El galvanoplastia es el proceso de utilizar el principio de electrólisis para depositar una capa delgada de otros metales o aleaciones en ciertas superficies metálicas. De acuerdo con la composición del recubrimiento, los procesos de galvanoplastia se pueden dividir en ocho categorías: cromado, chapado en cobre, chapado en cadmio, chapado en estaño, chapado en zinc, niquelado, chapado en oro, Y Chapado en plata.
El cromo es un metal blanco plateado con un ligero tono azul cielo. Tiene un fuerte rendimiento de pasivación y pasiva rápidamente en la atmósfera, mostrando propiedades de metales preciosos. Por lo tanto, la capa de cromo en las partes de hierro es un revestimiento catódico. La capa de cromo es muy estable en la atmósfera y puede mantener su brillo durante mucho tiempo. Es muy estable en medios corrosivos como álcali, ácido nítrico, sulfuro, carbonato y ácido orgánico, pero soluble en ácido clorhídrico y otros ácidos de haluro de hidrógeno y ácido sulfúrico concentrado en caliente.
La capa de cromo tiene alta dureza, buena resistencia al desgaste, fuerte capacidad de reflexión y buena resistencia al calor. No hay cambios significativos en el brillo y la dureza por debajo de los 500 °C; la oxidación y la decoloración comienzan cuando la temperatura supera los 500 °C; solo comienza a ablandarse cuando supera los 700 °C. Debido al excelente rendimiento de la capa de cromado, se utiliza ampliamente Como capa exterior y revestimiento funcional del sistema de revestimiento decorativo protector.
La capa de recubrimiento de cobre es de color rosa, textura suave y tiene buena ductilidad, conductividad y conductividad térmica, por lo que es fácil de pulir. Después del tratamiento químico apropiado, se pueden obtener colores decorativos como el cobre antiguo, el verde cobre, el negro y los colores naturales. El revestimiento de cobre es propenso a perder su brillo en el aire y reacciona con dióxido de carbono o cloruro para formar una película básica de carbonato o cloruro de cobre en la superficie. Cuando se expone a sulfuros, puede producir sulfuro de cobre marrón o negro. Por lo tanto, como una capa decorativa de revestimiento de cobre, una capa de cobertura orgánica debe recubrirse en la superficie.
El cadmio es un metal blando, brillante y plateado que es más duro que el estaño y más suave que el zinc. Tiene buena plasticidad y es fácil de forjar y rodar. El cadmio tiene propiedades químicas similares al zinc, pero no se disuelve en solución alcalina, ácido nítrico y nitrato de amonio se disuelve en, y se disuelve lentamente en ácido sulfúrico diluido y ácido clorhídrico. Las sales de vapor y de cadmio soluble del cadmio son tóxicas y deben prevenirse estrictamente de la contaminación por cadmio. Debido al daño significativo y al alto costo de la contaminación por cadmio, los recubrimientos galvanizados o de aleación generalmente se usan para reemplazar el recubrimiento de cadmio. Los tipos de soluciones de revestimiento de cadmio de uso común en la producción nacional incluyen el revestimiento de cadmio de complejo de carboxilo de amoníaco, el revestimiento de cadmio de sulfato ácido y el revestimiento de cianuro de cadmio. Además, también hay placas de cadmio con pirofosfato, trietanolamina alcalina y HEDP.
El estaño tiene una apariencia blanca plateada, un peso atómico de 118,7, una densidad de 7,3g/cm3, un punto de fusión de 231,89 ℃ Y valencias atómicas de divalente y tetravalente. Por lo tanto, sus equivalentes electroquímicos son 2,12g/A · h y 1.107g/A · h, respectivamente. El estaño tiene ventajas como resistencia a la corrosión, no toxicidad, soldadura fácil, suavidad y buena ductilidad.
El revestimiento de estaño tiene las siguientes características y usos:
(1) alta estabilidad química;
(2) En el proceso electroquímico, el potencial estándar del estaño es positivo, que es un revestimiento catódico para el acero. Solo cuando no hay poros en el revestimiento, el sustrato se puede proteger eficazmente;
(3) El estaño tiene buena conductividad y es fácil de soldar;
(4) El estaño comienza a mutar ℃ Cuando se cristaliza-130 a partir de, y por-300 ℃ se transformará completamente en un alótropo de una forma cristalina, comúnmente conocida como "explosión de estaño". En este punto, las propiedades del estaño se han perdido por completo;
(5) El Estaño, como los recubrimientos de zinc y cadmio, puede convertirse en bigotes uNder alta temperatura, humedad y condiciones selladas, conocidas como pelos largos;
(6) Después del recubrimiento en estaño, se puede volver a disolver en aceite caliente por encima de 231,89 ℃ para obtener una capa de estaño con patrones brillantes, que se puede utilizar como revestimiento decorativo para las necesidades diarias.
