TỔNG HỢP VỀ CÔNG NGHỆ XI MẠ, NGUYÊN LÝ, QUY TRÌNH XI MẠ

XI MẠ LÀ GÌ?

Xi mạ là chiêu thức ngọt ngào hay kết tủa một vật liệu trên vật tư nền .

Có hai phương pháp kết tủa tượng trưng cho 2 phương pháp xi mạ:

• Phương pháp xi ma Điện phân kim loại
• Phương pháp xi mạ không điện.

1. Xi Mạ Điện Phân kim loại:

• Mạ điện phân kim loại có ứng dụng rất phổ biến trong cuộc sống, 95% mặt hàng được sử dụng phương pháp xi ma điện phân để hoàn thiện bề mặt.
• Xi mạ điện phân kim loại được hình thành từ nhiều thế kỷ trước và không ngừng cải tiến và được nghiên cứu để hoàn thiện tạo ra nhiều lớp phủ đa tính năng.

Xi Mạ Điện Phân Kim Loại là gì?

• Mạ Điện phân kim loại là tạo ra một lớp phủ kim loại lắng đọng trên một bề mặt dẫn điện.

Xi mạ điện đã và đang được ứng dụng thông dụng trong hàng trăm năm qua, và đóng vai trò rất là quan trọng trong công nghiệp sản xuất sản xuất .
Công nghệ xi mạ không ngừng được điều tra và nghiên cứu và nâng cấp cải tiến để tạo ra những lớp phủ phong phú cũng như những lớp xi tân tiến có ứng dụng tối ưu cho những dòng loại sản phẩm từ phổ thông đến hạng sang .

• Phương pháp này  được sử dụng để tạo ra các lớp phủ mang tính thẫm mỹ mà kim loại nền không có.
• Chống ăn mòn, chống oxy hóa, chống xuống màu, cải thiện độ bóng.
• Cải thiện để hàn, Gia tăng độ cứng, Cải thiện tính mài mòn, giảm ma sát.
• Tăng cường độ bám dính cho sơn, Tăng khả năng dẫn điện, Cải thiện độ phải xạ, Che chắn bức xạ… và các mục đích khác.
• Đồ trang sức thường được sử dụng các lớp  Bạc Hoặc  Vàng để tăng tính thẩm mỹ.
• Một lớp màng mỏng được tạo ra để có thể sử dụng trong công nghệ nano.

• Xi mạ không điện ngày càng được ứng dụng rộng rãi, hệ Thống này tạo ra các lớp phủ trên vật liệu nền đa tính năng và đồng đều.
• Điều này cho thấy giá trị trong tương lại cho phương pháp này, đặc tính phương pháp này được đánh giá là tốt song chi phí của việc mạ không điện là tương đối cao nên chưa được áp dụng rộng rãi.

Xi mạ không điện là gì?

Là chiêu thức tạo một lớp phủ trên vật tư nền mà không sử dụng điện, giải pháp này những lớp phủ được tạo ra kết nối nhờ những phản ứng hóa học kết tủa. Do đó những thiết bị khá đơn thuần và dễ thao tác .

3.Một số phương pháp Xi Ma Khác:

Trong trong thực tiễn có một số ít chiêu thức xi mạ như :

• Phun phủ
• Phun Mạ

Song những chiêu thức này chỉ được ứng dụng nhỏ lẻ hoặc tương đối cho một số ít ngành nghê nhất định .

Hệ thống Xi Mạ Điên Kim Loại

Trong xi mạ điên, một ion sắt kẽm kim loại được cung ứng một điện thế để tạo thành lớp phủ trên một ion sắt kẽm kim loại nền. Hệ thống xi ma điện gồm có nhiều bộ phận nhưng hoàn toàn có thể được tóm tăt qua một số ít thiết bị xi mạ sau sau :

 Hệ thống xi mạ điện:

Một mạng lưới hệ thống xi mạ điện phân thông dụng được biết đến với những bộ phận sau :

Dung dịch xi mạ điện:

Là những dung dịch hóa chất xi mạ, chưa những ion sắt kẽm kim loại cần xi mạ ..

Hóa chất Xi Mạ Cơ Bản:

Dung dịch xi mạ điên có những loại hóa chất cơ bản và những loại hóa chất bổ trợ, trong đó hóa chất cơ bản là loại hóa chất chính để cung ứng Ion Kim Loại .

