nghiên cứu phương pháp mạ hóa kim loại lên nền nhựa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH TRUNG DŨNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP MẠ HÓA KIM LOẠI LÊN NỀN NHỰA NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH TRUNG DŨNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP MẠ HÓA KIM LOẠI LÊN NỀN NHỰA NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY – 605204 Tp Hồ Chí Minh, năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH TRUNG DŨNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP MẠ HÓA KIM LOẠI LÊN NỀN NHỰA NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY – 605204 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG TRỌNG BÁ Tp Hồ Chí Minh, năm 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 03 năm 2013 (Ký tên ghi rõ họ tên) Huỳnh Trung Dũng iv LỜI CẢM ƠN Trước hết, Tôi xin trân trọng cảm ơn đến PGS.TS Hoàng Trọng Bá, người quan tâm, trực tiếp hướng dẫn truyền đạt kinh nghiệm chuyên môn quý báu cho hoàn thành luận văn thạc sỹ Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh đặc biệt cám ơn quý Thầy, Cô môn Kỹ thuật Công nghiệp tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho thực thí nghiệm hoàn thành luận văn Nhân dịp này, xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới quý Thầy Cô Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận, khoa Cơ khí – Xây dựng tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian nghiên cứu, học tập thực luận văn tốt nghiệp Xin cảm ơn người thân gia đình, bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ, động viên suốt trình làm luận văn TP.Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng năm 2013 Học viên thực Huỳnh Trung Dũng v TÓM TẮT Mạ hoa kim loại lên nhựa khác với mạ kim loại lên toàn bề mặt nhựa chỗ phải qua công đoạn che lại chỗ không cần mạ Nhằm tạo điểm nhấn cho sản phẩm hay trang trí làm bậc hoa văn, logo thương hiệu,… Mạ kim loại lên nhựa thực nhiều phương pháp vật lý, học hóa học Trong thực tế phương pháp áp dụng rộng rãi mạ hóa học – điện hóa Mạ hóa học trước nhằm tạo lớp kim loại mỏng dẫn điện bám lên bề mặt nhựa Thông thường người ta sử dụng kim loại đồng niken cho công đoạn mạ hóa học Tiếp theo mạ điện hóa tăng cường lớp kim loại khác lớp mạ Nghiên cứu mạ hoa kim loại lên nhựa dựa vào lý thuyết độ bám dính kim loại lên nhựa, chế mạ hóa học đồng lên bề mặt nhựa, phương pháp kiểm tra lớp mạ Nội dung nghiên cứu phương pháp tạo hoa văn, làm thực nghiệm mạ hình lên nhựa epoxi: mạ hai lớp kim loại Cu-Cr ba lớp kim loại Cu-Ni-Cr Kết kiểm tra lớp mạ hai mẫu sản phẩm cho thấy sản phẩm mạ hai lớp dễ bị mòn lớp crôm để lộ lớp đồng mạ ba lớp Tính hiệu khả ứng dụng mạ hoa kim loại lên nhựa lớn Tuy nhiên, cần nghiên cứu thêm phương pháp tạo hoa văn theo hướng công nghiệp để sản xuất hàng loạt vi ABSTRACT Plating plastic background with metal is different from plating all plastic surfaces