Yksinkertaistettu kaavio elektrolyyttistä kupari (oranssi) on johtava esine (katodi, ”Minua”, harmaa). Elektrolyytti on kuparisulfaattiliuos, CuSO
4. Kuparianodia käytetään elektrolyytin täydentämiseen kuparikationeilla Cu2 +
, koska ne on päällystetty katodilla.

Katso myös: Electrotyping ja Sähkömuovauksessa

elektrolyytti tulisi sisältää positiivisia ioneja (kationeja) metalli talletetaan. Nämä kationit pelkistetään katodissa metalliksi nollavalenssitilassa., Esimerkiksi, elektrolyytti kupari-pinnoitus voi olla liuos, jossa oli kupari – (II) – sulfaatti, joka hajoaa osaksi Cu2+ kationeja ja SO2−
4 anionit. Katodissa Cu2+ pelkistyy metallikupariksi saamalla kaksi elektronia.

Kun anodi on valmistettu pinnoite metalli -, päinvastainen reaktio voi esiintyä siellä, muuttaen sen liuenneet kationit. Esimerkiksi kupari hapettuisi anodissa Cu2+: ksi menettämällä kaksi elektronia., Tässä tapauksessa, korko, jossa anodi on liuennut on yhtä suuri kuin nopeus, jolla katodi on päällystetty ja siten ioneja elektrolyytin kylpy on jatkuvasti täydennettävä anodi. Nettotulos on metallin tehokas siirto anodilähteestä katodiin.

anodi voidaan sen sijaan tehdä materiaalista, joka vastustaa sähkökemiallista hapettumista, kuten lyijyä tai hiiltä. Anodissa tuotetaan sen sijaan happea, vetyperoksidia tai joitakin muita sivutuotteita., Tällöin pinnoitettavan metallin ionit on ajoittain täydennettävä kylvyssä, kun ne vedetään liuoksesta.

pinnoitus on yleisimmin yksittäinen metallinen alkuaine, ei metalliseos. Kuitenkin, jotkut seokset voivat olla sähködeposited, erityisesti messinki ja juote. Kullatut ”metalliseokset” eivät ole todellisia seoksia eli kiinteitä liuoksia, vaan pinnoitettavien metallien erillisiä pieniä kiteitä. Kun kyseessä on kullattu juote, se on joskus katsottu tarpeelliseksi olla ”todellinen seos”, ja päällystetty juote sulatetaan, jotta Tina ja johtaa yhdistää muodostaa todellisen seoksen., Todellinen seos on korroosionkestävää kuin päällystetty seos.

Monet pinnoitus kylpyjä sisältävät syanideja muiden metallien (kuten syanidia.) lisäksi syanidit metalli talletetaan. Nämä ilmainen syanidit helpottaa anodi korroosiota, auttaa ylläpitämään jatkuvaa metalli-ioni tasolla ja edistää johtavuus. Lisäksi, ei-metalliset kemikaaleja, kuten karbonaatit ja fosfaatit voidaan lisätä lisätä johtavuus.

Kun pinnoitus ei ole haluttu tietyillä alueilla alustan, stop-off sovelletaan estää kylpy kosketuksissa alustaan., Tyypillisiä pysäytyksiä ovat teippi, folio, lakat ja vahat.

kyky pinnoitus kattamaan tasaisesti kutsutaan heittää valtaa, parempi heittää valtaa enemmän yhtenäinen pinnoite.

StrikeEdit

Aluksi, erityinen pinnoitus talletus kutsutaan lakko tai flash-voidaan käyttää muodostamaan hyvin ohut (tyypillisesti alle 0,1 µm paksu) pinnoitus korkea laatu ja hyvä kiinnittyminen alustaan. Tämä toimii perustana myöhemmille pinnoitusprosesseille. Iskussa käytetään suurta virtatiheyttä ja kylpyä, jonka ionipitoisuus on pieni., Prosessi on hidas, joten tehokkaampia pinnoitusprosesseja käytetään, kun haluttu iskupaksuus saadaan.

iskumenetelmää käytetään myös yhdessä eri metallien pinnoituksen kanssa. Jos on toivottavaa levy yhden tyyppinen talletus metalliin parantaa korroosionkestävyyttä, mutta tämä metalli on luonnostaan huono tarttuvuus alustaan, lakko voidaan ensin talletetaan, joka on yhteensopiva molempien. Yksi esimerkki tästä tilanteesta on elektrolyyttisen nikkelin huono tarttuvuus sinkkiseoksiin, jolloin käytetään kuparilakkoa, jolla on hyvä pito molempiin.,

