CÔNG NGHỆ MẠ KIM LOẠI KẼM

Ví dụ, kim loại được nung ở nhiệt độ cao trong môi trường chưachất xâm thực như O2,S2,Cl2… Me+1/2O2 MeOTrong đó Me là kim loại Bản chất của ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử, trong

Công Nghệ Mạ Kẽm 1.Tổng quan về kim loại

1.1 Khái niệm về sự ăn mòn kim loại

1.2 Phân loại các quá trình ăn mòn kim loại

1.2.1 Ăn mòn hóa học 1.2.2 Ăn mòn điện hóa 1.3 Tốc độ ăn mòn kim loại

1.4 Nhưng nhân tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại 1.5 Những phương pháp bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn

1.5.1 Cách li kim loại với môi trường 1.5.2 Dùng hợp kim chống gỉ

1.5.3 Dùng chất chống ăn mòn 1.5.4 Dùng phương pháp điện hóa

2.Công nghệ mạ kẻm

2.1 Giới thiệu chung về kẻm và mạ kẻm

2.2 Cơ chế của quá trình mạ kẻm

2.3 Bản chất và yêu cầu của lớp mạ

2.4 Chuẩn bị bề mặt trước khi mạ

3 Quy Trình Công nghệ mạ kẻm

3.1 Quy trình mạ kẻm nóng

3.1.1 Kiểm tra nguyên liệu đầu vào.

3.1.2 Cấp nguyên liệu liên tục vào dây chuyền

3.4.1 Dung dịch mạ kẻm cyanua 3.4.2 Dung dịch mạ kẻm zincat 3.4.3 Dung dịch mạ kẻm muối Amon 3.4.4 Dung dịch mạ kẻm không có Amon

4 Phương hướng phát triện công nghệ mạ hiện nay

5 Kết luận

Lời nói đầu

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, thiệt hại gây nên bởi sự ăn mòn kim loại ngàycàng lớn Vi dụ, năm 1949 thiệt hại do ăn mòn tại Mỹ là 5 tỷ đô la tương đương với 2,1%tổng sản phẩm quốc nội, năm 1975 là 70 tỷ đôla tức 4,2% tổng sản phẩm quốc nội, năm

1982 là 126 tỷ đôla Những số liệu kể trên chỉ là thiệt hại kinh tế trực tiếp Thiệt hại kinh tếgián tiếp còn hơn nhiều đó là:

- Nhà máy phải ngưng sản xuất để thay thế chi tiết hoặc thiết bị hư hỏng do ăn mòn.Thiệt hại này lớn hơn giá trị của thiết bị hư hỏng rất nhiều Ví dụ ngừng nhà máyđiện nguyên tử có thể gây thiệt hai tới hàng triệu đôla/ngày

- Rò rỉ các thùng chứa, đường ống làm mất sản phẩm và mất an toàn vận hành pháhủy môi trường

- Giảm hiệu suất làm việc của thiết bị Ví dụ, sự tích tụ của sản phẩm trong các ốngtrao đổi nhiệt làm giảm hiệu quả truyền nhiệt

- Các sản phẩm ăn mòn có thể làm bẩn các sản phẩm cần điều chế

- Nhiều khi phải thiết kế các thiết bị lớn hơn mức cần thiết vì chưa có các số liệu tincậy về ăn mòn

Sơn và mạ điện là một phương phương pháp rất có hiệu quả để bảo vệ kim loại khỏi

sự ăn mòn trong môi trường xâm thực và trong khí quyển Trong đó mạ kẽm là một ứngdụng quan trọng của mạ điện để bảo vệ vật liệu khỏi bị ăn mòn Vì thế, trong bài báo cáonày sẽ trình bày chi tiết về kỹ thuật Mạ kẽm

1.Tổng quan về kim loại

1.1 Khái niệm về sự ăn mòn kim loại

Sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học hoặc điện hóa của kim loại với môitrường xung quanh gọi là sự ăn mòn kim loại

Kết quả là kim loại sẽ bị oxi hóa thành các ion dương và sẽ mất đi những tính chất quý báucủa kim loại