with metal The difference is that the places not plated are covered In order to create highlights of products or decorate for highlighting patterns, brand logo Plating plastics with metal is done by many physical, mechanical or chemical methods In fact, the method most widely used is chemical – electrochemical one Chemical plating is firstly done to create a thin layer of conductive metal that sticks to plastic surface Normally, copper or nickel is used for process of chemical plating Next, electrochemical plating is done to enhance other metal layers on this plating layer Research on plating metal flowers on plastics based on the theory of metal adhesion to plastic, the mechanisms of copper plating chemically on plastic surface, the methods of coating inspection Research content also indicates methods of creating patterns, experimentally plating star formation on the epoxy plastics: plating two metal layers Cu – Cr and three layers of Cu-Cr-Ni The result of testing coating of two samples is that the two payer product is easier to reveal chrome – plated copper layer than three layer one The effectiveness and applicability of the metal-plated plastic are very large However, more research is needed to approach towards creating industrial motifs for mass production vii MỤC LỤC Trang Quyết định giao đề tài i Lý lịch khoa học ii Lời cam đoan iv Lời cảm ơn v Tóm tắt vi Abstract vii Mục lục viii Danh sách bảng xii Danh sách hình xiii CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nước công bố 1.2 Tính cấp thiết đề tài .2 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .2 1.4 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.6 Phương pháp nghiên cứu .3 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Mạ hóa học: 2.1.1 Mạ hóa học nhờ phản ứng trao đổi: 2.1.2 Mạ hóa học tiếp xúc: .4 2.1.3 Mạ hóa học nhờ phản ứng khử hóa học: .4 2.1.4 Mạ hóa học nhờ chất xúc tác: 2.2 Cơ chế mạ hóa học đồng: 2.2.1 Các phản ứng mạ hóa học đồng: .4 viii 2.2.2 Quá trình hình thành lớp mạ 2.2.3 Hoạt hóa bề mặt 2.3 Hệ thống mạ điện hóa: 2.4 Thành phần dung dịch mạ điện: 2.5 Ion kim loại mạ: .7 2.5.1 Chất dẫn điện: 2.5.2 Chất ổn định pH: .7 2.5.3 Các chất phụ gia hữu cơ: 2.6 Điện cực – trình điện cực: 2.6.1 Quá trình anod: .9 2.6.2 Sự hòa tan kim loại: 2.6.3 Sự thu động anod: 2.6.4 Biện pháp chống thụ động anod: 2.6.5 Quá trình catod: 10 2.7 Kết tinh điện hóa: 10 2.7.1 Khái niệm: .10 2.7.2 Lý thuyết tạo mầm: .11 2.7.3 Lý thuyết phát triển tinh thể: 11 2.8 Cấu trúc tinh thể: 11 2.8.1 Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi quang học: 11 2.8.2 Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi: 11 2.9 Định luật Faraday: .11 2.9.1 Định luật Faraday thứ nhất: 11 2.9.2 Định luật Faraday thứ hai: 12 2.10 Lý thuyết độ bám dính kim loại – nhựa: .12 2.10.1 Bám dính học: 14 2.10.2 Bám dính lực liên kết hóa học lực Van dec van: 15 2.10.3 Bám dính