Galvaniseren

de elektrolyt moet positieve ionen (kationen) van het af te zetten metaal bevatten. Deze kationen worden aan de kathode gereduceerd tot het metaal in de nulvalentietoestand., De elektrolyt voor koperplaten kan bijvoorbeeld een oplossing van koper(II) sulfaat zijn, dat zich losmaakt in Cu2+ kationen en SO2−
4 anionen. Aan de kathode wordt de Cu2+ gereduceerd tot metallisch koper door het verkrijgen van twee elektronen.

wanneer de anode van het bekledingsmetaal is gemaakt, kan daar een tegengestelde reactie optreden, waarbij deze wordt omgezet in opgeloste kationen. Koper zou bijvoorbeeld aan de anode geoxideerd worden tot Cu2+ door twee elektronen te verliezen., In dit geval is de snelheid waarmee de anode wordt opgelost gelijk aan de snelheid waarmee de kathode wordt geplateerd en dus worden de ionen in het elektrolytbad continu aangevuld door de anode. Het nettoresultaat is de effectieve overdracht van metaal van de anodebron naar de kathode.

de anode mag in plaats daarvan gemaakt zijn van een materiaal dat bestand is tegen elektrochemische oxidatie, zoals lood of koolstof. Zuurstof, waterstofperoxide, of andere bijproducten worden dan geproduceerd op de anode in plaats daarvan., In dit geval moeten ionen van het metaal dat moet worden geplateerd periodiek worden aangevuld in het bad als ze uit de oplossing worden getrokken.

Het plateren is meestal een enkel metallisch element, geen legering. Sommige legeringen kunnen echter elektrodeposited zijn, met name messing en soldeer. Geplateerde “legeringen” zijn geen echte legeringen, d.w.z. vaste oplossingen, maar discrete kleine kristallen van de metalen die worden geplateerd. In het geval van plated soldeer, wordt het soms noodzakelijk geacht om een “echte legering” te hebben, en het plated soldeer wordt gesmolten om het Tin en lood te combineren om een echte legering te vormen., De ware legering is corrosiebestendiger dan de as-plated legering.

veel platingbaden omvatten cyaniden van andere metalen (zoals kaliumcyanide) naast cyaniden van het af te zetten metaal. Deze vrije cyaniden vergemakkelijken anodecorrosie, helpen om een constant metaalionenniveau te handhaven en dragen bij aan geleidbaarheid. Bovendien kunnen niet-metaalchemicaliën zoals carbonaten en fosfaten worden toegevoegd om geleidbaarheid te verhogen.

wanneer beplating op bepaalde delen van het substraat niet gewenst is, worden stop-offs aangebracht om te voorkomen dat het bad in contact komt met het substraat., Typische stop-offs omvatten tape, folie, lakken, en wassen.

het vermogen van een plating om gelijkmatig te bedekken wordt werpvermogen genoemd; hoe beter het werpvermogen, hoe gelijkmatiger de bekleding.

Strikedit

aanvankelijk kan een speciale afzetting, een strike of flash genaamd, worden gebruikt om een zeer dunne (meestal minder dan 0,1 µm dik) plating te vormen met een hoge kwaliteit en goede hechting aan het substraat. Dit dient als basis voor latere platingprocessen. Een strike maakt gebruik van een hoge stroomdichtheid en een bad met een lage ionenconcentratie., Het proces is traag, dus efficiëntere plating processen worden gebruikt zodra de gewenste slagdikte is verkregen.

