CZ300905B6 - Method of protecting silver and copper surfaces from corrosion - Google Patents
Method of protecting silver and copper surfaces from corrosion Download PDFInfo
- Publication number
- CZ300905B6 CZ300905B6 CZ20080395A CZ2008395A CZ300905B6 CZ 300905 B6 CZ300905 B6 CZ 300905B6 CZ 20080395 A CZ20080395 A CZ 20080395A CZ 2008395 A CZ2008395 A CZ 2008395A CZ 300905 B6 CZ300905 B6 CZ 300905B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- silver
- copper
- protection
- copper surfaces
- cluster
- Prior art date
Links
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 26
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical class B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910010277 boron hydride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 5
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 3
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052946 acanthite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 boron hydride compound Chemical class 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229940056910 silver sulfide Drugs 0.000 description 2
- XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N silver sulfide Chemical compound [S-2].[Ag+].[Ag+] XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- PGWMQVQLSMAHHO-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenesilver Chemical compound [Ag]=S PGWMQVQLSMAHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910014311 BxHy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 150000003385 sodium Chemical class 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/584—Non-reactive treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5873—Removal of material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/18—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using inorganic inhibitors
- C23F11/182—Sulfur, boron or silicon containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
(57) Anotace;(57) Annotation;
Ochrana stříbrných a médéných povrchů je zajištěna pomocí navázané monotnolekuiámí vrstvy klastrových sloučenin hydridů bóru majících na svých atomech bóru vázanou alespoň jednu funkční skupinu obsahující síru. Takto upravený povrch stříbra nebo mědi je v agresivním prostředí způsobující korozi stálý.The protection of silver and media surfaces is provided by a bonded mono-molecular layer of cluster boron hydride compounds having at least one sulfur-containing functional group bound to their boron atoms. The silver or copper surface treated in this way is stable in an aggressive corrosive environment.
Způsob ochrany stříbrných a měděných povrchů proti koroziMethod of protection of silver and copper surfaces against corrosion
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká způsobu ochrany kovů, konkrétně mědi a stříbra, proti korozi.The invention relates to a method of protecting metals, in particular copper and silver, from corrosion.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Koroze stříbra a mědi představuje značný problém z důvodu mnoha technických aplikaci obou kovů. V případě stříbra se může jednat například o jeho černání v důsledku reakce se sulfanem (H2S) ze vzduchu za vytvoření povrchové vrstvy sulfidu stříbra. U měděných předmětů se může jednat například o oxidaci na povrchu za vzniku vrstvy oxidu mědi. Jako příklady použití obou můžeme zmínit dekorativní účely, vytvoření reflexních stříbrných ploch, vodivých kontaktů atd. Ochrana stříbrných a měděných povrchů má zvláštní význam u předmětů historické hodnoty. Oba kovy se z historických důvodů označují jako mincovní. Pro účely ochrany stříbrných povrchů zrcadel teleskopů se používá vrstva dielektrika. Běžným postupem je nanesení tenké vrstvy křemíku (Si) naprášením na stříbrný povrch a následná oxidace za vytvoření vrstvy SiO2. Jiné materiály používané k ochraně stříbra jsou například HřO? nebo SÍ3N4. Tyto vrstvy brání přímému vystavení stříbrného povrchu atmosféře způsobující korozi. Další možnost představuje nanesení polytnemích vrstev. Volba dielektrických vrstev na površích je ovlivněna požadovanými vlastnostmi výsledných materiálů. Zejména v oblasti teleskopů se jedná o absorpční vlastnosti nanášených vrstev.Corrosion of silver and copper is a major problem due to the many technical applications of both metals. For example, silver may be blackened as a result of reaction with sulfane (H 2 S) from the air to form a surface layer of silver sulfide. The copper articles may be, for example, surface oxidation to form a copper oxide layer. As examples of the use of both, we can mention decorative purposes, the creation of reflective silver surfaces, conductive contacts, etc. The protection of silver and copper surfaces is of particular importance for objects of historical