Sähkökemiallinen depositionEdit

Sähkökemiallinen laskeuman on yleisesti käytetty kasvu metallien ja johtamiseen metallioksidit, koska seuraavat edut: paksuuden ja morfologian nanostructure voidaan tarkasti hallita säätämällä sähkökemiallinen parametrit; suhteellisen yhtenäinen ja kompakti talletukset voidaan syntetisoida template-pohjainen rakenteita; suurempi laskeuma hinnat on saatu; ja laitteet on edullinen, koska ei-vaatimukset joko tyhjiössä tai korkea reaktion lämpötila.,

Pulssi electroplatingEdit

pulssi galvanointikemikaalit tai pulssi electrodeposition (PED) prosessi edellyttää nopeaa vuorotellen sähkö-potentiaalinen tai nykyinen kahden eri arvoja, jolloin sarjan pulsseja yhtä suuri amplitudi, kesto ja polariteetti, erotettu nolla nykyinen. Muuttamalla pulssin amplitudia ja leveyttä on mahdollista muuttaa talletetun kalvon koostumusta ja paksuutta.

kokeelliset parametrit pulssi galvanointikemikaalit koostuvat yleensä huippu nykyinen/potentiaalinen, käyttömäärä, frequency ja tehokas nykyinen/potentiaalinen., Huippuvirta / potentiaali on galvanoivan virran tai potentiaalin enimmäisasetus. Duty cycle on tietyn galvanointijakson tosiasiallinen aika, johon sovelletaan nykyistä tai potentiaalista. Efektiivinen virta / potentiaali lasketaan kertomalla käyttösykli ja virran tai potentiaalin huippuarvo. Pulssi galvanointikemikaalit voisi parantaa laatua sähkösinkitty elokuva ja vapauttamaan sisäistä stressiä rakennettu aikana nopeasti laskeuma. Lyhyen käyttöjakson ja korkean taajuuden yhdistelmä voisi vähentää pintahalkeamia., Jatkuvan tehokkaan virran tai potentiaalin säilyttämiseksi voidaan kuitenkin tarvita korkean suorituskyvyn virtalähde, jotta voidaan tarjota korkea virta/potentiaali ja nopea kytkin. Toinen yleinen ongelma pulssi galvanointikemikaalit on, että anodi materiaali voisi saada kullattu ja saastunut aikana käänteinen galvanointikemikaalit, erityisesti korkeat kustannukset, inertin elektrodin kuten platinaa.

Muita tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa pulssi galvanointikemikaalit ovat lämpötila, anodi-to-katodi kuilu ja sekoittaen., Joskus pulssi galvanointikemikaalit voidaan suorittaa lämmitetty elektrolyyttistä kylpyamme lisätä talletuksen korko koska korko lähes kaikki kemiallinen reaktio kasvaa eksponentiaalisesti lämpötilan per Arrheniuksen lakia. Anodista katodiin ero liittyy anodin ja katodin väliseen nykyiseen jakaumaan. Pieni aukko näytteen pinta-alasuhteeseen voi aiheuttaa epätasaisen jakautumisen virran ja vaikuttaa pinnoitetun näytteen pintatopologiaan. Sekoittaminen voi lisätä metalli-ionien siirto – /diffuusionopeutta irtoliuoksesta elektrodin pintaan., Sekoittaen asetus vaihtelee eri metalli galvanointiprosessien.

Harja electroplatingEdit

tähän läheisesti liittyvä prosessi on harja elektrolyyttistä, jossa lokalisoitu alueilla tai koko kohteita ovat kullattu harjalla kyllästetty pinnoitus ratkaisu. Harja, yleensä ruostumattomasta teräksestä valmistettu runko kääritty imukykyisellä liinalla materiaalista, joka sekä pitää pinnoitus ratkaisu ja estää suora kosketus tuotteen kanssa on kullattu, ja se on kytketty anodi alhainen jännite tasavirta virtalähde, ja kohde on kullattu kytketty katodi., Operaattorin laskut harja pinnoitus ratkaisu, sitten soveltaa sitä kohtaan, liikkuvat harja jatkuvasti saada tasaisen pinnoitus materiaalia.

