Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Geologi

Principer for elektroplating

Elektroplettering er overfladebehandling og -behandling af metaller eller nonmetals. En elektrokemisk reaktion anvendes til at danne en metallisk belægning fra en vandig opløsning eller et smeltet salt. Specifikationer såsom deposition af rene metal- eller legeringscoatinger af en hvilken som helst sammensætning opfyldes ved at vælge materialer baseret på aflejringshastighed, aflejringseffektivitet og kasteffekt.

Elektrokemisk celle

Elementer af en elektrokemisk celle indbefatter beholder, smelte og elektroder. Anoden og katoden nedsænkes i smelten i beholderen. Temperatur, elektrokemiske grænser og atmosfæren påvirker cellens funktion. Når en spænding påføres mellem anoden og katoden, forekommer der elektrolyse i det smeltede salt, og elektrodepositionen finder sted.

Elektrodeposition

Anoden eller det metal, der skal anvendes til plettering, og katoden , eller substrat, der skal udplades, nedsænkes i et saltmedium, såsom alkalimetalhalogenid. Sølv (anode) er deponeret på smykker placeret på katoden (substrat), for eksempel i sølvbelægning. Det metal, der skal pletteres, opløses i smeltet salt, og opløsningsmidlet letter pletteringsprocessen. Den elektriske ladning (strøm passeret gennem opløsningsmidlet i en given tid) bestemmer belægningstykkelsen. Overtrækets ensartethed påvirkes af anodekatodegeometrien. Belægningen bliver ikke en del af substratet i elektrodeposition; dog ved forhøjede temperaturer belægningen og substratet interdiffuserer med hinanden.

Elektroformering

Belægningen dannet ved elektroformering er så tyk, at en fritstående belægning kan dannes ved at fjerne substratet. En kunstner kan bruge en dorn - en stang lavet af voks, metal eller andet materiale - for at lave en kopi af en statue, fx belæg den med guld og dræne materialet eller opløs det væk. Også komplicerede former som smukke smykkestykker kan dannes af duktile materialer ved hjælp af elektroformeringsteknikker.

Beskyttelseslag og belægninger

Typer af beskyttende lag og belægninger baseret på galvanisering omfatter metalliske, flerlagede, legering, komposit, omdannelse, anodiseret og elektroformning. Metaller som f.eks. Guld og sølv kan bruges til metalliske belægninger. Flere lag af materialer, såsom kobber og nikkel, aflejres i flerlagsbelægninger. Legeringer - blanding af metaller som tin og bly - kan også anvendes til belægninger. Kompositter, materialer med forskellige ingredienser som kobolt og chromcarbid, anvendes til specifikke belægningsapplikationer. Omdannelsesovertræk har oxid-, phosphat- eller kromatoverflader, som giver forbedret korrosionsbestandighed. Et metal som aluminium anvendes som anoden i anodiserede belægninger, som i vid udstrækning anvendes i fødevareemballage- og forarbejdningsindustrien. Electroforming er en populær teknik til smykker fremstilling.