M – ne Mn+

1.2 Phân loại các quá trình ăn mòn kim loại

Phân loại các quá trình ăn mòn kim loại, người ta có thể phân loại ăn mòn theo nhiềucách khác nhau Có cách phân loại ăn mòn ở nhiệt độ cao và ở nhiệt độ thấp hoặc có cáchphân loại ăn mòn khô và ăn mòn ướt

Trong bài báo cáo này, nhóm chúng em phân loại ăn mòn theo cơ chế phản ứng và sự

ăn mòn kim loại được chia làm hai loại chính:

1.2.1 Ăn mòn hóa học

Ăn mòn hóa học còn gọi là ăn mòn khô gây ra bởi phản ứng hóa học của kim loại vớimôi trường xung quanh Ví dụ, kim loại được nung ở nhiệt độ cao trong môi trường chưachất xâm thực như O2,S2,Cl2…

Me+1/2O2 MeOTrong đó Me là kim loại

Bản chất của ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng

1.2.2 Ăn mòn điện hóa

Ăn mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại do hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện

ly tạo nên dòng điện

Ví dụ: Phần vỏ tàu biển chìm trong nước, ống dẫn đặt trong lòng đất kim loại tiếp xúc với không khí ẩm…Do vậy, ăn mòn điện hóa là loại ăn mòn kim loại phổ biển và nghiêm trọng nhất

*Các điều kiện ăn mòn điện hóa

- Các điện cực phải khác chất nhau: Có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại- phi kim (C ), cặp kim loại- hợp chất hóa học ( Fe3C) Trong đó kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ là cực âm.Như vậy kim loại nguyên chất khó bị ăn mòn điện hóa

- Các điện cực phải tiếp xúc với nhau ( hoặc trực tiếp hoăc gián tiếp qua dây dẫn)

- Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện ly

*Cơ chế ăn mòn điện hóa

Sự ăn mòn điện hóa của kim loại gồm 3 quá trình cơ bản:

- Quá trình anot: quá trình Anot là quá trình oxi hóa điện hóa, trong đó kim loại chuyển vào dung dịch dưới dạng cation Mez+ và giải phóng điện tử: kim loại bị ăn mòn

Me Mez+ + ze

- Quá trình catot: quá trình catot là quá trình khử điện hóa, trong đó chất oxi hóa nhận điện

tử do kim loại bị ăn mòn nhường cho điện tử

Ox + ze Red

Red: dạng khử liên hợp của Ox

Trong môi trường nước Ox thường là H+ hoặc O2 Nếu Ox là H+ thì quá trình catot sẽ là :

O2 + H2O + 4e 4OH

Quá trình dẫn điện:

Các điện tử do các kim loại bị ăn mòn giải phóng sẽ đi từ anot đến catot,còn các ion

di chuyển trong dung dịch

Như vậy, quá trính ăn mòn kim loại xảy ra đồng thời với sự xuất hiện dòng điện giửa hai cựckhác nhau của kim loại Vùng kim loại bị hòa tan đóng vai trò là cực âm (-) anot, vùng kia đóng vai trò là cực dương (+) catot

1.3 Tốc độ ăn mòn kim loại

Tốc độ ăn mòn có thể đo bằng các đại lượng sau:

* Tổn thất trọng lượng:

Tổn thất trọng lượng là trọng lượng kim loại trên đơn vị bề mặt trong đơn vị thời gian:

t S

m m

m 1 , m 2 là mẫu kim loại trước và sau bị ăn mòn (mg)

S: diện tích bề mặt kim loại (dm2)

Trong đó, G: khối lượng vật liệu bị ăn mòn (g/m2.h)

ρ: khối lượng riêng của kim loại (kg/m3)

1.4 Những nhân tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại

* Ảnh hưởng của bản chất kim loại

Tính chống ăn mòn kim loại liên quan đến điện thế tiêu chuẩn, hoạt độ hóa học củakim loại Điện thế tiêu chuẩn của kim loại càng âm thì hoạt độ hóa học càng cao, kim loạicàng dễ bị ăn mòn Tuy nhiên có những kim loại (như crom, niken), điện thế tiêu chuẩn càng

