ציפוי אלקטרוכימי הוא תהליך אלקטרוכימי ותהליך חיזור. התהליך הבסיסי של ציפוי האלקטרוני הוא לטבול את החלק בתמיסת מלח מתכת כקתודה, ואת לוח המתכת כאנודה, לאחר אספקת החשמל DC, ציפוי מפקיד את הדרוש על החלק.
תהליך הציפוי האלקטרוני הוא בעצם כדלקמן:
המתכת המצופה נמצאת באנודה והחומר שיש לציפוי נמצא בקתודה.
האנודה והקתודה מחוברות באמצעות תמיסת אלקטרוליט המורכבת מיונים חיוביים מתכת מצופים.
לאחר מעבר דרך ספק הכוח DC, מתכת האנודה תתחמצן (תאבד אלקטרונים), והיונים החיוביים בתמיסה יצטמצמו (יתקבלו אלקטרונים) בקתודה ליצירת אטומים ויצטברו על פני הקתודה.
המראה של האובייקט המצופה לאחר ציפוי אלקטרוני קשור לגודל הזרם. ככל שהזרם קטן יותר, כך האובייקט הוא לציפוי יפה יותר; אחרת, תופיע צורה לא אחידה.
השימושים העיקריים של ציפוי אלקטרוני כוללים מניעת חמצון מתכת (כגון חלודה) וקישוט.
תפקידו של ציפוי אלקטרוני:
1. ציפוי נחושת: משמש כפריימר לשיפור ההדבקה של שכבת הציפוי ויכולת העמידות בפני קורוזיה.
2. ציפוי ניקל: בסיס או מראה, שיפור עמידות בפני קורוזיה ועמידות בפני שחיקה, (כאשר ניקל כימי עמיד יותר לכרום בתהליכים מודרניים).
3. ציפוי זהב: שפר את התנגדות המגע המוליך ושפר את העברת האות.
4. ניקל מצופה פלדיום: שפר את התנגדות המגע המוליך, שפר את העברת האותות ועמידות בפני שחיקה גבוהה מזהב.
5. עופרת מצופה פח: משפרת את יכולת הריתוך ומוחלפת במהירות בתחליפים אחרים.
6. ציפוי כסף: שפר את התנגדות המגע המוליך ושפר את העברת האות.
אלקטרוליזה היא שיטה להנחת שכבת מתכת על מוליך באמצעות עקרון האלקטרוליזה. בנוסף למוליכים חשמליים, ניתן להשתמש באלקטרוניקה גם על פלסטיק שעבר טיפול מיוחד.
קח ציפוי ניקל כדוגמה:
בעת ציפוי ניקל, הקתודה היא החלק המיועד לציפוי, האנודה היא לוחית ניקל טהורה, והתגובות הבאות מתרחשות באנודה ובקתודה בהתאמה:
קתודה (מצופה): Ni2 פלוס פלוס 2e-→Ni (תגובה עיקרית)
2H פלוס פלוס 2e→H2↑ (תגובת צד)
אנודה (צלחת ניקל): Ni -2e→Ni2 plus (תגובה עיקרית)
4OH--4e-→2H2O בתוספת O2 (תגובת צד)
אלקטרודה בלתי מסיסה חדשה - אנודת טיטניום:
לאנודת הטיטניום יש אנרגיה קטליטית אלקטרוכימית גבוהה, ופוטנציאל יתר התפתחות החמצן נמוך בכ-0.5 V מהאנודה הבלתי מסיסת מסגסוגת עופרת. החיסכון באנרגיה יוצא דופן, היציבות גבוהה, תמיסת הציפוי אינה מזוהמת, המשקל קל וההחלפה קלה.
יתרון:
1. פוטנציאל היתר של התפתחות החמצן של אנודת הטיטניום נמוך גם מזה של האנודה המופלטת, אך משך החיים גדל ביותר מפעם אחת;
2. זה יכול להפחית את מתח הטנק ולחסוך בצריכת חשמל;
3. לאנודת טיטניום יש יציבות טובה (כימית, אלקטרוכימית) בתהליך האלקטרוני ובעלת חיי שירות ארוכים.
השימוש באלקטרודות טיטניום בתעשיית הציפוי בוחר בדרך כלל בציפויים עם תחמוצות מתכת נדירות, כמו ציפוי טנטלום, ציפוי טנטלום וכדומה.
יישום של אנודת טיטניום ציפוי תחמוצת מתכת נדירה בציפוי אלקטרוני
אנודת הטיטניום לציפוי תחמוצת המתכת הנדירה עשויה מלח סטרונציום ממתכת יקרה המצופה על מצע טיטניום ומסונתה בטמפרטורה גבוהה ונמצאת בשימוש נרחב בתעשיית ההידרופטלורגיה כגון ציפוי אלקטרוליזה ואלקטרוליזה. ההכנה והיישום של אנודות טיטניום מצופות תחמוצת מתכת אצילות הן די בוגרות. היתרונות של אנודות טיטניום כאלה הם כדלקמן:
1. יעילות זרם גבוהה, עמידות מצוינת בפני קורוזיה, חיי האנודה ארוכים וצפיפות זרם גבוהה.
2. חיסכון באנרגיה: ציפוי תחמוצת מתכת יקרה אנודת טיטניום היא אלקטרודה עם פוטנציאל יתר של התפתחות חמצן נמוכה, קל יותר לנתח חמצן באזור התפתחות החמצן של האנודה. לכן, גם לחץ התא נמוך יחסית בזמן האלקטרוליזה, מה שחוסך באנרגיה.
3.ללא זיהום: ציפוי תחמוצת מתכת אצילה ציפוי אנודה טיטניום הוא תחמוצת קרמית של ניוביום מתכת אצילה, שהיא תחמוצת יציבה למדי.
4. חסכוני: על מנת להשיג את אותם חיי שירות כמו האלקטרודה הפלטינה, מחיר האנודה של ציפוי תחמוצת המתכת היקרה טיטניום הוא כ-80 אחוז מהאלקטרודה המופלטת.
5. עלות תחזוקה נמוכה: בהשוואה לאלקטרודה המסיסה המסורתית, אנודת טיטניום ציפוי תחמוצת המתכת היקרה אינה צריכה להחליף את שקית האנודה לעתים קרובות ולציפוי מחדש של האנודה, כך שהפרודוקטיביות משתפרת, עלות העבודה מופחתת;
6. באותם תנאי עבודה, חייה של אנודת טיטניום מצופה תחמוצת מתכת אצילה תלויים בצפיפות זרם העבודה, הטמפרטורה והרכב האמבטיה.
איש קשר
טל: פלוס 8618992731201
פקס: 0917-3873009
אימייל:zhangjixia@bjygti.com
ADD: 1502, Block A, Chuang Yi Building No. 195, Gaoxin Avenue, High-Tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, סין
