Stručný úvod do samostatne vyvinutého pokročilého kompozitného galvanického povlaku
Kompozitné galvanické pokovovanie je nový typ galvanického pokovovania vyvinutý v 20. rokoch 20. storočia a prvý patent sa objavil až v roku 1949. Ide o diamantový kompozit American Simos (Simos), ktorý využíva na výrobu rezných nástrojov spoločné nanášanie diamantu a niklu. technológia pokovovania. Odvtedy si kompozitné pokovovanie získalo pozornosť technikov galvanizácie v rôznych krajinách a výskum a vývoj boli veľmi aktívne. Dnes sa stal veľmi dôležitým odvetvím technológie galvanizácie.
Charakteristickým znakom kompozitného galvanického pokovovania je ukladanie častíc s rôznymi funkciami do poťahovej vrstvy ako matrice, aby sa získala poťahová vrstva s charakteristickými funkciami častíc. Rôzne použité častice sú povlak odolný proti opotrebeniu, povlak proti treniu, povlak na rezanie s vysokou tvrdosťou, fluorescenčný povlak, špeciálny kompozitný povlak, nanokompozitný povlak atď.
Takmer všetky druhy pokovovania môžu byť použité ako základný kúpeľ pre kompozitné pokovovanie, vrátane pokovovania jedným pokovovaním a pokovovania zliatinami. Bežne používané základné kúpele na pokovovanie kompozitov sú však väčšinou pokovovanie niklom. V poslednej dobe existujú aj kompozitné povlaky na báze zinku a zliatinového galvanického pokovovania pre skutočnú výrobu.
V prvých dňoch boli kompozitné častice hlavne materiály odolné voči opotrebovaniu, ako je karbid kremíka, oxid hlinitý atď., a teraz sa z nich vyvinuli kompozitné povlaky s viacerými funkciami. Najmä od vzniku konceptu nanometrov sa z času na čas objavujú kompozitné povlaky nazývané nanokompozitné materiály. V tomto majú kompozitné nátery veľký potenciál.
2. Princíp galvanického pokovovania kompozitov
Kompozitné galvanické pokovovanie, tiež známe ako pokovovanie a inlay pokovovanie, je nový proces poťahovania pevných častíc do kovového povlaku na zlepšenie výkonu povlaku. Podľa vlastností obalených pevných častíc sa vyrábajú kompozitné povlaky s rôznymi funkciami.
V procese štúdia spoločného ukladania kompozitného elektrolytického pokovovania Renxin navrhol tri mechanizmy spoločného ukladania, a to mechanické spoločné ukladanie, elektroforetické spoločné ukladanie a adsorpčné spoločné ukladanie. V súčasnosti je všeobecne akceptovaná dvojstupňová adsorpčná teória, ktorú navrhol NGuglielmi v roku 1972. Model navrhnutý Guglielmim verí, že povrch častíc v pokovovacom roztoku je obklopený iónmi. Po dosiahnutí povrchu katódy sú najskôr voľne adsorbované (slabo adsorbované) na povrchu katódy. Ide o fyzikálnu adsorpciu a reverzibilný proces. Častice postupne vstupujú na povrch katódy a sú potom pochované naneseným kovom.
Matematické spracovanie kroku slabej adsorpcie v tomto modeli má formu Langmuirovej adsorpčnej izotermy. Pre krok silnej adsorpcie sa predpokladá, že vysoká rýchlosť adsorpcie častíc súvisí s pokrytím slabej adsorpcie a elektrickým poľom na rozhraní medzi elektródou a roztokom. Niektoré štúdie o procese spoločného nanášania kompozitných povlakov niklu a diamantu odolných voči opotrebovaniu ukazujú, že mechanizmus spoločného nanášania niklu a diamantu zodpovedá Guglielmiho dvojkrokovému adsorpčnému modelu a krok riadenia rýchlosti je silným adsorpčným krokom. Elektrodepozícia kompozitov, podobne ako iné nové technológie a nové technológie, je zatiaľ v praxi ďaleko pred teóriou a výskum jej mechanizmu sa neustále rozvíja.
3. Prísady pre galvanické pokovovanie kompozitov
Matricový povlak kompozitného galvanického pokovovania môže často používať pôvodnú sériu aditív tohto druhu pokovovania, ako je kompozitný povlak s poniklovaním ako nosičom, a možno použiť zjasňovač na pokovovanie niklom s nízkym napätím. Podľa princípu kompozitného galvanického pokovovania však aj samotné kompozitné galvanické pokovovanie potrebuje použiť niektoré prísady na podporu spoločného ukladania kompozitu a častíc. Tieto aditíva zahrnujú častice upravujúce elektrický výkon, povrchovo aktívne látky, antioxidanty, stabilizátory atď. podľa ich funkcií.
(1). Regulátor nabíjania
Pretože spoločné ukladanie častíc a povlak pôsobením elektrického poľa je dôležitým procesom kompozitného pokovovania, vytváranie častíc s kladným nábojom je prospešné pre spoločné ukladanie, ale väčšina častíc je elektricky neutrálna a musí byť upravené tak, aby povrch adsorboval kladne nabité častice. Niektoré kovové ióny, ako je Ti plus, Rb plus, atď., môžu byť adsorbované na povrchu oxidu hlinitého za vzniku častíc s kladným nábojom, čo je výhodné pre spoločné ukladanie s povlakom. Určité komplexné soli a makromolekulárne zlúčeniny majú tiež funkciu úpravy náboja častíc. Aby sa úplne skombinovala povrchová energia častíc so zodpovedajúcimi zlúčeninami, celokompozitné pokovovanie vyžaduje, aby častice pridané do pokovovacieho roztoku podstúpili povrchovú úpravu, podobnú odmasťovaniu a aktivácii povrchu v procese elektrolytického pokovovania, aby sa získal priaznivý ko -depozícia. elektrické vlastnosti.
(2). Povrchovo aktívna látka
V kompozitnom pokovovaní s karbidom kremíka ako kompozitnými časticami sa pridáva fluórovaný uhľovodíkový surfaktant, aby sa uľahčilo spoločné ukladanie častíc. Preto sú niektoré povrchovo aktívne látky tiež potenciálne modifikátory. Ale povrchovo aktívna látka pôsobí aj ako dispergačné činidlo, čo je tiež dôležité pre rovnomerné rozloženie častíc v kúpeli. Existujú tiež niektoré povrchovo aktívne látky, ktoré majú zrejmé potenciálne charakteristiky a majú zjavný účinok pri špecifickom potenciáli, čo je prospešné pre kompozitné pokovovanie gradientovej štruktúry.