Kaplama Prosesleri i?in Kapsaml? Bir K?lavuz: Prensipler, Türler, Uygulamalar ve SSS
發布時間:2026-02-14 分類:kamu bi?lgi?lendi?rmesi? 瀏覽量:447
1. Giri?
Elektrokaplama, korozyona kar?? koruma, dekoratif veya i?levsel gereksinimleri kar??lamak i?in elektrokimyasal ilkeler arac?l???yla bir alt tabaka malzemesinin yüzeyinde metalik bir tabaka biriktiren, zaman i?inde geli?en bir yüzey i?leme teknolojisidir. Elektrokaplama teknolojisi, 19. yüzy?ldaki do?u?undan bu yana tamamen koruyucu ve dekoratif olmaktan ??k?p elektrik, manyetik, optik ve termal gibi belirli i?levleri sa?layabilen hassas bir sürece d?nü?mü?tür.
Kaplaman?n i?levine ba?l? olarak, kaplama ü? ana kategoriye ayr?labilir:
- koruyucu kaplama: Alt tabakan?n korozyonunun ?nlenmesi (?rn. galvanizleme)
- Dekoratif kaplama: Estetik bir g?rünüm vermek i?in (?rn. krom kaplama, alt?n kaplama)
- Fonksiyonel kaplama: ?zel fiziko-kimyasal ?zellikler sa?lay?n (?rne?in, geli?mi? elektrik iletkenli?i i?in gümü? kaplama, daha yüksek a??nma direnci i?in sert krom kaplama).
Kaplanan malzeme metalik veya metalik olmayan (?rne?in plastik kaplama) olabilir. Bu makalenin amac?, okuyucular?n kaplama sürecini derinlemesine anlamalar?na, do?ru ??zümü se?melerine ve s?k?a sorulan sorular? yan?tlamalar?na yard?mc? olmak i?in kaplama bilgisine ili?kin yetkili ve kapsaml? bir k?lavuz sa?lamakt?r.

2. Elektrokaplaman?n temel prensipleri
2.1 Elektrokimyan?n temelleri
Elektrokaplama, kaplanacak metal iyonlar?n? i?eren bir ??zelti i?inde elektroliz yoluyla bir alt tabakan?n yüzeyinde, katot olarak kaplanm?? malzeme veya ürün ile kaplanm?? bir tabaka elde etme y?ntemidir. Elektrokaplama teknolojisinin uygulanmas? uzun bir ge?mi?e sahiptir, ba?lang??ta insanlar?n korozyon ?nleyici ve dekoratif ihtiya?lar?n? kar??lamak i?in geli?tirilmi?tir, bilim ve teknolojinin sürekli ilerlemesi ile elektrokaplama teknolojisi, metal kaplama tabakas?n?n belirli bir bile?imini ve i?levini üretmek i?in de kullan?labilir. elektrik, manyetik, optik, termal ve di?er ?zellikler. Kaplaman?n i?levine g?re koruyucu kaplama, dekoratif kaplama ve fonksiyonel kaplama olarak ayr?labilir. Kaplanan malzeme metalik veya metalik olmayan olabilir ve kaplama, kaplanan malzeme veya ürün katot olarak kullan?larak elektroliz yoluyla substrat?n yüzeyinde elde edilir. Elektrokaplama i?lemi ü? gerekli ko?ul gerektirir:Gü? kayna??, kaplama banyosu (??zelti), elektrot。
Kapal? bir d?ngüde, bir DC gü? kayna?? elektronlar? sürekli olarak anottan katoda pompalar:
- anodik: metalin elektron kaybetti?i ve ??zeltide iyonlar halinde ??zündü?ü bir oksidasyon reaksiyonu meydana gelir (M → M?? + ne-)
- negatif elektrot (yani elektron yayan): ?ndirgenme reaksiyonu ger?ekle?ir ve metal iyonlar? elektron kazanarak bir metal tabakas? olarak birikir (M?? + ne- → M)
2.2 Analitik potansiyeller ve elektrot reaksiyonlar?
Elektrokaplama elde etmek i?in elektrotta metal iyonlar?n?n indirgenmesinin temel ko?ulu, elektrot potansiyelinin yeterince negatif olmas?d?r.ya??? potansiyeliBir madde bir elektrotta bo?almaya ba?lad???nda ve ??zeltiden ??keldi?inde uygulanmas? gereken potansiyeli ifade eder; bu potansiyel, indirgenecek metalin denge potansiyelinden daha dü?ük olmal?d?r.
Nernst denklemine g?re, elektrot potansiyeli a?a??daki fakt?rlerden etkilenir:E=E0+nFRTln [indirgenmi?] [oksitlenmi?]
Bunlar?n aras?nda:
- E?: standart elektrot potansiyeli (25°C'de ?l?ülmü?, iyon konsantrasyonu 1 mol/L)
- R: gaz sabiti
- T: S?cakl?k
- n: elektron transfer say?s?
- F: Faraday sabiti
Standart Elektrot PotansiyeliMetallerin redoks kapasitesini yans?t?r: büyük negatif potansiyele sahip metaller oksidasyon i?in elektron kaybetme e?ilimindedir (?rne?in, ?inko) ve büyük pozitif potansiyele sahip metaller indirgeme i?in elektron kazanma e?ilimindedir (?rne?in, alt?n, gümü?).
