مواد شیمیایی آبکاری

آبکاری یکی از فرآیندهای الکتروشیمیایی بسیار مهم و پرکاربرد در صنعت است. از آبکاری میتوان در موارد بسیاری استفاده که در حال حاضر از این فرآیند بیشتر برای افزایش مقاومت و خواص سطحی مواد استفاده می شود.

در آبکاری یک فلز با استفاده از فرآیند الکتروشیمیایی روی یک ماده دیگر(که کاتد است)، نشانده می شود.

آبکاری فرآیند روکشدهی فلزی است که با احیا کاتیون به وسیله جریان الکتریکی و نشاندن آن به صورت یک لایه روی ماده ای دیگر مانند فلز است. فرآیند آن رسوبدهی الکتریکی نام دارد. روش کار آن دقیقا وارونه فرآیند سلول گالوانیک است. آند فلزی است که به عنوان روکش مورد استفاده قرار میگیرد و کاتد قطعه ای است که روز آن لایه نشانی انجام میشود(زیرلایه). این دو وسیله با هم ارتباطی الکتریکی دارند که در طول فرآیند اتم ها از آند جدا شده و با احیا در فصل مشترک کاتد و الکترولیت بر روی آن رسوب می کنند.

در گونه ای از آبکاری، اتم های فلز باید از پیش در الکترولیت موجود باشند.

معمولا آبکاری با فلزاتی نظیر نیکل، کروم، مس، روی، کادمیوم، قلع، نقره، طلا و دیگر فلزات پلاتینی انجام میشود.

در ادامه به معرفی برخی مواد شیمیایی مورد استفاده در آبکاری خواهیم پرداخت.

موارد استفاده از آبکاری عبارتند از:

• ظاهر
• محافظت
• خواص سطحی ویژه
• خواص مکانیکی و مهندسی

مواد شیمیایی مورد استفاده در آبکاری

هرچه مواد اولیه الکترولیتها دارای خلوص بالاتری باشند، کیفیت آبکاری بیشتر خواهد بود و کیفیت آبکاری به همان نسبت بیشتر است و شارژ الکترولیتها کمتر خواهد بود.

سیانیدها، نمکهای فلزی و اسیدهایی مانند سولفوریک اسید و هیدروکلریدریک اسید، جزو مهمترین مواد شیمیایی مورد استفاده در صنعت آببکاری هستند.

در آبکاری ممکن است از حمام های براق یا حمام های مات استفاده شود. حمام های مات و براق شبیه یکدیگر هستند و تفاوت آنها در این است که حمام های براق دارای درجه خلوص بالاتری هستند و در آنها از مواد براق کننده آلی یا غیر آلی نیزز استفاده میشود.

در آبکاری از سیانید ها، زنکات ها و پیروفسفات ها به عنوان رسوبزدا استفاده میشود.

الکترولیتها

بر اساس ماده ای که قصد آبکاری آنرا داریم، باید الکترولیت مناسب را انتخاب کنیم. برخی از الکترولیتهایی که عمدتا استفاده میشوند عبارتند از اسیدها، بازها، نمکهای فلزی و نمک های مذاب. در انتخاب الکترولیت باید به خوردگی، مقاومت، براقی، سختی، استحکام مکانیکی، ضربه خواری و مقاومت در برابر فرسایش توجه کرد.

آماده سازی سطح

قبل از انجام عمل آبکاری، لازم است که سطح ماده ای که قرار است آبکاری روی آن انجام شود، به طور کامل از تمامی آلودگی ها زدوده شود. در مرحله اول باید شیء را تمیز کرد. برای اینکاری معمولا از پاک کننده های قلیایی، آب یا اسیدها استفاده میشود تا لایه های چربی روی سطح را پاک کنند.

آبکاری با نیکل

آبکاری با نیکل معمولا برای ایجاد یک لایه براق، جلای سطحی خوب و مقاومت در برابر خوردگی استفاده میشود. لازم به ذکر است که نیکل فلزی مغناطیسی است.

برای نمک نیکل، معمولا از سولفات نیکل استفاده میشود اما نمکهای کلرید نیکل و سولفومات نیکل نیز پرکاربرد هستند. به غیر از نمک فلزی، از یکم نمک رسانا نیز در کنار آن استفاده میشود؛ معمولا از کلرید ها و برای این مورد، کلرید نیکل استفاده میشود. مواد تامپونه کننده، مواد دیگری هستند که استفاده میشوند؛ این مواد برای ثابت نگه داشتن pH هستند که عمدتا از اسید بوریک استفاده میشود. مواد دیگری نیز با نام مواد شد حفره ای شدن در آبکاری استفاده میشوند که از حفره ای شدن الکترولیتهای نیکل جلوگیری میکنند.

فروش اسید بوریک

آبکاری با کروم

کروم یکی دیگر از موادی است که در آبکاری استفاده زیادی دارد. کروم نیز براقی خیلی خوبی دارد و مزیت آن نسبت به نیکل و نقره است که به مرور زمان تیره نمیشود. کروم در مقابل گازها، نمکها و مواد قلیایی مقاوم است و همین ویژگی باعث شده مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی داشته باشد. البته لازم به ذکر است که در مقابل اسیدها ضعیف است و خورده میشود.