value. Both metals are known as coin coins for historical reasons. A dielectric layer is used to protect the silver surfaces of the telescope mirrors. A common procedure is to apply a thin layer of silicon (Si) by sputtering onto a silver surface and subsequent oxidation to form a SiO 2 layer. Other materials used to protect silver are, for example, H? or Si3N4. These layers prevent direct exposure of the silver surface to the corrosive atmosphere. Another possibility is the application of polytnemic layers. The choice of dielectric layers on the surfaces is influenced by the desired properties of the resulting materials. Especially in the field of telescopes, these are the absorption properties of the deposited layers.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Ochranu stříbra a mědi, tedy odolnost proti korozi (zejména pak proti černání stříbra), lze zajistit použitím klastrových sloučenin hydridů bóru, látek obsahujících ve své molekule atomy bóru a vodíku. Jedná se o anorganické klastrové sloučeniny odvozené od geometrie pravidelného ikosaedru. Tyto sloučeniny mohou ve své klastrové molekule obsahovat různé heteroatomy. Jako příklad běžných heteroatomů můžeme zmínit atomy ze skupin uhlíku (C) a dusíku (N) periodické soustavy prvků nebo d prvky periodické soustavy prvků. Zvláštní význam pak mají takzvané karborany obsahující ve své molekule kromě atomů bóru (B) a vodíku (H) alespoň jeden atom uhlíku. Hojně studované deriváty z této skupiny látek představují poziční izomery C2B10H12: ortho-, meta- a para-. První dva deriváty mají dipópový moment způsobený přítomností a pozicí dvou uhlíkových atomů v boranové kleci. Thiolové (-SH) deriváty těchto klastrových sloučenin hydridů bóru reagují s kovem, se kterým tvoří vazby přes atomy síry. Na povrchu stříbrných nebo měděných předmětů tak vznikne monomolekulámí vrstva. Příkladem thiol derivátů klastrových sloučenin hydridů bóru je 9,12-(HS)2-1,2-C2BioHio o schématické struktuře:Protection of silver and copper, ie corrosion resistance (especially against blackening of silver), can be ensured by the use of boron hydride cluster compounds, substances containing boron and hydrogen atoms in their molecule. These are inorganic cluster compounds derived from regular icosahedral geometry. These compounds may contain different heteroatoms in their cluster molecule. As examples of common heteroatoms we can mention atoms from the groups of carbon (C) and nitrogen (N) of the periodic system of elements or d elements of the periodic system of elements. Of particular importance are the so-called carboranes containing at least one carbon atom in addition to boron (B) and hydrogen (H) molecules in their molecule. The widely studied derivatives of this class of substances represent the positional isomers C2B10H12: ortho-, meta- and para-. The first two derivatives have a dipopic moment due to the presence and position of two carbon atoms in the borane cage. The thiol (-SH) derivatives of these cluster boron hydride compounds react with the metal with which they form bonds via sulfur atoms. This creates a monomolecular layer on the surface of silver or copper objects. An example of thiol derivatives of cluster boron hydride compounds is 9,12- (HS) 2-1,2-C2BioHio with a schematic structure:
HS,HS,
HS^HS ^
Tyto sloučeniny reagují se stříbrem nebo mědí v kapalném i plynném prostředí. Stříbrný nebo měděný předmět u něhož chceme docílit větší odolnosti proti korozi se pro vytvoření monomolekulámí vrstvy ponoří do roztoku klastrové sloučeniny hydridů bóru s jeho následným opláchnutím čistým rozpouštědlem. Jako rozpouštědla lze použít ethanol, methanol, isopropanol, chloro5 form, hexan, heptan, toluen, benzen, aceton, dichlormethan, acetonitril, dietyleter. V případě modifikace stříbrného nebo měděného povrchu z vodného roztoku je výhodné použít místo derivátu 9,124HS)2-1,2-C2BioHio, jeho sodnou, 9,12-(NaS)2-l,2-C2BioHio, draselnou, 9,12-(KS)21.2- C2BioHio nebo jinou sůl rozpustnou ve vodě nebo ve směsi alkohol/voda.These compounds react with silver or copper in both liquid and gaseous media. A silver or copper article in which we want to achieve greater corrosion resistance is immersed in a solution of the boron hydride cluster compound followed by rinsing with a clean solvent to form the monomolecular layer. As solvents, ethanol, methanol, isopropanol, chloro form, hexane, heptane, toluene, benzene, acetone, dichloromethane, acetonitrile, diethyl ether can be used. In the case of modification of the surface of silver or copper from aqueous solution is preferred to use instead of the derivative 9,124HS) 2 -1,2-C 2 Biohim, the sodium, 9,12- (D) 2-L, 2-C 2 Biohim, potassium, 9,12- (KS) 21.2-C 2 BioHio or other water-soluble salt or alcohol / water mixture.
Druhou možností modifikace stříbrného nebo měděného povrchu je jeho vystavení plynné fázi klastrové sloučeniny hydridů bóru, například 9,12^^8)2-1,2-628101^0. Tato procedura má výhodu v tom, že nezahrnuje rozpouštědlo, které může být zdrojem nečistot organické povahy.A second possibility of modifying the silver or copper surface is to expose it to the gas phase of a cluster boron hydride compound, for example 9.12. This procedure has the advantage that it does not include a solvent which may be a source of organic impurities.
Na stříbrném nebo měděném předmětu ponořeném do roztoku dochází k reakci přítomných deri15 vátů klastrových molekul s jeho povrchem za vzniku monomolekulámí vrstvy. Vznikají vazby mezi atomy kovu a atomy síry navázanými na atomy bóru klastrových sloučenin hydridů bóru.On a silver or copper object immersed in a solution, the present derivative of the cluster molecules reacts with its surface to form a monomolecular layer. Bonds are formed between metal atoms and sulfur atoms attached to boron atoms of cluster boron hydride compounds.
Tato ochrana proti korozi je využitelná zejména u klastrových sloučenin hydridů bóru tvořících vazbu ke stříbrnému nebo měděnému povrchu přes atomy síry vázané na atomy bóru (Ag(Cu)- SThis corrosion protection is particularly useful for boron hydride cluster compounds bonding to a silver or copper surface via sulfur atoms bound to boron atoms (Ag (Cu) - S
- B). Takto ošetřený povrch kovu je při vystavení agresivním podmínkám, například atmosféře- B). The metal surface thus treated is exposed to aggressive conditions such as the atmosphere
H2S, výrazně více odolný než povrch nechráněný. V případě je-li atom síry vázán na molekulu přes heterogenní atom uhlíku ochrana je méně účinná, což bylo prokázáno u derivátu 1,2-(HS>1.2- C2BioH)O nebo u organických thiolů. Jedním z důvodů může být menší stabilita vazeb Ag(Cu)-S-C.H 2 S, significantly more resistant than unprotected surface. In the case where the sulfur atom is attached to the molecule via a heterogeneous carbon atom, protection is less effective, as shown by the 1,2- (HS> 1.2-C 2 BioH ) O derivative or organic thiols. One reason may be less stability of Ag (Cu) -SC bonds.
Velmi výhodnou a využitelnou vlastností sloučenin hydridů bóru (BxHy) a jejich různých derivátů je odolnost vůči vysokým teplotám a různým druhům záření. Tato skutečnost je činí vhodnými pro ochranu teplotně a jinak namáhaných součástí různých přístrojů. Jako příklad můžeme zmínit stříbrné nebo měděné vodivé kontakty, spoje a jiné součásti elektrických obvodů. Dále pak se může jednat o ochranu stříbrných povrchů zrcadel astronomických teleskopů. Použití klastrových sloučenin hydridů bóru pro ochranu stříbrných nebo měděných součástí přístrojů určených pro studium nebo analýzy vzorků v agresivních prostředích může výrazně zvýšit životnost těchto součástí a přístrojů.A very advantageous and useful property of boron hydride compounds (BxHy) and their various derivatives is their resistance to high temperatures and various types of radiation. This makes them suitable for protecting the temperature and other stressed components of various devices. As an example we can mention silver or copper conductive contacts, connections and other components of electrical circuits. Furthermore, it may be the protection of silver surfaces of astronomical telescope mirrors. The use of cluster boron hydride compounds to protect silver or copper parts of instruments designed to study or analyze samples in aggressive environments can significantly increase the life of these components and instruments.
Popsaná ochrana stříbrného povrchu proti korozi (černání) může být použita pro ochranu stříbrných předmětů historických hodnot jako jsou např. stříbrné mince, stříbrné nádobí nebo stříbrné šperky. Šperkařství obecně představuje oblast se značným potenciálem kvůli značnému rozšíření.The described protection of the silver surface against corrosion (blackening) can be used to protect silver objects of historical value such as silver coins, silverware or silver jewelry. Jewelry generally represents an area of considerable potential due to its widespread use.
Použití klastrových sloučenin hydridů boru pro účely chránění povrchů stříbra a mědi nebylo dosud popsáno. Použití těchto látek dále zmíněným postupem vede k monomolekulámím vrstvám na povrchu stříbra nebo mědi. Jedná se tedy o extrémně tenkou vrstvu, která se svojí tloušťkou pohybuje kolem 1 nm. Absorpční vlastnosti jsou významně omezeny minimálním množstvím látky potřebné pro úplné pokrytí povrchu. Deposice těchto látek na povrchu stříbrných či měděných povrchů nepotřebuje žádné složitější zařízení pro realizaci.The use of cluster boron hydride compounds for the protection of silver and copper surfaces has not been described. The use of these substances by the following process leads to monomolecular layers on the silver or copper surface. It is therefore an extremely thin layer with a thickness of about 1 nm. The absorption properties are significantly limited by the minimum amount of substance required to completely cover the surface. Deposition of these substances on the surface of silver or copper surfaces does not need any more complicated equipment for realization.
Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing
Obr. 1: Schématická struktura klastrové sloučeniny hydridů bóru 9,12-(HS)2-l,2-C2BioHiO, kde v polohách 1 a 2 jsou atomy uhlíku. Atomy vodíku jsou pro jednoduchost ve vrcholech ikosaedru vynechány.Giant. 1: Schematic structure of cluster boron hydride compound 9,12- (HS) 2 -L 2 -C Biohem 2 O, wherein in positions 1 and 2 are carbon atoms. Hydrogen atoms are omitted from the icosahedron peaks for simplicity.
QZ 300905 B6QZ 300905
Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Derivát 9,12—(HS)?—1,2—C2BioH1o (200 mg) se rozpustí ve 2 ml chloroformu a do výsledného roztoku se zanoří skleněná destička s čerstvě napařeným stříbrným filmem o tloušťce 200 nm na dobu 1 hodiny. Destička se stříbrným filmem se následně vyjme z roztoku, opláchne se čistým ío rozpouštědlem a nechá se na vzduchu uschnout. Takto upravený povrch stříbrného filmu vykazuje výrazně vyšší odolnost proti černání v atmosféře sulfanu (H2S) než samotný stříbrný film.A derivative of 9,12- (HS)? - 1,2-C 2 Biohem 1o (200 mg) was dissolved in 2 ml of chloroform and to the resulting solution are embedded glass plate freshly deposited silver film having a thickness of 200 nm for 1 hour. The plate with silver film is then removed from the solution, rinsed with pure solvent and allowed to air dry. The silver film surface treated in this way exhibits a significantly higher resistance to blackening in the sulfane (H 2 S) atmosphere than the silver film itself.
Upravený stříbrný povrch se umístí do uzavřené nádoby (např. exsikátoru) nad vodný roztok Na2S po dobu jednoho měsíce. Po této době si povrch modifikovaný derivátem 9,12-(HS)r-1,2C2BioHio stále zachovává stříbrný vzhled na rozdíl od nemodifikovaného stříbrného povrchu, který zčerná v důsledku vytvoření vrstvy sulfidu stříbra.The treated silver surface is placed in a sealed container (eg desiccator) over an aqueous Na 2 S solution for one month. After this time, the surface modified with the 9,12- (HS) r-1,2C 2 BioHio derivative still retains the silver appearance unlike the unmodified silver surface, which turns black due to the formation of a silver sulphide layer.
Příklad 2Example 2
Skleněná destička s čerstvě napařeným stříbrným filmem (200 nm) se vystaví plynné fázi sublimujícího 9,12-(HS)2^1,2-<2B1oH1o. Následně se opláchne čistým rozpouštědlem a nechá uschnout na vzduchu. Takto upravený povrch stříbrného filmu vykazuje výrazně vyšší odolnost proti černání v atmosféře sulfanu (H2S) než neupravený stříbrný film. Upravený stříbrný povrch se umístí do uzavřené nádoby (např. exsikátoru) nad vodný roztok Na2S po dobu jednoho měsíce.A glass plate freshly deposited silver film (200 nm) is exposed to the gaseous phase subliming 9,12- (HS) 2 1,2- ^ <1 2 B 1 oH o. Then rinsed with pure solvent and allowed to air dry. The silver film surface treated in this way exhibits a significantly higher resistance to blackening in the sulfane (H 2 S) atmosphere than the untreated silver film. The treated silver surface is placed in a sealed container (eg desiccator) over an aqueous Na 2 S solution for one month.
Po této době si povrch modifikovaný derivátem 9,12-(HS)r- 1,2-^C2Bk>Hio stále zachovává stříbrný vzhled na rozdíl od nemodifikovaného stříbrného povrchu, který zčerná v důsledku vytvoření vrstvy sulfidu stříbra.After this time, the surface modified with the 9,12- (HS) r-1,2-C 2 Bk> H 10 derivative still retains the silver appearance as opposed to the unmodified silver surface, which turns black due to the formation of a silver sulfide layer.
Příklad 3Example 3
Skleněná destička s čerstvě napařeným stříbrným filmem (200 nm) se vystaví vodnému roztoku (2 ml) karboranthiolátu sodného 9,12-(NaS)2-1,2-C2BloH)o (100 mg). Následně se opláchne čistou destilovanou vodou a nechá uschnout na vzduchu. Takto upravený povrch stříbrného filmu vykazuje výrazně vyšší odolnost proti černání v atmosféře sulfanu (H2S) než neupravený stříbrný film. Upravený stříbrný povrch se umístí do uzavřené nádoby (např. exsikátoru) nad vodný roztok Na2S po dobu jednoho měsíce. Po této době si povrch modifikovaný karboranthiolátem sodným, 9,Ι2-(Η8)Γ-1,2-υ2Β1οΗιο, stále zachovává stříbrný vzhled na rozdíl od nemodifikovaného stříbrného povrchu, který zčerná v důsledku vytvoření vrstvy sulfidu stříbra.A glass plate with freshly steamed silver film (200 nm) was exposed to an aqueous solution (2 mL) of sodium 9,12- (NaS) 2 -1,2-C 2 B 10 H (10 mg) (100 mg). It is then rinsed with clean distilled water and allowed to air dry. The silver film surface treated in this way exhibits a significantly higher resistance to blackening in the sulfane (H 2 S) atmosphere than the untreated silver film. The treated silver surface is placed in a sealed container (eg desiccator) over an aqueous Na 2 S solution for one month. After this time, the surface-modified sodium karboranthiolátem, 9 Ι2- (Η8) Γ-1,2-υ 2 Β 1ο Ηιο still retains silver appearance, unlike the unmodified silver surface which blackens due to the formation of a layer of silver sulphide.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Pro stříbrné součásti zařízení v astronomii, elektronice, ve vesmírných technologiích. V klenot45 nictví, pro ochranu historických předmětů.For silver parts of equipment in astronomy, electronics, space technology. Jewelery, for the protection of historical objects.
Claims (3)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080395A CZ300905B6 (en) | 2008-06-23 | 2008-06-23 | Method of protecting silver and copper surfaces from corrosion |
| EP09775811A EP2313539A1 (en) | 2008-06-23 | 2009-06-23 | Method of protection of silver and copper surfaces against corrosion |
| PCT/CZ2009/000087 WO2010006562A1 (en) | 2008-06-23 | 2009-06-23 | Method of protection of silver and copper surfaces against corrosion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080395A CZ300905B6 (en) | 2008-06-23 | 2008-06-23 | Method of protecting silver and copper surfaces from corrosion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008395A3 CZ2008395A3 (en) | 2009-09-09 |
| CZ300905B6 true CZ300905B6 (en) | 2009-09-09 |
Family
ID=41050812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080395A CZ300905B6 (en) | 2008-06-23 | 2008-06-23 | Method of protecting silver and copper surfaces from corrosion |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2313539A1 (en) |
| CZ (1) | CZ300905B6 (en) |
| WO (1) | WO2010006562A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107630214B (en) * | 2017-10-25 | 2021-07-09 | 上海造币有限公司 | Process for coloring local part of pure silver commemorative coin/badge |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5598025A (en) * | 1991-12-27 | 1997-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device comprises an impurity layer having boron ions in the form of clusters of icosahedron structure |
| WO2002062806A1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-08-15 | The Regents Of The University Of California | Organofunctionalized per-b-hydroxy polyhedral boranes |
| US20030219605A1 (en) * | 2002-02-14 | 2003-11-27 | Iowa State University Research Foundation Inc. | Novel friction and wear-resistant coatings for tools, dies and microelectromechanical systems |
| US6841456B2 (en) * | 2001-04-09 | 2005-01-11 | Stephen D. Hersee | Method of making an icosahedral boride structure |
| US7238429B2 (en) * | 2003-09-23 | 2007-07-03 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Ultra-hard low friction coating based on A1MgB14 for reduced wear of MEMS and other tribological components and system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3674853A (en) * | 1970-09-25 | 1972-07-04 | Olin Corp | Sulfur-containing carborane derivatives and the method of preparation |
| US5226067A (en) * | 1992-03-06 | 1993-07-06 | Brigham Young University | Coating for preventing corrosion to beryllium x-ray windows and method of preparing |
| US7524535B2 (en) * | 2004-02-25 | 2009-04-28 | Posco | Method of protecting metals from corrosion using thiol compounds |
