Bài thuyết trình chủ đề tạo lớp phủ là lớp oxit kim loại và nhuộm màu kim loại

Đại học Bách Khoa Hà Nội nhóm 9: Trịnh Hồng Dương. Đinh Văn Đại. Dương Ngọc Sơn. Nguyễn Hồng Thắng. Môn: gia công và xử lý bề mặt chủ đề: Tạo lớp phủ là lớp oxit kim loại và nhuộm màu kim loại 1 Mục tiêu: • Nắm được ứng dụng của một số lớp oxit kim loại, cơ sở lý thuyết, cơ chế hình thành. • Giới thiệu thành phần dung dịch tạo lớp oxit kim loại trên nền một số kim loại. • Điều kiện và các bước tiến hành v.v… • Ứng dụng vào thực tế. 2 Tạo lớp phủ oxi hóa và nhuộm màu Giới thiệu chung Tạo lớp phủ trên nền nhôm Lớp phủ trên nền magie Tạo lớp phủ trên nền gang & thép Nội dung: 3 Giới thiệu chung: • quá trình tạo lớp oxit và nhuộm màu kim loại là một phương pháp gia công bề mặt kim loại được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp để xử lý bề mặt kim loại. • có thể nằm ở bước cuối cùng của gia công hoặc là bước chuẩn bị bề mặt kim loại tốt nhất khi sơn phủ hoặc nhúng dầu mỡ để bảo vệ các chi tiết kim loại đen. 4 Giới thiệu chung: Mục đích: • tạo lớp oxit có chiều dày, độ kín khít, khả năng bám vào nền kim loại… và các tính chất khác thích hợp để làm lớp phủ bảo vệ kim loại nền chống lại ma sát và tác dụng ăn mòn của môi trường. • Lợi dụng màu sắc của lớp oxit để trang trí cho vật liệu kim loại hoặc tạo các lớp xốp trên bề mặt kim loại tạo nền bám cho các chất nhuộm hoặc sơn phủ lên. 5 Ưu điểm: • Oxi hóa kim loại và nhuộm màu kim loại vừa có thể tạo lớp bảo vệ, đồng thời cho được lớp phủ màu sắc đa dạng, bền mà các phương pháp xử lý bề mặt khác như mạ điện, mạ hóa hay nhúng nóng khó có thể thực hiện được. • Có thể áp dụng để tạo lớp phủ cho các kim loại hoạt động khó mạ như nhôm, magie. Nhược điểm: • Phạm vi ứng dụng chỉ cho 1 số kim loại và hợp kim của nó như Al, Mg, Fe, Cu… có thể tạo được lớp oxit bền • Oxi hóa hóa học thường cho màng không tốt, còn oxi hóa điện hóa thì cho lớp màng oxit tốt hơn nhưng cần đầu tư chi phí thiết bị và kỹ thuật hơn. 6 Oxi hóa và nhuộm màu trên nền nhôm 7 Oxi hóa nhôm và hợp kim nhôm • Đặc điểm của vật liệu Al: trên bề mặt luôn tồn tại lớp oxit mỏng 0.02-0.1 µm không đều nên ko thể chịu mài mòn để làm lớp bảo vệ được. Do đó cần tiến hành oxi hóa để thu được lớp oxit dày hơn. • Thường dùng oxi hóa điện hóa vì cho lớp phủ dày hơn: 20-30 µm, so với oxi hóa hóa học: 3-5 µm. phương pháp hóa học chỉ dùng cho các vật phức tạp • Ứng dụng cho từ các dụng cụ bằng nhôm đến các vật liệu xây dựng nội thất. 8 Oxi hóa hóa học Al • Tẩy dầu mỡ: Dung dịch gồm: Na3PO4 50g/l, NaOH 5-10g/l, Na2SiO3 10- 30g/l, nhiệt độ 50-60oC, thời gian 3-5 phút. • Oxi hóa: Dung dịch gồm Na2CrO4 17 - 20 g/l, Na2CO3 57 - 60 g/l, Na2SiO3 