El zinc es fácilmente soluble en ácidos y también puede disolverse en bases, por lo que se llama metal zwitteriónico. El zinc apenas cambia en el aire seco. En el aire húmedo, se formará una película básica de carbonato de zinc en la superficie del zinc. En ambientes que contienen dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno y ambientes marinos, el zinc tiene poca resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes de alta temperatura y humedad que contienen ácidos orgánicos, donde los recubrimientos de zinc son altamente susceptibles a la corrosión. El potencial de electrodo estándar del zinc es de-0,76 V. Para sustratos de acero, el revestimiento de zinc es un revestimiento anódico que se utiliza principalmente para evitar la corrosión del acero. La calidad de su rendimiento protector está estrechamente relacionada con el espesor del revestimiento.
Después del tratamiento de pasivación, el teñido o el recubrimiento con agentes protectores, las propiedades protectoras y decorativas de los recubrimientos de zinc se pueden mejorar significativamente. Con el desarrollo de la tecnología de galvanizado y el uso de abrillantadores de galvanizado de alto rendimiento, el galvanizado ha pasado de un propósito protector simple a una aplicación decorativa protectora.
Hay dos tipos de soluciones de revestimiento de zinc: Solución de revestimiento de cianuro y solución de revestimiento libre de cianuro. La solución de recubrimiento de cianuro se divide en varias categorías: microcianuro, cianuro bajo, cianuro medio y cianuro alto. Las soluciones de revestimiento sin cianuro incluyen solución de revestimiento de sal de zinc alcalina, solución de revestimiento de sal de amonio, solución de revestimiento de sulfato y solución de revestimiento libre de cloruro de amoníaco. La solución de recubrimiento de zinc cianuro tiene una buena capacidad de recubrimiento, y el recubrimiento obtenido es suave y fino, que se usa ampliamente en la producción durante mucho tiempo. Pero debido a la alta toxicidad del cianuro
1. La estabilidad de la capa de níquel galvanizada en el aire es muy alta. Debido a la fuerte capacidad de pasivación del níquel metálico, se puede formar rápidamente una película de pasivación extremadamente delgada en la superficie, que puede resistir la corrosión de la atmósfera, el álcali y ciertos ácidos.
2. El níquel electrochapado tiene cristales extremadamente pequeños y excelente rendimiento de pulido. El revestimiento de níquel pulido puede lograr una apariencia brillante similar a un espejo, mientras mantiene su brillo en la atmósfera durante mucho tiempo. Así que las capas de galvanoplastia se utilizan a menudo para la decoración.
3. La dureza del niquelado es relativamente alta, que puede mejorar la resistencia al desgaste de la superficie del producto. En la industria de la impresión, el niquelado se usa comúnmente para mejorar la dureza de la superficie del plomo. Debido a la alta estabilidad química del metal de níquel, algunos equipos químicos también utilizan comúnmente recubrimientos de níquel más gruesos para evitar la corrosión por el medio. La capa de niquelado también se usa ampliamente en aspectos funcionales, como la reparación de piezas desgastadas y corroídas, y el uso de tecnología de cepillado para galvanoplastia local. Adoptando tecnología de electroformación, se utiliza para fabricar placas electroformadas, moldes de registro y otros moldes en la industria de la impresión. La capa gruesa de niquelado tiene buena resistencia al desgaste y se puede utilizar como revestimiento resistente al desgaste. Especialmente en los últimos años, se ha desarrollado galvanoplastia compuesta, que puede depositar recubrimientos resistentes al desgaste que contienen partículas compuestos de níquel, con mayor dureza y resistencia al desgaste que los recubrimientos de níquel. Si Se utiliza grafito o grafito fluorado como partículas dispersas, el revestimiento compuesto de grafito de níquel o grafito fluorado de níquel obtenido tiene buenas propiedades autolubricantes y se puede utilizar como revestimiento lubricante. El revestimiento de níquel negro también se usa ampliamente como revestimiento o revestimiento decorativo para instrumentos ópticos.