lực tĩnh điện: 17 2.10.4 Bám dính khuếch tán: 18 ix 2.10.5 Phương pháp giọt lỏng xác định khả bám dính: 18 2.11 Các phương pháp kiểm tra lớp mạ: .22 2.11.1 Chiều dày lớp mạ: 22 2.11.2 Độ bám: .26 2.11.3 Độ bền ăn mòn: .30 2.11.4 Độ lỗ: 31 CHƢƠNG MẠ HOA KIM LOẠI LÊN NỀN NHỰA .32 3.1 Mục đích tiến hành thực nghiệm 32 3.2 Quy trình mạ kim loại lên nhựa 32 3.2.1 Rửa sơ bộ: .33 3.2.2 Xử lý dung môi: 33 3.2.3 Xử lý bề mặt trước mạ: 33 3.2.4 Trung hòa: .34 3.2.5 Tiền hoạt hóa: .34 3.2.6 Hoạt hóa: .34 3.2.7 Tăng tốc: .34 3.2.8 Mạ hóa học: 34 3.2.9 Mạ điện hóa: 34 3.2.10 Bốc bay trang trí 35 3.3 Chuẩn bị mẫu .35 3.4 Tiến hành xử lý bề mặt 35 3.4.1 Xử lý dung môi 35 3.4.2 Xâm thực .36 3.5 Trung hòa .36 3.6 Tiền hoạt hóa (Nhạy hóa) 36 3.7 Hoạt hóa .36 3.8 Mạ hóa học đồng (Cu) 37 3.9 Mạ điện hóa đồng tăng cường .38 3.10 Tạo hình dáng năm cánh .41 x 3.12 Mạ điện hóa crôm trang trí Dung dịch mạ crôm có thành phần oxid crom (VI)(Bảng 3.11) Nồng độ oxid crôm (VI) thay đổi từ 150g/l – 500g/l Ngoài ra, phải có số anion xúc tác kết tủa crôm SO42-, SiF6, … Người ta sử dụng H2SO4 để cung cấp ion SO42-, H2SO4 có tác dụng làm tăng độ dẫn điện hiệu suất dòng điện, nâng cao khả phân bố Ion SO42- bền không bị phân hủy điện cực nên không ảnh hưởng đến lớp mạ, chúng lại rẻ, dễ chế tạo bảo quản Vì mạ crôm thường dùng ion xúc tác SO42- Tỉ lệ axid sulfuric oxid crôm (VI) ảnh hưởng đến độ bóng, khả phân bố, hiệu suất dòng điện chất lượng lớp mạ - Tỉ lệ H2SO4/CrO3 nhỏ 0,8% hay lớn 1,3% lớp mạ mờ, khả phân bố - Tỉ lệ H2SO4/CrO3 thích hợp để mạ tốt 1% cho lớp mạ bóng, khả phân bố tốt, hiệu suất dòng cao Ngoài ra, có mặt ion Cr3+ ảnh hưởng đến trình mạ, nồng độ cho phép 6g/l Khi nồng độ Cr3+ nhỏ tốc độ mạ chậm, lớp mạ mềm, khả phân bố thấp Nhưng nồng độ cao độ bóng giảm, hiệu suất dòng điện thấp Bảng 3.11 Thành phần dung dịch mạ điện hóa Crôm CrO3 350g/l NaOH 40g/l H2SO4 3,5g/l Cr2O3 6g/l Đường kính (đường mía) 1,5g/l 15A/dm2 Mật độ dòng catôt Ik Nhiệt độ Phòng Thời gian mạ 10 phút (tốc độ mạ 0,2μm/phút) Những skhuyết tật gặp mạ điện hóa crôm trang trí (Bảng 3.12) 44 Bảng 3.12 Những cố, nguyên nhân cách khắc phục trình mạ crôm trang trí Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Lớp crôm tách khỏi + Độ bám lớp crôm vào + Phải mạ crôm sau lớp niken hay tách niken yếu khỏi kim loại mạ niken + Chuẩn bị bề mặt kim loại + Tẩy mỡ, tẩy gỉ kim loại để mạ niken không tốt kỹ thuật + Lớp mạ niken bị thụ động + Xử lý bề mặt niken thụ động + Lớp crôm bóng + Kiểm tra lại dung dịch mạ cứng, dễ tách lớp crôm + Dung dịch mạ niken không + Kiểm tra lại dung dịch mạ đạt yêu cầu niken Lớp mạ crôm không + Lớp mạ niken bị thụ động + Khử màng thụ động niken kết tủa lớp mạ + Để lớp mạ niken lâu +Cần mạ crôm sau niken mạ crôm mạ niken Crôm không kết tủa + Có bọt khí bám vào bề mặt + Khuấy mạnh chỗ bề catốt mặt + Mật độ dòng Ik bé + Tăng Ik thích hợp + Tiếp xúc điện yếu + Kiểm tra tiếp xúc điệ + Bị che chắn + Xem lại cách xếp Điện bể + Tiếp điểm yếu + Kiểm tra tiếp điểm nhảy vọt, cường độ + Anốt bị che phủ PbO2 + Cạo, tẩy PbO2 dòng điện giảm dày Lớp mạ crôm màu + Nồng độ axít H2SO4 giảm, + Thêm H2SO4 để mạ xám hay không bóng nồng độ Cr2O3 cao + Đánh bóng không thăm dò + Điện phân với bề mặt anốt lớn … Crôm không kết tủa + Nồng độ CrO3 nhỏ, + Đo tỷ trọng, thêm CrO3 45 hoàn toàn SO42- lớn đến giới hạn yêu cầu + Ik bé + tăng Ik + Tiếp điện không tốt + Kiểm tra tiếp điểm + Nhiệt độ cao + Hạ nhiệt độ xuống Chi tiết bị phủ lớp + Nồng độ H2SO4 nhỏ + Kiểm tra tăng thêm H2SO4 màu nâu hay cầu +Tiếp điện + Kiểm tra tiếp điện vồng Anốt (PbO2) bị ăn Dung dịch bẩn axít HCl + Thay dung dịch xử lý mòn điện phân tác dụng Lớp mạ có vết + Một phần kim loại bị + Khử thụ động mờ nhỏ lớn thụ động + Bề mặt bị bẩn dầu, mỡ, + Tẩy kỹ bề mặt lớp oxyt Có xuất vết + Thiếu ion SO42- dung + Kiểm tra, thêm – 3g/l trắng bề mặt dịch tự điều chỉnh Có vết nâu + Mật độ dòng nhỏ + Sử dụng Ik cao từ đầu chất SrSO4 giai đoạn đầu điện phân + Nồng độ CrO3 lớn + Đo tỷ trọng bômê kế + Nồng độ SO42- nhỏ pha loãng thích hợp Khả phủ sâu + Nhiệt độ cao + Giảm nhiệt d0ộ thích hợp + Chi tiết cần che chắn + Kiểm tra treo chi tiết cho cách + Sự xếp đặt anôt không phù + Tăng khoảng cách anôt – hợp anôt phụ catôt, xếp lại anôt – catôt cho phù hợp + thành phần dung dịch + Kiểm tra, phân tích sửa không phù hợp, CrO3 chữa dung dịch cho phù hợp 46 nhỏ, SO42- lớn, Cr3+ lớn Độ bóng + Nồng độ CrO3 lớn + Lấy bớt phần dung khả phân bố dịch pha loãng điều chỉnh lớp mạ tốt nồng độ dung dịch lại + Thiếu ion SO42- + Tăng hàm lượng SO42- Lớp mạ cạnh + Nhiệt độ cao, mật độ + Điều chỉnh nhiệt độ chi tiết bóng, dòng Ik nhỏ hai màu sữa thìch hợp, Tăng Ik lên + Mật độ dòng lúc đầu + Giảm Ik lúc bắt đầu rút thời gian để Ik cao cao + Thành phần dung dịch có + Kiểm tra dung dịch, làm khả phân bố Lớp mạ cạnh chi + Nhiệt độ thấp giảm SO42- xuống + Tăng nhiệt độ thích hợp tiết mờ, trung + Mật độ dòng khởi đầu + Giảm Ik lúc đầu tâm lại bóng lớn + Thành phần dung dịch có + Điều chỉnh thành phần khả phân bố Lớp mạ mờ, cạnh + Mật độ dòng lớn góc nhọn gồ ghề dung dịch + Điều chỉnh Ik cho phù hợp + Nhiệt độ thấp (hay + Tăng nhiệt độ hai) + Nồng độ CrO3 thấp + Tăng nồng độ CrO3 thích hợp + Thiếu K2SiF6 SrSO4 + Khi thấy kết tủa đáy bể thêm – 3g/l dung dịch SrSO4 – 10g/l K2SiF6 Lớp chậm mạ kết + Tăng Ik thích hợp tủa + Ik nhỏ + Chi tiết bị che chắn 47 + Kiểm tra cách anôt – catôt + Nồng độ SO42- lớn + Phân tích, giảm SO42- + Nồng độ Cr3+, Fe3+, Cu2+ + Loại bỏ kim loại lạ điện phân nhiệt độ thấp, lớn dòng catôt nhỏ, bề mặt catôt lớn + Nồng độ CrO3 cao + Pha loãng dung dịch + Tỷ lệ H2SO4 : CrO3 thấp + Điều chỉnh tỷ lệ H2SO4 : CrO3 phù hợp + Chỉnh lưu pha + Thay chỉnh lưu Lớp mạ crôm mềm, + Nhiệt độ dung dịch + Duy trì nhiệt độ phòng màu sữa cao + Mật độ dòng Ik nhỏ 48 + Tăng Ik thích hợp CHƢƠNG KẾT QUẢ KIỂM TRA MẪU 4.1 