âm, hoạt độ hóa học cao nhưng tính bền ăn mòn tốt Đó là do trên bề mặt hình thành lớpmàng oxi hóa kín, rất mỏng, có thể bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn Như vậy gọi là sự thụđộng hóa kim loại

Tính chống gỉ của kim loại còn liên quan đến hàm lượng tạp chất và độ bóng của nó.Tạp chất của kim loại càng nhiều tính chống gỉ của nó càng kém Độ bóng của kim loại càngcao, tính chống gỉ càng tốt

* Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn tới sự ăn mòn Nhiệt độ càng cao, hoạt độ hóa học của kim loại và dung dịch tăng, do đó làm tăng sự ăn mòn

* Ảnh hưởng của môi trường ăn mòn

Tính chống gỉ của nguyên liệu có quan hệ trực tiếp tới môi trường ăn mòn Trongnhững môi trường khác nhau, tính ổn định của kim loại cũng khác nhau

Ví dụ: Vàng ổn định trong nhiều dung dịch nhưng bị ăn mòn trong nước cường toan

1.5 Những phương pháp bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn

1.5.1 Cách li kim loại với môi trường

Dùng những chất bền vững với môi trường để phủ ngoài mặt những vật bằng kim loại Những chất phủ ngoài thường dùng là:

- Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, men, hợp chất polime

- Một số kim loại như crom, niken, đồng , kẽm, thiếc…(Phương pháp tráng hoặc mạ điện)

- Một số hợp chất hóa học bền vững như oxit kim loại,photphat kim loại( phương pháp tạo màng )

1.5.2 Dùng hợp kim chống gỉ

- Chế tạo những hợp kim không rỉ trong môi trường không khí môi trường hóa chất như Fe-Cr-Ni

1.5.3 Dùng chất chống ăn mòn

- Thêm một lượng nhỏ chất chống ăn mòn vào dung dịch axi có thể làm giảm

tốc độ ăn mòn kim loại xuống hàng trăm lần

1.5.4 Dùng phương pháp điện hóa

Người ta nối kim loại này với kim loại khác có tính khử mạnh hơn

2 Công nghệ mạ kẽm

2.1 Giới thiệu chung về kẽm và mạ kẽm

Kẽm (Zn) là kim loại trắng xám, trọng lượng nguyên tử 65,38 trọng lượng riêng γ=7,2, đương lượng điện hóa của Zn2+ 1,219, nhiệt độ nóng chảy 419,50C Giòn ở nhiệt độ thường, dẻo ở 100-150 0C ; Giòn và dể tán thành bột ở nhiệt độ lớn hơn 250 0C Kẽm là kim loại hoạtđộng, là chất khử mạnh; nhưng bền trong nước, trong không khí ẩm vì khi đó chúng được che kín bằng các hợp chất oxyt và cacbonat Điện thế tiêu chuẩn -0,763 V nên là lớp mạ anod đối với thép, đồng, kền và bảo vệ chúng rất tốt Tốc độ ăn mòn kẽm mỗi năm khoảng 1-1,5 µm ở nông thôn, 1,5-2 µm ở vùng nhiệt đới ẩm, 6-8 µm ở vùng công nghiệp; Ở vùng biển kẽm bị ăn mòn rất mạnh Vì vậy thường mạ kẽm để bảo vệ sắt, thép dùng trong khong khí, dưới đất, trong nước ngọt Khi cần chiều dày lớp mạ lớn hơn 100 µm nên dùng phương pháp phun, phun nóng, chỉ khi cần chiều dày nhỏ hơn 100 µm mới nên dùng phương pháp

mạ điện Chiều dày lớp mạ điện kẽm được qui định trong các tiêu chuẩn nhà nước hoặc tiêu chuẩn của nhà sản xuất và thường dao động trong giới hạn sau:

