Металлдар мен құймалар арқылы электрхимиялық қаптамалар алудың технологиясы
жүктеу/скачать 1,78 Mb. Pdf көрінісі
|
Все лекции по Гальвантехника
| 1.3
Гальваникалық қаптамалардың жіктелуі мен қолдану салалары Функционалды қасиетіне байланысты қаптамаларды декаративті, қорғанышты және арнайы деп бөлуге болады. Бұлай бөлу жағдайға байланысты мысалы декаративті қаптама қорғаныш қызметін де атқарады, ал арнайы қаптама қорғаныш та және декаративті қызмет атқарады. Негізгі декаративті қаптаманың параметрі: түсі мен фактурасы. Фактуралар күңгірт, жылтыр, тегіс және бұдыр болады. Гальваникалық қаптамалардың негізгі міндеті коррозиядан қорғау. Егер қаптама қабаты кеуекті емес және біртұтас болса, кез – келген қаптама бұйымды коррозиядан қорғайды. Бірақ қаптама әрқашан тасымалдану барысында бүлінеді және олардың қорғаныс қасиеті бүлінген орындағы процеспен анықталады. Қорғаныс сипатына байланысты анодтық және катодтық қаптамалар деп бөлуге болады. Егер белгілі коррозиялық ортада негіз (қаптайтын затымыз) емес қаптама еритін болса, онда анодтық деп аталады, егер негіз (қаптайтын зат) ерісе, онда катодтық қаптама болып табылады. Мысал ретінде темір пластинкасына мырыш гальваникалық қаптамасы алынса (сурет 1 а). Егер қаптаманың белгілі бір беткі аймағы бүлінсе, бүлінген аймақта ылғалдың әсерінен гальваникалық элемент немесе екі электрод тікелей қосылып гальваникалық жұп пайда болады, ал электролит ретінде атмосферадағы ылғал құрамды сулы тұзды ерітінді болады. Бұл жағдайда мырыш Zn 2+ - иондарын түзе отырып ериді, ал электрон темір арқылы ауадағы оттегіне немесе қышқылдық ортада сутегіне қосылады. Коррозия нәтижесінде темір бүлінбейді, оның сыртын қаптаған мырыш ерітіндіге көшеді. Осыған байланысты болатты бұйымдарды корозиядан қорғауда мырыш қаптамалары кең қолданылады. Екінші процесс – егер темірге қалайы қаптамасы қондырылған бұйымның бүлінуін қарастырсақ (сурет 1 б). Темір потенциалы қалайы потенциалына қарағанда электртерістілеу, сондықтан гальваникалық элементте темір Fe 2+ - ионын түзе отырып ериді. Сонымен темір бұл аймақтарда бүлінеді. Бұл жағдайда қалайы қаптамасы катодтық қаптамаға жатады және бұл жағдайда темірді коррозиядан қорғау, тек кеуек және жарықтары болмаған жағдайда ғана жүзеге асады. Катодтық қаптамаларға сонымен қатар мыс, хром, қорғасын, асыл металдар қаптамалары жатады. Анодтық немесе катодтық қаптама болуы жабылған бұйымның қандай ортада болуына байланысты. 1- сурет Жоғарыда келтірген мысалымыз өндірістік бұйымның кәдімгі атмосфералық жағдайда тасымалдағандағы жие кездесетін жағдай. Мысалы темірді мырышпен қаптағанда ыстық судан коррозиядан қорғамайды, себебі мырыштың потенциалы оң болады. Қаптаманың қорғаныс қасиетін артыру үшін көп қабатты қорғаныс-декаративті қаптамалар қолданылады. Мысалы, екі қабатты-мыс-никель, никель-никель, никель-хром, үш қабатты мыс-никель-хром т.б. кеуектерді жабады. Қорғаныс және қорғаныс – декаративті қаптамалардан басқа бұйымның бетіне белгілі қасиет беріп отыру үшін, атап айтқанда- тұрақтылық, қаттылық, электрөткізгіштік, магниттік қасиетін артыру үшін және т.б. Айта кететін жайт, бір ғана қаптама әртүрлі мақсатқа қолданылады. Мысалы, хром қаптамасын тек қана қорғаныш-декаративті мақсатқа емес, сонымен қатар тұрақтылығын және қаттылығын жоғарлату үшін қолданылады. Кадмий қаптамасын теңіз атмосферасындағы тұманда ғана емес, ою-өрнек жасайтын бұйымдардың тығыздылығын (герметичность) қамтамасыз ету үшін қолданылады. Арнайы қасиетері бойынша қаптамаларды бірнеше топқа бөлуге болады: физика – механикалық, физикалық, физика – химиялық және т.б. Физика – механикалық қасиетіне қаптаманың төзімділігі және антифрикционды сипаттамалары жатады. Қаптамалардың ішінде өте жоғары қаттылық пен төзімділікке ие, кең таралған хромды қаптама болып табылады. Көлік құрылысында поршенды доңғалақтарда кеуекті хромдау көп қолданады. Жоғары беттік қаттылық пен төзімділікке ие қаптамалар: қатты хром, никель, никель – фосфатты қаптамалар, алюминийдегі қалың қабатты оксидтік қабыршақтар. Антифрикционды қаптамалар қымбат және тапшы түсті металдарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Бұл мақсатта қолдануға болатын қаптамалар: қалайы, қорғасын мен оның құймасы, сондай – ақ, эмульсия мен маймен сіңірілген фосфатты қаптамалар. Физикалық қасиетіне жылу–, электр–, жарық– сияқты техникалық қасиеттер жатады. Жоғары температура әсеріне қарсы (1000 о С – қа дейін) хромды қаптайды, 600 - 700 о С температурада газды коррозиядан қорғау үшін хром немесе никель қаптамалары қолданылады. Олар өте тиімді комбинирлі қаптама болып табылады. Электр техника, автоматика және радиоэлектрониканың өте қарқынды дамуына байланысты қаптамалардың электр техникалық қасиеттері кең қолданылуда. Солардың көмегімен әртүрлі материалдар жоғары электрөткізгіштікке немесе магниттік сияқты т.б. сипаттамаларға ие болуда. Электрөткізгіштік қасиетті арттыру үшін мысты, күмісті, кейбір жағдайларда алтынды, палладийлі және родийлі қаптамалар қондырады. Қыздырғыш элементтер ролін хром – темір, хром – никель құймалары атқарады. Техникада фермо – магнитті қасиеті бар қаптамалар маңызды роль атқарады. Оларға темір – никель, кобальт – никель, кобальт – фосфор және т.б. жатады. Қыздырғыш аспаптардың негізгі сипаттамасы жарық сіңіргіш, шағылыстырғыш қабілеттері болып табылады. Жоғары шағылыстырғыш қабілетке рефлекторлар мен айналар ие. Бұл жағдайда күміс немесе хром қондырады. Кейбір оптикалық аспаптар жарықты толық жұту қажет болады, бұл мақсатта қара хром немесе қара никель қолданылады. Физика – химиялық арнайы қасиетке әртүрлі майларды ұстайтын және сіңіретін қабілеті бар сорбциялық жатады. Мұндай қасиетті оксидті және фосфатты қабыршақтар, сондай - ақ хром мен темірдің кеуекті қаптамалары атқарады. |