2.3 Elektrot polarizasyonu
Elektrottan bir ak?m ge?irildi?inde elektrot potansiyelinin denge potansiyelinden sapmas? olgusuna polarizasyon denir ve iki ana kategoriye ayr?l?r:
1. Elektrokimyasal polarizasyon
Elektrottaki elektrokimyasal reaksiyon h?z?n?n elektron hareket h?z?ndan daha az olmas?ndan kaynaklan?r.
- katodik polarizasyon: Katodik indirgeme reaksiyonunun h?z?, harici gü? kayna??ndan elektron sa?lama h?z?ndan daha azd?r ve elektrot potansiyeli negatif y?nde hareket eder.
- anodik polarizasyonMetal iyonlar?n?n ??zeltiye giri? h?z?, elektronlar?n anottan d?? iletkene giri? h?z?ndan daha azd?r ve elektrot potansiyeli pozitif y?nde hareket eder
2. Diferansiyel polarizasyon
??zeltideki iyonlar?n elektron hareket h?z?ndan daha dü?ük bir h?zda difüzyonundan kaynaklan?r. Elektrot civar?ndaki metal iyonlar?n?n konsantrasyonu, do?al ??zeltinin konsantrasyonundan daha dü?üktür ve potansiyel bir kaymaya neden olan bir konsantrasyon gradyan? olu?turur.
2.4 Metallerin elektrodepozisyon i?lemi
Kaplama i?lemi ü? a?amal? bir süre?tirbirle?tirmekAncak, h?z de?i?kenlik g?sterir ve en yava? ad?m kontrol ba?lant?s?d?r:
- s?v? faz kütle transferi: Hidratl? metal iyonlar? veya kompleks iyonlar ??zeltinin i? k?sm?ndan katot arayüzüne do?ru ??zeltinin katodik ?ift katmanl? taraf?na g?? eder. Kütle aktar?m modlar? elektromigrasyon, konveksiyon ve difüzyonu i?erir.?o?almakana kontrol ad?m?d?r.
- elektrokimyasal reaksiyon: Metal iyonlar? ?ift elektrik tabakas?ndan ge?erek hidratl? moleküler veya ligand tabakas?n? kald?r?r ve katottan elektron kazanarak metal atomlar?na d?nü?ür. ?rne?in alkalin siyanür galvanizlemede:
- Zn(OH)?2- → Zn(OH)? + 2OH- (koordinasyon say?s?nda azalma)
- Zn(OH)? + 2e → Zn + 2OH- (ligand?n uzakla?t?r?lmas?)
- elektrokristalizasyon: Metal atomlar? kristal büyüme noktas?na ula?mak i?in metal yüzey boyunca yay?l?r ve kaplamay? olu?turmak i?in belirli bir düzenli düzende kristal kafese girer.
2.5 Faraday Yasas? ve Ak?m Verimlili?i
Faraday'?n birinci yasas?: Elektrolizde, elektrotta ??ken veya ??zünen madde miktar?, i?inden ge?en elektrik miktar?yla orant?l?d?r.M=KIt
Burada K elektrokimyasal e?de?erdir (1C'lik bir yükten ge?erken ??ken maddenin kütlesi).
Faraday'?n ikinci yasas?Elektrottan ayn? miktarda elektrik ge?irildi?inde elektrotta ??ken veya ??zünen madde miktar? e?ittir ve herhangi bir maddenin 1 molünü ??keltmek i?in gereken elektrik miktar? 9,65 × 10?C'dir (Faraday sabiti F).
Mevcut verimlilik: Ger?ek ??kelmi? kütle, yan reaksiyonlar (?rne?in hidrojen ??kelmesi) nedeniyle teorik de?erden daha dü?üktür.η= Teorik ya??? kütlesi Ger?ek ya??? kütlesi × 100%=KItM′×100%
Katot ak?m? verimlili?i tipik olarak 100%'den azd?r.
2.6 Kaplama kal?nl???n?n hesaplanmas?
Kaplama kal?nl??? hesaplama formülü:δ=60γKDK?tηK×100
Bunlar?n aras?nda:
- δ: Kaplama kal?nl??? (μm)
- K: Elektrokimyasal e?de?er (g/A-h)
- D_K: katot ak?m yo?unlu?u (A/dm2)
- t: zaman (dakika)
- η_K: katot ak?m verimlili?i (%)
- γ: metal yo?unlu?u (g/cm3)
Biriktirme oran? (μm/sa):U=γKDK?ηK×100
3. Elektrolit bile?imi ve her bir bile?enin rolü
3.1 Birincil tuz
Ana tuz, kaplanacak metal iyonlar?n? sa?layan ve kaplanacak metalin türünü belirleyen kaplama ??zeltisindeki tuzdur. Ana tuzun konsantrasyonu uygun bir aral?kta tutulmal?d?r:
- Yüksek konsantrasyon: H?zland?r?lm?? biriktirme h?z?, ancak azalm?? katodik polarizasyon ve daha kaba kaplama kristalleri
- Uygun konsantrasyon: ?nce, yo?un kaplamalar elde edilir
3.2 Bile?ik ajanlar
Kompleks yap?c? madde, kompleks iyonlar olu?turmak i?in ana tuzdaki metal iyonlar?n? kompleksle?tirebilir. Basit iyon kaplama ??zeltileri iri taneler elde etme e?ilimindeyken, kompleks iyon kaplama ??zeltileri a?a??daki avantajlara sahiptir:
- Kompleks iyonlar ??zeltide sadece k?smen ??zünürler ve basit tuz iyonlar?ndan daha kararl?d?rlar
- Detayl? kaplamalar i?in büyük katodik polarizasyon olu?turur
- Yayg?n olarak kullan?lan kompleks yap?c? maddeler: siyanür, pirofosfat, aminotriasetik asit, vb.