De slagmethode wordt ook gebruikt in combinatie met het Plateren van verschillende metalen. Als het wenselijk is om een type afzetting op een metaal te plaatsten om de corrosieweerstand te verbeteren, maar dit metaal heeft inherent slechte hechting aan het substraat, kan een staking eerst worden afgezet die compatibel is met beide. Een voorbeeld van deze situatie is de slechte hechting van elektrolytisch nikkel op zinklegeringen, waarbij een koperen staking wordt gebruikt, die goede hechting aan beide heeft.,elektrochemische depositie

elektrochemische depositie wordt in het algemeen gebruikt voor de groei van metalen en geleidende metaaloxiden vanwege de volgende voordelen: de dikte en morfologie van de nanostructuur kunnen nauwkeurig worden geregeld door aanpassing van de elektrochemische parameters; relatief uniforme en compacte afzettingen kunnen worden gesynthetiseerd in op sjabloon gebaseerde structuren; hogere depositie snelheden worden verkregen; en de apparatuur is goedkoop als gevolg van de niet-eisen van een hoog vacuüm of een hoge reactietemperatuur.,

Pulse electroplating edit

het pulse electroplating of pulse electrodeposition (PED) proces omvat het snel afwisselen van de elektrische potentiaal of stroom tussen twee verschillende waarden, wat resulteert in een reeks pulsen van gelijke amplitude, duur en polariteit, gescheiden door nulstroom. Door de amplitude en breedte van de puls te veranderen, is het mogelijk om de samenstelling en dikte van de gedeponeerde film te wijzigen.

de experimentele parameters van pulsgalvanisatie bestaan gewoonlijk uit piekstroom/potentiaal, werkcyclus, frequentie en effectieve stroom/potentiaal., Piekstroom / potentiaal is de maximale instelling van galvaniseerstroom of potentiaal. Duty cycle is het effectieve deel van de tijd in bepaalde galvaniseerperiode met de huidige of potentiële toegepast. De effectieve stroom / potentiaal wordt berekend door de duty cycle en de piekwaarde van stroom of potentiaal te vermenigvuldigen. Puls het galvaniseren zou kunnen helpen om de kwaliteit van gegalvaniseerde film te verbeteren en de interne spanning die tijdens snelle depositie wordt opgebouwd vrij te geven. Combinatie van de korte duty cycle en hoge frequentie kan de oppervlakte scheuren te verminderen., Om de constante effectieve stroom of potentiaal te behouden, kan een krachtige voeding nodig zijn om een hoge stroom/potentiaal en een snelle schakelaar te leveren. Een ander veel voorkomend probleem van puls-galvaniseren is dat het anodemateriaal tijdens het omgekeerde galvaniseren kan worden geplateerd en verontreinigd, vooral voor de hoge kosten, inerte elektrode zoals platina.

andere factoren die van invloed kunnen zijn op de pulsgalvanisatie zijn temperatuur, anode-kathodespleet en roeren., Soms kan de puls galvaniseren worden uitgevoerd in verwarmd galvaniseren bad om de depositing tarief te verhogen, omdat de snelheid van bijna alle chemische reactie exponentieel toeneemt met de temperatuur per Arrhenius wet. De anode-kathode kloof is gerelateerd aan de huidige verdeling tussen anode en kathode. De kleine kloof aan steekproefgebiedverhouding kan ongelijke verdeling van stroom veroorzaken en de oppervlaktetopologie van geplateerde steekproef beà nvloeden. Roeren kan de overdracht/diffusiesnelheid van metaalionen van bulkoplossing naar het elektrodeoppervlak verhogen., Roeren instelling varieert voor verschillende metalen galvaniseren processen.

borstelgalvangedit

een nauw verwant proces is het galvaniseren van borstels, waarbij gelokaliseerde gebieden of hele items worden geplateerd met een borstel verzadigd met plating oplossing. De borstel, meestal een roestvrijstalen behuizing omwikkeld met een absorberend doek materiaal dat zowel de plating oplossing houdt en voorkomt direct contact met het item wordt geplateerd, is aangesloten op de anode van een laagspanning gelijkstroom voedingsbron, en het item te worden geplateerd aangesloten op de kathode., De operator dompelt de borstel in plating-oplossing en brengt deze vervolgens aan op het item, waarbij de borstel continu wordt verplaatst om een gelijkmatige verdeling van het platingmateriaal te krijgen.

galvaniseren van borstels heeft verschillende voordelen ten opzichte van tankbeplating, waaronder draagbaarheid, het vermogen om voorwerpen te platen die om de een of andere reden niet in een tank kunnen worden geplateerd (een toepassing was het Plateren van delen van zeer grote decoratieve steunkolommen bij een restauratie van een gebouw), lage of geen maskeervereisten en relatief lage volumevereisten voor platingoplossingen., Nadelen ten opzichte van tank plating kan een grotere betrokkenheid van de operator (Tank plating kan vaak worden gedaan met minimale aandacht), en onvermogen om zo groot een plaatdikte te bereiken.

