tính chất cơ lý hóa

CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ HÓA VÀ ỨNG DỤNG LỚP MẠ  CHƯƠNG 1: Những khái niệm vấn đề liên quan  CHƯƠNG 2: Các tính chất lý hóa số l ớp mạ thực tế December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan  Quá trình điện kết tủa kim loại  Ứng dụng lớp mạ thực tế December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại      Khái niệm yêu cầu lớp mạ Cơ sở lý thuyết Điện kết tủa kim loại Các yếu tố ảnh hưởng điện kết tủa Các tính chất lớp mạ December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại Khái niệm yêu cầu lớp mạ   Mạ điện dùng phương pháp điện phân để kết tủa lên lớp kim loại lớp kim loại hợp kim mỏng có tính chất lý hóa, đáp ứng yêu cầu mong muốn Yêu cầu lớp mạ     Bám với kim loại không bong tróc Lớp mạ mịn, độ xốp nhỏ Lớp mạ bóng dẻo, có độ cứng cao Có bề dày đáp ứng December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại Cơ sở lý thuyết  Cơ sở lý thuyết ban đầu  Cơ sở hóa học December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại Cơ sở lý thuyết Cơ sở lý thuyết ban đầu Trong trình mạ điện, vật cần mạ gắn với cực âm cathode, kim loại mạ gắn với cực dương anode nguồn điện Cực dương nguồn điện hút electron etrong trình oxy hóa giải phóng ion kim loại dương, tác dụng lực tĩnh điện ion dương di chuyển cực âm, chúng nhận lại e- trình oxy hóa khử hình thành lớp kim loại bám bề mặt vật mạ December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại Cơ sở lý thuyết Cơ sở hóa học      Quá trình oxy hóa: Chất A cho ne- thành An+ Quá trình khử: Chất B nhận ne- thành Bn- Phản ứng oxy hóa khử A + B → An+ + Bn- Khi A B kim loại có phản ứng oxy hóa khử: An+ + B → A + Bn+ Nếu phản ứng liên tục có dòng chuyển động ne- hay dòng điện A B December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại Điện kết tủa kim loại    Quá trình gồm giai đoạn: giai đoạn tạo mầm giai đoạn phát triển mầm Tốc độ tạo mầm lớn tinh thể nhỏ mịn Tốc độ phát triển mầm lớn lớp mạ thu to thô Trong dung dịch bảo hòa yếu tố định đến tốc độ xuất mầm tinh thể độ bão hòa β dung dịch Thông số có giá trị sau: C β= C cb   C: Nồng độ dung dịch bão hòa Ccb: Nồng độ cân dung dịch bão hòa December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại Các yếu tố ảnh hưởng điện kết tủa kim loại       Thành phần dung dịch mạ Chế độ mạ Bản chất kim loại Sự thoát hyđrô Thụ động anôt Sự phân cực December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai Chương 1: Những khái niệm vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại Sự thoát hyđrô  Muốn có kim loại kết tủa caôt phải cho điện âm điện tiêu chuẩn  Vậy lượng điện tăng lên so với điện tiêu chuẩn gọi  Trên catôt iôn kim loại thoát ra, có khí hyđrô thoát Hiđrô thoát nhiều hay  Iôn có thấp iôn phóng điện trước, cao ion khó phóng điện December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 10 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ kẽm Đánh giá hiệu    Mạ Zn thực nhờ phương pháp nhúng chi tiết thép vào bể mạ kẽm Các bể mạ áp dụng cho vật mạ có chiều dài 18 - 24m Đây phương pháp lý tưởng để áp dụng cho kết cấu thép có hình dạng phức tạp khó làm bề mặt sơn Một số kết nghiên cứu cho thấy môi trường công nghiệp khắc nghiệt mà chất ô nhiễm lưu huỳnh đioxit lớp sơn giàu Zn tồn năm lớp mạ Zn điều kiện 25 năm Các kết điều tra cho thấy, đa số trường hợp, lớp mạ Zn có tốc độ ăn mòn nhỏ 10 mm/năm December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 22 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ Nickel  Giới thiệu nickel  Tính chất ứng dụng December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 23 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ Nickel Giới thiệu nickel      Nikel kim loại có màu trắng vàng điện tiêu chuẩn -0.25V, Nikel tan trong acid loãng, bị thụ động acid đặc, hòa tan chậm acid Sunphuric acid clohydric Lớp mạ Nikel dễ đánh bóng, sau đánh bóng đạt độ bóng gương Điện nikel dương so với sắt, nên lớp mạ catod, lớp mạ lỗ xốp có tác dụng bảo vệ cho sắt khỏi bị ăn mòn Mạ nikel để làm tăng chịu mài mòn, kỹ thuật in, mạ khuôn in, tăng độ cứng bề mặt, tăng tính chịu mài mòn December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 24 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ Nickel Tính chất ứng dụng    Lớp mạ kền thường cứng giòn, nung nóng đến 9000C mềm dẻo trở lại Độ cứng lớp mạ kền phụ thuộc vào thành phần dung dịch điều kiện mạ Độ cứng lớp mạ kền mờ dao động từ 2500 – 4000MPa, lớp mạ kền bóng từ 4500 – 5000MPa Giới hạn bền 400 – 500MPa, độ dãn dài tương đối 40%.Lớp mạ kền có khả hấp phụ khí lớn mà tính lớp mạ kền Mạ Ni đen : có khả hấp phụ ánh sáng cao, có độ ăn mòn mài mòn thấp, độ dẻo độ gắn bó với kim loại December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 