- Làm việc môi trường ăn mòn rất mạnh (RM) phải mạ dày 36-42 µm

- Làm việc môi trường ăn mòn mạnh (M) phải mạ dày 25-30 µm

- Làm việc môi trường ăn mòn trung bình (V) phải mạ dày 12-15 µm

- Làm việc môi trường ăn mòn yếu (Y phải mạ dày 3-5 µm

- Mạ kẽm cho ốc vít và các bộ phận lắp ghép chỉ nên dày 4-7 µm

- Mạ kẽm cho các công trình vĩnh cửu có quy định riêng

Thường mạ kẽm từ dung dịch đơn: sunfat, floborat,…hoặc dung dịch phức: xyanua, zincat, amoniacat,pyrophotphat,…khả năng phân bố của chúng được xếp theo

thứ tự sau: xyanua( 25 ) > polyetylenpolyamin > pyrophotphat (pH 3,3; 50 ) > amoniacat (pH 6,8; 20 ) > floborat ( 20 ) > sunfat( 25 )

2.2 Cơ chế của quá trình mạ kẽm

* Sắt – kẽm là một cặp điện cực

* Zn có tính khử mạnh hơn nên lớp kẽm là cực âm, cực dương lúc này là tấm sắt, hai điện cực này tiếp xúc trực tiếp với nhau và tiếp xúc với môi trường chất điện ly Như vậy Zn

sẽ bị ăn mài điện hóa:

Ở cực âm: Các nguyên tử Zn bị oxy hóa thành Zn2+

2.3 Bản chất và yêu cầu của lớp mạ

- Lớp mạ phải bám chắc vào kim loại nền, không bị bong ra

Kiểm tra nguyên liệu

đầu vào

Cung cấp nguyên liệu

vào dây chuyền

3.1.1 Kiểm tra nguyên liệu đầu vào.

Cân cuộn tôn đen, ghi và lưu các số liệu như: trọng lượng cuộn lý thuyết (của nhà sảnxuất) và thực tế (trọng lượng khi đem cân), trọng lượng bao bì, qui cách và loại tôn ( tônmềm hay tôn cứng) vào sổ theo dõi chất lượng tôn đen

Kiểm tra chất lượng tôn đen:

Kiểm tra sơ bộ: qui cách, nguồn gốc xuất xứ

Tháo bỏ bao bì và kiểm tra bên trong nguyên liệu, đối với các cuộn không đạt tiêu chuẩnnhư bị méo, bị giản biên, giản bụng, rỉ sét nặng

Trong quá trình mạ phải thường xuyên theo dõi chất lượng tôn đen (mức độ dầu mỡ, giãnbiên, giãn bụng, đứt nối giữa cuộn,…).

3.1.2 Cấp nguyên liệu liên tục vào dây chuyền

Sau khi nguyên liệu đã đạt tiêu chuẩn để mạ, nguyên liệu được đưa vào thiết bị xả cuộn vànối vào cuộn cũ để cấp tôn liên tục cho dây chuyền

Sau khi đã đi qua hai buồng phun, băng tôn tiếp tục qua 1 buồng phun nước nóng ở nhiệt độ

từ 60 – 800C để rửa sạch dầu mỡ cùng hóa chất trên băng tôn

Kết thúc công việc tẩy dầu mỡ, băng tôn được đi vào 1 bể dung dịch HCl với nồng độ từ 10– 20% tùy theo mức độ rỉ sét của tôn để tiến hành tẩy rỉ sét

Qua 3 vị trí tẩy rửa trên, lúc này băng tôn tiếp tục đi qua một bể nước để tráng rửa thànhphần acid còn lại, sau đó qua buồng phun bằng nước nóng rồi lại qua 1 bể nước để tráng rửalần cuối và được vắt khô bằng một cặp trục cao su trước khi qua công đoạn sấy

3.1.4 Gia nhiệt băng tôn trước khi xuống chảo.

Sau khi tẩy rửa sạch sẽ bề mặt, băng tôn được đưa qua một lò sấy nhiệt trực tiếp nhằm mụcđích nâng nhiệt độ băng tôn lên khoảng 2000C để tránh sự mất nhiệt gây hại cho chảo mạ

