Eine kurze Einführung in die selbst entwickelte Advanced Composite Galvanobeschichtung
Die Verbundgalvanisierung ist eine neue Art der Galvanisierung, die in den 1920er Jahren entwickelt wurde, und das erste Patent erschien erst 1949. Dies ist der Diamantverbundstoff von American Simos (Simos), der die gemeinsame Abscheidung von Diamant und Nickel zur Herstellung von Schneidwerkzeugen verwendet. Beschichtungstechnologie. Seitdem hat die Verbundbeschichtung die Aufmerksamkeit von Galvaniktechnikern in verschiedenen Ländern auf sich gezogen, und Forschung und Entwicklung waren sehr aktiv. Heute ist sie zu einem sehr wichtigen Zweig der Galvanotechnik geworden.
Das Merkmal der Verbundelektroplattierung besteht darin, Partikel mit verschiedenen Funktionalitäten in der Überzugsschicht als Matrix abzuscheiden, um die Überzugsschicht mit den charakteristischen Funktionen der Partikel zu erhalten. Die verschiedenen verwendeten Partikel sind verschleißfeste Beschichtungen, Gleitbeschichtungen, Schneidbeschichtungen mit hoher Härte, fluoreszierende Beschichtungen, Spezialmaterial-Verbundbeschichtungen, Nano-Verbundbeschichtungen usw.
Fast alle Arten von Plattierungen können als Basisbad für Verbundplattierungen verwendet werden, einschließlich Einzelmetallplattierung und Legierungsplattierung. Die üblicherweise verwendeten Basenbäder für die Verbundplattierung sind jedoch meistens Nickelplattierungen. Neuerdings gibt es auch Verbundbeschichtungen auf Basis von Zink- und Legierungsgalvanik für die eigentliche Produktion.
In der Anfangszeit waren Verbundpartikel hauptsächlich verschleißfeste Materialien wie Siliziumkarbid, Aluminiumoxid usw. und werden jetzt zu Verbundbeschichtungen mit mehreren Funktionen entwickelt. Insbesondere seit dem Aufkommen des Konzepts von Nanometern sind von Zeit zu Zeit Verbundbeschichtungen, sogenannte Nanokompositmaterialien, aufgetaucht. Hier haben Verbundbeschichtungen großes Potenzial.
2. Prinzip der Verbundgalvanik
Verbundgalvanik, auch bekannt als Cladding-Plating und Inlay-Plating, ist ein neues Verfahren zum Beschichten von Feststoffpartikeln in einer Metallbeschichtung, um die Leistung der Beschichtung zu verbessern. Je nach Eigenschaften der beschichteten Feststoffpartikel entstehen Verbundbeschichtungen mit unterschiedlichen Funktionen.
Im Prozess der Untersuchung der Co-Abscheidung bei der Galvanisierung von Verbundwerkstoffen hat Renxin drei Co-Abscheidungsmechanismen vorgeschlagen, nämlich die mechanische Co-Abscheidung, die elektrophoretische Co-Abscheidung und die Adsorptions-Co-Abscheidung. Gegenwärtig ist die von NGuglielmi 1972 vorgeschlagene zweistufige Adsorptionstheorie allgemein akzeptiert. Das von Guglielmi vorgeschlagene Modell geht davon aus, dass die Oberfläche der Partikel in der Beschichtungslösung von Ionen umgeben ist. Nach Erreichen der Kathodenoberfläche werden sie zunächst locker (schwach adsorbiert) an der Kathodenoberfläche adsorbiert. Dies ist eine physikalische Adsorption und ein reversibler Prozess. Die Partikel treten allmählich in die Oberfläche der Kathode ein und werden dann von dem abgeschiedenen Metall bedeckt.
Die mathematische Behandlung des schwachen Adsorptionsschritts in diesem Modell nimmt die Form der Langmuir-Adsorptionsisotherme an. Für den starken Adsorptionsschritt wird angenommen, dass die starke Adsorptionsrate der Partikel mit der Bedeckung der schwachen Adsorption und dem elektrischen Feld an der Grenzfläche zwischen der Elektrode und der Lösung zusammenhängt. Einige Studien zum Co-Abscheidungsprozess von verschleißfesten Nickel-Diamant-Verbundbeschichtungen zeigen, dass der Nickel-Diamant-Co-Abscheidungsmechanismus dem zweistufigen Adsorptionsmodell von Guglielmi entspricht und der geschwindigkeitssteuernde Schritt ein starker Adsorptionsschritt ist. Bisher ist die Verbundelektroabscheidung, wie andere neue Technologien und neue Technologien, der Theorie in der Praxis weit voraus, und die Forschung zu ihrem Mechanismus entwickelt sich ständig weiter.
3. Additive für die Verbundgalvanik
Bei der Matrixbeschichtung der Verbundgalvanik kann häufig die ursprüngliche Additivreihe dieser Art der Beschichtung, wie bei der Verbundbeschichtung mit Vernickelung als Träger, und dem spannungsarmen Vernickelungsglanzmittel verwendet werden. Gemäß dem Prinzip der Verbundgalvanik müssen jedoch auch bei der Verbundgalvanik selbst einige Zusatzstoffe verwendet werden, um die gemeinsame Abscheidung von Verbundstoff und Partikeln zu fördern. Diese Zusatzstoffe schließen gemäß ihren Funktionen teilchenförmige elektrische Leistungseinsteller, Tenside, Antioxidantien, Stabilisatoren usw. ein.
(1). Laderegler
Da die gleichzeitige Abscheidung von Partikeln und die Beschichtung unter Einwirkung eines elektrischen Feldes ein wichtiger Prozess der Verbundplattierung ist, ist es für die gemeinsame Abscheidung vorteilhaft, die Partikel mit einer positiven Ladung zu versehen, aber die meisten Partikel sind elektrisch neutral und müssen es sein behandelt, damit die Oberfläche positiv geladene Partikel adsorbiert. Einige Metallionen wie Ti plus , Rb plus usw. können auf der Oberfläche von Aluminiumoxid adsorbiert werden, um Teilchen mit einer positiven Ladung zu bilden, was für die gleichzeitige Abscheidung mit der Beschichtung vorteilhaft ist. Bestimmte Komplexsalze und makromolekulare Verbindungen haben auch die Funktion, die Ladung von Teilchen einzustellen. Um die Oberflächenenergie der Partikel vollständig mit den entsprechenden Verbindungen zu kombinieren, erfordert die All-Composite-Plattierung, dass die der Plattierungslösung zugesetzten Partikel einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, ähnlich der Entfettung und Oberflächenaktivierung im Galvanisierungsprozess, um günstige Co zu erhalten -Ablage. elektrische Eigenschaften.
(2). Tensid
Bei der Verbundplattierung mit Siliciumcarbid als Verbundpartikel wird ein Fluorkohlenstoff-Tensid hinzugefügt, um die Co-Abscheidung von Partikeln zu erleichtern. Daher sind einige Tenside auch potentielle Modifikatoren. Das Tensid wirkt aber auch als Dispergiermittel, was ebenfalls wichtig für die gleichmäßige Verteilung der Partikel im Bad ist. Es gibt auch einige Tenside, die offensichtliche Potentialeigenschaften haben und bei einem spezifischen Potential eine offensichtliche Wirkung haben, was für die Verbundplattierung der Gradientenstruktur vorteilhaft ist.