25 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ Nickel Tính chất ứng dụng   Lớp mạ kền có ứng dụng rộng nhiều ngành công nghiệp Mạ kền mờ lớp dùng để bảo vệ thiết bị chống xâm thực môi trường, đặc biệt môi trường kiềm; bảo vệ dụng cụ y tế; tăng độ chịu mài mòn độ dẫn điện cho sản phẩm Lớp mạ kền đen dùng chế tạo thiết bị quang học Mạ kền hoá học đắt tiền nên dung cho trường hợp cần mạ vật có hình dạng phức tạp, nhiều khe khuất, rãnh sâu hẹp,… để lớp mạ dày nơi hay mạ cho vật phi kim chất dẻo thủy tinh, gốm sứ, December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 26 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ đồng      Đồng kim loại màu đỏ hồng, mềm dẻo Điện tiêu chuẩn +0.399V Đồng không tan acid clohydric acid sunphuric loãng, tan acid nitric acid clohydric, acid sunphuric đặc (trong HCl phải có Pt) Đồng tan chậm NH 4OH có không khí Mạ đồng dùng rộng rãi để làm lớp mạ lót sắt, tăng khả bám lớp mạ khác, tăng độ bền độ bóng Mạ đồng dùng để bảo vệ chi tiết khỏi bị thấm than trình nhiệt luyện Mạ đồng thép để tăng độ dẫn điện tiết kiệm nguyên liệu đồng, mạ đồng lên bạc để làm giảm ma sát December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 27 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ crôm  Giới thiệu crôm  Tính chất ứng dụng December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 28 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ crôm Giới thiệu crôm    Crom kim loại màu trắng bạc, xanh Điện tiêu chuẩn -0.71V Crom kim loại hoạt động dễ bị thụ động, nên bền nhiều môi trường xâm thực Crom bền không khí, bền nhiều acid hữu vô acid nitric, acid axetic, acid xitric, kiềm December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 29 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ crôm Tính chất ứng dụng      Lớp mạ Cr có độ cứng cao loại gang thép khác (HB= 800 – 1000HRC) Hệ số ma sát nhỏ, chịu nhiệt cao, không biến màu, bám với nền, khả phản xạ ánh sáng tốt, có tính ổn định hóa học tốt, tính chịu mài mòn cao Lớp mạ Cr bảo vệ trang sức dùng cho vật mạ làm việc môi trường khí Lớp mạ Cr bóng, chỗ bóng chỗ mờ, đen hay có màu khác Lớp mạ Cr chịu mài mòn chịu va đập có loại: kín xốp Lớp mạ Cr kín dùng để nâng cao độ chịu va đập cho sản phẩm chế tạo để phục hồi kích thước cho chi tiết máy cũ,mòn Lớp mạ Cr xốp chống mài mòn tốt December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 30 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ crôm Tính chất ứng dụng    Mạ Cr ứng dụng rộng rãi để phục hồi chi tiết máy bị mài mòn Lớp mạ crom có tính ổn định hóa học tốt, tính chịu mòn cao đồng thời bề trông đẹp, khả phản xạ ánh sáng tốt, dùng rộng rãi công nghiệp mạ ôtô, mạ chi tiết máy, dụng cụ y tế, phụ tùng xe đạp, máy may, Xéc măng, xi lanh động đốt… December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 31 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ CEP  Giới thiệu  Cơ chế hình thành lớp mạ CEP  Lớp mạ Ag – Al2O3 December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 32 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ CEP Giới thiệu    CEP(Combination – Electro – Plating)là lớp mạ bình thường cấu tạo hạt cực nhỏ hay vài chất Những hạt đồng kết tủa kim loại từ huyền phù Lớp mạ CEP thu từ chất điện giải để mạ kim loại có thêm lượng bột pha thứ có khả phân tán cao dung dịch Khi đặt dòng điện chiều từ bên vào, bề mặt catôt kim loại mạ kết tủa(pha thứ nhất), hạt bột chuyển động va chạm vào bề mặt catôt bị che phủ kim loại kết tủa hình thành pha thứ pha thứ từ lớp mạ CEP hình thành December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 33 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ CEP Cơ chế hình thành lớp mạ CEP Gồm giai đoạn:    Sự chuyển động tiểu phân pha thứ từ lớp sâu dung dịch đến bề mặt catôt Sự dính kết tiểu phân lên bề mặt catôt Sự che phủ tiểu phân kim loại điện kết tủa December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 34 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ CEP Lớp mạ Ag – Al2O3     dung dịch bột corundum M20(d = 20µm) lớp mạ thu sau mạ có độ rắn từ 140 – 170KG/mm Độ rắn giữ sau năm rưỡi Hàm lượng Al2O3 huyền phù từ 0,5 – 0,6% làm cho lớp mạ phân bố đều(thường sử dụng hạt corundum Al 2O3 M7 dung dich mạ có nồng độ Al 2O3 100g/l, mật độ dòng 5A/dm2).Độ dẫn điện lớp mạ Ag – Al2O3 tương tự lớp mạ bạc nguyên chất Độ bền mài mòn lớp mạ Ag – Al2O3 cao lớp mạ bạc nguyên chất – lần Độ rắn độ mài mòn lớp mạ Ag – Al2O3 lớp mạ bạc nguyên chất December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 35 CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ HÓA VÀ ỨNG DỤNG LỚP MẠ Hết December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 36 [...]