آبکاری با نقره

نقره فلزی به رنگ سفید براق است. اکسیژن به نقره آسیبی نمیرساند و در مقابل اکثر محلول های نمکی و مواد غذایی نیز مقاوم است. نقره در مقابل اسید استیک، اسید کلریدریک و سولفوریک اسید نیز مقاومت نسبتا خوبی دارد. البته لازم به ذکر است که نقره در نیتریک اسید حل میشود.

برای آبکاری نقره، معمولا حمامی شامل مواد زیر تشکیل میشود:

• سیانید نقره
• کربنات پتاسیم
• سیانید پتاسیم یا سیانید سدیم

آبکاری با طلا

طلا فلزی است نجیب که در مقابل هوا، محلول های نمکی، اسید ها و آب مقاوم و آسیب ناپذیر است. البته طلا در مقابل تیزاب سلطانی(نسبت 3 به 1 اسید کلریدریک و نیتریک اسید) حل میشود.

آبکاری با فلزات گروه پلاتین

فلزات پلاتین، پالادیوم، رودیوم، روتنیوم، اسمیوم و اریدیوم را فلزات گروه پلاتین می نامند. این فلزات در حال حاضر کاربرد نسبتا زیادی در صنایعی مانند الکترونیک، تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی و زرگری دارند اما به دلیل قیمت بالای این فلزات، سعی میشود که کمتر از آنها استفاده شود.

آبکاری با مس

مس فلزی است که هادی بسیار خوب برق و گرما است. این فلز در مقابل اسیدهای غیر اکسید کننده، آب و محلولهای نمکدار مقاوم است. البته اکسید کنندها و اکسیژن هوا باعث تبدیل مس به مس اکسید میشوند. برای مس، الکترولیت هایی مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از:

• الکترولیت های بر پایه اسید سولفوریک یا اسید فلوریدریک
• الکترولیت های سیانیدی
• الکترولیت های فسفات دار

در آبکاری مس از گلیسیرین نیز استفاده میشود.

خرید گلیسیرین

آبکاری با قلع

قلع فلزی است که رنگی شبیه به نقره دارد. این فلز در مقابل هوا و آب مقاوم است و اسید ها و بازهای ضعیف نیز روی آن اثر کمی دارند. البته اسیدها و بازهای قوی به سادگی روی آن تاثیر میگذارند. قلع سمی نیست و از آنجایی که تاثیرپذیری کمی از موادغذایی و هوا دارد، در صنایع غذایی و بسته بندی کاربرد بسیار زیادی دارد. الکترولیت های مورد استفاده در آبکاری قلع عبارتند از:

• اسید فنل سولفونیک
• اسید هیدروفلوریک
• اسیدفلونوروبونیک
• استانات سدیم یا پتاسیم
• هیدروکسید های مربوط به قلع

آبکاری با روی

بیشترین استفاده از روی بدلیل مقاومت خوب آن در مقابل خوردگی است. گالوانیزه کردن که از قدیم انجام میشده، نوعی روی کاری است که روی قطعات آهنی انجام میشود. بیشترین الکترولیت های مورد استفاده از روی عبارتند از:

• اسید سولفوریک
• اسید کلریدریک
• اسید فلوبوریک
• الکترولیت های سیانیدی
• الکترولیت های زنکاتی
• الکترولیت های پیروفسفات

اسید سولفوریک

آبکاری با کادمیوم

کادمیوم فلزی نقره ای رنگ است و از نظر خواص شباهت زیادی به روی دارد. کادمیوم فلزی است که بسته به محیط، مقاومت خوبی در مقابل خوردگی دارد. البته کادمیوم فلزی سمی است و نباید در مواردی که با بدن انسان در ارتباط است استفاده شود. اصلی ترین الکترولیت های مورد استفاده در آبکاری کادمیوم عبارتند از:

• اکسید کادمیوم
• سیانید کادمیوم
• سیانید سدیم

سایر مواد شیمیایی آبکاری

• • در حمام های سیانیدی از NaOH(سدیم هیدروکسید یا سود پرک) برای نگهداری و حفظ شرایط قلیایی استفاده میشود و از آزادشدن هیدروژن سیانید جلوگیری میکند.

فروش سودسوز آور

• • از دی و تری اتانول آمین بیشتر در آبکاری روی و نیکل استفاده میشود و نقش عامل پخش کننده را دارد و باعث پخش بهتر روی قطعه مورد آبکاری میشود.

• از سدیم هیدروکلراید(آب ژاول) و هیدروژن پراکسید(آب اکسیژنه) برای تصفیه پسابهای آبکاری و خنثی کردن سیانیدها استفاده میشود.

فروش آب ژاول صنعتی

در این مقاله تلاش شد تا توضیحی کلی درباره آبکاری و م واد شیمیایی آبکاری مورد استفاده در آن و همچنین خواص این مواد داده شود. امیدوارم مفید بوده باشد.