выступы и может погнуть их. Опилки быстро и равномерно оттягивают воду от металлической поверхности.
Патина от серого до черного цвета
Приготовление серной печени:
Чтобы приготовить серную печень, нужно одну часть порошковой серы смешать с двумя частями поташа в жестяной банке и поставить на огонь. Через несколько минут порошок расплавится, потемнеет и начнет спекаться, постепенно приобретая темно-бурый цвет. (Кстати, спекание патинирующей массы и дало в старину название «печень» — от слов «печь», «спекать».)
Во время спекания пары серы могут загореться слабым сине-зеленым пламенем. Не сбивайте пламя — оно не ухудшит качество серной печени. Примерно через 15 минут прекратите спекание. Для продолжительного хранения серную печень растолките в порошок и засыпьте в стеклянную банку с плотной крышкой.
Прочная и красивая патина образуется на поверхности меди, обработанной в водном растворе серной печени.
При составлении раствора в 1 л воды всыпьте 10—20 г порошка серной печени. Патина, полученная на металле раствором серной печени, прочная и красивая, глубокого черного цвета. Но не всегда нужна такая интенсивная окраска. Порой, чтобы придать старинный вид изделию из меди, достаточно нанести легкую серую патину. В литр воды насыпьте 2—3 г поваренной соли и 2—3 г серной печени. Опустите в раствор медную пластинку. После появления серого цвета необходимой тональности промойте пластинку чистой водой и высушите.
Метод №2
Для чернения медной вещи готовят насыщенный раствор сернокислой меди, добавляют в него нашатырный спирт до тех пор, пока смесь не примет яркий прозрачный синий цвет. Обрабатываемая медная вещь опускается в этот раствор на несколько минут, затем вынимается и слегка нагревается до тех пор, пока не почернеет.
Метод №3
Медная вещь, подлежащая чернению, очищается сначала тонкой наждачной бумагой, после чего до ее очищенной поверхности стараются не прикасаться пальцами. Затем она или погружается в жидкий раствор хлористой платины, или смачивается им при помощи кисти. Раствор этот, если он не имеет кислой реакции, слегка подкисляется соляной кислотой.
Метод №4
Очень прочное чернение медных изделий получается в том случае, если погрузить их в насыщенный раствор металлической меди в азотной кислоте и затем слегка нагреть.
Водный раствор хлористого цинка и медного купороса окрашивает медь в красно-коричневый цвет. Смешайте одну часть медного купороса с одной частью хлористого цинка и разведите в двух частях воды. Достаточно нескольких минут, чтобы медь приобрела красно-коричневый цвет. После промывки и просушки поверхность металла протрите маслом.
Патина от светло-коричневого до черного
Почернение металла наблюдается при патинировании меди сернистым аммонием.
В литре воды разбавляют 20 г сернистого аммония. В полученный раствор опускают изделие или поливают сверху и протирают кистью. Работу осуществляют в вытяжном шкафу. Находящиеся в водном растворе сернистого аммония ионы серы взаимодействуют с ионами меди. Образуется сульфид меди черного цвета.
Интенсивность патинирующего налета на металле может быть различного оттенка, от светло-коричневого до черного. Регулируют цвет, изменяя температуру нагревания пластинки перед патинированием.
Патина от темно-коричневой до тепло-черной патины
Патина от оливкового до коричневого цвета
Патина золотистого цвета
раствор щелочи и лактозы готовят отдельно и только потом сливают вместе, кипятят 15 минут и добавляют сульфид меди.
изделие поместить в подогретый до 90 гр. раствор на 15 мин.
Патина золотисто-коричневого цвета с малиновой побежалостью и умеренным блеском
После очистки медных монет можно создать на них искусственную патину, поместив в раствор 50 г медного купороса и 5 г марганцовокислого калия на 1 литр воды, нагрев его до температуры 70-80С и продержав там до получения нужного цвета.
Патина зеленого цвета
Окрасить в зеленый цвет поверхность медных, латунных или бронзовых изделий можно различными способами.
Метод №1
Поверхность вещей при помощи губки смазывают сначала сильно разведенным раствором азотнокислой меди с добавлением небольшого количества поваренной соли. Затем, когда вещь просохнет, ее точно таким же образом смазывают раствором из 1 части щавелевокислого калия и 5 частей нашатыря в 94 частях слабого уксуса. Снова дают просохнуть и опять смазывают первым раствором; потом, по просыхании, опять вторым раствором и т.д. попеременно до тех пор, пока окрашивание не приобретет надлежащую силу.
Перед смазыванием намоченную в растворе губку следует сильно выжать так, чтобы она была влажной, но не мокрой. По окончании окраски поверхности вещи тщательно растирают жесткими волосяными щетками, особенно в углублениях и щелях. После 8-14 дней работы получается буровато-зеленоватое окрашивание.
Метод №2
Вещи в несколько приемов натирают суконкой, пропитанной неочищенной олеиновой кислотой (продукт, получаемый на стеариновых заводах). На поверхности вещей образуется сначала темно-зеленый слой олеиновокислой меди, которая под влиянием кислорода и влаги воздуха постепенно превращается в более светло-зеленую углекислую медь.
Процесс значительно ускоряется, если олеиновую кислоту предварительно довольно долго настаивать на стружках меди, а вещи после каждого смазывания такой кислотой, после просыхания смазки, слегка (не более нескольких капель!) опрыскивать при помощи пульверизатора водным раствором углекислого аммония.