Una breve introduzione al rivestimento galvanico composito avanzato auto-sviluppato
La galvanica composita è un nuovo tipo di galvanica sviluppata negli anni '20 e il primo brevetto non è apparso fino al 1949. Questo è il composito diamantato di American Simos (Simos) che utilizza la co-deposizione di diamante e nichel per realizzare utensili da taglio. tecnologia di placcatura. Da allora, la placcatura composita ha conquistato l'attenzione dei tecnici galvanici in vari paesi e la ricerca e lo sviluppo sono stati molto attivi. Oggi è diventato un ramo molto importante della tecnologia galvanica.
La caratteristica della galvanica composita è quella di depositare particelle con varie funzionalità nello strato di rivestimento come matrice per ottenere lo strato di rivestimento con le funzioni caratteristiche delle particelle. Le diverse particelle utilizzate, ci sono rivestimento resistente all'usura, rivestimento anti-attrito, rivestimento da taglio ad alta durezza, rivestimento fluorescente, rivestimento composito in materiale speciale, rivestimento nano-composito, ecc.
Quasi tutti i tipi di placcatura possono essere utilizzati come bagno di base per la placcatura di compositi, compresa la placcatura di metallo singolo e la placcatura di leghe. Tuttavia, i bagni di base comunemente usati per la placcatura di compositi sono principalmente la nichelatura. Recentemente, ci sono anche rivestimenti compositi a base di galvanica di zinco e leghe per la produzione vera e propria.
All'inizio, le particelle composite erano principalmente materiali resistenti all'usura, come carburo di silicio, allumina, ecc., e ora sono sviluppate in rivestimenti compositi con molteplici funzioni. Soprattutto dopo l'emergere del concetto di nanometri, di tanto in tanto sono apparsi rivestimenti compositi chiamati materiali nanocompositi. È qui che i rivestimenti compositi hanno un grande potenziale.
2. Principio della galvanica composita
L'elettroplaccatura composita, nota anche come placcatura di rivestimento e placcatura di intarsio, è un nuovo processo per il rivestimento di particelle solide in un rivestimento metallico per migliorare le prestazioni del rivestimento. In base alle proprietà delle particelle solide rivestite, vengono prodotti rivestimenti compositi con diverse funzioni.
Nel processo di studio della co-deposizione galvanica composita, Renxin ha proposto tre meccanismi di co-deposizione, vale a dire la co-deposizione meccanica, la co-deposizione elettroforetica e la co-deposizione di adsorbimento. Attualmente, la teoria dell'adsorbimento a due stadi proposta da NGuglielmi nel 1972 è generalmente accettata. Il modello proposto da Guglielmi ritiene che la superficie delle particelle nella soluzione di placcatura sia circondata da ioni. Dopo aver raggiunto la superficie del catodo, vengono prima adsorbiti in modo lasco (debolmente adsorbiti) sulla superficie del catodo. Questo è adsorbimento fisico e un processo reversibile. Le particelle entrano gradualmente nella superficie del catodo e vengono quindi sepolte dal metallo depositato.
Il trattamento matematico della fase di adsorbimento debole in questo modello assume la forma dell'isoterma di adsorbimento di Langmuir. Per la fase di forte adsorbimento, si considera che la forte velocità di adsorbimento delle particelle sia correlata alla copertura del debole adsorbimento e del campo elettrico all'interfaccia tra l'elettrodo e la soluzione. Alcuni studi sul processo di co-deposizione di rivestimenti compositi nichel-diamante resistenti all'usura mostrano che il meccanismo di co-deposizione di nichel-diamante è conforme al modello di adsorbimento in due fasi di Guglielmi e la fase di controllo della velocità è una fase di adsorbimento forte. Finora, l'elettrodeposizione composita, come altre nuove tecnologie e nuove tecnologie, è molto più avanti della teoria nella pratica e la ricerca sul suo meccanismo è in costante sviluppo.
3. Additivi per galvanica composita
Il rivestimento a matrice della placcatura elettrolitica composita può spesso utilizzare la serie di additivi originali di questo tipo di placcatura, come il rivestimento composito con nichelatura come supporto e può essere utilizzato il brillantante per nichelatura a bassa sollecitazione. Tuttavia, secondo il principio della galvanica composita, anche la stessa galvanica composita deve utilizzare alcuni additivi per promuovere la co-deposizione di compositi e particelle. Questi additivi includono regolatori delle prestazioni elettriche delle particelle, tensioattivi, antiossidanti, stabilizzanti, ecc. in base alle loro funzioni.
(1). Regolatore di carica
Poiché la co-deposizione di particelle e il rivestimento sotto l'azione di un campo elettrico è un processo importante di placcatura composita, rendere le particelle con una carica positiva è vantaggioso per la co-deposizione, ma la maggior parte delle particelle sono elettricamente neutre e devono essere trattato per fare in modo che la superficie adsorba particelle cariche positivamente. Alcuni ioni metallici come Ti plus , Rb plus , ecc. possono essere adsorbiti sulla superficie dell'allumina per formare particelle con una carica positiva, il che è vantaggioso per la co-deposizione con il rivestimento. Alcuni sali complessi e composti macromolecolari hanno anche la funzione di regolare la carica delle particelle. Al fine di combinare completamente l'energia superficiale delle particelle con i composti corrispondenti, la placcatura interamente composita richiede che le particelle aggiunte alla soluzione di placcatura subiscano un trattamento superficiale, simile allo sgrassaggio e all'attivazione superficiale nel processo di elettroplaccatura, al fine di ottenere co -deposizione. proprietà elettriche.
(2). Tensioattivo
Nella placcatura composita con carburo di silicio come particelle composite, viene aggiunto tensioattivo fluorocarbon per facilitare la co-deposizione delle particelle. Pertanto, alcuni tensioattivi sono anche potenziali modificatori. Ma il tensioattivo funge anche da disperdente, importante anche per la distribuzione uniforme delle particelle nel bagno. Ci sono anche alcuni tensioattivi che hanno caratteristiche potenziali evidenti e hanno un effetto evidente a un potenziale specifico, il che è vantaggioso per la placcatura composita della struttura del gradiente.