Kiểm tra độ bám dính Phương pháp gạch khía theo tiêu chuẩn TCVN 4392 – 1986 dùng mũi nhọn có r = 0,1 mm, vạch lên bề mặt mẫu thử đường song song, vuông góc, cách mm (Hình 4.1) Hình 4.1 Phương pháp gạch khía mẫu mạ kiểm tra độ bám Hình 4.2 Mẫu M2 M3 gạch khía để kiểm tra độ bám 49 Qua quan sát kính lúp, hai mẫu M2 M3 không thấy lớp mạ bị bong vênh đỉnh góc vuông (Hình 4.2) Vì vậy, kết luận hai mẫu đạt yêu cầu độ bám 4.2 Kiểm tra đo độ dày lớp mạ: 4.2.1 Tính toán độ dày lý thuyết:  Lớp mạ hóa học có độ dày 0,3μm  Lớp mạ điện hóa đồng tăng cường 30 phút, tốc độ 1μm/phút Vậy độ dày lớp mạ đồng 30μm  Lớp mạ điện hóa niken phút, tốc độ 0,8μm/phút Do độ dày lớp mạ niken 6,4 μm  Lớp mạ điện hóa crôm 10 phút, tốc độ 0,2μm/phút Độ dày lớp mạ điện hóa niken 2μm  Mẫu M2 có mạ hóa học, mạ điện hóa đồng tăng cường mạ điện hóa crôm Nên độ dày M2 theo lý thuyết 32,3μm  Mẫu M3 có mạ hóa học, mạ điện hóa đồng tăng cường, mạ điện hóa niken mạ điện hóa crôm M3 có độ dày 38,7μm 4.2.2 Đo độ dày mẫu máy: Cách đo sau: dùng bút lông chấm điểm hình (Hình 4.3), đo điểm lần Dùng máy đo độ dày lớp mạ DIGITAL METER CM – 8823 (Hình 4.4) Đo lấy kết trung bình điểm (Bảng 4.1) Bảng 4.1 Độ dày mẫu M2 M3 Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 TB M-2 (μm) 30,7 29,4 28,8 31,4 30,2 30,1 M-3 (μm) 36,0 37,2 36,7 36,2 36,4 36,5 50 Hình 4.3 điểm đánh ngẫu nhiên mẫu M2 M3 dùng để đo độ dày Hình 4.4 Máy đo độ dày lớp mạ DIGITAL METER CM – 8823 51 4.3 Đánh giá tính trang trí: Hình dáng hai mẫu sắc xảo, đỉnh nhọn rỏ nét Sau đánh bóng giấy nhám P1200 thời gian 30 giây Nhận thấy hai mẫu đạt độ bóng, nhiên mẫu M2 dễ bị mòn lớp crôm để lộ lớp đồng lớp crôm mỏng (2μm) sau lớp đồng đỏ (hình 4.5) Hình 4.5 Sau đánh bóng M2 bị mòn lớp Crôm để lộ lớp đồng so với M3 52 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận: Luận văn nghiên cứu thực nghiệm mạ hoa kim loại lên nhựa, để có lớp mạ kim loại bám dính lên bề mặt nhựa cần phải tạo số vi rãnh để kim loại bám vào Các vi rãnh tạo luận văn phương pháp xâm thực, sau mạ hóa học kết hợp với mạ điện hóa Để tạo hoa văn trang trí hay logo, tác giả làm thực nghiệm tạo hoa văn sau công đoạn mạ điện hóa đồng tăng cường, dùng băng keo dán lên che phần sau rửa lớp đồng thừa tháo bỏ lớp băng keo cuối mạ điện hóa theo hai mẫu: M2 có lớp crôm M3 gồm niken + crôm Qua kiểm tra nhận thấy M2 M3 đạt độ bám M2 tốn bỏ qua công đoạn mạ lớp niken, nhiên lớp mạ crôm mỏng (2μm) nên sau đánh bóng bị mòn để lộ lớp đồng bên Đối với mẫu M3 mạ lót thêm lớp niken nên sau đánh bóng không để lộ lớp đồng Qua thực nghiệm, nhận thấy mạ hoa kim loại với lớp đồng crôm lên bề mặt nhựa phù hợp cho sản phẩm chạm tay vào hay lau chùi, dùng cho trang trí với giá thành rẻ, không cao cấp Đối với chi tiết, sản phẩm thường xuyên chạm tay vào núm điều chỉnh, ký hiệu, ký tự bàn phím hay điện thoại, … cần mạ lớp đồng – niken – crôm 5.2 Hƣớng phát triển: Tuy đạt kết nội dung luận