-
2008
- 2008-06-23 CZ CZ20080395A patent/CZ300905B6/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-06-23 WO PCT/CZ2009/000087 patent/WO2010006562A1/en not_active Ceased
- 2009-06-23 EP EP09775811A patent/EP2313539A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5598025A (en) * | 1991-12-27 | 1997-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device comprises an impurity layer having boron ions in the form of clusters of icosahedron structure |
| WO2002062806A1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-08-15 | The Regents Of The University Of California | Organofunctionalized per-b-hydroxy polyhedral boranes |
| US6841456B2 (en) * | 2001-04-09 | 2005-01-11 | Stephen D. Hersee | Method of making an icosahedral boride structure |
| US20030219605A1 (en) * | 2002-02-14 | 2003-11-27 | Iowa State University Research Foundation Inc. | Novel friction and wear-resistant coatings for tools, dies and microelectromechanical systems |
| US7238429B2 (en) * | 2003-09-23 | 2007-07-03 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Ultra-hard low friction coating based on A1MgB14 for reduced wear of MEMS and other tribological components and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010006562A1 (en) | 2010-01-21 |
| CZ2008395A3 (en) | 2009-09-09 |
| EP2313539A1 (en) | 2011-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Harvey et al. | Surface versus bulk electronic/defect structures of transparent conducting oxides: I. Indium oxide and ITO | |
| Murty et al. | Self-assembled monolayers of 1, 4-benzenedimethanethiol on polycrystalline silver and gold films: An investigation of structure, stability, dynamics, and reactivity | |
| US11383266B2 (en) | Carbene-functionalized composite materials | |
| Deneme et al. | Enabling three-dimensional porous architectures via carbonyl functionalization and molecular-specific organic-SERS platforms | |
| EP0598361A1 (en) | Initiation and bonding of diamond and other thin films | |
| BR9408225A (en) | Methods for forming an antimicrobial material and for producing an antimicrobial effect on an alcohol or water-based electrolyte silver material in antimicrobial form fine-grained antimicrobial material and method for producing a finally granulated antimicrobial material | |
| NO20082583L (en) | Ceramic wall covering composites that shield against electromagnetism | |
| GB2372717A (en) | Fabrication of self-assembled monolayers using CO2 | |
| CA2789532A1 (en) | Method for protecting silver and silver alloy surfaces against tarnishing | |
| Habazaki et al. | The sulphidation and oxidation behaviour of sputter-deposited amorphous Al Mo alloys at high temperatures | |
| Wang et al. | 3D substoichiometric MoO3− x/EGaln framework for room temperature NH3 gas sensing | |
| CZ300905B6 (en) | Method of protecting silver and copper surfaces from corrosion | |
| Ferrara et al. | Synthesis and characterization of sol–gel silica films doped with size-selected goldnanoparticles | |
| US20190352184A1 (en) | A process for producing graphene, a graphene and a substrate thereof | |
| Sun et al. | Ultrastable Anti‐Acid “Shield” in Layered Silver Coordination Polymers | |
| Soonmin et al. | Thickness dependent characteristics of chemically deposited tin sulfide films | |
| Jana et al. | Sputter-cleaning modified interfacial energetic and molecular structure of DNTT thin film on ITO substrate | |
| Kazi et al. | Correlating photoconductivity and optical properties in oxygen‐containing yttrium hydride thin films | |
| Ma et al. | Improving the thermal stability and oxidation resistance of silver nanowire films via 2-mercaptobenzimidazole modification | |
| Klyamer et al. | Effect of the structural features of metal phthalocyanine films on their electrophysical properties | |
| Campos et al. | Morphology, Structure, and Dynamics of Pentacene Thin Films and Their Nanocomposites with [C2C1im][NTf2] and [C2C1im][OTF] Ionic Liquids | |
| WO2008108809A2 (en) | All-gaseous deposition of nanocomposite films | |
| Dimitriev et al. | Substrate-induced self-assembly of donor–acceptor type compounds with terminal thiocarbonyl groups | |
| WO2017064243A1 (en) | Use of phthalocyanine compounds with aryl or hetaryl substituents in gas sensors | |
| Yu et al. | Solution-grown MgO-coated silver nanowires with enhanced oxidation resistance and optoelectronic performance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120623 |