... Ni-Cr) xử lý bề mặt kim loại December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 13 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ  Tính chất và ứng dụng của lớp mạ kẽm  Tính chất và ứng dụng của lớp mạ nickel  Tính chất và ứng dụng của lớp mạ đồng  Tính chất và ứng dụng của lớp mạ crôm  Tính chất và ứng dụng của lớp mạ CEP December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 14 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của... đồng, mạ đồng lên bạc để làm giảm ma sát December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 27 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ crôm  Giới thiệu crôm  Tính chất và ứng dụng December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 28 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ crôm Giới thiệu crôm    Crom là kim loại màu trắng bạc, hơi xanh... xe đạp, máy may, Xéc măng, xi lanh của những động cơ đốt… December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 31 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ CEP  Giới thiệu  Cơ chế hình thành lớp mạ CEP  Lớp mạ Ag – Al2O3 December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 32 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ CEP Giới thiệu    CEP(Combination... December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 17 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ kẽm Biện pháp chống rỉ sét và ăn mòn December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 18 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ kẽm Biện pháp chống rỉ sét và ăn mòn  Cathodic protection   Bản chất của quá trình: Xây dựng thành một hệ gồm catốt... SVTH:Tran Hoang Thai 11 Chương 1: Những khái niệm cơ bản và các vấn đề liên quan Quá trình điện kết tủa kim loại Các tính chất của lớp mạ     Tính cơ lý: Điển hình là độ dẻo dai, độ bám chắc, độ chịu mài mòn, … Tính vật lý của lớp mạ: Độ chịu nhiệt, độ dẫn điện và cách điện, độ phản quang,… Tính chất hoá lý: Đáng lưu ý của lớp mạ chính là tính chất hấp phụ ánh sáng,… Độ dày của lớp mạ cũng là một... Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ CEP Cơ chế hình thành lớp mạ CEP Gồm 3 giai đoạn:    Sự chuyển động các tiểu phân của pha thứ 2 từ các lớp sâu trong dung dịch đến bề mặt catôt Sự dính kết các tiểu phân này lên bề mặt catôt Sự che phủ tiểu phân bằng kim loại điện kết tủa December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 34 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của... hữu cơ và vô cơ như acid nitric, acid axetic, acid xitric, kiềm December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 29 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ crôm Tính chất và ứng dụng      Lớp mạ Cr có độ cứng cao hơn các loại gang thép khác (HB= 800 – 1000HRC) Hệ số ma sát nhỏ, chịu nhiệt cao, không biến màu, bám chắc với nền, khả năng phản xạ ánh sáng tốt, có tính. .. Lớp mạ Cr xốp chống mài mòn rất tốt December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 30 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ crôm Tính chất và ứng dụng    Mạ Cr được ứng dụng rộng rãi để phục hồi các chi tiết máy đã bị mài mòn Lớp mạ crom có tính ổn định hóa học tốt, tính chịu mòn cao đồng thời bề ngoài trông rất đẹp, khả năng phản xạ ánh sáng tốt, vì thế nó... kền có khả năng hấp phụ khí khá lớn cũng chính vì thế mà cơ tính của lớp mạ kền kém đi Mạ Ni đen : có khả năng hấp phụ ánh sáng rất cao, có độ ăn mòn và mài mòn thấp, độ dẻo và độ gắn bó với kim loại nền kém December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 25 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ Nickel Tính chất và ứng dụng   Lớp mạ kền có ứng dụng khá rộng trong... bảo vệ Độ tinh khiết của lớp mạ kẽm cao, cấu trúc đồng đều, do đó tính ổn định hóa học cao Tính đàn hồi của lớp mạ tốt, khi chi tiết bị uốn kéo, nhưng độ cứng thấp, độ bóng kém, trong không khí dễ tạo muối kẽm Cacbonat có tính kiềm nên bị mờ December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 16 Chương 2: Các tính chất cơ lý hóa của một số lớp mạ Tính chất và ứng dụng của lớp mạ kẽm Đặt vấn đề    Sự han rỉ và ăn ... Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ Nickel  Giới thiệu nickel  Tính chất ứng dụng December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 23 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất. .. Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ crôm  Giới thiệu crôm  Tính chất ứng dụng December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 28 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất. .. Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng dụng lớp mạ kẽm Biện pháp chống rỉ sét ăn mòn December 30, 2015 SVTH:Tran Hoang Thai 18 Chương 2: Các tính chất lý hóa số lớp mạ Tính chất ứng