3.3 ?lave tuzlar (iletken tuzlar)
Bir ??zeltinin elektrik iletkenli?ini art?ran ve ana tuz metal iyonunu karma??k hale getirmeyen alkali metal veya toprak alkali metal tuzlar?:
- Yayg?n olarak kullan?lan iletken tuzlar: sodyum sülfat (Na?SO?), magnezyum sülfat (MgSO?), amonyum tuzlar?
- Fonksiyon: Derin kaplama kabiliyetinin, dispersiyon kabiliyetinin ve ince kaplama tabakas?n?n elde edilmesinin iyile?tirilmesi.
- Not: ?ok yüksek bir seviye di?er tuzlar?n ??zünürlü?ünü azaltabilir
3.4 Anot aktivat?rü
Anot aktivasyonunu te?vik eden, anodun pasifle?meye ba?lad??? ak?m yo?unlu?unu art?ran ve anodun normal ??zünmesini sa?layan maddeler:
- Etki: Negatif anodik potansiyel (anodik depolarizasyon)
- Yayg?n maddeler: halojenür iyonlar?, amonyum tuzlar?, tartratlar, tiyosiyanatlar, sitratlar
3.5 Katk? Maddeleri
Elektriksel ?zellikleri ?nemli ?l?üde de?i?tirmeyen ancak kaplama ?zelliklerini ?nemli ?l?üde de?i?tirebilen maddeler:
- ??ne deli?i ?nleyici ajan: ?rne?in yüzey gerilimini azaltmak i?in ?slat?c? maddeler
- buhar bast?r?c?: Zararl? gazlar?n ka????n?n azalt?lmas?
- durulama maddesi: Parlak kaplama elde edildi
- tesviye maddesi: Mikroskobik pürüzlü yüzeyleri doldurun
4. Kaplama kalitesini etkileyen ana fakt?rler
4.1 pH'?n Etkisi
pH etkileri:
- Hidrojen de?arj potansiyeli
- Alkali inklüzyonlar?n ??kelmesi
- Komplekslerin veya hidrürlerin bile?imi
- Katk? maddelerinin adsorpsiyon derecesi
Kaplama s?ras?nda pH artarsa, katot anottan daha verimli olur; pH dü?erse, bunun tersi do?rudur. Bir tampon eklenerek pH belirli bir aral?kta sabitlenebilir.
4.2 Katk? maddelerinin etkileri
?norganik katk? maddeleri: Metal ??kelmesini engellemek ve katodik polarizasyonu art?rmak i?in katot yüzeyine adsorbe edilen elektrolit i?inde yüksek oranda da??lm?? hidroksit veya sülfür kolloidleri olu?turur.
Organik katk? maddeleri:
- ?o?unlukla yüzey aktif maddeler, metallerin ??kelmesini engelleyen bir adsorpsiyon filmi olu?turmak i?in adsorbe edilir.
- Baz?lar? elektrolit i?inde kolloid olu?turur ve metal iyonlar? ile kompleks olu?turarak kolloidal-metal iyonik kompleksler olu?turur
4.3 Ak?m yo?unlu?unun etkisi
Her bir kaplama ??zeltisi, normal kaplama i?in bir dizi ak?m yo?unlu?una sahiptir:
- ?ok dü?ük: Azalt?lm?? katodik polarizasyon, kaba kaplama kristalleri veya hatta hi? kaplama olmamas?
- UYGUNLUK: Artan katodik polarizasyon, daha ince kaplama taneleri
- fahi?: S?n?r ak?m yo?unlu?unun a??lmas?, süngerimsi, dendritik, "yanm??" ve kararm?? kaplamalarla kaplaman?n bozulmas?na neden olur.
Daha yüksek ak?m yo?unluklar?na, artan ana tuz konsantrasyonu, artan kaplama ??zeltisi s?cakl??? ve kar??t?rma ko?ullar? alt?nda izin verilir.
4.4 Ak?m dalga bi?iminin etkisi
Biriktirme süreci, katodik potansiyel ve ak?m yo?unlu?undaki de?i?ikliklerden etkilenir:
- ü? fazl? tam dalga do?rultulmu? ve düzenlenmi? DC: Kaplama organizasyonu üzerinde neredeyse hi? etkisi yoktur
- tek fazl? yar?m dalga (fizik): krom tabakas?na parlak olmayan koyu gri bir renk verir
- tek fazl? tam dalga (fizik): Pirofosfat bak?r ve bak?r-kalay ala??m? kaplamalar?n parlat?lmas?
4.5 S?cakl???n etkisi
- Is?tman?n avantajlar?: Difüzyonu h?zland?r?r ve konsantrasyon polarizasyonunu azalt?r; tuz ??zünürlü?ünü art?r?r ve iletkenli?i ve dispersiyonu iyile?tirir; ak?m yo?unlu?unun üst s?n?r?n? yükseltir ve verimlili?i art?r?r
- Is?nman?n dezavantaj?: Elektrokimyasal polarizasyonu azalt?r ve kristalleri kabala?t?r?r; partikül dehidrasyonunu h?zland?r?r ve iyon ve katot yüzey aktivitesini art?r?r
4.6 Kar??t?rman?n etkileri
- Azalt?lm?? katodik polarizasyon: Tanelerin kabala?mas?
- Ak?m yo?unlu?unun üst s?n?r?n? art?r?n: Artan üretkenlik
- Geli?tirilmi? tesviye maddesi etkisi
5. ?n kaplama i?lemi
?n kaplama i?lemi, kaplama tabakas?n?n yap??ma gücünü ve kalitesini do?rudan etkiler, b?ylece kaplanan par?alar?n yüzeyi iyi bir fini?e sahip olur, pürüzlülü?ü, düzensizli?i, korozyon ürünlerini ve kiri giderir.
5.1 Mekanik ta??ma
Cilal?: A??nd?r?c? par?ac?klar?n keskin k??elerini kullanarak bir ta?lama makinesinde i? par?as?n?n yüzeyindeki ?izikleri, torna b??a?? ?izgilerini, kum deliklerini, ?apaklar? ve korozyon ürünlerini a??nd?r?n.
parlatmak: Ta?lama ile b?rak?lan a??nd?r?c? izleri ortadan kald?r?n, b?ylece i? par?as?n?n yüzeyi kimyasal parlatma, elektrokimyasal parlatma, mekanik parlatma dahil olmak üzere ayna benzeri bir parlakl??a sahip olur.
kumlanm??: Bas?n?l? hava, kuru kuvars kumu, ?elik kumu veya nehir kumunu, ?apaklar?, oksitlenmi? cildi ve kaynak topaklar?n? gidermek i?in i? par?as?n?n yüzeyine püskürtülen bir kum ak??? olu?turmak üzere tahrik etmek i?in itici gü? olarak kullan?l?r.
5.2 Ya? Alma
?? par?as?n?n yüzeyindeki ya? kirlili?i, kaplama ??zeltisinin alt tabakadan izole olmas?na neden olabilir ve kaplama tabakas?n?n birikmesini etkileyebilir:
- solvent ya? alma: Gresin organik ??zücüler ile ??zülmesi
- kimyasal ya? giderme: Sabunla?t?rma ve kül suyu ile emülsifikasyon
- Elektrokimyasal ya? giderme: Elektrot olarak i? par?as?, ya?dan ar?nd?rmaya yard?mc? olmak i?in kabarc?klar üretir
5.3 A??nd?rma
Metal yüzeylerden oksitleri ??karmak i?in i? par?alar?n?n asit, asidik tuz veya alkali ??zeltilerde i?lenmesi.
6. Yayg?n kaplama türleri ve uygulamalar?
6.1 Galvanizleme
hedef?inkonun standart elektrot potansiyeli (-0.76V) demirinkinden daha negatiftir ve demir i?in anodik bir kaplamad?r, kurban anodik koruma ile demir ve ?eli?in korozyonunu ?nler.
??lem türü:
- Asit kaplama ??zeltisi(?inko sülfat bazl?): dü?ük maliyet, yüksek ak?m verimlili?i, kararl? ??zelti, dü?ük toksisite, ancak zay?f dispersiyon yetene?i, kaba kristalizasyon, basit ?ekilli i? par?alar? (?elik teller, ?elik plakalar) i?in uygun
- Alkali kaplama ??zeltisi: ?yi e?it kaplama yetene?i, tiyoüre eklenmesi parlak kaplama tabakas? elde edebilir, ancak siyanür ?ok toksiktir
- si?yanür y?ntemi?: Düzgün, iyi yap??m?? kaplamalar elde edilebilir.
yeniden i?leme:
- dehidrojenasyon: Hidrojen gevrekle?mesini ve i? gerilmeleri gidermek i?in 200°C'de 2 saat ?s?tma
- mat yüzey: Geli?tirilmi? parlakl?k
- pasivasyon: Korozyon direncini art?rmak i?in kromik asit ve tuzlar? ??zeltilerinde kromat filmlerinin olu?turulmas?
6.2 Bak?r kaplama
?ZELL?KLERBak?r?n potansiyeli demirinkinden daha pozitiftir ve ?elik üzerine bak?r kaplama, koruyucu bir dekorasyon olarak tek ba??na kullan?lamayan katodik bir kaplamad?r.
ana uygulama:
- ?ok katmanl? kaplama i?in taban veya ara katman
- ?elik Par?alar?n Karbürizasyonunu ?nleme
- bask?l? devre kart?
- Plastik Kaplama
- elektroform kal?b?
??lem türü:
| T?POLOJ? | vantage | Dezavantajlar |
|---|---|---|
| Bak?r sülfat kaplama | Basit bile?im, yüksek ak?m verimlili?i, kararl? ??zelti, zararl? gazlar yok | Zay?f homojenle?tirme yetene?i |
| Siyanür ile kaplanm?? bak?r | Tekdüzelik ve iyi yap??ma | akut zehir |
| Pirofosfat bak?r kaplama | — | — |
| Tam Parlak Asit Bak?r Kaplama | Parlak kaplama elde edilebilir | Parlat?c? eklemeniz gerekiyor |
| Bak?r Floroborat Kaplama | — | — |
6.3 Krom kaplama
karakterizasyon: Krom, güzel bir parlakl??a, korozyon direncine, yüksek sertli?e, dü?ük sürtünme katsay?s?na, yüksek yans?t?c?l??a ve iyi ?s? direncine sahip hafif mavimsi, gümü?i beyaz bir metaldir.
ana tip:
- Dekoratif-Koruyucu Krom Kaplama: Estetik bir g?rünüm kazand?r?r
- Sert krom kaplama (a??nmaya dayan?kl? krom): Yüzey sertli?ini art?r?n
- Sütlü Krom: Otomotiv, u?ak ve gemi par?alar? i?in
- Oluklu deliklerin krom kaplamas?: ??ten yanmal? motor ve kompres?r piston segmanlar? i?in a? ?atlaklar?n? geni?letmek ve ya?lama ya??n? depolamak i?in kaplamadan sonra anodik oluk i?lemi
Süre? ?zellikleri:
- Elektrolitin ana bile?eni, kromik asit ve dikromik asit olu?turmak üzere suda ??zünen kromik anhidrittir (CrO?).
- Silikoflorik asit krom kaplama üzerinde aktive edici bir etkiye sahiptir ve ak?m verimlili?ini art?r?r
- Daha iyi ?evre korumas? i?in ü? de?erlikli krom kaplama ??zümü geli?tiriliyor
6.4 Nikel kaplama
karakterizasyonNikel, yüksek sertli?e, manyetik ?zelliklere sahip, iyi bir parlakl?kta cilalanmas? kolay, havada pasifle?tirilmi? bir film olu?turan ve iyi korozyon direncine sahip beyaz bir metaldir.
cihaz:
- yüzey kaplama
- ?ok katmanl? kaplama i?in taban veya ara katman
Ana kaplama banyo tipleri:
- "Watt" tipi kaplama banyolar? (en yayg?n kullan?lan)
- Sülfamik asit kaplama banyosu
- Floroborat kaplama banyosu
Parlak Nikel Kaplama: Birincil parlat?c?lar, ikincil parlat?c?lar vb. olarak s?n?fland?r?lan parlat?c?lar?n eklenmesi.
6.5 Gümü? kaplama
karakterizasyon: Minimum diren?, kaynaklanmas? kolay, elektronik, ileti?im, elektrikli ev aletleri, enstrümantasyon endüstrisinde yayg?n olarak kullan?l?r, temas direncini azalt?r, kaynak performans?n? art?r?r.
uyar?:
- Gümü?, sülfürlerin veya halojenürlerin varl???nda parlakl???n? kaybetme ve kararma e?ilimindedir, bu da i?lem sonras? (kimyasal pasivasyon, elektrokimyasal pasivasyon, de?erli metallerle kaplama, organik filmlerle emprenye etme) gerektirir.
- Bak?r ve ala??mlar? gümü? kapland???nda, gümü?ün standart elektrot potansiyeli (+0,799V) bak?rdan daha yüksek oldu?undan ve bir yer de?i?tirme reaksiyonu meydana gelece?inden ?zel yüzey haz?rl??? gerekir:
- gümü? emdirilmi?: Dü?ük konsantrasyonda gümü? tuzu + yüksek konsantrasyonda kompleks yap?c? madde
- ?nceden gümü?lenmi?: Yüksek konsantrasyonda kompleks yap?c? madde + dü?ük konsantrasyonda gümü? tuzu
- Nikel Kaplama ?ncesi
6.6 Alt?n kaplama
karakterizasyon: Yüksek kimyasal stabilite, yayg?n asitlerde ??zünmez (aqua regia'da ??zünür), renk bozulmas?na kar?? gü?lü diren?, uzun süreli parlakl?k.
cihaz:
- Tak?lar, sofra tak?mlar?, el sanatlar?
- ?ipler, elektronik bile?enler, bask?l? devre kartlar?, entegre devreler
Kaplama ??zeltisi tipi?ki ana kategori: siyanürlü kaplama ??zeltisi ve siyanürsüz kaplama ??zeltisi.
6.7 Kadmiyum kaplama
Esas olarak ?elik yüzeylerin korozyona kar?? korunmas? i?in kullan?l?r.
6.8 Ala??m kaplama
?ki veya daha fazla metal, gerekli yap? ve ?zelliklere sahip bir kaplama olu?turmak i?in katot üzerinde ayn? anda biriktirilir. ?u anda, kaplanabilen yakla??k iki yüz ?e?it ala??m bulunmaktad?r.
Birlikte biriktirme ko?ullar?:
- En az bir metal, tuzlu su ??zeltisinden ayr? olarak biriktirilebilir
- ?ki metalin ??kelme potansiyelleri birbirine ?ok yak?n olmal?d?r.
Ya??? potansiyellerini birbirine yakla?t?racak ?nlemler:
- Metal iyonu konsantrasyonunun de?i?tirilmesi (daha negatif potansiyele sahip metal iyonlar?n?n konsantrasyonunun art?r?lmas? ve daha pozitif potansiyele sahip metal iyonlar?n?n konsantrasyonunun azalt?lmas?)
- Kompleks yap?c? maddelerin kullan?m? (daha pozitif metaller i?in ??kelme potansiyelini daha negatif hale getirmek i?in)
- Uygun katk? maddelerinin kullan?m? (metal ??kelme potansiyelinin modifikasyonu)
Yayg?n Ala??m Kaplama:
- ?inko-nikel ala??m?: Korozyon direnci, 10%'den fazla nikel i?erdi?inde galvanize g?re 3 kattan fazla ve yakla??k 13% i?erdi?inde 5 kattan fazla daha yüksektir.
- ?inko-demir ala??m?Pasifle?tirilmesi kolay de?ildir, fosfatlanmas? kolayd?r, boyaya iyi yap???r
- nikel-demir ala??m?: ?yi tesviye etkisi, nikel kaplamadan daha iyi sertlik ve tokluk, 15-50% nikel tasarrufu.
- Di?erleri: nikel-fosfor, nikel-?inko, nikel-kalay, bak?r-kalay, bak?r-?inko (pirin?), kalay-kur?un, kalay-?inko, kalay-nikel, vb.
7. Kaplamadaki yayg?n kusurlar ve tedavi y?ntemleri
7.1 ??ne delikleri ve ?ukurlar
i?ne deli?i: Katot yüzeyindeki belirli noktalarda elektrodepozisyon i?leminin engellenmesinden kaynaklanan, kaplanm?? bir tabakan?n yüzeyinden alttaki veya ana metale kadar uzanan kü?ük bir g?zenek.
pockmark: Metal bir yüzeyde olu?an kü?ük bir ?ukur veya delik.
Nedenler:
Gaz i?ne deli?i pockmarklar?:
- Levha yüzeyinde kü?ük hava kabarc?klar?n?n adsorpsiyonu, hava kabarc?klar?n?n yeri kaplanamaz.
- Kabarc?klar?n kayna??: ??zeltide a??r? doymu? gaz, kaplama i?lemi s?ras?nda hidrojen ??kelmesi
- Hidrojen kabarc?klar? her zaman tutulur → i?ne delikleri; aral?kl? tutma → ?ukurlar
Gaz olmayan i?ne deli?i pockmarklar?:
- Alt tabaka kusurlar?: Kal?p hassasiyeti, kal?plama süreci, da??t?m düzensizlikleri
- zay?f ?n i?lem: Art?k ya? damlac?klar?, oksitler, toz, parlatma pastas?
- Ask? sorunlar?: Dü?ük iletkenlik gücü, ablatif ar?zalara neden olur
- Kaplama ??zeltisinin dü?ük performans?: Uygun olmayan ana tuz konsantrasyonu, ?ok yüksek klorür iyonlar?, parlakl?k maddesi bozuklu?u, ?ok az yüzey aktif madde
- Kaplama ??zeltisi kontaminasyonu: Nikel, fosfor, tek de?erlikli bak?r, toz, organik madde gibi safs?zl?klar
- su kalitesi temiz de?il: Ask?da madde, ince tiftik, toz
- hava kayna??n?n temiz olmamas?: Safs?zl?klar? getirmek i?in hava kar???m?
- Dü?ük filtrasyon verimlili?i: Yetersiz ak?? ve kartu? tutma kapasitesi
- Anot sorunlar?: Saf olmayan anotlar, y?rt?k anot torbalar?
- Yanl?? yerle?tirilmi? so?utma borular?: Bipolar olaylar?n olu?umu
Tedavi:
- Yüzey gerilimini azaltmak i?in uygun miktarda ?slat?c? madde (?rn. sodyum dodesil sülfat) ekleyin.
- ?alkalama kullan?m? (katot hareketi, hava ?alkalama)
- Geli?tirilmi? ?n ar?tma temizli?i
- Kaplama ??zeltisinin düzenli olarak filtrelenmesi
- Anotlar? temiz ve sa?lam tutun
7.2 Pürüzlülük ve ?apaklar
pockmarked: Kaplama tabakas?, kaplama ??zeltisinde as?l? kalan ince kat?lar?n hapsolmas?ndan kaynaklanan ?ok say?da yo?un, ince, kü?ük nokta benzeri ??k?nt?lara sahiptir.
rougher: ??plak g?zle g?rülebilen daha büyük ??k?nt?lar, neden olur:
- Kaplama katman?nda anormal iri kristallerin olu?umu: ana tuzdaki metal iyonlar?n?n indirgenme oran? ?ok h?zl?d?r ve ?ekirdeklenme oran? büyüme oran?ndan daha kü?üktür.
- Mekanik kirlilikler i? par?as?na batar ve kapsüllenir.
?apaklar?n nedenleri:
- Serbest sodyum siyanür ?ok dü?ük: ?ok h?zl? bak?r birikimi, koyu k?rm?z?ms? tabaka, derin kaplama kabiliyetinde azalma
- ?ok fazla bak?r: Kristal dokunun kabala?mas?
- Serbest sodyum hidroksit ?ok yüksek veya ?ok dü?ük:
- ?ok yüksek: kalay?n ??kelmesi zor, koyu k?rm?z? kaplama tabakas?
- ?ok dü?ük: Stannat?n hidrolizi meta-stannik asit ??kelmesine neden olarak yukar? y?nde pürüzlülü?e yol a?ar.
- A??r? ak?m yo?unlu?u: Katot ucunda dendritik kaplama
- A??r? iki de?erlikli kalay: ?ok h?zl? biriktirmeden kaynaklanan pürüzlülük
- Kaplama ??zeltisinin bulan?kl???: Par?ac?k kal?nt?lar?