văn không tránh khỏi hạn chế định:  Trong luận văn làm thực nghiệm với nhựa polyme epoxi Cần làm thêm thực nghiệm với nhựa ABS, PVC, PP, …  Chưa làm thực nghiệm với mẫu logo có 53  Cách tạo hoa văn thủ công, chưa nghiên cứu cách làm công nghiệp  Do chưa có kinh nghiệm mạ crôm đạt độ bóng nên mẫu chưa đạt so với sản phẩm mạ crôm có thị trường Mặc dù có nhiều cố gắng với giúp đỡ quý thầy cô bạn bè, điều kiện thời gian nghiên cứu hạn chế nên nội dung đề tài nghiên cứu chưa đạt tất mục tiêu đặt Những hạn chế hướng phát triển đề tài Rất mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn học viên để luận văn thêm tính khoa học ứng dụng thực tiễn 54 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kiểm tra độ bám dính phương pháp gạch khía 55 Phụ lục 2: Kiểm tra tính trang trí mẫu M2 M3 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Trọng Bá (1995): Giáo trình Vật liệu phi kim loại – Trường ĐHSPKT TpHCM Nguyễn Khương (2009): Mạ điện (tập 1) - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Nguyễn Khương (2009): Mạ điện (tập 2) - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Nguyễn Khương (2009): Mạ hóa học (tập 3) - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Mai Thanh Tùng (2008): Kỹ thuật mạ lên nhựa - Nhà xuất Bách khoa – Hà Nội Trần Minh Hoàng (2005): Kiểm tra đo đạt mạ điện – Nhà xuất khoa học kỹ thuật “Plating on plastic II”, technical papers – Society of plastics engineer, Connecticut section American Society of Electroplated Plastics, Standards and Guidelines for ElectroplatedPlastics, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J 070623 http://www.plasticsdecorating.com/ 57 [...]... là do nhựa dễ gia công chế tạo, nhẹ và rẻ hơn kim loại Việc tạo một lớp màng kim loại phủ lên toàn bộ bề mặt nhựa thì dễ hơn việc phủ một phần kim loại lên bề mặt nhựa Chính vì vậy để có thể mở rộng khả năng ứng dụng của mạ kim loại lên nền nhựa cần phải nghiên cứu thêm các phương pháp mạ kim loại lên nền nhựa Vì vậy đề tài này nghiên cứu phương pháp tạo lớp phủ kim loại lên một phần bề mặt nhựa 1.3... tính chất và chiều dày lớp mạ và tính thẩm mỹ 1.5 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tƣợng nghiên cứu Mạ hoa kim loại lên epoxi, vì bản thân epoxi là nhựa có tính phân cực và là chất dẻo nhiệt rắn Mạ hai lớp kim loại lên nền nhựa là đồng – crôm và mạ ba lớp kim loại lên nền nhựa là đồng – niken – crôm 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp mạ hoa kim loại lên nhựa epoxi và so sánh các... trọng của mạ kim loại lên nhựa là sự liên kết bám dính giữa kim loại và nhựa Ngoài ra, cơ tính, khả năng chịu mài mòn và tính chất trang trí của mạ nhựa đều chịu sự ảnh hưởng của độ bám dính giữa hai vật liệu này 2 1.4 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Xác định tính bám dính của kim loại lên nhựa phân cực và nhựa không phân cực khi mạ hoa kim loại lên nền nhựa Xác định phương pháp mạ hoa