Các loại hóa chất cơ bản cung cấp các ion kim loại trong dung dịch mạ:

• Ion Crom dùng để Xi Mạ Crom
• Ion Niken Được dùng trong dung dịch xi mạ niken
• Kim Loại Đồng được dùng trong Xi Ma Đồng
• Thành phần kim loại Bạc được sử dụng trong Xi mạ bạc
• Các kim loại Vàng được sử dụng trong hệ thống xi mạ vàng
• Kim Loại thiếc được sử dụng trong lớp phủ Thiếc
• Hỗn hợp kim Loại được sử dụng trong Xi Ma hợp kim
• Kim Loại Cadimi trong dung dịch Xi mạ cadimi….

Phu Gia Xi Mạ Điện:

Một số loại hóa chất bổ trợ với hàm lượng nhỏ được cho vào dung dịch Xi Mạ Điện Phân được gọi là Phụ Gia Xi Mạ Điện .
Các loại Phụ Gia xi Mạ Điện này múc đích cho vào dung dịch Xi Mạ để trấn áp 1 số ít yếu tố trong mạng lưới hệ thống mạ điện nói chung và Bể xi mạ nói riêng .

Các Loại phụ gia xi ma phổ biến trong dung dịch mạ điện phân:

• Phụ gia xi Mạ Crom Cứng
• Phụ gia Xi Mạ Niken Bóng
• Tính Chất phụ gia xi mạ điện
• Các Loại Phụ gia tăng độ bóng, bám dính, chống tụ khí, san phẳng…
• Mỗi Bể chứ Dung dịch xi mạ đều được thiết kế để bổ sung các loại phụ gia vào dung dịch xi mạ.

Cực Dương trong hệ thống Mạ điện

Cực dương hay Anode trong xi mạ điện
Cực dương trong bể mạ là nơi tích điện dương, hoàn toàn có thể là sắt kẽm kim loại được mạ hoặc những sắt kẽm kim loại không hòa tan .
Cực dương tích điện dương và phóng điện vào dung dịch xi mạ tạo ra phản ứng điện phân, đẩy ion sắt kẽm kim loại trong dung dịch xi Ma điện và kết tủa lên Vật Mạ. Hay còn gọi là cực âm .

Cực âm trong hệ thống mạ điện

Cực âm hay cathode hay là vật mạ .
Vật Mạ được nối với nguồn điện một chiều và mang cực âm. Đây là nới xảy ra phản ứng ngọt ngào sắt kẽm kim loại mạ lên sắt kẽm kim loại nền .

Nguồn Xi Mạ Điện:

Nguồn xi mạ điện phân là nơi phát ra dòng điện một chiều. một số ít nơi còn gọi là Máy Xi Mạ
Thông thường nguồn một chiều được sản xuất và lắp ráp có hiệu suất từ 100 A cho đến vài chục ngàn Ampe .
Nguồn xi ma yên cầu không thay đổi và hiệu suất cao, sử dụng tiết kiệm chi phí điện .
Xi Mạ không điện hay còn được gọi là xi Ma hóa học. Đây là giải pháp không sử dụng dòng điện trong dung dịch mạ, mà chỉ có phản ứng kết tủa sắt kẽm kim loại trên vất liệu nền nhờ phản ứng hóa học .
Ở đây sự kết tủa Kim loại trên vật tư nền dựa vào phản ứng hóa học, do đó bắt buộc phải tạo điều kiện kèm theo tốt nhất để phản ứng được xảy ra nhanh gọn và thuận tiện .

1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xi mạ không diện

Các phản ứng hóa học kết tủa sắt kẽm kim loại trên vật tư nên được xác lập bới những yếu tố về :

• Thành phần hóa học của dung dịch xi mạ không điện
• Nhiệt độ dung dịch xi mạ không điên
• Áp suất, và vật liệu nền.

Mạ không điện, còn được gọi là mạ hóa học hoặc tự động hóa xúc tác, là giải pháp mạ không mạ điện tương quan đến 1 số ít phản ứng đồng thời trong dung dịch nước xi mạ không điện, việc này xảy ra mà không cần sử dụng nguồn năng lượng điện bên ngoài .