Hard chroom in borstelelektroplating edit

Hard chroom is een van de meest gebruikte platingmaterialen voor hard plating en galvaniseren, vanwege zijn sterkte, weerstand en slanke afwerking. Chroom is echter zeer gevaarlijk in zijn zeswaardige staat. Wanneer ingeademd of geconsumeerd, is Cr6+ in de lucht gekoppeld aan longkanker en veroorzaakt schade aan de keel, mond en neus.,

Dit komt omdat chroom in zijn zeswaardige toestand carcinogene en teratogene eigenschappen heeft, die een mutageen effect hebben op cellen.

elk jaar worden 558.000 technici in de VS blootgesteld aan zeswaardig chroom op de werkplek, waarbij degenen die werkzaam zijn in de galvaniseer -, lassen-en lakindustrie het grootste risico lopen als gevolg van de toegenomen blootstelling aan hoge niveaus van Cr6+ – verbindingen.

vanwege de gevaren die verbonden zijn aan zeswaardig chroom, is het vinden van veiligere, milieuvriendelijke alternatieven de laatste tien jaar een belangrijke drijfveer geweest voor het onderzoek naar borstelgieten., Een alternatief dat is ontwikkeld is metal matrix composites (MMC). MMC biedt unieke en superieure eigenschappen voor metalen plating oplossingen met inbegrip van hardheid, slijtvastheid, en oxidatie bescherming bij hoge temperaturen. Dit chroom alternatief MMC omvat kobalt chroomcarbide, nikkel wolfraamcarbide en nikkel chroomcarbide.

Barrel platingdit

deze techniek van galvaniseren is een van de meest gebruikte in de industrie voor grote aantallen kleine objecten., De objecten worden geplaatst in een vatvormige niet-geleidende kooi, en vervolgens ondergedompeld in het chemische bad met zwevende atomen van het metaal dat moet worden geplateerd op hen. De loop wordt dan gedraaid, en elektrische stromen worden uitgevoerd door de verschillende stukken in de loop die circuits voltooien als ze elkaar raken. Het resultaat is een zeer uniform en efficiënt plating proces, hoewel de afwerking op de eindproducten zal waarschijnlijk last hebben van slijtage tijdens het plating proces. Het is ongeschikt voor zeer decoratieve of precies ontworpen items.,

CleanlinessEdit

netheid is essentieel voor het succesvol galvaniseren, aangezien moleculaire olielagen hechting van de coating kunnen voorkomen. ASTM B322 is een standaardgids voor het reinigen van metalen voorafgaand aan galvaniseren. Reiniging omvat oplosmiddelreiniging, hete alkalische reinigingsmiddel reiniging, elektrolekreiniging, en zure behandeling enz. De meest voorkomende industriële test voor netheid is de waterbreuktest, waarbij het oppervlak grondig wordt gespoeld en verticaal wordt gehouden. Hydrofobe verontreinigingen zoals oliën zorgen ervoor dat het water te kralen en te breken, waardoor het water om snel af te voeren., Perfect schone metalen oppervlakken zijn hydrofiel en houden een ononderbroken laag water vast die niet oploopt of afvoert. ASTM F22 beschrijft een versie van deze test. Deze test detecteert geen hydrofiele contaminanten, maar galvaniseren kan deze gemakkelijk verplaatsen omdat de oplossingen op waterbasis zijn. Oppervlakteactieve stoffen zoals zeep verminderen de gevoeligheid van de test en moeten grondig worden afgespoeld.