Galvanisering

elektrolytten skal indeholde positive ioner (kationer) af det metal, der skal deponeres. Disse kationer reduceres ved katoden til metallet i nulvalens tilstand., For eksempel kan elektrolytten til kobberbelægning være en opløsning af kobber (II) sulfat, som dissocierer til Cu2+ kationer og SO2−
4 anioner. Ved katoden reduceres Cu2+ til metallisk kobber ved at få to elektroner.

når anoden er lavet af belægningsmetallet, kan den modsatte reaktion forekomme der og omdanne den til opløste kationer. For eksempel ville kobber o .ideres ved anoden til Cu2+ ved at miste to elektroner., I dette tilfælde vil den hastighed, hvormed anoden opløses, være lig med den hastighed, hvormed katoden er belagt, og således genopfyldes ionerne i elektrolytbadet kontinuerligt af anoden. Nettoresultatet er den effektive overførsel af metal fra anodekilden til katoden.

anoden kan i stedet være fremstillet af et materiale, der modstår elektrokemisk o .idation, såsom bly eller kulstof. O .ygen, hydrogenpero .id eller nogle andre biprodukter produceres derefter ved anoden i stedet., I dette tilfælde skal ioner af metallet, der skal belægges, periodisk genopfyldes i badet, da de trækkes ud af opløsningen.

platingen er oftest et enkelt metallisk element, ikke en legering. Nogle legeringer kan dog elektrodepositeres, især messing og loddemetal. Belagte “legeringer” er ikke ægte legeringer, dvs.faste opløsninger, men snarere diskrete små krystaller af de metaller, der belyses. I tilfælde af belagte loddemetal, er det undertiden anses for nødvendigt at have en “sand legering”, og den belagte loddemetal smeltes for at tillade Tin og føre til at kombinere til dannelse af en sand legering., Den sande legering er mere korrosionsbestandig end den as-plated legering.

mange plating bade omfatter cyanider af andre metaller (såsom kaliumcyanid) ud over cyanider af det metal, der skal deponeres. Disse frie cyanider Letter anodekorrosion, hjælper med at opretholde et konstant metalionniveau og bidrager til ledningsevne. Derudover kan ikke-metalkemikalier, såsom carbonater og fosfater, tilsættes for at øge ledningsevnen.

når plating ikke ønskes på visse områder af substratet, anvendes stop-offs for at forhindre badet i at komme i kontakt med substratet., Typiske stop-offs omfatter tape, folie, lakker og voks.

en platings evne til at dække ensartet kaldes kastekraft; jo bedre kastekraft, desto mere ensartet er belægningen.

StrikeEdit

indledningsvis kan en særlig pletteringsaflejring kaldet en strejke eller flash anvendes til at danne en meget tynd (typisk mindre end 0,1 µm tyk) plating med høj kvalitet og god vedhæftning til substratet. Dette tjener som grundlag for efterfølgende plating processer. En strejke bruger en høj strømtæthed og et bad med en lav ionkoncentration., Processen er langsom, så mere effektive plating processer anvendes, når den ønskede strejke tykkelse er opnået.

den slående metode anvendes også i kombination med plating af forskellige metaller. Hvis det er ønskeligt at plade en type aflejring på et metal for at forbedre korrosionsbestandigheden, men dette metal har i sagens natur dårlig vedhæftning til substratet, en strejke kan først aflejres, der er kompatibel med begge. Et eksempel på denne situation er den dårlige vedhæftning af elektrolytisk nikkel på .inklegeringer, i hvilket tilfælde der anvendes en kobberstrejke, som har god overholdelse af begge.,

Elektrokemiske depositionEdit

Elektrokemisk deponering er, der almindeligvis anvendes til vækst af metaller og udførelse af metaloxider på grund af følgende fordele: tykkelse og morfologi af nanostructure kan styres præcist ved at justere den elektrokemiske parametre; relativt ensartet og kompakt indskud kan syntetiseres i skabelon-baserede strukturer; højere deposition er opnået; og det udstyr, der er billig på grund af den ikke-kravene i enten en høj vakuum eller en høj reaktion temperatur.,

Puls electroplatingEdit

pulsen galvanisering eller puls electrodeposition (PED) proces indebærer, at swift-skiftevis af den elektriske potentielle eller nuværende mellem to forskellige værdier, hvilket resulterer i en serie af pulser af samme amplitude, varighed og polaritet, adskilt af nul strøm. Ved at ændre pulsamplituden og bredden er det muligt at ændre den deponerede films sammensætning og tykkelse.

de eksperimentelle parametre for puls galvanisering består normalt af peak strøm/potentiale, driftscyklus, frekvens og effektiv strøm / potentiale., Peak strøm / potentiale er den maksimale indstilling af galvanisering strøm eller potentiale. Duty cycle er den effektive del af tiden i visse galvanisering periode med den aktuelle eller potentielle anvendt. Den effektive strøm / potentiale beregnes ved at gange driftscyklussen og spidsværdien af strøm eller potentiale. Puls galvanisering kunne bidrage til at forbedre kvaliteten af galvaniseret film og frigive den interne stress opbygget under hurtig aflejring. Kombinationen af den korte arbejdscyklus og den høje frekvens kan mindske overfladens revner., For at opretholde den konstante effektive strøm eller potentiale kan der dog kræves en højtydende strømforsyning for at give høj strøm/potentiale og hurtig s .itch. Et andet almindeligt problem med puls galvanisering er, at anoden materiale kunne få belagt og forurenet under den omvendte galvanisering, især for de høje omkostninger, inert elektrode såsom platin.