4. El niquelado tiene una amplia gama de aplicaciones y se puede utilizar como revestimiento protector y decorativo en las superficies de acero, fundición de zinc, aleaciones de aluminio y aleaciones de cobre, proteger el material del sustrato de la corrosión o proporcionar un efecto decorativo brillante; También se usa comúnmente como un recubrimiento intermedio para otros recubrimientos, y se coloca una capa delgada de cromo o una capa de imitación de oro. Que tiene mejor resistencia a la corrosión y una apariencia más hermosa. En términos de aplicaciones funcionales, níquelEl Chapado en piezas en industrias especiales tiene aproximadamente 1-3mm de grosor, lo que puede lograr fines de reparación. Especialmente en la fabricación de cristalizadores de colada continua, moldes para superficies de componentes electrónicos, moldes de fundición a presión de aleación, componentes de motores aeroespaciales de forma compleja y componentes microelectrónicos, sus aplicaciones están cada vez más extendidas.
El revestimiento de oro galvanizado tiene una fuerte resistencia a la corrosión, buena conductividad, es fácil de soldar, resistencia a altas temperaturas y cierta resistencia al desgaste (como el oro duro mezclado con una pequeña cantidad de otros elementos), Y tiene buena resistencia de color. Al mismo tiempo, el revestimiento de aleación de oro tiene múltiples tonos de color, y chapado de oro en plata puede evitar el cambio de color. Y El revestimiento tiene buena ductilidad y es fácil de pulir, por lo que se usa comúnmente como revestimiento decorativo, como joyas de chapado, piezas de reloj, piezas de arte, etc. También es ampliamente utilizado en galvanoplastia de instrumentos de precisión, tableros impresos, circuitos integrados, carcasas de Tubos electrónicos, contactos eléctricos, Y otras partes que requieren un rendimiento de parámetros eléctricos estables a largo plazo. Sin embargo, debido al alto precio del oro, su aplicación está sujeta a ciertas limitaciones. El chapado de imitación de oro también se usa ampliamente debido a su rentabilidad y puede alcanzar el efecto de color.
Este revestimiento se utiliza para prevenir la corrosión, aumentar la conductividad, la reflectividad y la estética. Ampliamente utilizado en la industria de fabricación de aparatos eléctricos, instrumentos, medidores y accesorios de iluminación. Por ejemplo, cuando el chapado en plata en piezas de cobre o aleación de cobre, es necesario eliminar primero el aceite y el óxido; plateando previamente una fina capa de plata o sumergiéndola en una solución compuesta de cloruro de mercurio, etc., Y realizar un tratamiento de mercurio para cubrir la superficie de la pieza de trabajo con una capa de película de mercurio; Luego, la pieza de trabajo se utiliza como cátodo, y la placa de plata pura se utiliza como ánodo. Se sumerge en un electrolito de cianuro de potasio plateado compuesto por nitrato de plata y cianuro de potasio para galvanoplastia. Industrias como electrodomésticos e instrumentos también utilizan Chapado en plata sin cianuro. Las soluciones de galvanoplastia incluyen tiosulfato, sulfito, tiocianato, ferrocianuro, etc. Para evitar la decoloración del plateado, generalmente se requiere un tratamiento posterior al recubrimiento, que incluye principalmente abrillantamiento, pasivación química y electroquímica, chapado de metales preciosos o raros o recubrimiento con una capa de cobertura.
La galvanoplastia se puede dividir en chapado colgante, laminado, chapado continuo y Chapado en cepillo, que se relacionan principalmente con el tamaño y el tamaño del lote de las piezas que se van a chapar.
Chapado colganteEs adecuado para productos de tamaño general, como parachoques de coche, manillares de bicicleta, etc.
Enchapado en rolloEs adecuado para piezas pequeñas, sujetadores, arandelas, pasadores, etc.
Chapado continuoEs adecuado para la producción por lotes de alambre y tira.
Cepillo chapadoEs adecuado para placas o reparaciones localizadas.
Las soluciones de galvanoplastia incluyen soluciones ácidas, alcalinas y ácidas y neutras con agentes de cromo. Independientemente del método de chapado utilizado, los tanques de chapado, perchas, etc. que entran en contacto con los productos y la solución de chapado a chapar deben tener un cierto grado de universalidad.
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