Titanyum üzerine platin nasıl kaplanır?

Titanyum substrat üzerine platin kaplama işlemi

Titanyum üzerindeki platin elektrolizasyon süreci aşağıdaki adımları içerir:
Titanyum substratının ön işlemi → Elektrokleanlama → Su durulama → Aktivasyon → Damıtılmış Su Durgulama → Platin → Damıtılmış Su durulama → Darbe Kurutma.

 

1. Titanyum substratın yayılması

 

Şu anda, birçok substratta kullanılabilecek çeşitli platin kaplama çözeltileri bulunmaktadır. Bununla birlikte, titanyum üzerine platin kaplama zordur çünkü titanyum pasivasyona oldukça eğilimlidir. Yüzeydeki pasif film, kaplama ve substrat arasındaki güçlü bağı önler, bu da iyi uyumlu bir platin tabakası elde etmeyi zorlaştırır. Bu nedenle, pasif filmi çıkarmak ve aktif bir katman oluşturmak için ön tedavi gereklidir. Bu hidrit tabakası, hem titanyum substrat hem de platin kaplama ile yarı-metalik bağlar oluşturur ve iyi yapışma sağlar.

 

Gravür işlemi

 

Dağlama amacı, titanyum yüzeyindeki pasif filmi çıkarmaktır. Bu tipik olarak oda sıcaklığında 5-10 dakika boyunca yüksek konsantrasyon nitrik asit-hidroflorik asit sistemi kullanılarak yapılır.

 

Aktivasyon işlemi

 

Aktivasyonun amacı titanyum yüzeyinde aktif bir film oluşturmaktır. Aktivasyondan sonra, titanyum yüzeyi gri siyah görünen bir titanyum hidrit (TIH₂) tabakası oluşturur. Titanyum substratı, TiH₂ ve platin kaplama arasındaki örtüşen enerji bantları nedeniyle, güçlü bir yapışma sağlayarak yarı metalik bağlar oluşur. Sadece aktivasyondan sonra titanyum tabakası platin birikimi için kaplama çözeltisine daldırılabilir.

 

2. Elektrokaplama işlemi

 

Sulu elektroliz

 

Platin'in sulu elektrokaplanması en yaygın kullanılan yöntemdir. Kaplama çözeltileri asidik ve alkalin tiplerinde kategorize edilebilir.

Alkalin platin kaplama çözümleri şunları içerir:

 

P-tuz kaplama çözeltisi (ana tuz olarak dinitrodiammin platin)

Potasyum Heksahidroksiplin esaslı kuvvetli alkalin kaplama çözeltisi

Asidik platin kaplama çözümleri şunları içerir:

Sülfamik asit bazlı platin kaplama çözeltisi

DNS (Dinitrosulfatoplatinat) Sülfat Kaplama Çözeltisi

 

(1) Sülfamik asit bazlı kaplama çözeltisi

 

Bu çözelti, katot polarizasyonunu arttıran sülfamik asidin karmaşık etkisi nedeniyle ince kristalizasyonlu parlak, kalın platin tabakalar üretir.

 

(2) DNS kaplama çözeltisi (güçlü asidik)

 

Bu çözüm, daha düşük sıcaklıklarda parlak, kalın platin birikintileri sağlar. Kaplama sırasında herhangi bir gaz salınmadığından, iğne deliği veya gözeneklilik riski en aza indirilir. Bununla birlikte, akım verimliliği düşüktür ve dinitrosülfatoplatinatın hazırlanması P-tuzundan daha karmaşıktır.

 

Erimiş Tuz Elektrografisi

 

Erimiş tuz platin kaplaması 1930'larda başladı. Erimiş bir siyanür banyosunda, refrakter metaller üzerindeki pasif film çözülebilir ve elektrolit oksijensiz olduğu için kaplama güçlü bir şekilde yapışır. Ortaya çıkan depozit sünek ve stressizdir.

Elektrolit hazırlığı:

% 53 NACN ve% 47 KCN karışımı, seramik bir potada önceden eritilir.

Sıcaklık erime noktasını 50 derece (~ 550 derece) aştığında, iki platin elektrot yerleştirilir ve elektroliz başlar.

Platin iyon konsantrasyonu ~ 0.%3'e ulaştığında, kaplama başlayabilir.

Çalışma Koşulları:

Katodik Akım Yoğunluğu: 30–300 A/M²

Mevcut Verimlilik:% 65-98

Erime olması dışında argon gaz koruması gereklidir.

Bu yöntem kalın, parlak, stressiz platin kaplamalar üretir, ancak işlem karmaşık, çevresel olarak tehlikeli ve pahalıdır, bu da onu büyük ölçekli uygulamalar için uygun değildir.

 

Fırça kaplama

 

Fırça kaplama 1899'da tank dışı bir onarım kaplama yöntemi olarak ortaya çıktı. Başlangıçta, pamukla sarılmış bir anot kaplama çözeltisine batırıldı ve bir onarım katmanı biriktirmek için arızalı alanlara sürüldü. Erken fırça kaplaması yavaştı, zayıf yapışma vardı ve ince kaplamalar üretti. Bununla birlikte, onlarca yıl süren geliştirme işleminden sonra özel kaplama kalemleri, amper saat kontrollü güç kaynakları ve yüksek konsantrasyon kaplama çözeltileri fırçası kaplama, yaygın olarak benimsenen bir elektrokimyasal biriktirme yöntemi haline geldi.

Fırça Kaplamanın Avantajları:

Yüksek metal iyon konsantrasyonu → hızlı biriktirme oranı (geleneksel kaplamadan 5-15 kat daha hızlı).

Düşük hidrojen kucaklaması, yüksek sertlik, düşük gözeneklilik, kontrol edilebilir kalınlık → genellikle işleme sonrası gerekmez.

Basit ekipman, kolay çalışma, yerinde uygulanabilirlik → yıpranmış veya büyük boy parçaları onarmak için ideal.

Bu avantajlar nedeniyle, fırça kaplaması esas olarak dekoratif kaplama yerine onarım uygulamaları için kullanılır.