Krótkie wprowadzenie do opracowanej przez siebie zaawansowanej kompozytowej powłoki galwanicznej
Galwanizacja kompozytowa to nowy rodzaj galwanizacji opracowany w latach dwudziestych XX wieku, a pierwszy patent pojawił się dopiero w 1949 roku. Jest to kompozyt diamentowy firmy American Simos (Simos) wykorzystujący do wytwarzania narzędzi skrawających współosadzanie diamentu i niklu. technologia poszycia. Od tego czasu galwanizacja kompozytowa przyciągnęła uwagę techników galwanicznych w różnych krajach, a badania i rozwój były bardzo aktywne. Dziś stała się bardzo ważną gałęzią technologii galwanicznej.
Cechą galwanizacji kompozytów jest osadzanie cząstek o różnych funkcjach w warstwie powłoki jako matrycy w celu uzyskania warstwy powłoki o charakterystycznych funkcjach cząstek. Różne stosowane cząstki to powłoka odporna na zużycie, powłoka przeciwcierna, powłoka tnąca o wysokiej twardości, powłoka fluorescencyjna, powłoka kompozytowa ze specjalnego materiału, powłoka nanokompozytowa itp.
Prawie wszystkie rodzaje galwanizacji mogą być stosowane jako kąpiel bazowa do galwanizacji kompozytowej, w tym do platerowania pojedynczych metali i powłok stopowych. Jednak powszechnie stosowane kąpiele bazowe do galwanizacji kompozytowej to głównie niklowanie. Od niedawna dostępne są również powłoki kompozytowe na bazie galwanizacji cynku i stopów do rzeczywistej produkcji.
Na początku cząstki kompozytowe były głównie materiałami odpornymi na zużycie, takimi jak węglik krzemu, tlenek glinu itp., a obecnie przekształca się je w powłoki kompozytowe o wielu funkcjach. Zwłaszcza od czasu pojawienia się koncepcji nanometrów od czasu do czasu pojawiały się powłoki kompozytowe zwane materiałami nanokompozytowymi. W tym zakresie powłoki kompozytowe mają ogromny potencjał.
2. Zasada galwanizacji kompozytowej
Galwanizacja kompozytowa, znana również jako platerowanie i platerowanie wkładek, to nowy proces powlekania cząstek stałych w powłoce metalowej w celu poprawy wydajności powłoki. W zależności od właściwości powlekanych cząstek stałych wytwarzane są powłoki kompozytowe o różnych funkcjach.
W procesie badania współosadzania kompozytów galwanicznych, Renxin zaproponował trzy mechanizmy współosadzania, a mianowicie współosadzanie mechaniczne, współosadzanie elektroforetyczne i współosadzanie adsorpcyjne. Obecnie powszechnie akceptowana jest teoria dwustopniowej adsorpcji zaproponowana przez NGuglielmi w 1972 roku. Model zaproponowany przez Guglielmi zakłada, że powierzchnia cząstek w roztworze powlekającym jest otoczona jonami. Po dotarciu do powierzchni katody są one najpierw luźno zaadsorbowane (słabo zaadsorbowane) na powierzchni katody. Jest to adsorpcja fizyczna i proces odwracalny. Cząstki stopniowo wnikają w powierzchnię katody, a następnie są zakopywane przez osadzony metal.
Matematyczne traktowanie etapu słabej adsorpcji w tym modelu przyjmuje postać izotermy adsorpcji Langmuira. W przypadku etapu silnej adsorpcji uważa się, że duża szybkość adsorpcji cząstek jest związana z pokryciem słabej adsorpcji i pola elektrycznego na granicy między elektrodą a roztworem. Niektóre badania nad procesem współosadzania odpornych na zużycie powłok kompozytowych niklowo-diamentowych pokazują, że mechanizm współosadzania niklowo-diamentowego jest zgodny z dwuetapowym modelem adsorpcji Guglielmiego, a etap kontroli prędkości jest etapem silnej adsorpcji. Jak dotąd elektroosadzanie kompozytów, podobnie jak inne nowe technologie i nowe technologie, znacznie wyprzedza teorię w praktyce, a badania nad jej mechanizmem stale się rozwijają.
3. Dodatki do galwanizacji kompozytowej
Powłoka matrycowa galwanizacji kompozytowej może często wykorzystywać oryginalną serię dodatków tego rodzaju powlekania, taką jak powłoka kompozytowa z niklowaniem jako nośnikiem i można zastosować rozjaśniacz do niklowania o niskim naprężeniu. Jednakże, zgodnie z zasadą galwanizacji kompozytów, samo galwanizacja kompozytów również wymaga stosowania pewnych dodatków w celu promowania współosadzania się kompozytu i cząstek. Dodatki te obejmują regulatory wydajności elektrycznej cząstek, środki powierzchniowo czynne, przeciwutleniacze, stabilizatory itp. zgodnie z ich funkcjami.
(1). Regulator opłat
Ponieważ współosadzanie cząstek i powłoka pod działaniem pola elektrycznego jest ważnym procesem powlekania kompozytu, wytwarzanie cząstek o ładunku dodatnim jest korzystne dla współosadzania, ale większość cząstek jest elektrycznie obojętna i musi być poddane obróbce, aby powierzchnia adsorbowała dodatnio naładowane cząstki. Niektóre jony metali, takie jak Ti plus , Rb plus , itp. mogą być adsorbowane na powierzchni tlenku glinu, tworząc cząstki o ładunku dodatnim, co jest korzystne dla współosadzania się z powłoką. Niektóre sole złożone i związki wielkocząsteczkowe również pełnią funkcję regulowania ładunku cząstek. Aby w pełni połączyć energię powierzchniową cząstek z odpowiadającymi im związkami, powlekanie całkowicie kompozytowe wymaga, aby cząstki dodawane do roztworu galwanicznego zostały poddane obróbce powierzchniowej, podobnej do odtłuszczania i aktywacji powierzchni w procesie galwanizacji, w celu uzyskania korzystnej ko -zeznanie. właściwości elektryczne.
(2). Środek powierzchniowo czynny
W poszyciu kompozytowym z węglikiem krzemu jako cząstkami kompozytu, dodawany jest surfaktant fluorowęglowy w celu ułatwienia współosadzania się cząstek. Dlatego niektóre surfaktanty są również potencjalnymi modyfikatorami. Ale środek powierzchniowo czynny działa również jako dyspergator, co jest również ważne dla równomiernego rozmieszczenia cząstek w kąpieli. Istnieją również pewne surfaktanty, które mają oczywiste właściwości potencjału i mają oczywiste działanie przy określonym potencjale, co jest korzystne dla kompozytowego platerowania struktury gradientowej.