Phản ứng xi mạ không điện:

Phản ứng được triển khai khi hydro được giải phóng bởi một chất khử, thường là natri hypophosphite
( Lưu ý : hydro để lại dưới dạng ion hydride ) hoặc thiourea, và bị oxy hóa, do đó tạo ra điện tích âm trên mặt phẳng của vật mạ .
Phương pháp mạ điện không điện phổ cập nhất là xi mạ niken không điện ( niken electroless plating ) ,
Ngoài ra những lớp bạc, vàng và đồng cũng hoàn toàn có thể được vận dụng theo cách này, như trong kỹ thuật của Xi Mạ Vàng trang trí .

Các trường phương pháp xi mạ phổ biến:

1. Xi Mạ vàng :

Xi Ma vàng là giải pháp ngọt ngào một lớp vàng mỏng mảnh trên mặt phẳng thủy tinh hoặc sắt kẽm kim loại ,
thường là sắt kẽm kim loại đồng hoặc sắt kẽm kim loại bạc .

Xi Mạ vàng thường được sử dụng trong những thiết bị điện tử ,
tiềm năng cung ứng lớp dẫn điện chống ăn mòn trên đồng, thường là trong những đầu nối điện và bảng mạch in .
Với lớp xi mạ vàng trực tiếp trên đồng, những nguyên tử đồng có xu thế khuếch tán qua lớp vàng ,
gây xỉn màu mặt phẳng của nó và hình thành lớp oxit / sunfua .
Do đó, một lớp sắt kẽm kim loại được xi mạ lót thích hợp ( thường là xi mạ lót niken ) phải được mạ lót trên vật tư đồng trược ,
sau đó triển khai kết thúc bằng lớp mạ vàng mỏng dính .

Cách mạ vàng

Phương pháp này gọi mà lớp mạ 3 lớp Đồng – niken – vàng .
Kim loại và thủy tinh cũng hoàn toàn có thể được phủ vàng cho mục tiêu trang trí, sử dụng 1 số ít quy trình tiến độ khác nhau thường được gọi là xi ma vàng .
Sapphires, nhựa và sợi carbon là một số ít vật tư khác hoàn toàn có thể được mạ bằng kỹ thuật mạ trước .
Các chất nền hoàn toàn có thể được sử dụng để xi mạ vàng rất thông dụng .

2. Xi Mạ bạc

Trong phần này tất cả chúng ta đề cập về giải pháp sử dụng một lớp bạc mỏng dính được đắp lên một vật .
Xi Ma bạc đã được sử dụng từ thế kỷ 18, để đưa ra một giải pháp tối ưu ngân sách cho những đồ vật mái ấm gia đình được làm bằng bạc nguyên chất. gồm có dao kéo, những loại tàu và nến .
Hình thức mạ bạc tiên phong là Tấm sắt kẽm kim loại, trong đó những tấm bạc mỏng dính được hợp nhất với một lớp hoặc lõi của sắt kẽm kim loại cơ bản, nhưng trong thế kỷ 19, giải pháp sản xuất mới ( gồm có mạ điện ) đã được trình làng .
Britannia sắt kẽm kim loại là một kim loại tổng hợp của thiếc, antimon và đồng được tăng trưởng như một sắt kẽm kim loại cơ bản để mạ bạc .
Một giải pháp khác hoàn toàn có thể được sử dụng để vận dụng một lớp bạc mỏng mảnh cho những vật thể như thủy tinh ,
là đặt thuốc thử của Tollens vào ly, thêm glucose / dextrose và lắc chai để thôi thúc phản ứng .

Phản ứng xi Mạ bạc

AgNO 3 + KOH → AgOH + KNO 3
AgOH + 2 NH 3 → [ Ag ( NH 3 ) 2 ] + + [ OH ] – ( Lưu ý : xem thuốc thử của Tollens )
[Ag (NH 3 ) 2 ] + + [OH] – + aldehyd (thường là glucose / dextrose) → Ag + 2 NH 3 + H 2 O
[ Ag ( NH 3 ) 2 ] + + [ OH ] – + aldehyd ( thường là glucose / dextrose ) → Ag + 2 NH 3 + H 2 OĐối với những ứng dụng trong điện tử, bạc đôi lúc được sử dụng để mạ đồng, vì điện trở của nó thấp hơn nhiều hơn ở tần số cao hơn do hiệu ứng mặt phẳng
Nên sử dụng cẩn trọng cho những bộ phận tiếp xúc với thiên nhiên và môi trường độ ẩm cao vì trong những môi trường tự nhiên như vậy, khi lớp bạc bị xốp hoặc có vết nứt, đồng bên dưới trải qua quy trình ăn mòn điện nhanh, bong ra khỏi lớp mạ và lộ ra đồng .
Đồng mạ bạc được duy trì trong môi trường tự nhiên không có nhiệt độ sẽ không trải qua loại ăn mòn này .
Xi Mạ đồng là quy trình hình thành điện hóa một lớp đồng trên mặt phẳng mẫu sản phẩm .
Có nhiều chiêu thức xi mạ đồng để tạo những loại sắc tố trên vật tư nền .
Có thể kể ra 1 số ít dung dịch xi mạ đồng sau .
Là cách tạo ra lớp Mạ Đồng đỏ trên vật tư sắt kẽm kim loại .
Lớp đồng đỏ hoàn toàn có thể dày từ 5 đến 500 um tùy vào những nhu yếu và ứng dụng .

Phương pháp xi mạ đồng vàng

Xi mạ đồng vàng được sử dụng khá thông dụng cho những mẫu sản phẩm trang trí .
Xi mạ đồng vàng được thực thi trên nền inox là ứng dụng thông dụng nhất .
Mạ đồng vàng giúp mẫu sản phẩm tăng tính thẩm mỹ và nghệ thuật và trở nên sang trọng và quý phái .
Thông thường những vật trang trí như Loa, Đèn, Lan Can, Khung Bàn đều được mạ Vàng .
Mà Phương pháp hầu hết ở đây là Mạ đồng vàng để giảm giá tiền và ngân sách triển khai .

3.2 Xi mạ Đồng Kỹ Thuật

Là lớp phủ ứng dụng trong kỹ thuật sản xuất máy móc thiết bị để phân phối những nhu nhu yếu mà những sắt kẽm kim loại thường thì không có được .
Ở đây lớp phủ đồng tạo ra tính năng giảm ma sát, tăng độ dày, chống mài mòn, chống ăn mòn so với cụ thể máy .
Tùy vào môi trường tự nhiên thao tác mà tất cả chúng ta lựa chọn độ dày và thành phần lớp đồng được phủ lên cho sắt kẽm kim loại nền .
Một giải pháp khác là sử dụng lớp đồng giả cổ trên vật tư nền .

Lớp đồng giả cổ là lớp động bị oxy hóa .
Lớp này có màu cũ kỹ nên mang tính cổ xưa. Mang sắc tố thời hạn cho những họa tiết trang trí hạng sang .

4. Xi Mạ Rhodium

Xi Mạ Rhodium đôi lúc được sử dụng trên vàng trắng, bạc hoặc đồng và kim loại tổng hợp của nó .
Một lớp mạ lót niken thường được và lắng đọng trên bạc thứ nhất ,
mặc dầu trong trường hợp này không phải là để ngăn ngừa sự chuyển dời của bạc qua rhodium ,
mà là để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của dung dịch rhodium với bạc và đồng ,
chúng hơi tan trong axit sulfuric thường có trong Thành dung dịch xi mạ Rhodium
Xi mạ Crom sắt kẽm kim loại là một chiêu thức hoàn thành xong mặt phẳng sắt kẽm kim loại bằng cách kết tủa sắt kẽm kim loại Chrome trên vật mạ bằng giải pháp Xi Mạ Điện

Đặc tính thông dụng nhất của lớp Phủ Crom ( hay còn gọi Lớp Mạ Crom ) là lớp mạ crôm sáng bóng loáng ,
lớp mạ mỏng dính trang trí, thường là một lớp 10 um trên một lớp mạ lót niken bên dưới .
Khi mạ chrome trên sắt hoặc thép, lớp mạ đồng bên dưới được cho phép niken bám dính .
Các vết nứt nhỏ trong lớp mạ lót niken và crom có tính năng làm giảm căng thẳng mệt mỏi gây ra bởi sự không tương thích co và giãn nhiệt nhưng cũng làm tổn thương năng lực chống ăn mòn của lớp phủ .
Xem thêm : Nguyên lý mạ crom
Chống ăn mòn phụ thuộc vào vào cái được gọi là lớp thụ động ,
được xác lập bởi thành phần hóa học và trộn lẫn, và bị hư hỏng bởi những vết nứt .