3.1.5 Quá trình mạ kẽm

Đây là công đoạn quan trọng nhất của dây chuyền

Băng tôn sau khi đạt đến nhiệt độ 180~2000C sẽ đi qua ngăn chứa trợ dung (AmmoniumChloride và một số kim loại khác như Antimon, Alummium,…) để tẩy sạch bề mặt lần cuối,làm tăng độ bóng sáng của bề mặt kẽm và cơ tính lớp mạ kẽm…

Sau đó băng tôn đi qua ngăn chứa kẽm và cuối cùng là đi qua cụm thiết bị dao gió để hoàntất quá trình mạ kẽm Độ dày mỏng của lớp mạ kẽm được kiểm soát thông qua cụm thiết bịdao gió này

3.1.6 Quá trình làm nguội.

Khi băng tôn được mạ phủ một lớp kẽm theo yêu cầu, lúc này băng tôn còn nóng và đượclàm nguội nhờ hệ thống ống gió và quạt nguội gắn ở phía trên dàn làm nguội Sau khi quacông đoạn làm nguội bằng gió, lúc này nhiệt độ của băng tôn vẫn còn khá cao.

Vì vậy băng tôn được chạy qua một bể nước làm nguội để giảm nhiệt xuống còn khoảng 60– 800C, đồng thời tráng rửa nhừng hỗn hợp muối, bụi kẽm và các tạp chất khác bám trên bềmặt tôn mạ nhằm giữ cho bề mặt tôn mạ được sạch sẽ trước khi qua công đoạn thụ động hóa

3.1.7 Thụ động hóa bề mặt.

Sau khi được làm nguội và rửa sạch bằng bể nước, băng tôn được vắt khô bằng một cặp trụccao su và tiếp tục qua bể thụ động hóa, tại đây băng tôn được nhúng trong bể dung dịchcromat với nồng độ từ 3 – 7 điểm (3% - 7%), nhiệt độ từ 550 – 650C Băng tôn đã mạ kẽmkhi đi qua bể thụ động được phủ một lớp chromate vô định hình trên bề mặt tôn để tăng khảnăng chống gỉ cho bề mặt tôn, sau đó được vắt khô nhờ cặp trục cao su trước khi đi qua côngđoạn làm khô

*Ưu và nhược điểm của phương pháp.

3.3 Cơ sở của quá trình mạ điện

3.3.1 Chuẩn bị về mặt trước khi mạ

Trước khi đưa vào bể mạ chi tiết phải hoàn toàn sạch, nghĩa là làm sao để bề mặt lộ cấu trúccủa nó, và lớp mạ tiếp theo sắp xếp, liên kết chặt chẽ vào cấu trúc đó Như ta đã biết, cấutrúc bề mặt thường bị xô lệch đi, khác với cấu trúc bên trong của kim loại, liên kết ở bề mặtkhác ở bề trong, thường hình thành oxit kim loại trên bề mặt, lớp oxit dù dày hay mỏng cũngcản trở cho sự phóng điện, giảm khả năng liên kết và dẫn đến lớp mạ không bám chắc vàokim loại nền Mặt khác bề mặt kim loại dễ hấp phụ nước, dầu mỡ và các chất hoạt động bềmặt khác dẫn đến khả năng liên kết lớp mạ với kim loại nền kém Do đó chất lượng lớp mạphụ thuộc nhiều vào khả năng làm sạch bề mặt chi tiết Qui trình gia công bề mặt thôngthường theo các bước sau:

3.3.1.1 Gia công cơ học

Tùy theo chi tiết ban đầu có thể tiến hành gia công cơ học khác nhau:

Mài thô: làm sạch hoàn toàn lớp gỉ (đặc biệt là thép có lớp gỉ dày, lớp oxit nhân tạo

khi chế tạo) sử dụng đá mài, hay phớt mài có gắn bột mài cứng có kích thước hạt khác nhau,

độ cứng khác nhau tùy theo chi tiết mạ, nếu không thực hiện mài thì có thể thực hiện phunhạt (phun cát) mài vào chi tiết để lớp gỉ bong ra Sau khi mài thô, chi tiết đã sạch rỉ song bềmặt vẫn còn thô