andre faktorer, der kan påvirke pulsen galvanisering omfatter temperatur, anode-til-katode hul og omrøring., Undertiden pulsen galvanisering kan udføres i opvarmet galvanisering bad for at øge deponeringshastigheden da hastigheden af næsten alle de kemiske reaktion stiger eksponentielt med temperatur pr Arrhenius lov. Anode-til-katode spalten er relateret til den aktuelle fordeling mellem anode og katode. Lille mellemrum til prøvearealforhold kan forårsage ujævn fordeling af strømmen og påvirke overfladetopologien af belagt prøve. Omrøring kan øge overførings – / diffusionshastigheden af metalioner fra bulkopløsning til elektrodeoverfladen., Omrøring indstilling varierer for forskellige metal galvanisering processer.

børste elektroplateringedit

en nært beslægtet proces er børste galvanisering, hvor lokaliserede områder eller hele elementer er belagt med en børste mættet med plating opløsning. Den børste, typisk en rustfri stål omviklet med en absorberende klud materiale, der både holder plating løsning og forhindrer direkte kontakt med emnet, der bliver forgyldt, der er tilsluttet til anoden af en lav spænding jævnstrøm strømforsyning, og emnet for at være forgyldt forbundet til katoden., Operatøren dypper børsten i plating løsning derefter anvender det til emnet, flytte børsten hele tiden at få en jævn fordeling af plating materiale.

Børste galvanisering har flere fordele i forhold til tank plating, herunder overførsel, mulighed for at pladen elementer, der for nogle grunden kan ikke være tanken, forgyldt (en ansøgning var plettering af dele af meget store dekorative søjler i en bygning restaurering), lav eller ingen maskering krav, og en forholdsvis lav belægning løsning volumen krav., Ulemper sammenlignet med tankbelægning kan omfatte større operatørinddragelse (tankbelægning kan ofte udføres med minimal opmærksomhed) og manglende evne til at opnå en så stor pladetykkelse.

Hård krom i børste electroplatingEdit

Svært chrome er en af de mest almindelige plating materialer, der anvendes til hård belægning og galvanisering, på grund af sin styrke, modstand og glat finish. Krom er imidlertid meget farligt i sin he .avalente tilstand. Ved indånding eller indtagelse er luftbåren Cr6+ blevet knyttet til lungekræft og forårsager skade på halsen, munden og næsen.,

dette skyldes, at chrom i sin he .avalente tilstand har kræftfremkaldende og teratogene egenskaber, som har en mutagen virkning på celler.

hvert år udsættes 558,000 amerikanske teknikere for HE .avalent krom på arbejdspladsen, hvor de, der arbejder inden for galvanisering, svejsning og maling, er mest udsatte på grund af øget eksponering for høje niveauer af Cr6+ – forbindelser.

På grund af farerne forbundet med he .avalent krom, at finde sikrere, miljøvenlige alternativer har været en vigtig drivkraft for børste galvanisering forskning for det sidste årti., Et alternativ, der er udviklet, er metal Matri.composites (MMC). MMC tilbyder unikke og overlegne egenskaber til metalbelægning løsninger, herunder hårdhed, slid modstand, og oxidation beskyttelse ved høje temperaturer. Denne krom alternativ MMC omfatter cobalt chrom carbid, nikkel tunolframcarbid og nikkel chrom carbid.

tønde platingEdit

denne teknik til galvanisering er en af de mest almindelige i branchen for et stort antal små genstande., Objekterne placeres i et tøndeformet ikke-ledende bur og nedsænkes derefter i det kemiske bad, der indeholder suspenderede atomer af metallet, der skal belægges på dem. Tønden drejes derefter, og elektriske strømme køres gennem de forskellige stykker i tønden, som afslutter kredsløb, når de berører hinanden. Resultatet er en meget ensartet og effektiv plating proces, selvom finishen på slutprodukterne sandsynligvis vil lide af slid under plating processen. Det er uegnet til meget dekorative eller præcist konstruerede genstande.,

CleanlinessEdit

renlighed er afgørende for vellykket galvanisering, da molekylære lag af olie kan forhindre vedhæftning af belægningen. ASTM b322 er en standard guide til rengøring metaller før galvanisering. Rengøring inkluderer rengøring af opløsningsmiddel, rengøring af varmt alkalisk rengøringsmiddel, elektrokrensning og syrebehandling osv. Den mest almindelige industrielle test for renlighed er wateraterbreak-testen, hvor overfladen skylles grundigt og holdes lodret. Hydrofobe forurenende stoffer som olier får vandet til at perle og bryde op, så vandet kan dræne hurtigt., Perfekt rene metaloverflader er hydrofile og vil bevare et ubrudt ark vand, der ikke perler op eller dræner af. ASTM F22 beskriver en version af denne test. Denne test registrerer ikke hydrofile forurenende stoffer, men galvanisering kan fortrænge disse let, da opløsningerne er vandbaserede. Overfladeaktive stoffer såsom sæbe reducerer testens følsomhed og skal skylles grundigt af.