مقدمة موجزة عن الطلاء الكهربائي المركب المتقدم ذاتيًا
الطلاء الكهربائي المركب هو نوع جديد من الطلاء الكهربائي تم تطويره في عشرينيات القرن الماضي ، ولم تظهر أول براءة اختراع حتى عام 1949. هذا هو المركب الماسي لـ Simos الأمريكية (Simos) باستخدام الترسيب المشترك للماس والنيكل لصنع أدوات القطع. تكنولوجيا الطلاء. منذ ذلك الحين ، استحوذ الطلاء المركب على اهتمام فنيي الطلاء الكهربائي في مختلف البلدان ، وكان البحث والتطوير نشطًا للغاية. اليوم ، أصبح فرعًا مهمًا جدًا لتقنية الطلاء الكهربائي.
تتمثل خاصية الطلاء الكهربائي المركب في إيداع جزيئات ذات وظائف مختلفة في طبقة الطلاء مثل المصفوفة للحصول على طبقة الطلاء ذات الوظائف المميزة للجسيمات. الجسيمات المختلفة المستخدمة ، هناك طلاء مقاوم للاهتراء ، طلاء مضاد للاحتكاك ، طلاء قطع عالي الصلابة ، طلاء فلوري ، طلاء مركب من مادة خاصة ، طلاء مركب نانو ، إلخ.
يمكن استخدام جميع أنواع الطلاء تقريبًا كحمام أساسي للطلاء المركب ، بما في ذلك الطلاء المعدني الفردي وطلاء السبائك. ومع ذلك ، فإن الحمامات الأساسية الشائعة الاستخدام للطلاء المركب هي في الغالب طلاء النيكل. في الآونة الأخيرة ، هناك أيضًا طلاءات مركبة تعتمد على الطلاء الكهربائي بالزنك والسبائك للإنتاج الفعلي.
في الأيام الأولى ، كانت الجسيمات المركبة عبارة عن مواد مقاومة للاهتراء بشكل أساسي ، مثل كربيد السيليكون ، والألومينا ، وما إلى ذلك ، والآن يتم تطويرها إلى طلاءات مركبة ذات وظائف متعددة. خاصة منذ ظهور مفهوم النانومترات ، ظهرت الطلاءات المركبة التي تسمى المواد النانوية المركبة من وقت لآخر. هذا هو المكان الذي تتمتع فيه الطلاءات المركبة بإمكانيات كبيرة.
2. مبدأ الطلاء الكهربائي المركب
الطلاء الكهربائي المركب ، المعروف أيضًا باسم طلاء الكسوة وطلاء البطانة ، هو عملية جديدة لطلاء الجسيمات الصلبة في طلاء معدني لتحسين أداء الطلاء. وفقًا لخصائص الجسيمات الصلبة المطلية ، يتم إنتاج طلاءات مركبة ذات وظائف مختلفة.
في عملية دراسة الترسيب المشترك للطلاء الكهربائي المركب ، اقترح الرينكسين ثلاث آليات ترسيب مشتركة ، وهي الترسيب المشترك الميكانيكي ، والترسيب المشترك الكهربي ، والترسيب المشترك للامتصاص. في الوقت الحاضر ، نظرية الامتزاز على مرحلتين التي اقترحها NGuglielmi في عام 1972 مقبولة بشكل عام. يعتقد النموذج الذي اقترحه Guglielmi أن سطح الجسيمات في محلول الطلاء محاط بالأيونات. بعد الوصول إلى سطح الكاثود ، يتم امتصاصها أولاً بشكل فضفاض (كثف بشكل ضعيف) على سطح الكاثود. هذا هو الامتزاز المادي وعملية قابلة للعكس. تدخل الجسيمات تدريجياً إلى سطح الكاثود ثم يتم دفنها بواسطة المعدن المترسب.
تأخذ المعالجة الرياضية لخطوة الامتزاز الضعيفة في هذا النموذج شكل متساوي الامتزاز لانجموير. بالنسبة لخطوة الامتزاز القوي ، يُعتبر أن معدل الامتصاص القوي للجسيمات يرتبط بتغطية الامتزاز الضعيف والمجال الكهربائي عند الواجهة بين القطب الكهربائي والمحلول. تُظهر بعض الدراسات حول عملية الترسيب المشترك للطلاءات المركبة المصنوعة من النيكل والماس المقاوم للاهتراء أن آلية الترسيب المشترك للنيكل والماس تتوافق مع نموذج الامتزاز المكون من خطوتين من Guglielmi ، وخطوة التحكم في السرعة هي خطوة امتصاص قوية. حتى الآن ، فإن الترسيب الكهربائي المركب ، مثل التقنيات الجديدة الأخرى والتقنيات الجديدة ، يتقدم بفارق كبير عن النظرية في الممارسة ، والبحث حول آليته يتطور باستمرار.
3. إضافات للطلاء الكهربائي المركب
غالبًا ما يستخدم طلاء المصفوفة للطلاء الكهربائي المركب السلسلة المضافة الأصلية لهذا النوع من الطلاء ، مثل الطلاء المركب مع طلاء النيكل كحامل ، ويمكن استخدام منير طلاء النيكل منخفض الضغط. ومع ذلك ، وفقًا لمبدأ الطلاء الكهربائي المركب ، يحتاج الطلاء الكهربائي المركب نفسه أيضًا إلى استخدام بعض الإضافات لتعزيز الترسيب المشترك للمركب والجسيمات. تشمل هذه المواد المضافة أجهزة ضبط الأداء الكهربائي للجسيمات ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي ، ومضادات الأكسدة ، والمثبتات ، وما إلى ذلك وفقًا لوظائفها.
(1). ضابط الشحن
نظرًا لأن الترسيب المشترك للجسيمات والطلاء تحت تأثير المجال الكهربائي هو عملية مهمة للطلاء المركب ، فإن جعل الجسيمات ذات الشحنة الموجبة مفيدًا للترسيب المشترك ، ولكن معظم الجسيمات محايدة كهربائيًا وتحتاج إلى تمت معالجته لجعل السطح يمتص الجزيئات المشحونة إيجابياً. يمكن امتصاص بعض أيونات المعادن مثل Ti plus و Rb plus وما إلى ذلك على سطح الألومينا لتكوين جزيئات بشحنة موجبة ، وهو أمر مفيد للترسيب المشترك مع الطلاء. بعض الأملاح المعقدة والمركبات الجزيئية لها أيضًا وظيفة ضبط شحنة الجسيمات. من أجل الجمع الكامل بين الطاقة السطحية للجزيئات والمركبات المقابلة ، يتطلب الطلاء المركب بالكامل الجسيمات المضافة إلى محلول الطلاء للخضوع للمعالجة السطحية ، على غرار إزالة الشحوم وتنشيط السطح في عملية الطلاء الكهربائي ، من أجل الحصول على مواد مواتية. -إيداع. الخواص الكهربائية.
(2). التوتر السطحي
في الطلاء المركب مع كربيد السيليكون كجزيئات مركبة ، يضاف الفلوروكربون السطحي لتسهيل الترسيب المشترك للجسيمات. لذلك ، فإن بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي هي أيضًا معدلات محتملة. لكن الفاعل بالسطح يعمل أيضًا كمشتت ، وهو أمر مهم أيضًا للتوزيع المنتظم للجسيمات في الحمام. هناك أيضًا بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي التي لها خصائص محتملة واضحة ولها تأثير واضح في إمكانات معينة ، وهو أمر مفيد للطلاء المركب لهيكل التدرج.