Yuqori darajadagi transformatsiyaga ishlab chiqarish sifatida, toza energiya va yarimo'tkazgich va fotovoltaik sanoatni rivojlantirish sohasidagi jadal rivojlanish, olmos asboblarining yuqori samaradorligi va yuqori aniqlikdagi qayta ishlash qobiliyatiga ega bo'lgan talab ortib bormoqda, ammo sun'iy olmos kukuni eng muhim xom ashyo sifatida olmos okrugi va matritsani ushlab turish kuchi kuchli emas, oson erta karbid asbobining ishlash muddati uzoq emas. Ushbu muammolarni hal qilish uchun sanoat odatda asbobning umumiy sifatini yaxshilash uchun uning sirt xususiyatlarini yaxshilash, chidamliligini oshirish uchun metall materiallar bilan olmos kukuni sirt qoplamasini qabul qiladi.
Olmos kukuni sirtini qoplash usuli ko'proq, shu jumladan kimyoviy qoplama, elektrokaplama, magnetronli püskürtme qoplamasi, vakuumli bug'lanish qoplamasi, issiq portlash reaktsiyasi va boshqalar, shu jumladan etuk jarayon bilan kimyoviy qoplama va qoplama, bir xil qoplama, qoplama tarkibini va qalinligini aniq nazorat qilishi mumkin, moslashtirilgan qoplamaning afzalliklari, sanoatda eng ko'p ishlatiladigan ikkita texnologiyaga aylandi.
1. kimyoviy qoplama
Olmos kukuni kimyoviy qoplama - ishlov berilgan olmos kukunini kimyoviy qoplama eritmasiga qo'yish va metall ionlarini kimyoviy qoplama eritmasida qaytaruvchi vosita ta'sirida qoplama eritmasiga joylashtirish va zich metall qoplamani hosil qilish. Hozirgi vaqtda eng ko'p ishlatiladigan olmos kimyoviy qoplamasi kimyoviy nikel qoplamasi-fosfor (Ni-P) ikkilik qotishmasi odatda kimyoviy nikel qoplamasi deb ataladi.
01 Kimyoviy nikel qoplama eritmasining tarkibi
Kimyoviy qoplama eritmasining tarkibi uning kimyoviy reaktsiyasining silliq kechishi, barqarorligi va qoplama sifatiga hal qiluvchi ta'sir ko'rsatadi. Odatda asosiy tuz, qaytaruvchi, komplekslashtiruvchi, bufer, stabilizator, tezlashtiruvchi, sirt faol moddasi va boshqa komponentlarni o'z ichiga oladi. Eng yaxshi qoplama effektiga erishish uchun har bir komponentning nisbati ehtiyotkorlik bilan sozlanishi kerak.
1, asosiy tuz: odatda nikel sulfat, nikel xlorid, nikel amino sulfonik kislota, nikel karbonat va boshqalar, uning asosiy roli nikel manbasini ta'minlashdir.
2. Qaytaruvchi vosita: u asosan atomik vodorod bilan ta'minlaydi, qoplama eritmasida Ni2 + ni Ni ichiga kamaytiradi va uni qoplama eritmasining eng muhim komponenti bo'lgan olmos zarralari yuzasiga joylashtiradi. Sanoatda kuchli pasayish qobiliyatiga ega, arzon narxlardagi va yaxshi qoplama barqarorligiga ega natriy ikkilamchi fosfat asosan qaytaruvchi vosita sifatida ishlatiladi. Kamaytirish tizimi past haroratda va yuqori haroratda kimyoviy qoplamaga erishishi mumkin.
3, murakkab agent: qoplama eritmasi yog'ingarchilikni keltirib chiqarishi, qoplama eritmasining barqarorligini oshirishi, qoplama eritmasining xizmat qilish muddatini uzaytirishi, nikelning cho'kish tezligini yaxshilash, qoplama qatlamining sifatini yaxshilash, odatda süksinin kislotasi, limon kislotasi, sut kislotasi va boshqa organik kislotalar va ularning tuzlaridan foydalanishi mumkin.
4. Boshqa komponentlar: stabilizator qoplama eritmasining parchalanishini inhibe qilishi mumkin, ammo u kimyoviy qoplama reaktsiyasining paydo bo'lishiga ta'sir qilishi sababli o'rtacha foydalanish kerak; pH ning uzluksiz barqarorligini ta'minlash uchun kimyoviy nikel qoplama reaktsiyasi paytida tampon H + hosil qilishi mumkin; sirt faol moddasi qoplamaning porozligini kamaytirishi mumkin.
02 Kimyoviy nikel qoplama jarayoni
Natriy gipofosfat tizimining kimyoviy qoplamasi matritsaning ma'lum katalitik faollikka ega bo'lishini talab qiladi va olmos yuzasining o'zi katalitik faollik markaziga ega emas, shuning uchun olmos kukunini kimyoviy qoplamadan oldin uni oldindan davolash kerak. Kimyoviy qoplamaning an'anaviy oldindan ishlov berish usuli yog'ni olib tashlash, qo'pollashtirish, sezgirlik va faollashtirishdir.
(1) Yog 'olib tashlash, qo'pollashtirish: yog'ni olib tashlash, asosan, olmos kukuni yuzasida yog', dog 'va boshqa organik ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash, keyingi qoplamaning yaqin o'rnatilishi va yaxshi ishlashini ta'minlash uchun. Dag'allashuv olmos yuzasida kichik chuqurliklar va yoriqlar hosil qilishi, olmosning sirt pürüzlülüğünü oshirishi mumkin, bu nafaqat bu joyda metall ionlarining adsorbsiyasiga yordam beradi, keyingi kimyoviy qoplama va galvanik qoplamani osonlashtiradi, balki olmos yuzasida qadamlar hosil qiladi, bu esa kimyoviy qoplama yoki elektrokaplama qatlamining o'sishi uchun qulay shart-sharoitlarni ta'minlaydi.
Odatda, yog 'olib tashlash bosqichi odatda yog'ni olib tashlash uchun eritma sifatida NaOH va boshqa gidroksidi eritmani oladi va qo'pollash bosqichida nitrat kislota va boshqa kislota eritmasi olmos yuzasini o'rash uchun xom kimyoviy eritma sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, ushbu ikkita havola olmos kukuni yog'ini olib tashlash va qo'pollash samaradorligini oshirishga yordam beradigan ultratovushli tozalash mashinasi bilan ishlatilishi kerak, yog'ni olib tashlash va qo'pollash jarayonida vaqtni tejash va yog'ni olib tashlash va qo'pol nutq ta'sirini ta'minlash,
(2) Sensibilizatsiya va faollashtirish: sezgirlik va faollashtirish jarayoni kimyoviy qoplamani amalga oshirish mumkinmi yoki yo'qligi bilan bevosita bog'liq bo'lgan butun kimyoviy qoplama jarayonidagi eng muhim bosqichdir. Sensibilizatsiya - avtokatalitik qobiliyatiga ega bo'lmagan olmos kukuni yuzasida oson oksidlangan moddalarni adsorbsiyalash. Faollashtirish olmos kukuni yuzasida qoplamaning cho'kish tezligini tezlashtirish uchun nikel zarralarini kamaytirishda hipofosfor kislotasi va katalitik faol metall ionlarining (masalan, metall palladiy) oksidlanishini adsorbsiya qilishdir.
Umuman olganda, sensibilizatsiya va faollashtirishni davolash vaqti juda qisqa, olmos yuzasi metall palladiy nuqtasi shakllanishi kamroq, qoplamaning adsorbsiyasi etarli emas, qoplama qatlami tushishi oson yoki to'liq qoplama hosil qilish qiyin va ishlov berish muddati juda uzoq, palladiy nuqtasi nuqtasi chiqindilariga olib keladi, shuning uchun davolash uchun eng yaxshi vaqt sezgirlik va faollashtirish 20 ~ 20.
(3) Kimyoviy nikel qoplamasi: kimyoviy nikel qoplama jarayoni nafaqat qoplama eritmasining tarkibiga, balki qoplama eritmasining harorati va PH qiymatiga ham ta'sir qiladi. An'anaviy yuqori haroratli kimyoviy nikel qoplamasi, umumiy harorat 80 ~ 85 ℃ bo'ladi, 85 ℃ dan ortiq qoplama eritmasining parchalanishiga olib kelishi oson va 85 ℃ dan past haroratda reaktsiya tezligi tezroq bo'ladi. PH qiymati bo'yicha, pH oshishi bilan qoplamaning cho'kma tezligi oshadi, lekin pH ham nikel tuzining cho'kindi hosil bo'lishiga olib keladi, kimyoviy reaktsiya tezligini inhibe qiladi, shuning uchun kimyoviy qoplama eritmasining tarkibi va nisbati, kimyoviy qoplama jarayonining shartlarini optimallashtirish orqali kimyoviy nikel qoplamasi jarayonida kimyoviy qoplamaning cho'kish tezligini nazorat qilish, qoplama zichligi, qoplama korroziyaga chidamliligi, qoplamali olmos qatlamining sanoat talabini qondirish usuli.
Bundan tashqari, bitta qoplama ideal qoplama qalinligiga erisha olmaydi va pufakchalar, teshiklar va boshqa nuqsonlar bo'lishi mumkin, shuning uchun qoplama sifatini yaxshilash va qoplangan olmos kukunining tarqalishini oshirish uchun bir nechta qoplamani olish mumkin.
2. elektro nikellash
Olmosli kimyoviy nikel qoplamasidan so'ng qoplama qatlamida fosfor mavjudligi sababli, u zaif elektr o'tkazuvchanligiga olib keladi, bu olmos asbobining qumni yuklash jarayoniga (olmos zarralarini matritsa yuzasiga mahkamlash jarayoni) ta'sir qiladi, shuning uchun fosforsiz qoplama qatlami nikel qoplamasi yo'lida ishlatilishi mumkin. Maxsus operatsiya olmos kukunini nikel ionlarini o'z ichiga olgan qoplama eritmasiga qo'yish, olmos zarralari kuchli manfiy elektrod bilan katodga tegib, nikel metall bloki qoplama eritmasiga botiriladi va anodga aylanadigan quvvat musbat elektrod bilan bog'lanadi, elektrolitik ta'sir orqali qoplama eritmasidagi erkin nikel ionlari atomlarga aylanadi va olmos yuzasida atomlarga aylanadi.
01 Qoplama eritmasining tarkibi
Kimyoviy qoplama eritmasi kabi, elektrokaplama eritmasi asosan elektrokaplama jarayoni uchun zarur bo'lgan metall ionlarini ta'minlaydi va kerakli metall qoplamani olish uchun nikel cho'kma jarayonini nazorat qiladi. Uning asosiy tarkibiy qismlariga asosiy tuz, anod faol agenti, bufer agenti, qo'shimchalar va boshqalar kiradi.
(1) Asosiy tuz: asosan nikel sulfat, nikel amino sulfonat va boshqalardan foydalanish. Umuman olganda, asosiy tuz konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, qoplama eritmasida diffuziya tezroq bo'ladi, oqim samaradorligi, metallning cho'kish tezligi shunchalik yuqori bo'ladi, lekin qoplama donalari qo'pol bo'ladi va asosiy tuz konsentratsiyasining pasayishi, qo'shilishning yomonlashishi, o'tkazuvchanligi va nazoratini qiyinlashtiradi.
(2) Anod faol agenti: anodni passivatsiya qilish oson, yomon o'tkazuvchanlik, oqim taqsimotining bir xilligiga ta'sir qilganligi sababli, anodni faollashtirishni targ'ib qilish uchun anod faollashtiruvchisi sifatida nikel xlorid, natriy xlorid va boshqa vositalarni qo'shish, anod passivatsiyasining joriy zichligini yaxshilash.
(3) Tampon agenti: kimyoviy qoplama eritmasi kabi, bufer agenti qoplama eritmasining nisbiy barqarorligini va katod pH ni saqlab turishi mumkin, shuning uchun u elektrokaplama jarayonining ruxsat etilgan oralig'ida o'zgarishi mumkin. Umumiy tampon agenti borik kislotasi, sirka kislotasi, natriy bikarbonat va boshqalarga ega.
(4) Boshqa qo'shimchalar: qoplama talablariga muvofiq, qoplama sifatini yaxshilash uchun to'g'ri miqdorda yorqin vosita, tekislash agenti, namlash vositasi va boshqa qo'shimchalar va boshqa qo'shimchalarni qo'shing.
