Krátký úvod do samostatně vyvinutého pokročilého kompozitního galvanického pokovování
Kompozitní galvanické pokovování je nový typ galvanického pokovování vyvinutý ve 20. letech 20. století a první patent se objevil až v roce 1949. Jedná se o diamantový kompozit American Simos (Simos) využívající k výrobě řezných nástrojů společné nanášení diamantu a niklu. technologie pokovování. Od té doby si kompozitní pokovování získalo pozornost techniků galvanického pokovování v různých zemích a výzkum a vývoj byl velmi aktivní. Dnes se stal velmi důležitým odvětvím technologie galvanického pokovování.
Charakteristikou kompozitního galvanického pokovování je ukládání částic s různými funkcemi do potahové vrstvy jako matrice, aby se získala potahová vrstva s charakteristickými funkcemi částic. Různé použité částice jsou povlak odolný proti opotřebení, povlak proti tření, povlak pro řezání s vysokou tvrdostí, fluorescenční povlak, speciální kompozitní povlak, nanokompozitní povlak atd.
Jako základní lázeň pro kompozitní pokovování lze použít téměř všechny druhy pokovování, včetně pokovování jedním pokovováním a pokovování slitinami. Běžně používané základní lázně pro pokovování kompozitů jsou však většinou pokovování niklem. V poslední době jsou pro skutečnou výrobu také kompozitní povlaky na bázi zinku a slitinového galvanického pokovování.
V prvních dnech byly kompozitní částice převážně materiály odolné proti opotřebení, jako je karbid křemíku, oxid hlinitý atd., a nyní se z nich vyvinuly kompozitní povlaky s více funkcemi. Zejména od vzniku konceptu nanometrů se čas od času objevují kompozitní povlaky nazývané nanokompozitní materiály. Zde mají kompozitní povlaky velký potenciál.
2. Princip galvanického pokovování kompozitů
Kompozitní galvanické pokovování, také známé jako plátování a vkládání, je nový proces potahování pevných částic v kovovém povlaku za účelem zlepšení výkonu povlaku. Podle vlastností obalených pevných částic se vyrábějí kompozitní povlaky s různými funkcemi.
V procesu studia společné depozice kompozitním galvanickým pokovováním navrhl Renxin tři mechanismy společné depozice, a to mechanickou kodepozici, elektroforetickou kodepozici a adsorpční kodepozici. V současnosti je obecně přijímána dvoustupňová adsorpční teorie navržená NGuglielmi v roce 1972. Model navržený Guglielmi věří, že povrch částic v pokovovacím roztoku je obklopen ionty. Po dosažení povrchu katody jsou nejprve volně adsorbovány (slabě adsorbovány) na povrchu katody. Jedná se o fyzikální adsorpci a vratný proces. Částice postupně vstupují na povrch katody a jsou pak pohřbeny uloženým kovem.
Matematické zpracování kroku slabé adsorpce v tomto modelu má podobu Langmuirovy adsorpční izotermy. U kroku silné adsorpce se má za to, že vysoká rychlost adsorpce částic souvisí s pokrytím slabé adsorpce a elektrickým polem na rozhraní mezi elektrodou a roztokem. Některé studie o procesu společného nanášení kompozitních povlaků odolných proti opotřebení nikl-diamant ukazují, že mechanismus společného nanášení niklu a diamantu odpovídá Guglielmiho dvoukrokovému adsorpčnímu modelu a krok řízení rychlosti je silným adsorpčním krokem. Elektrodepozice kompozitů, stejně jako další nové technologie a nové technologie, je zatím v praxi daleko před teorií a výzkum jejího mechanismu se neustále rozvíjí.
3. Aditiva pro galvanické pokovování kompozitů
Matricový povlak kompozitního galvanického pokovování může často používat původní aditivní řadu tohoto druhu pokovování, jako je kompozitní povlak s niklováním jako nosičem, a lze použít zjasňovač pro niklování s nízkým napětím. Avšak podle principu kompozitního galvanického pokovování musí samotné galvanické pokovování kompozitu také používat některá aditiva, aby se podpořilo společné ukládání kompozitu a částic. Mezi tato aditiva patří nastavovače elektrického výkonu částic, povrchově aktivní látky, antioxidanty, stabilizátory atd. podle jejich funkcí.
(1). Regulátor nabíjení
Vzhledem k tomu, že společné ukládání částic a povlaku působením elektrického pole je důležitým procesem kompozitního pokovování, výroba částic s kladným nábojem je pro společnou depozici prospěšná, ale většina částic je elektricky neutrální a musí být ošetřené tak, aby povrch adsorboval kladně nabité částice. Některé kovové ionty jako Ti plus, Rb plus atd. mohou být adsorbovány na povrchu oxidu hlinitého za vzniku částic s kladným nábojem, což je výhodné pro společné ukládání s povlakem. Určité komplexní soli a makromolekulární sloučeniny mají také funkci úpravy náboje částic. Aby se plně spojila povrchová energie částic s odpovídajícími sloučeninami, vyžaduje celokompozitní pokovování, aby částice přidané do pokovovacího roztoku prošly povrchovou úpravou, podobnou odmašťování a aktivaci povrchu v procesu galvanického pokovování, aby se dosáhlo příznivé ko -depozice. elektrické vlastnosti.
(2). Povrchově aktivní látka
V kompozitním pokovování s karbidem křemíku jako kompozitními částicemi je přidán fluorovaný uhlovodíkový surfaktant, aby se usnadnilo společné ukládání částic. Některé povrchově aktivní látky jsou proto také potenciálními modifikátory. Ale povrchově aktivní látka působí také jako dispergační činidlo, což je také důležité pro rovnoměrné rozložení částic v lázni. Existují také některé povrchově aktivní látky, které mají zjevné potenciální charakteristiky a mají zjevný účinek při specifickém potenciálu, což je výhodné pro kompozitní pokovování gradientní struktury.