Mài tinh: hạt mài mịn hơn làm cho các chi tiết bằng phẳng hơn và độ chính xác cao

hơn

Xử lý bề mặt

Pha dung dịch kẽm

Sấy Phun phủ lần 2 Phun phủ lần 1

Thành phẩm

Đánh bóng: dùng các phớt đánh bóng để bề mặt chi tiết bóng sáng lên, tùy theo yêu

cầu phải đạt được độ bóng cần thiết Ngoài đánh bóng cơ học còn có các phương pháp đánhbóng khác như: đánh bóng điện hóa, hay hóa học cũng cho độ bóng cao Đối với các chi tiếtnhỏ, dạng hình học khác nhau thì có thể dùng thùng quay kết hợp cơ học (các chi tiết va đậpvào nhau, hay các hạt mài) và hóa học

3.3.1.2 Gia công hóa học và điện hóa học:

Các chi tiết đã đánh bóng thật kĩ rồi sẽ tiến hành gia công hóa học hay điện hóa học.Mục đích để làm sạch dầu mỡ bám lên vật mạ, hay làm sạch lớp gỉ mỏng hình thành trongquá trình gia công cơ học

Tẩy dầu mỡ

- Tẩy dầu mỡ hóa học trong dung dịch kiềm (xem sổ tay mạ) Mỡ có gốc thực vật

(các axit béo) khi kết hợp với kiềm sẽ xà phòng hóa và dễ tan trong dung dịch

Tẩy dầu mỡ theo phương pháp điện hóa

Dung dịch sử dụng là dung dịch kiềm, chi tiết có thể treo ở catot hay anot nhưng catotphổ biến hơn

Cơ chế tách dầu mỡ như sau:

* Theo lí thuyết hấp phụ: các chất hữu cơ trung tính hấp phụ ở vùng điện thế điểmkhông tích điện EZ khi phân cực catot hay anot, nghĩa là điện thế khá xa với điện thế EZ thìhấp phụ phân tử nước mạnh hơn và các chất hữu cơ sẽ bị đẩy ra dung dịch

* Theo lí thuyết về sức căng bề mặt: khi phân cực catot hay anot thì sức căng bề mặt

sẽ giảm và các chất hữu cơ sẽ bị đẩy ra kết hợp thành giọt, các bọt khí thoát ra nhanh chóngnổi lên bề mặt kéo theo các giọt dầu mỡ li ti và đưa đi theo dung dịch chảy tràn

* Theo phản ứng điện hóa hữu cơ: một số chất có thể bị phá hủy trên điện cực thànhchất có mặt cacbon thấp bay hơi hay hòa tan có thể phản ứng tạo thành các chất trung gian,tác dụng với oxi hay hydro mới sinh, H+ hay OH−ở sát điện cực và thay đổi tính chất hóacủa dầu mỡ, dẫn đến khả năng hấp phụ trên kim loại giảm

Tẩy gỉ

Tẩy gỉ theo phương pháp hóa học hay điện hóa học:

Sau khi đánh bóng và tẩy dầu mỡ, thì bề mặt kim loại có lớp gỉ rất mỏng, trước khi

mạ phải làm sạch hoàn toàn hay làm hoạt hóa bề mặt để mạng lưới tinh thể kim loại nềnnhận nguyên tử mới vào mạng tinh thể của mình mà không qua một lớp trung gian nào.Người ta gọi là tẩy nhẹ, thường tiến hành trong dung dịch axit loãng thời gian rất ngắn 5-10s Sau khi tẩy, rửa kĩ phải mạ ngay Có thể tiến hành tẩy trên anot rửa và mạ ngay, nếu chi

tiết có lớp gỉ dầy không thực hiện được bằng gia công cơ học như trên, người ta có thể lấylớp gỉ đi bằng phương pháp hóa học trong dung dịch axit