Harjaa elektrolyyttistä on useita etuja yli säiliön pinnoitus, mukaan lukien siirrettävyys, kyky levy kohteita, jotka jostain syystä ei voi olla säiliö kullattu (yksi hakemus oli pinnoitus osia erittäin suuri koriste tukipilarit rakennuksen restaurointi), alhainen tai ei rajauksella vaatimukset, ja suhteellisen alhainen pinnoitus ratkaisu, tilavuus vaatimukset., Haitat verrattuna säiliön pinnoitus voi sisältää suuremman käyttäjän osallistumista (säiliö pinnoitus voidaan usein tehdä mahdollisimman vähän huomiota), ja kyvyttömyys saavuttaa niin suuri levy paksuus.

Hard chrome-harja electroplatingEdit

Hard chrome on yksi yleisin pinnoitus materiaaleja käytetään kovaa pinnoitus-ja galvanointikemikaalit, koska sen lujuus, kestävyys ja tyylikäs viimeistely. Kromi on kuitenkin heksavalenttisessa tilassaan erittäin vaarallinen. Hengitettynä tai nautittuna airborne Cr6+ on yhdistetty keuhkosyöpään ja aiheuttaa vaurioita kurkussa, suussa ja nenässä.,

Tämä johtuu siitä, että kromilla on heksavalenttisessa tilassaan karsinogeenisia ja teratogeenisia ominaisuuksia, joilla on mutageeninen vaikutus soluihin.

Joka vuosi, 558,000 MEIDÄN teknikot ovat alttiina kuudenarvoisen kromin, että työpaikoilla työskentelevien elektrolyyttistä, hitsaus ja maalaus toimialat ovat eniten vaarassa, koska lisääntynyt altistuminen korkean tason Cr6+ yhdisteitä.

Koska vaaroja, jotka liittyvät kuudenarvoista kromia, löytää turvallisempaa, eco-ystävällinen vaihtoehtoja on ollut tärkein harja elektrolyyttistä tutkimusta viimeisen vuosikymmenen aikana., Yksi kehitetty vaihtoehto on metallimatriisikomposiitit (MMC). MMC tarjoaa ainutlaatuinen ja ylivoimainen ominaisuudet metalli-pinnoitus ratkaisuja, kuten kovuus, kulutuskestävyys, ja hapettumisen suoja korkeissa lämpötiloissa. Tämä Kromi vaihtoehto MMC sisältää koboltti kromikarbidi, nikkeli volframikarbidi ja nikkeli kromi karbidi.

Tynnyri platingEdit

Main artikkeli: Piipun pinnoitus

Tämä tekniikka elektrolyyttistä on yksi yleisin käytetty teollisuuden suuri määrä pieniä esineitä., Esineet sijoitetaan tynnyrinmuotoiseen ei-johtavaan häkkiin ja upotetaan sen jälkeen kemialliseen kylpyyn, joka sisältää niihin pinnoitettavan metallin suspendoituneita atomeja. Tynnyri on sitten kääntää, ja sähkö-virtaukset kulkevat eri kappaletta tynnyrissä, joka täydentää piireihin, koska ne koskettavat toisiaan. Tulos on hyvin yhtenäinen ja tehokas pinnoitus prosessi, vaikka viimeistely end tuotteita todennäköisesti kärsivät kulutusta aikana, pinnoitus-prosessi. Se ei sovellu erittäin koristeellisiin tai tarkasti suunniteltuihin esineisiin.,

CleanlinessEdit

Puhtaus on tärkeää onnistuneen elektrolyyttistä, koska molekyyli-kerroksia öljy voi estää pinnoitteen. ASTM B322 on standardi opas metallien puhdistukseen ennen galvanointia. Puhdistus sisältää liuotinpuhdistuksen, kuuman emäksisen pesuaineen puhdistuksen, sähkönpuhdistuksen ja happokäsittelyn jne. Yleisin teollisuuden testi puhtaus on waterbreak testi, jossa pinta on huuhdeltava ja pystyasennossa. Hydrofobinen epäpuhtauksia, kuten öljyjä aiheuttaa veden helmi ja hajottaa, jolloin veden valua nopeasti., Täysin puhtaat metallipinnat ovat hydrofiilisiä ja säilyttävät katkeamattoman vesilevyn, joka ei helmeile tai valu pois. ASTM F22 kuvaa tämän testin versiota. Tässä testissä ei havaita hydrofiilisiä epäpuhtauksia, mutta galvanointi voi syrjäyttää ne helposti, koska liuokset ovat vesipohjaisia. Pinta-aktiiviset aineet, kuten saippua, vähentävät testin herkkyyttä, ja ne on huuhdeltava huolellisesti pois.

Articles

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *