آبکاری فرایندی است برای قرار دادن لایه ای
از فات و یا غیر فات بر روی فات یا غیر فات دیگر به منظور جلوگیری
از فرایند اکسیداسیون، سایش، افزایش مقاومت سطحی و… است. آبکاری فرایندی
متعلق به قرون اخیر نمیباشد ( آبکاری به روش الکتریکی)، از این روش آبکاری
ایرانیان باستان در ۲۰۰۰ سال پیش استفاده میکردند.
قوانین فارادی
قوانین فارادی که اساس آبکاری الکتریکی
فها را تشکیل می‌دهند نسبت بین انرژی الکتریکی و مقدار عناصر جا به جا
شده در الکترودها را نشان می‌دهند.
• قانون اول: مقدار موادی که بر روی یک
الکترود ترسیب میشود مستقیما″ با مقدار الکتریسیته‌ای که از الکترولیت
عبور می‌کند متناسب است.
• قانون دوم :مقدار مواد ترسیب شده با
استفاده از الکترولیت‌های مختلف توسط مقدار الکتریسیته یکسان به صورت
جرم‌هایی با اکی‌والان مساوی از آنهاست. خدمات آبکاری
بر اساس این قوانین مشخص شده است که ۹۶۵۰۰
کولن الکتریسیته (یک کولن برابر است با جریان یک آمپر در یک ثانیه) لازم
است تا یک اکی‌والان گرم از یک عنصر را رسوب دهد یا حل کند.
آبکاری بدون استفاده از منبع جریان خارجی
هنگام ترسیب ف بدون استفاده از منبع جریان
خارجی الکترونهای لازم برای احیای یونهای فی توسط واکنش‌‌های
الکتروشیمیایی تامین می‌شوند. بر این اساس سه امکان وجود دارد:
• ترسیب ف به روش تبادل بار (تغییر مکان)
یا فرایند غوطه‌وری: اساس کلی این روش بر اصول جدول پتانسیل فها
پایه‌ریزی شده است. فی که باید پوشیده شود باید پتانسیل آن بسیار ضعیف‌تر
(ف فعال) از پتانسیل ف پوشنده (ف نجیب) باشد. و فی که باید ترسیب
شود باید در محلول به حالت یونی وجود داشته باشد. برای مثال به هنگام
غوطه‌ور نمودن یک میله آهنی در یک محلول سولفات مس ف آهن فعال است و
الکترون واگذار می‌کند و به شکل یون آهن وارد محلول میشود. دو الکترون روی
میله آهن باقی می‌ماند. یون مس دو الکترون را دریافت کرده احیا میشود و
بین ترتیب مس روی میله آهن می‌چسبد. و هنگامی که ف پایه که باید پوشیده
شود (مثلا آهن) کاملا″ توسط ف پوشنده (مثلا مس) پوشیده شود آهن دیگر
نمی‌تواند وارد محلول شود و الکترون تشکیل نمی‌شود و در نتیجه عمل ترسیب
خاتمه می‌یابد. خدمات آبکاری خلا موارد استعمال این روش در صنعت آبکاری عبارت است از:
مس‌اندود نمودن فولاد٬ نقره‌کاری مس و برنج٬ جیوه‌کاری٬ حمام زنکات٬ روشهای
مختلف کنترل و یا آزمایش٬ جمع‌آوری ف از حمام‌های فات قیمتی غیر قابل
استفاده (طلا) با استفاده از پودر روی.
• ترسیب ف به روش اتصال: این روش عبارت
است از ارتباط دادن ف پایه با یک ف اتصال. جسم اتصال نقش واگذارکننده
الکترون را ایفا می‌کند. برای مثال هنگامی که یک میله آهنی (ف پایه)
همراه یک میله آلومینیومی٬ به عنوان جسم اتصال در داخل یک محلول سولفات مس
فرو برده میشود٬ دو ف آهن و آلومینیوم به جهت فعالتر بودن از مس٬ به
صورت یون فی وارد محلول می‌شوند و روی آنها الکترون باقی می‌ماند و چون
فشار انحلال آلومینیوم از آهن بیشتر است از این رو اختلاف پتانسیلی بین دو
ف ایجاد شده و الکترون‌ها در روی یک سیم رابط٬ از سوی آلومینیوم به طرف
آهن جاری می‌شوند. خدمات آبکاری خلاء بنابراین مشاهده میشود که مقدار زیادی از یونهای مس
محلول روی آهن ترسیب می‌شوند. ضخامت قشر ایجاد شده نسبت به روش ساده تبادل
بار بسیار ضخیم‌تر است. از روش اتصال برای پوشش‌کاری فات پیچیده استفاده
میشود.
• روش احیا: ترسیب ف با استفاده از
محلولهای حاوی مواد احیا کننده٬ روش احیا نامیده میشود. یعنی دراین روش
الکترونهای لازم برای احیای یونهای فات توسط یک احیا کننده فراهم میشود.
پتانسیل احیا کننده‌ها باید از ف پوشنده فعالتر باشند٬ اما بابد خاطر
نشان ساخت که اختلاف پتانسیل به دلایل منحصرا″ کاربردی روکش‌ها٬ نباید
بسیار زیاد باشد. آبکاری وکیوم برای مثال هیپوفسفیت سدیم یک احیا کننده برای ترسیب نیکل
است ولی برای ترسیب مس که نجیب‌تر است٬ مناسب نیست. مزیت استفاده از این
روش در این است که می‌توان لایه‌هایی با ضخامت دلخواه ایجاد نمود. زیرا اگر
مقدار ماده احیا کننده در الکترولیت ثابت نگه داشته شود می‌توان واکنش
ترسیب را کنترل نمود. به ویژه غیر هادی‌ها را نیز بعد از فعال نمودن آنها٬
می‌توان پوشش‌کاری کرد.
منبع: گالری مجسمه
درباره این سایت