Kuinka peittää platina titaaniin?

Platinuksen pinnoitusprosessi titaani -substraatilla

Titaanin platina -sähköprosessi sisältää seuraavat vaiheet:
Titaanisubstraatin esikäsittely → Electocleaning → Vesihuuhtelu → Aktivointi → Tislattu veden huuhtelu → Platinum -harjan elektropnointi → Tislatun veden huuhtelu → Puhalluskuivaus.

 

1. Titaani -substraatin lähettäminen

 

Tällä hetkellä on olemassa erityyppisiä platinapinnoitusliuoksia, joita voidaan käyttää monissa substraateissa. Titaanin platinapinnoitus on kuitenkin haastavaa, koska titaani on erittäin alttiita passiiviselle. Pinnalla oleva passiivinen kalvo estää voimakkaan sidoksen päällysteen ja substraatin välillä, mikä vaikeuttaa hyvin kiinnitetyn platinakerroksen saavuttamista. Siksi esikäsittely on välttämätöntä passiivisen kalvon poistamiseksi ja aktiivisen kerroksen A-titaanihydridi (TIH₂) -kalvon muodostamiseksi. Tämä hydridikerros muodostaa lähes metallisidokset sekä titaani-substraatin että platinapäällysteen kanssa, mikä varmistaa hyvän tarttumisen.

 

Syövytysprosessi

 

Etsauksen tarkoituksena on poistaa passiivinen kalvo titaanin pinnalla. Tämä tehdään tyypillisesti käyttämällä korkean kestävyyttä typpihappo-hydrofluorihappojärjestelmää huoneenlämpötilassa 5–10 minuutin ajan.

 

Aktivointiprosessi

 

Aktivoinnin tarkoituksena on luoda aktiivinen kalvo titaanipinnalle. Aktivoinnin jälkeen titaanin pinta muodostaa titaanihydridikerroksen (TIH₂), joka näyttää harmaa-mustana. Titaani-substraatin, Tih₂: n ja platinapäällysteen välillä on päällekkäisiä energiakaistoja, muodostuu kvasi-metallisia sidoksia, mikä varmistaa voimakkaan tarttumisen. Vasta aktivoinnin jälkeen titaanilevy voidaan upottaa pinnoitusliuokseen platinan laskeutumista varten.

 

2. Sähköprosessi

 

Vesipohja

 

Platinumin vesipitoinen sähkösopulanointi on yleisimmin käytetty menetelmä. Pinnoitusliuokset voidaan luokitella happamiksi ja alkalisiksi.

Alkali Platinum Pinnoitusliuoksia ovat:

 

P-suolapinnoitusliuos (dinitrodiamiiniplatina päärasa)

Kaliumheksahydroksiplatinaattipohjainen voimakkaasti emäksinen pinnoitusliuos

Happamat platina -pinnoitusliuokset sisältävät:

Sulfamiinihappopohjainen platinapinnoitusliuos

DNS (dinitrosulfatoplatinaatti) sulfaattipinnoitusliuos

 

(1) sulfamiinihappopohjainen pinnoitusliuos

 

Tämä liuos tuottaa kirkkaita, paksuja platinakerroksia, joilla on hieno kiteytyminen sulfamiinihapon kompleksoivasta vaikutuksesta, mikä parantaa katodin polarisaatiota.

 

(2) DNS -pinnoitusliuos (voimakkaasti hapan)

 

Tämä liuos mahdollistaa kirkkaat, paksut platina -saostumat alhaisemmissa lämpötiloissa. Koska kaasua ei vapauteta pinnoituksen aikana, reikien tai huokoisuuden riski minimoidaan. Nykyinen hyötysuhde on kuitenkin alhainen, ja dinitrosulfatoplatinaatin valmistus on monimutkaisempaa kuin p-suola.

 

Sulaa suolaa

 

Sulan suola platina -pinnoitus alkoi 1930 -luvulla. Sulaan syanidihauteessa tulenkestävien metallien passiivinen kalvo voidaan liuottaa, ja koska elektrolyytti on happea, pinnoite tarttuu voimakkaasti. Tuloksena oleva talletus on ulottuva ja stressitön.

Elektrolyytin valmistelu:

Seos, joka on 53% NACN ja 47% KCN, suljetaan etukäteen keraamisessa upokkaassa.

Kun lämpötila ylittää sulamispisteen 50 asteessa (~ 550 astetta), asetetaan kaksi platinaelektrodia ja elektrolyysi alkaa.

Kun platina -ionipitoisuus saavuttaa ~ 0. 3%, pinnoitus voi alkaa.

Käyttöolosuhteet:

Katodinen virrantiheys: 30–300 A/m²

Nykyinen tehokkuus: 65–98%

Argon -kaasunsuojausta vaaditaan paitsi sulamisen aikana.

Tämä menetelmä tuottaa paksuja, kirkkaita, stressittömiä platinapäällysteitä, mutta prosessi on monimutkainen, ympäristöystävällinen ja kallis, mikä tekee siitä sopimattoman laajamittaisissa sovelluksissa.

 

Harjapinnoitus

 

Harjapinnoitus oli peräisin Euroopasta vuonna 1899, kun taas säiliöiden korjauspinnoittelumenetelmä. Aluksi puuvillaa kääritty anodi upotettiin pinnoitusliuokseen ja hierottiin viallisille alueille korjauskerroksen tallettamiseksi. Varhainen harjapinnoitus oli hidasta, heillä oli heikko tarttuvuus ja tuotettiin ohuita pinnoitteita. Vuosikymmenien kehityksen jälkeen erikoistuneiden pinnoituskynien kanssa kuitenkin ampeerin tuntia kontrolloituja virtalähteitä ja korkean konseptointipinnoitusliuosten harjapinnasta tuli laajasti hyväksytty sähkökemiallinen laskeutumismenetelmä.

Harjan pinnoituksen edut:

Korkea metalli -ionipitoisuus → Nopea laskeutumisnopeus (5–15 kertaa nopeampi kuin tavanomainen pinnoitus).

Matala vedynhallinta, korkea kovuus, matala huokoisuus, hallittavissa oleva paksuus → yleensä ei vaadi virkaa.

Yksinkertaiset laitteet, helppo käyttö, paikan päällä sovellettavuus → Ihanteellinen kuluneen tai ylisuurten osien korjaamiseen.

Näiden etujen vuoksi harjapinnoitusta käytetään ensisijaisesti korjaussovelluksiin koristeellisen pinnoituksen sijasta.