Trong trường hợp đặc biệt quan trọng, micropores hoàn toàn có thể giúp phân phối tiềm năng điện hóa làm tăng vận tốc ăn mòn điện giữa những lớp niken và crom .
Tùy thuộc vào ứng dụng, những lớp phủ có độ dày khác nhau sẽ yên cầu sự cân đối khác nhau của những đặc tính nói trên .
Chrome mỏng dính, sáng bóng loáng cho mẫu sản phẩm một mặt phẳng như gương so với những mẫu sản phẩm như khung đồ nội thất bên trong bằng sắt kẽm kim loại và và những mẫu sản phẩm trang trí trên oto .
Lớp Mạ Chrome dày hơn lên đến 1000 μm, được gọi là Mạ Crom Cứng ( Mạ chrome cứng )
và được sử dụng trong những thiết bị công nghiệp để giảm ma sát và mài mòn .

Trong dung dịch Mạ crom cung ứng những ion sắt kẽm kim loại Crom và những loại phụ gia tang cứng, tang độ bám cũng như độ bóng cho lớp mạ .

Xem thêm: Đặc Tính lớp Mạ Crom cứng

Xi Mạ kẽm

Xi Ma Kẽm là chiêu thức tạo ra lớp sắt kẽm kim loại kẽm trên mặt phẳng ngoài cùng của sắt kẽm kim loại
Lớp phủ kẽm ngăn ngừa quy trình ô xy hóa sắt kẽm kim loại nền .
Có những lớp xi mạ kẽm thông dụng như :
Xi ma kẽm trắng xanh ( Mạ Kẽm điện phân trắng xanh )
Mạ Kẽm bảy màu ( Xi Mạ Kẽm bảy màu )
Xi Mạ Kẽm Đen ( Mạ Đen Kim Loại )
Mạ Kẽm nhúng nóng .
Mạ kẽm-niken là một trong những giải pháp hoàn thành xong chống ăn mòn tốt nhất lúc bấy giờ .
Có năng lực bảo vệ hơn 5 lần so với mạ kẽm thường thì và hiệu suất thử nghiệm phun muối trung tính lên đến 1.500 giờ .
Được sử dụng để bảo vệ thép, gang, đồng thau, đồng và những vật tư khác ,
Lớp mạ axit này là một lựa chọn bảo đảm an toàn với môi trường tự nhiên không khí .

Xi Mạ thiếc

Quá trình xi ma thiếc được sử dụng thoáng rộng để bảo về sắt kẽm kim loại màu
Thiếc là một sắt kẽm kim loại có ích cho ngành chế biến thực phẩm vì nó không ô nhiễm, dễ uốn và chống ăn mòn .
Độ dẻo tuyệt vời của thiếc được cho phép một tấm sắt kẽm kim loại cơ bản tráng thiếc được tạo thành nhiều hình dạng khác nhau mà không làm hỏng lớp thiếc mặt phẳng .
Nó phân phối một lớp bảo vệ đồng, niken và những sắt kẽm kim loại màu khác, nhưng không tốt cho thép .
Thiếc cũng được sử dụng thoáng rộng trong ngành công nghiệp điện tử vì năng lực bảo vệ sắt kẽm kim loại cơ bản khỏi quy trình oxy hóa do đó bảo tồn tính hàn của nó .
Trong những ứng dụng điện tử, chì 3 % đến 7 % hoàn toàn có thể được thêm vào
Mục đích để cải tổ năng lực hàn và để ngăn ngừa sự tăng trưởng của “ râu ria ” sắt kẽm kim loại trong những lớp trầm tích bị nén, nếu không sẽ gây ra chập điện .