7.3 "Yanm??" kaplamalar
tan?mlamak: A??r? ak?m yo?unluklar?nda olu?an, genellikle oksit veya di?er safs?zl?klar? i?eren, dü?ük kaliteli, koyu renkli, pürüzlü, gev?ek tortu.
gerek?e:
- Ana tuzdaki dü?ük metal iyonu konsantrasyonu
- Metal iyonlar?n?n ana tuzdan bo?alt?lmas?ndaki zorluk ve H? bo?alt?mlar?ndan kolay hidrojen ??kelmesi
- Katot arayüzünde yüksek pH
- Kaplamada daha fazla bile?ik hapsolur
8. Kaplama ve banyo performans? i?in test y?ntemleri
8.1 Kaplama ??zeltisi performans testi
| Test ??eleri | tan?mlamak | Yayg?n y?ntemler |
|---|---|---|
| Merkezi olmayan kapasite | Biriktirilen metalin katot yüzeyinde e?it olarak da??lma yetene?i | Uzak ve yak?n katot y?ntemi (Harlem tank?), bükülmü? katot y?ntemi, Hall tank? y?ntemi |
| Kapsama kapasitesi(derin kaplama kabiliyeti) | Biriktirilen metalin katot yüzeyinin tamam?n? kaplayabilmesi | Dik a??l? katot y?ntemi, sondaj deli?i y?ntemi |
| Mevcut verimlilik | Toplam elektrik tüketiminin yüzdesi olarak metallerin biriktirilmesi i?in kullan?lan elektrik oran? | voltametre y?ntemi |
| Tesviye kapasitesi | Kaplama ??zeltisinin mikroskobik pürüzlü yüzeyleri doldurma yetene?i | mikro ?ekillendirme |
| Ak?m yo?unlu?u aral??? | Normal kaplama elde etmek i?in ak?m yo?unlu?u aral??? | Hall oluk testi |
8.2 Kaplama Performans Testleri
| Test ??eleri | tan?mlamak | Yayg?n y?ntemler |
|---|---|---|
| ba?lay?c? kuvvet | Kaplaman?n alt tabakaya yap??ma mukavemeti | ?ekme soyma testi, e?e testi, ?s? testi (11 y?ntem) |
| kal?nl?klar | Kaplama kal?nl??? | Tahribats?z: manyetik y?ntem, girdap ak?m? y?ntemi Y?k?c?: metalografik, anodik ??zünme (galvanik/kulometrik) |
| g?zeneklilik | Kaplaman?n birim alan? ba??na ortalama g?zenek say?s? | Filtre ka??d? y?ntemi, macun y?ntemi, perfüzyon y?ntemi |
| korozyon di?renci? | Kaplaman?n korozyona kar?? direnci | Tuz püskürtme testi |
9. Elektrokaplama proses ekipmanlar?
9.1 Ask?lar ve ba?lant?lar
Ask?lar?n rolü:
- Sabit kaplama
- Ak?m?n kaplanan her par?adan e?it olarak ge?ti?inden emin olun
9.2 Yerelle?tirilmi? koruma
Kaplama gerektirmeyen alanlar i?in metalik olmayan malzemelerle sarma veya kaplama amac?:
- Ak?m? par?a üzerinde yo?unla?t?rarak tüketimi azalt?r ve maliyet tasarrufu sa?lar
- Verimlili?i ve ask? ?mrünü art?r?n
- Par?alar?n ?izimlere uygun oldu?undan emin olun
Yayg?n olarak kullan?lan malzemeler: polivinil klorür bant, vb.
9.3 Yard?mc? Elektrotlar
Kaplanan tabakan?n e?it kaplama kabiliyetinin ve derin kaplama kabiliyetinin iyile?tirilmesi.
10. Elektrokaplama at?k su ar?t?m?
Elektrokaplama at?k suyu, de?arj standartlar?n? kar??lamak i?in ar?t?lmas? gereken a??r metaller (Cr, Ni, Cu, vb.) ve toksik maddeler i?erir.
Yayg?n tedaviler:
- kimyasal ??kelme
- iyon de?i?tirme y?ntemi
- Membran Ay?rma Teknolojisi
- buharla?ma ve konsantrasyon
- biyolojik ar?tma
11. ?e?itli kaplama türlerini ??karma y?ntemleri
| KAPLAMA | Hizmetten ??karma ??zümünün formülasyonu | ge?ici | Not |
|---|---|---|---|
| bak?rlama | 1000ml/L nitrik asit + 45g/L sodyum klorür | 60-70°C | ?? par?as?n?n yüzeyine su girmesine izin verilmez |
| nikel kaplama | 50% Nitrik Asit | — | — |
| krom katman | 100-150 ml/L hidroklorik asit | — | — |
| galvanizleme | 650-680 ml/L hidroklorik asit veya 450-500 ml/L nitrik asit veya sodyum hidroksit | — | — |
| gümü? kaplama | 50ml/L hidroklorik asit + 950ml/L sülfürik asit | — | — |
| yald?zl? | Sodyum hidroksit 10-20g/L + Potasyum siyanür 50-100g/L | — | — |
12. S?k?a Sorulan Sorular (SSS)
1. Elektrokaplama ve elektroform aras?ndaki fark nedir?
Elektrokaplama, bir alt tabakan?n yüzeyinde ince metal tabakalar? (birka? mikron ila onlarca mikron) biriktirirken, elektroformlama kal?n metal tabakalar? (milimetre ?l?e?inde) biriktirir ve ayr? bir i? par?as? olu?turmak i?in bunlar? alt tabakadan ay?r?r.
2. Kaplama ??k?yor mu? Nas?l ?nlenir?
S?y?rma genellikle k?tü ?n i?lem, uygun olmayan ak?m yo?unlu?u ve kaplama ??zeltisinin kirlenmesinden kaynaklan?r. Temizleme, aktivasyon ve proses parametrelerinin s?k? kontrolü ile ?nlenebilir.
3. Kaplama renkleri ?zelle?tirilebilir mi?
Olabilir. ?rne?in, krom kaplama parlak krom ve siyah krom olarak mevcuttur; ?inko kaplama renkli, mavi-beyaz ve siyah olarak pasifle?tirilebilir; ve ala??m kaplama farkl? renklerde (?rne?in pirin? renkleri) elde edilebilir.
4. Kaplama maliyeti nas?l hesaplan?r?
?? par?as? alan?, kaplama türü, kal?nl??? ve parti boyutuna g?re kapsaml? fiyat teklifi. Ana maliyetler aras?nda kimyasallar, gü? tüketimi, i??ilik, at?k su ar?tma yer al?r.
5. Elektrokaplama insanlar i?in zararl? m?d?r?
Normal kullan?mda kaplanm?? par?alar zarars?zd?r. Bununla birlikte, üretim süreci kimyasallar i?erir ve s?k? koruma, KKD giyilmesi ve havaland?rman?n sa?lanmas? gerekir.
6. Paslanmaz ?elik kaplanabilir mi?
Evet, ancak yüzey pasivasyon filmini ??karmak i?in ?zel aktivasyon (?rn. fla? nikel kaplama) gereklidir.
7. Elektrokaplama tabakas?n?n tipik kal?nl??? nedir?
Dekoratif kaplama 0,5-5μm, fonksiyonel kaplama 5-50μm, sert krom 100μm veya daha fazlas?na kadar.
8. Kaplaman?n kalitesini nas?l test edebilirim?
Yayg?n olarak kullan?lan kal?nl?k ?l?erler, yap??ma ?izik testleri, tuz püskürtme testleri, g?zeneklilik testleri.
9. Elektrokaplama ile kimyasal kaplama aras?ndaki fark nedir?
Elektrokaplama harici bir gü? kayna?? gerektirir ve kaplama tabakas? daha saft?r; kimyasal kaplama indirgeyici maddenin otokatalizine dayan?r ve kaplama tabakas? tek tiptir (?zellikle k?r delikler ve karma??k ?ekiller i?in uygundur).
10. Elektrokaplamadan sonra ba?ka bir i?lem gerekli mi?
Gereksinimlere ba?l? olarak: korozyon direncini art?rmak i?in pasivasyon, korumay? art?rmak i?in s?zd?rmazl?k, ge?ici pas ?nleme i?in ya?lama, hidrojen gevrekli?ini ortadan kald?rmak i?in dehidrojenasyon.
11. Hidrojen gevrekle?mesi nedir? Nas?l ?nlenebilir?
Hidrojen k?r?lganl???, hidrojen atomlar?n?n matrise nüfuz etti?i ve malzemenin k?r?lgan hale gelmesine neden oldu?u bir olgudur. Dehidrojenasyon ile ortadan kald?r?labilir (?rne?in galvanizlemeden sonra 2 saat boyunca 200°C'de ?s?tma).
12. Elektrolitin pH de?eri neden ?nemlidir?
pH hidrojen de?arj potansiyelini, kompleks stabilitesini, katk? maddesi adsorpsiyonunu ve kaplama kalitesini etkiler. Optimum aral?kta kontrol edilmesi gerekir.
13. Anot aktivat?rü nedir?
Anot aktivasyonunu te?vik eden, anodun pasifle?meye ba?lad??? ak?m yo?unlu?unu art?ran ve anodun düzgün bir ?ekilde ??zünmesini sa?layan maddeler, ?rne?in halojenür iyonlar?.
14. Kaplamada neden i?ne delikleri olu?ur?
Metal, esas olarak hava kabarc??? adsorpsiyonu veya yüzey kirlili?i nedeniyle burada biriktirilemez. Islat?c? maddeler eklemek ve kar??t?rmak bunu iyile?tirebilir.
15. Galvanizlemeden sonra neden pasifle?tirme yap?lmal?d?r?
?inko tabakas?n?n yüzeyinde korozyon direncini art?ran ve ayn? zamanda farkl? renk g?rünümlerinin elde edilmesini sa?layan bir kromat d?nü?üm filmi olu?turur.
13. Sonu?
?nemli bir yüzey i?leme teknolojisi olan elektrokaplama, modern endüstride merkezi bir konuma sahiptir. Temel korozyon ?nleyici dekorasyondan i?levsel uygulamalara kadar, kaplama süre?leri sürekli olarak geli?mekte ve yenilenmektedir. Uyumlu ve profesyonel bir kaplama tedarik?isi se?mek ?ok ?nemlidir ve yeterlilik sertifikas?na, teknik ekipman?na ve ?evresel uyumlulu?una dikkat edilmesi gerekir.
Giderek daha s?k? hale gelen ?evresel düzenlemelerle birlikte, ye?il kaplama teknolojileri (ü? de?erlikli krom kaplama, siyanürsüz kaplama, kapal? d?ngü su ar?tma) geli?imin y?nü haline gelmi?tir. Kaplama ilkelerinin, süre? kontrolünün ve kalite y?netiminin derinlemesine anla??lmas?yla, gereksinimleri kar??layan yüksek kaliteli kaplama elde edilebilir.





