1 - 1,5 g/l; Nhiệt độ 85 oC, thời gian 8-10 ph. • Hoàn thiện màng Al2O3 Nhúng vào dung dịch CrO3 2% trong 2-10 s để thụ động các lỗ xốp, trung hòa kiềm còn sót lại trong màng 9 Oxi hóa điện hóa Al • Dưới dức ép của hiệu số điện thế tại hai mặt của màng oxit có sẵn trên bề mặt điện cực nhôm, các in Al3+ sẽ sẽ di chuyển theo hướng từ cực nhôm qua màng ra dung dịch, còn ion O2- sẽ di chuyển ngược lại từ dung dịch qua màng vào điện cực nhôm , chúng tác dụng với nhau tạo thành Al2O3 tại mặt trong của màng. 2Al3+ + 3O2 - → Al2O3 • Nếu dung dịch có H2SO4 thì còn có quá trình hòa tan lớp màng phía bên ngoài xảy ra song song. Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O 10 [...]... phụ thuộc vào điều kiện tiến hành oxy hóa mà còn vào thành phần hợp kim nhôm nữa Trong khi rất nhiều loại hợp kim nhôm có thể oxy hóa để bảo vệ chống ăn mòn, thì chỉ một số ít hợp kim có thể nhuộm màu được và số hợp kim cho bề mặt sáng bóng lại còn ít hơn Vì vậy chọn quy trình oxy hóa và nhuộm màu đúng vẫn chưa đủ mà còn phải phù hợp với từng loại nhôm và hợp kim nhôm nữa Oxi húa magie v hp kim magie... dùng là kền, coban hay thiếc Màu của màng là kết quả của các tương tác trong quá trình nhuộm màu điện hóa này mà có, và thay đổi thành một phổ màu khá rộng tùy thuộc vào điều kiện và thời gian điện phân.Ví dụ, nhuộm màu điện hóa bằng Sn2+ trong dung dịch H2SO4 20 g/l + SnSO4 10 g/l + phụ gia và dùng dòng xoay chiều sẽ cho dải màu rất rộng từ vàng nhạt sang nâu đến đen tùy theo mật độ dòng điện và thời... catot làm cho màng có các vạch đen Nhum mu nhụm sau oxi húa Cỏch 1: Dùng chất màu hữu cơ truyền thống pha thành dung dịch nhuộm màu; bề mặt nhôm vừa oxy hóa xong được nhuộm trong dung dịch màu nói trên Nhuộm xong phải luộc trong n ước sôi để bịt kín các lỗ xốp đã hấp phụ màu, tăng độ bền màu cho sản phẩm Cỏch 2: - Kết tủa một kim loại nào đó vào các lỗ xốp của màng oxyt bằng dòng xoay chiều; kim loại. .. tuổi thọ cho chi tiết máy bằng nhôm và hợp kim nhôm làm việc trong điều kiện ma sát Để có chiều dày màng cỡ 300 àm có thể dùng dung dịch H2SO4 20%, nhiệt độ 1-3 oC, Da = 2,5 A/dm2 Điện thế lúc đầu 23 V sau tăng dần lên đến 80 V, thậm chí 120 V Thời gian 3-4h tùy theo thành phần hợp kim Nhôm sạch và hợp kim AlMg dễ thu được màng dày và cứng nhất Oxy hóa nhôm và hợp kim nhôm có thể tiến hành bằng dòng... thực mạnh được Lớp oxy hóa trên mage và hợp kim mage có thể thu được bằng phương pháp hóa học hay điện hóa Khi oxy hóa hóa học, mage bị hòa tan mạnh, làm thay đổi kích thước của vật sau khi oxy hóa Khi oxy hóa trên anot sẽ cho màng cứng và chịu va đập Oxi húa húa hc Mg & hp kim Mg Oxi húa hc Mg v hp kim ca nú thng tin hnh trong dd