Xi Mạ hợp kim

Trong 1 số ít trường hợp, mong ước có một lớp mạ hai hoặc nhiều sắt kẽm kim loại để tạo ra những đặc thù hóa lý đặc trưng .
Do đó chiêu thức Xi Ma Hợp kim được điều tra và nghiên cứu ra để cung ứng những nhu yếu trên .
Tùy thuộc vào mạng lưới hệ thống kim loại tổng hợp, một kim loại tổng hợp mạ điện hoàn toàn có thể là dung dịch rắn được tăng cường hoặc kết tủa được làm cứng bằng cách giải quyết và xử lý nhiệt để cải tổ đặc thù vật lý và hóa học của lớp mạ .
Lớp phủ Niken-Coban là một kim loại tổng hợp mạ điện thông dụng .

Xi Mạ Cadmium

Xi Mạ Cadmium được sử dụng thoáng đãng trong 1 số ít ứng dụng trong nghành hàng không ngoài hành tinh, quân sự chiến lược và hàng không .
Tuy nhiên chiêu thức này đang bị vô hiệu do độc tính của nó .
Phương Mạ Cadmium phân phối một loạt lợi thế kỹ thuật như chống ăn mòn tuyệt vời .
Ngay cả ở độ dày tương đối thấp và trong môi trường tự nhiên muối, Chống dính .
Có thể được nhuộm với nhiều sắc tố và rõ ràng, có bôi trơn tốt

Xi Ma niken

niken được phủ lên vật mạ là ứng dụng thoáng đãng nhất đang được triển khai cho rất nhiều loại sản phẩm .

Phản ứng hóa học cho mạ niken

Ở cực âm : Ni → Ni 2 + + 2 e –
Ở cực dương : H 2 PO 2 + H 2 O → H 2 PO 3 + 2 H +
So với mạ cadmium, mạ niken mang lại độ sáng bóng loáng và cứng hơn ,
nhưng năng lực chống ăn mòn, bôi trơn và dễ uốn thấp hơn, dẫn đến xu thế nứt hoặc bong tróc
Mạ niken không điên hay là mạ hóa học niken, còn được gọi là xi mạ niken – photpho ( NiP ), mang lại nhiều ưu điểm : độ dày lớp giống hệt trên hầu hết những mặt phẳng phức tạp ,

Mạ trực tiếp sắt kẽm kim loại màu ( thép ), chống mài mòn và ăn mòn tiêu biểu vượt trội so với niken hoặc crôm trong dung dịch mạ điện .
Phần lớn mạ crôm được triển khai trong ngành hàng không thiên hà .
Hạng mục này hoàn toàn có thể được sửa chữa thay thế bằng lớp mạ niken không điện .
Mạ niken không điện là quy trình tự xúc tác tạo ra phản ứng .
Lớp niken kết tủa trên sắt kẽm kim loại với thành phần của hợp chất NiP ,
với hàm lượng photpho 7 % 11 % .

Đặc tính lớp mạ niken không điên (electroless nikel)

Các đặc tính của độ cứng của lớp tổng hợp và năng lực chống mài mòn bị đổi khác rất nhiều với thành phần bể và nhiệt độ lắng, cần được kiểm soát và điều chỉnh với độ đúng chuẩn 1 ° C, thường là ở 91 ° C .
Trong quy trình mạ, bất kể hạt nào trong đó cũng sẽ được mạ niken
Mặc dù tiêu biểu vượt trội so với nhiều quy trình tiến độ mạ khác, nhưng giải pháp này đắt tiền vì quá trình này phức tạp .
Hơn nữa, quy trình này lê dài ngay cả so với những lớp mỏng dính .
Các lớp mạ niken không điện được biết đến là năng lực bám dính của lớp phủ niken cực cao trên sắt kẽm kim loại nền .

Xi Mạ niken không điện là tạo ra lớp phủ không từ vô định hình.

Tổng Kết:

Hiện nay, những chiêu thức xi ma không ngừng được nghiên cứu và điều tra và tăng trưởng thành những loại sản phẩm thương mại .
Các lớp phủ văn minh đa tính năng đang dân được thay thế sửa chữa băng những công nghệ xi mạ cũ kỹ .
Công ty XI MẠ THỦY LỰC SÀI GÒN không ngừng điều tra và nghiên cứu tăng trưởng mẫu sản phẩm, tạo ra những lớp phủ đặc biệt quan trọng, những kim loại tổng hợp siêu cường siêu cứng để Giao hàng quý khách .

Source: https://thomaygiat.com
Category: Công Nghệ