02 Olmosli elektrolizlangan nikel oqimi
1. qoplamadan oldin oldindan ishlov berish: olmos ko'pincha o'tkazuvchan emas va boshqa qoplama jarayonlari orqali metall qatlami bilan qoplangan bo'lishi kerak. Kimyoviy qoplama usuli ko'pincha metall qatlamini oldindan qoplash va qalinlashtirish uchun ishlatiladi, shuning uchun kimyoviy qoplamaning sifati qoplama qatlamining sifatiga ma'lum darajada ta'sir qiladi. Umuman olganda, kimyoviy qoplamadan keyin qoplamadagi fosforning tarkibi qoplama sifatiga katta ta'sir ko'rsatadi va yuqori fosforli qoplama kislotali muhitda nisbatan yaxshiroq korroziyaga chidamliligiga ega, qoplama yuzasi ko'proq shish paydo bo'lishi, katta sirt pürüzlülüğü va magnit xususiyatga ega emas; o'rta fosforli qoplama ham korroziyaga, ham aşınmaya bardoshli; past fosforli qoplama nisbatan yaxshi o'tkazuvchanlikka ega.
Bunga qo'shimcha ravishda, olmos kukunining zarracha hajmi qanchalik kichik bo'lsa, o'ziga xos sirt maydoni qanchalik katta bo'lsa, qoplamali eritmada suzish oson bo'lsa, oqish, qoplama, qoplama bo'sh qatlam fenomeni paydo bo'ladi, qoplamadan oldin P tarkibini va qoplama sifatini nazorat qilish kerak, changni suzish oson yaxshilash uchun olmos kukunining o'tkazuvchanligi va zichligini nazorat qilish.
2, nikel qoplamasi: hozirgi vaqtda olmos kukuni qoplamasi ko'pincha rulonli qoplama usulini qo'llaydi, ya'ni shishaga to'g'ri miqdorda elektrokaplama eritmasi qo'shiladi, ma'lum miqdorda sun'iy olmos kukuni galvanik eritma ichiga shishaning aylanishi orqali, shisha ichidagi olmos kukunini siljitish uchun haydash. Shu bilan birga, musbat elektrod nikel bloki bilan, manfiy elektrod esa sun'iy olmos kukuni bilan bog'langan. Elektr maydoni ta'sirida qoplama eritmasida bo'sh nikel ionlari sun'iy olmos kukuni yuzasida metall nikel hosil qiladi. Biroq, bu usul past qoplama samaradorligi va notekis qoplama muammolariga ega, shuning uchun aylanadigan elektrod usuli paydo bo'ldi.
Aylanadigan elektrod usuli olmos kukuni qoplamasida katodni aylantirishdir. Bu elektrod va olmos zarralari orasidagi aloqa maydonini oshirishi, zarralar orasidagi bir xil o'tkazuvchanlikni oshirishi, qoplamaning notekis hodisasini yaxshilashi va olmos nikel qoplamasining ishlab chiqarish samaradorligini oshirishi mumkin.
qisqacha xulosa
Olmos asboblarining asosiy xom ashyosi sifatida olmos mikrochangining sirt modifikatsiyasi matritsa nazorat kuchini oshirish va asboblarning ishlash muddatini yaxshilash uchun muhim vositadir. Olmos asboblarining qumni yuklash tezligini yaxshilash uchun, odatda, olmos mikrochangining yuzasiga nikel va fosfor qatlami ma'lum bir o'tkazuvchanlikka ega bo'lishi uchun qoplanishi mumkin, so'ngra nikel qoplamasi bilan qoplama qatlamini qalinlashtiradi va o'tkazuvchanlikni oshiradi. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, olmos yuzasining o'zi katalitik faol markazga ega emas, shuning uchun uni kimyoviy qoplamadan oldin oldindan davolash kerak.
ma'lumotnoma hujjatlari:
Liu Xan. Sun'iy olmos mikro kukunining sirtini qoplash texnologiyasi va sifatini o'rganish [D]. Zhongyuan texnologiya instituti.
Yang Biao, Yang Jun va Yuan Guangsheng. Olmos sirtini qoplashni dastlabki ishlov berish jarayonini o'rganish [J]. Kosmik fazoni standartlashtirish.
Li Jinghua. Tel arra uchun ishlatiladigan sun'iy olmos mikro kukuni sirtini o'zgartirish va qo'llash bo'yicha tadqiqotlar [D]. Zhongyuan texnologiya instituti.
Fang Lili, Zheng Lian, Vu Yanfei va boshqalar. Sun'iy olmos yuzasini kimyoviy nikel bilan qoplash jarayoni [J]. IOL jurnali.
Ushbu maqola o'ta qattiq materiallar tarmog'ida qayta nashr etilgan
Xabar vaqti: 2025-yil 13-mart