K2Cr2O7, mụi trng axit Mg kim loi b oxi húa to lp mng oxit bỏm lờn b... dung dch hay nhit thp thỡ cho mng ti xp, ụi khi sinh ra cỏc hydroxit st 3 to thnh cỏc vt nõu lp mng dy (2-3àm) v khụng cú cỏc vt st hydroxit thỡ phi tin hnh oxi húa liờn tip qua 2 dung dch: dd u cú nng kim thp hn bỡnh thng cho mng th ng mng lm kim loi tan chm i, dd 2 cú nng kim c tip tc phỏt trin mng oxit m khụng sinh ra lp hydroxit Nitrat, nitrit v clorat c dựng lm cht oxi húa Nitrat cho mng... loại nhôm và hợp kim nhôm nữa Oxi húa magie v hp kim magie Magie v hp kim magie rt nh, nh hn hp kim nhụm 2530%, nhng li chu lc tt hn hp kim nhụm iu ú cú ngha cú th ch to nhng chi tit cú bn lc cao m khi lng rt nh nh i vi cỏc thit b in t, thit b hng khụng v cỏc thit b cao cp Oxi húa magie v cỏc hp kim ca chỳng Nhưng mage và hợp kim của nó dễ bị ăn mòn Màng oxyt tự nhiên quá mỏng, không đủ kín nên... dung dch kim hay axit hoc gia cụng in húa trờn anot trong dd kim hoc axit cromic; nhit gia cụng khỏ cao ( 400-800oC) Phng phỏp húa hc c dựng ph bin, cho mng mu en dy 1,5 àm dựng bo v v trang sc trong mụi trng n mũn nh Tin hnh trong dd kim hoc axit photphric to mng st oxyt-photphat ( mng ny bn c v n mũn hn mng thu t dd kim v thng lm nn cho sn rt tt) Oxi húa in húa tin hnh trờn anot trong dd kim Lp... oxi húa to lp mng oxit bỏm lờn b mt Thnh phn ca lp mng tựy vo thnh phn ca hp kim m to nờn cỏc oxit v mui kim loi khỏc trờn b mt nờn cú cỏc mu sc khỏc nhau t vng kim n xỏm hoc en Núi chung lp mng ny khụng quỏ bn, nờn ch dựng bo v vt liu trong mụi trng ớt n mũn v mang tớnh trang sc l chớnh Dung dch oxi húa húa hc Mg vag hp kim Mg Thnh phn dd (g/l) V ch oxi húa 1 Dung dch s 2 3 4 Kư2Cr2O7 40-50 20-25... 45-55 oC trong 10-15 ph vi Da = 3-5 A/dm2 Dung dch kim : NaOH 350-600 g/l DA 3-5 A/l nhit 65-80oC thi gian 10-30 ph Dung dch: CrO2 150-250 g/l HBF4 1-2 g/l DA 5-10 A/dm2 nhit 4-50oC thi gian 1-15 ph Lp ph oxytưphotphat cho thộp Mng oxit- photphat chng n mũn, gn bỏm, bn c tt hn mng oxit bỡnh thng Thành phần (g/l) Dung dịch số dung dịch 1 2 3 4 và chế độ làm việc Ca(NO3)2 10-20 - 15-330 - Ba(NO3)2 - 80-100 . Thắng. Môn: gia công và xử lý bề mặt chủ đề: Tạo lớp phủ là lớp oxit kim loại và nhuộm màu kim loại 1 Mục tiêu: • Nắm được ứng dụng của một số lớp oxit kim loại, cơ sở lý thuyết, cơ chế hình. dung dịch tạo lớp oxit kim loại trên nền một số kim loại. • Điều kiện và các bước tiến hành v.v… • Ứng dụng vào thực tế. 2 Tạo lớp phủ oxi hóa và nhuộm màu Giới thiệu chung Tạo lớp phủ trên. nhôm Lớp phủ trên nền magie Tạo lớp phủ trên nền gang & thép Nội dung: 3 Giới thiệu chung: • quá trình tạo lớp oxit và nhuộm màu kim loại là một phương pháp gia công bề mặt kim loại được