kim loại lên nhựa. .. mặt hàng xi mạ như Crôm, Niken mờ trên sản phẩm nhựa 1.2 Tính cấp thiết của đề tài Ở Việt Nam, mạ hoá học lên nền nhựa còn mới mẻ, đặc biệt là mạ hoa kim loại lên nền nhựa Các trung tâm - viện nghiên cứu ít quan tâm đến mạ hoá học lên nền nhựa do còn nhiều nguyên nhân khác nhau Tài liệu và những hiểu biết về mạ hoá học lên nền nhựa còn ít và hạn chế Đặc biệt, hiện nay mạ hoa kim loại lên nhựa được sử... pháp tạo ra lớp mạ kim loại hay hợp kim lên các bề mặt các chi tiết không dùng nguồn điện một chiều bên ngoài mà nhờ vào phản ứng hóa học được gọi là phương pháp mạ hóa học 2.1.1 Mạ hóa học nhờ phản ứng trao đổi: PP này kim loại nền có điện thế tiêu chuẩn âm hơn kim loại mạ, nên khử được ion kim loại mạ có trong dung dịch 2.1.2 Mạ hóa học tiếp xúc: Lớp mạ thu được bằng phương pháp mạ tiếp xúc phải... mạ hoa kim loại lên nền nhựa Phương pháp nghiên cứu là phương pháp thực nghiệm, quan sát và đo độ dày Vì vậy, các vấn đề chính của đề tài là:  Xây dựng các thông số dữ liệu bằng con đường thí nghiệm trên các mẫu vật mạ  Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố nhằm đạt được lớp mạ hoa kim loại lên nền nhựa cho độ bám dính cao, tính mỹ thuật và kinh tế 3 CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Mạ hóa học: Phương pháp. .. kiện: a Kim loại mạ có điện thế tiêu chuẩn dương hơn kim loại nền b Phải có một kim loại khác có độ âm điện cao hơn kim loại nền tiếp xúcvới kim loại nền ngay trong dung dịch mạ 2.1.3 Mạ hóa học nhờ phản ứng khử hóa học: Phản ứng khử tạo lớp mạ khi cho chất khử vào dung dịch và diễn ra trong toàn bộ thể tích dung dịch mạ, nhưng chỉ một phần nhỏ lượng kim loại thoát ra trên bề mặt đối tượng mạ Phương pháp. .. 1.1 Các sản phẩm ôtô mạ kim loại lên nhựa ABS .1 Hình 2.1 Cấu trúc lớp biên giới pha nhựa – kim loại 13 Hình 2.2 Sơ đồ mô tả các cơ chế bám dính trên bề mặt nhựa 13 Hình 2.3 Bám dình cơ học của kim loại trên nhựa 14 Hình 2.4 Quá trình hình thành lớp oxit/hyđroxit trên bề mặt kim loại .16 Hình 2.5 Sơ đồ quá trình chuyển điện tích khi kim loại tiếp xúc với bề mặt nhựa 18 Hình 2.6 Thấm... là không có phương pháp chung để đo tất cả các loại lớp mạ và các phương pháp khác nhau thường cho kết quả không giống nhau Khi đưa ra kết quả đo lớp mạ cần dẫn ra phương pháp đo để tham khảo a Phƣơng pháp culông kế: Các phương pháp khối lượng và thước đo rất ít khi sử dụng Phương pháp chụp ảnh mặt cắt ngang tinh thể học thường chỉ sử dụng làm phương pháp đối chứng để đo chiều dày lớp mạ đồng và niken... hình 2.1 Có thể thấy giữa pha nhựa và pha kim loại tồn tại một lớp tương tác yếu phía nhựa (cỡ nm đến μm), lớp tương tác mạnh (vài nm) và trên bề mặt kim loại luôn tồn tại một lớp oxit – hyđroxit kim loại Hình 2.1 Cấu trúc lớp biên giới pha nhựa – kim loại Tóm lại, cơ chế quan trọng nhất để giải thích độ bám dính kim loại – nhựa là bám dính cơ học, bám dính liên kết (hóa học – vật lý), bám dính do