آبکاری فلزی

Jul 09, 2019

آبکاری یک فرآیند الکتروشیمیایی و یک فرآیند ردوکس است. فرایند اساسی آبکاری این است که بخشی از آن را در محلول نمک فلزی به عنوان کاتد غوطه ور سازید ، و صفحه فلزی به عنوان یک آند ، پس از منبع تغذیه DC ، آبکاری بخش مورد نیاز را روی آن قسمت رسوب می کند.

روند آبکاری اساساً به شرح زیر است:

فلز اندود شده در آند است و ماده ای که قرار است آبکاری شود در کاتد قرار دارد.

آند و کاتد توسط یک محلول الکترولیت متشکل از یون های مثبت فلز اندود شده متصل می شوند.

پس از عبور از منبع تغذیه DC ، فلز آند اکسیده خواهد شد (الکترون های از دست دادن) ، و یون های مثبت موجود در محلول کاهش می یابد (الکترون های به دست آمده) در کاتد برای تشکیل اتم ها و جمع شدن روی سطح کاتد.

ظاهر جسم آبکاری شده پس از آبکاری به بزرگی جریان مربوط می شود. هرچه جریان کوچکتر باشد ، جسم زیبایی برای آبکاری زیبا تر خواهد بود. در غیر این صورت ، شکل ناهموار ظاهر می شود.

مصارف اصلی آبکاری شامل جلوگیری از اکسیداسیون فلز (مانند زنگ زدگی) و تزئینات است.

نقش آبکاری:

1. آبکاری مس: به عنوان آغازگر برای بهبود چسبندگی لایه آبکاری و توانایی مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود.

2. آبکاری نیکل: پایه یا ظاهر ، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد ، (جایی که نیکل شیمیایی در فرآیندهای مدرن نسبت به کروم مقاوم تر است).

3. آبکاری طلا: مقاومت در برابر تماس رسانا را بهبود بخشیده و انتقال سیگنال را بهبود می بخشد.

4- نیکل اندود پالادیوم: مقاومت در برابر تماس رسانا را بهبود ببخشید ، انتقال سیگنال را بهبود بخشید و مقاومت به سایش بالاتر از طلا را نشان می دهد.

5- سرب قلع اندود: توانایی جوشکاری را بهبود می بخشد و به سرعت جایگزین های دیگر جایگزین می شود.

6. آبکاری نقره ای: مقاومت در برابر تماس رسانا را بهبود ببخشید و انتقال سیگنال را بهبود ببخشید.

آبکاری نوعی روش برای قرار دادن لایه ای از فلز بر روی یک هادی با استفاده از اصل الکترولیز است. علاوه بر هادی های برقی ، از آبکاری نیز می توان در پلاستیک های مخصوص درمان استفاده کرد.

به عنوان نمونه آبکاری نیکل:

هنگام آبکاری نیکل ، کاتدی قسمتی است که می توان آن را آبکاری کرد ، آند یک صفحه نیکل خالص است و واکنش های زیر به ترتیب در آند و کاتد رخ می دهد:

کاتدی (آبکاری شده): Ni2 ++ 2e- → Ni (واکنش اصلی)

2H ++ 2e → H2 ↑ (واکنش جانبی)

آند (صفحه نیکل): Ni -2e → Ni2 + (واکنش اصلی)

4OH - 4e- H 2H2O + O2 (واکنش جانبی)

الکترود نامحلول جدید - آند تیتانیوم:

آند تیتانیوم دارای انرژی کاتالیزوری الکتروشیمیایی بالایی است ، و تکامل اکسیژن بیش از حد در حدود 0.5 ولت کمتر از آند محلول در آلیاژ سرب نیست. صرفه جویی در مصرف انرژی قابل توجه است ، پایداری زیاد است ، محلول آبکاری آلوده نیست ، وزن سبک است و جایگزینی آن آسان است.

مزیت:

1. تکامل اکسیژن بیش از حد آند تیتانیوم نیز کمتر از آند پلاتینیزه است ، اما طول عمر بیش از 1 بار افزایش می یابد.

2. این می تواند ولتاژ مخزن را کاهش داده و مصرف برق را نیز کاهش دهد.

3. آند تیتانیوم در فرآیند آبکاری از پایداری خوبی (شیمیایی ، الکتروشیمیایی) برخوردار بوده و عمر طولانی دارد.

استفاده از الکترودهای تیتانیوم در صنعت آبکاری به طور کلی پوشش هایی با اکسیدهای فلزی کمیاب مانند پوشش های تانتالیوم ، پوشش های تانتالوم و موارد مشابه را انتخاب می کند.

کاربرد آند تیتانیوم با پوشش فلز نادر در آبکاری

آند تیتانیوم پوشش نوری فلز نادر از جنس نمک استرانسیوم فلزی گرانبها است که روی یک بستر تیتانیوم پوشانده شده و در دمای بالا ساخته می شود و در صنعت هیدرومتالورژی مانند آبکاری و الکترولیز کاربرد زیادی دارد. تهیه و کاربرد آندهای تیتانیومی با روکش اکسید فلز نجیب کاملاً بالغ است. مزایای چنین آندهای تیتانیوم به شرح زیر است:

راندمان جریان 1.High ، مقاومت در برابر خوردگی عالی ، عمر طولانی آند و چگالی جریان بالا.

صرفه جویی در انرژی: آند تیتانیوم با پوشش اکسید فلز گرانبها یک الکترود قدرت بالای تکامل اکسیژن ، تجزیه و تحلیل اکسیژن در منطقه تکامل اکسیژن از آند آسان تر است. بنابراین ، فشار سلول در طول الکترولیز نیز نسبتاً کم است که موجب صرفه جویی در انرژی می شود.

3. عدم آلودگی: پوشش فلزی نجیب اکسید پوشش آند تیتانیوم یک اکسید سرامیکی از نیوبیوم فلز نجیب است ، که یک اکسید نسبتاً پایدار است.

4.cost موثر: به منظور دستیابی به همان عمر الکترود پلاتین ، قیمت آند تیتانیوم پوشش فلز گرانبها حدود 80٪ الکترود پلاتین شده است.

هزینه تعمیر و نگهداری 5.low: در مقایسه با الکترود محلول سنتی ، آند تیتانیوم با پوشش فلز گرانبها نیازی به تغییر کیسه آند به طور مکرر و دوباره آبکاری آند نیست ، بنابراین بهره وری بهبود می یابد ، هزینه کار کاهش می یابد.

6. با توجه به شرایط کار مشابه ، عمر آند تیتانیوم با روکش اکسید فلز نجیب به چگالی جریان کار ، دما و ترکیب حمام بستگی دارد.