كيفية معطف البلاتين على التيتانيوم؟

عملية الطلاء من البلاتين على ركيزة التيتانيوم

تتضمن عملية الطلاء الكهربائي للبلاتين على التيتانيوم الخطوات التالية:
المعالجة من الركيزة التيتانيوم → التنقل الكهربائي → شطف الماء → التنشيط → شطف الماء المقطر → الفرشاة الكهربية من البلاتين → شطف الماء المقطر → تجفيف ضربة.

 

1. معاملة ركيزة التيتانيوم

 

حاليًا ، هناك أنواع مختلفة من حلول الطلاء البلاتينية التي يمكن استخدامها في العديد من الركائز. ومع ذلك ، فإن طلاء البلاتين على التيتانيوم يمثل تحديًا لأن التيتانيوم عرضة للغاية للتخميل. يمنع الفيلم السلبي على السطح الترابط القوي بين الطلاء والركيزة ، مما يجعل من الصعب تحقيق طبقة بلاتينية مُتجاز جيدًا. لذلك ، يعد المعالجة ضرورية لإزالة الفيلم السلبي وتشكيل فيلم Hydride Titanium (TIH₂) النشط. تشكل طبقة الهيدريد هذه الروابط شبه المعدنية مع كل من الركيزة التيتانيوم والطلاء البلاتيني ، مما يضمن التصاق جيد.

 

عملية الحفر

 

الغرض من الحفر هو إزالة الفيلم السلبي على سطح التيتانيوم. يتم ذلك عادةً باستخدام نظام حمض النيتريك الحامض عالي التركيز في درجة حرارة الغرفة لمدة 5-10 دقائق.

 

عملية التنشيط

 

الغرض من التنشيط هو إنشاء فيلم نشط على سطح التيتانيوم. بعد التنشيط ، يشكل سطح التيتانيوم طبقة هيدريد التيتانيوم (TIH₂) ، والتي تظهر باللون الأسود الرمادي. نظرًا لوجود نطاقات الطاقة المتداخلة بين الركيزة التيتانيوم ، TiH₂ ، والطلاء البلاتيني ، يتم تشكيل الروابط شبه المعدنية ، مما يضمن التصاق قوي. فقط بعد التنشيط ، يمكن غمر ورقة التيتانيوم في محلول الطلاء لترسب البلاتين.

 

2. عملية الطلاء الكهربائي

 

الطلاء الكهربائي المائي

 

الطلاء الكهربائي المائي للبلاتين هو الطريقة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. يمكن تصنيف حلول الطلاء إلى أنواع الحمضية والقلوية.

تشمل حلول الطلاء القلوية البلاتينية:

 

محلول P-Sess Plating (Dinitrodiammine Platinum كملح رئيسي)

سداسي بوتاسيوم سداسيدروكسي بلاتينات حل القلوية بقوة

تشمل حلول الطلاء البلاتينية الحمضية:

محلول الطلاء البلاتيني القائم على حمض الكبريتيك

DNS (dinitrosulfatoplatinate) محلول الكبريتات

 

(1) محلول الطلاء القائم على حمض الكبريتيك

 

ينتج هذا المحلول طبقات سميكة وسميكة مع تبلور ناعم بسبب تأثير معقد حمض الكبريتيك ، مما يعزز استقطاب الكاثود.

 

(2) محلول الطلاء DNS (حمض قوي)

 

يسمح هذا المحلول بودائع بلاتينية سميكة سميكة في درجات حرارة منخفضة. نظرًا لعدم إطلاق الغاز أثناء الطلاء ، يتم تقليل خطر الثروة أو المسامية. ومع ذلك ، فإن الكفاءة الحالية منخفضة ، وإعداد dinitrosulfatoplatinate أكثر تعقيدًا من P-SALT.

 

الملح المنصهر بالكهرباء

 

بدأ الطلاء الملح المنصهر بلاتينيوم في ثلاثينيات القرن العشرين. في حمام السيانيد المنصهر ، يمكن حل الفيلم السلبي على المعادن الحرارية ، وبما أن المنحل بالكهرباء خالي من الأكسجين ، فإن الطلاء يلتزم بقوة. الودائع الناتجة هي الدكتايل وخالية من الإجهاد.

تحضير المنحل بالكهرباء:

مزيج من 53 ٪ NACN و 47 ٪ kCN هو مسبقا في بوتقة السيراميك.

عندما تتجاوز درجة الحرارة نقطة الانصهار بمقدار 50 درجة (حوالي 550 درجة) ، يتم إدخال قطبين بلاتينيين ، ويبدأ التحليل الكهربائي.

بمجرد أن يصل تركيز أيون البلاتين إلى ~ 0. 3 ٪ ، يمكن أن تبدأ الطلاء.

ظروف التشغيل:

الكثافة الحالية الكاثودية: 30-300 A/M²

الكفاءة الحالية: 65-98 ٪

مطلوب حماية الغاز الأرجون إلا أثناء الانصهار.

تنتج هذه الطريقة طلاءات بلاتينية سميكة ومشرقة وخالية من الإجهاد ، لكن العملية معقدة وخطورة بيئيًا ومكلفة ، مما يجعلها غير مناسبة للتطبيقات واسعة النطاق.

 

فرشاة الطلاء

 

نشأت الطلاء بالفرشاة في أوروبا في عام 1899 كطريقة للطلاء الإصلاح خارج الخلف. في البداية ، تم غمس الأنود المغطى بالقطن في محلول الطلاء وفرك على المناطق المعيبة لإيداع طبقة إصلاح. كانت الطلاء في وقت مبكر من الفرشاة بطيئة ، وكان ضعف الالتصاق ، وأنتجت الطلاءات الرقيقة. ومع ذلك ، بعد عقود من أقلام التطوير مع أقلام الطلاء المتخصصة ، أصبحت إمدادات الطاقة التي تسيطر عليها أمبير ، وأصبحت طلاء حلول الفرشاة ذات التركيز العالي على نطاق واسع.

مزايا طلاء الفرشاة:

ارتفاع تركيز أيون المعادن → معدل الترسيب السريع (5-15 مرة أسرع من الطلاء التقليدي).

انخفاض تحضرية الهيدروجين ، صلابة عالية ، مسامية منخفضة ، سمك يمكن السيطرة عليه-عادة لا يتطلب أي ما بعد المشي.

المعدات البسيطة ، والتشغيل السهل ، والتطبيق في الموقع → مثالية لإصلاح الأجزاء البالية أو الضخمة.

بسبب هذه المزايا ، يتم استخدام الطلاء بالفرشاة بشكل أساسي لتطبيقات الإصلاح بدلاً من الطلاء الزخرفي.