Pengenalan ringkas kepada salutan penyaduran komposit maju yang dibangunkan sendiri
Penyaduran komposit adalah jenis penyaduran elektrik baru yang dibangunkan pada tahun 1920-an, dan paten pertama tidak muncul sehingga tahun 1949. Ini adalah komposit berlian American Simos (Simos) menggunakan berlian dan nikel co-deposition untuk membuat alat pemotong. teknologi penyaduran. Sejak itu, penyaduran komposit telah memenangi perhatian juruteknik penyaduran elektrik di pelbagai negara, dan penyelidikan dan pembangunan telah sangat aktif. Hari ini, ia telah menjadi cawangan teknologi penyaduran elektrik yang sangat penting.
Ciri-ciri penyaduran komposit adalah untuk mendepositkan zarah dengan pelbagai fungsi ke dalam lapisan salutan sebagai matriks untuk mendapatkan lapisan salutan dengan fungsi ciri zarah. Zarah-zarah yang berbeza digunakan, terdapat salutan tahan haus, salutan anti geseran, salutan pemotongan kekerasan tinggi, salutan pendarfluor, salutan komposit bahan khas, salutan nano-komposit, dan lain-lain.
Hampir semua jenis penyaduran boleh digunakan sebagai mandi asas untuk penyaduran komposit, termasuk penyaduran logam tunggal dan penyaduran aloi. Walau bagaimanapun, mandi asas yang biasa digunakan untuk penyaduran komposit kebanyakannya penyaduran nikel. Baru-baru ini, terdapat juga salutan komposit berdasarkan zink dan penyaduran aloi untuk pengeluaran sebenar.
Pada hari-hari awal, zarah komposit terutamanya bahan tahan haus, seperti silikon karbida, alumina, dan lain-lain, dan kini ia dibangunkan menjadi salutan komposit dengan pelbagai fungsi. Terutama sejak kemunculan konsep nanometer, salutan komposit yang dipanggil bahan nanocomposite telah muncul dari semasa ke semasa. Di sinilah salutan komposit mempunyai potensi yang besar.
2. Prinsip penyaduran elektrik komposit
Penyaduran komposit, juga dikenali sebagai penyaduran pelapisan dan penyaduran inlay, adalah proses baru untuk salutan zarah pepejal salutan dalam salutan logam untuk meningkatkan prestasi salutan. Mengikut sifat zarah pepejal bersalut, salutan komposit dengan fungsi yang berbeza dihasilkan.
Dalam proses mengkaji penyaduran bersama penyaduran elektro komposit, Renxin telah mencadangkan tiga mekanisme pemendapan bersama, iaitu pemendapan bersama mekanikal, pemendapan bersama elektroforetik, dan penjerapan bersama penjerapan. Pada masa ini, teori penjerapan dua peringkat yang dicadangkan oleh NGuglielmi pada tahun 1972 diterima umum. Model yang dicadangkan oleh Guglielmi percaya bahawa permukaan zarah dalam larutan penyaduran dikelilingi oleh ion. Selepas mencapai permukaan katod, mereka mula-mula diserap secara longgar (lemah diserap) di permukaan katod. Ini adalah penjerapan fizikal dan proses yang boleh diterbalikkan. Zarah-zarah secara beransur-ansur memasuki permukaan katod dan kemudian dikebumikan oleh logam yang disimpan.
Rawatan matematik langkah penjerapan yang lemah dalam model ini mengambil bentuk isotermasi penjerapan Langmuir. Untuk langkah penjerapan yang kuat, dianggap bahawa kadar penjerapan zarah yang kuat berkaitan dengan liputan penjerapan lemah dan medan elektrik di antara muka antara elektrod dan penyelesaiannya. Beberapa kajian mengenai proses pemendapan bersama salutan komposit nikel-berlian tahan haus menunjukkan bahawa mekanisme pemendapan bersama nikel-berlian mematuhi model penjerapan dua langkah Guglielmi, dan langkah kawalan kelajuan adalah langkah penjerapan yang kuat. Setakat ini, elektrod komposit, seperti teknologi baru lain dan teknologi baru, jauh di hadapan teori dalam amalan, dan penyelidikan mengenai mekanismenya sentiasa berkembang.
3. Bahan tambahan untuk penyaduran komposit
Salutan matriks penyaduran komposit selalunya boleh menggunakan siri tambahan asal penyaduran jenis ini, seperti salutan komposit dengan penyaduran nikel sebagai pembawa, dan penyaduran nikel tekanan rendah boleh digunakan. Walau bagaimanapun, mengikut prinsip penyaduran elektro komposit, penyaduran komposit itu sendiri juga perlu menggunakan beberapa bahan tambahan untuk menggalakkan pemendapan bersama komposit dan zarah. Aditif ini termasuk pelaras prestasi elektrik zarah, surfaktan, antioksidan, penstabil, dan lain-lain mengikut fungsi mereka.
(1). Pelaras caj
Kerana pemendapan bersama zarah dan salutan di bawah tindakan medan elektrik adalah proses penting penyaduran komposit, menjadikan zarah dengan caj positif memberi manfaat kepada pemendapan bersama, tetapi kebanyakan zarah adalah neutral elektrik dan perlu dirawat untuk membuat permukaan menyerap zarah yang dikenakan secara positif. Sesetengah ion logam seperti Ti+, Rb+, dan lain-lain boleh diserap pada permukaan alumina untuk membentuk zarah dengan caj positif, yang bermanfaat untuk bersama-sama dengan salutan. Garam kompleks dan sebatian makromolekul tertentu juga mempunyai fungsi menyesuaikan caj zarah. Untuk menggabungkan sepenuhnya tenaga permukaan zarah dengan sebatian yang sepadan, penyaduran semua komposit memerlukan zarah-zarah yang ditambah kepada penyelesaian penyaduran untuk menjalani rawatan permukaan, sama seperti degreasing dan pengaktifan permukaan dalam proses penyaduran elektrik, untuk mendapatkan pemendapan bersama yang menggalakkan. sifat elektrik.
(2). Surfactant
Dalam penyaduran komposit dengan silikon karbida sebagai zarah komposit, surfaktan fluorokarbon ditambah untuk memudahkan pemendapan bersama zarah. Oleh itu, sesetengah surfaktan juga merupakan pengubah suai yang berpotensi. Tetapi surfaktan juga bertindak sebagai dispersant, yang juga penting untuk pengedaran seragam zarah-zarah di dalam bilik mandi. Terdapat juga beberapa surfaktan yang mempunyai ciri-ciri potensi yang jelas dan mempunyai kesan yang jelas pada potensi tertentu, yang memberi manfaat kepada penyaduran komposit struktur kecerunan.