Phản ứng hóa học xảy ra giữa oxit hydroxit với axit đồng thời kim loại nền cũng tácdụng với axit, hydro thoát ra khá nhiều tiêu hao axit lớn và gây ô nhiễm môi trường Trongdạng tẩy axit có thể cho các chất ức chế khác nhau (xem chất ức chế ăn mòn trong sách “Ănmòn và bảo vệ kim loại”)

Tác dụng của chất ức chế ngăn cản quá trình hòa tan kim loại thoát H2, nhầm giảiquyết các vấn đề:

* Giảm độ dòn hydro cho vật liệu

* Tiết kiệm axit, và giảm độ ô nhiễm môi trường

3.3.1.3 Vấn đề rửa

Sau mỗi lần gia công hóa học đều phải rửa nước lạnh hay nước nóng Mục đích rửa:

- Làm sạch các hóa chất mang theo lên bề mặt chi tiết làm tiêu hao và ảnh hưởng đếndung dịch phía sau

- Chi tiết mạ phải hoàn toàn sạch các tạp chất cơ học và hóa học

- Các loại nước rửa và hình thức rửa

- Nước rửa được thu hồi, tái sử dụng hay thải bỏ thông qua hệ thống xử lý Thôngthường, sau khi mạ (crôm, vàng, bạc, ) nước được xử lý thu hồi hóa chất, xử lý và thải

- Có thể nhúng, chảy tràn, phun nước, lượng nước sử dụng khá lớn

3.3.1.4 Các phương pháp gia công khác.

- Trong công nghệ mạ hiện nay, thường dùng phương pháp siêu âm để làm sạch bềmặt chi tiết mạ Phương pháp này có thể làm sạch dầu mỡ, làm sạch oxit mỏng, hay các hạtrất nhỏ nằm trong khe hẹp Sóng siêu âm do dao động cơ học với tần số rất cao tạo nên (daođộng biến thành dao động cơ qua chất điện môi đặc biệt)

A:anôt (+)C:catôt (-)M:lớp mạVới : A- kim loại cần mạ anôt hòa tan (Cu,Zn,Ni,…) hay không hòa tan (Cr)C- vật cần phủ

E- dung dịch có chứa ion phù hợp với kim loại cần mạ có thể là dung dịch muối đơn ( NiSO4), muối phức [Au(CN)2]-2

3.3.3 Nguyên lý chung của quá trình mạ điện

- Chuyển chất phóng điện đến bề mặt catôt do các hình thức chuyển chất ( Khuếch tán, điện

di đối lưu)

- Hấp phụ các chất lên bè mặt catôt

- Thực hiện quá trình phóng điện

- Sắp xếp và hoàn thành mạng lưới tinh thể kim loại

Quá trình điện xảy ra có thể tóm tắt như sau”

- Ion kim loại hydrat hóa chuyển đến vị trí thích hợp nhất hấp phụ, thay đổi cấu trúc, phóng điện và kết tinh ngay tại chỗ:

Mhpn+.mH2O Mhpn+.(m-n)H2O

Mhpn+.(m-n)H2O + ne Mhp MM

- Ion kim loại hydrat hóa chuyển đến bề mặt kim loại hấp phụ thay đổi cấu trúc

phóng điện thành kim loại chuyển kim loại đến vị trí thích hợp nhất

kết tinh trong mạng lưới

Mhp kết tinh ngay tại chỗ

- Ion kim loại hydrat hóa phóng điện từng phần chuyển đến vị trí thích hợp phóng điện thành kim loại kết tính

mật độ dòng điện, A Bảng 1.1 giới thiệu một số dung dịch hiện đang dùng Dung dịch 1 mạ kẽm mờ Dungdịch 2-4 mạ kẽm bóng Dung dịch 2 và 4 chủ yếu để mạ quay Dung dịch 3 mạ treo Dung dịch 5 mạ liên tục cho dây, băng, tấm,

Tỷ lệ điện tích anod/catot

Anod bằng kẽm có độ sạch cao và trung bình

Nhôm sunfat và phèn nhôm có thể thay thế cho nhau bằng lượng tương đương; chúnglàm ổn định pH và tăng độ dẫn điện Na2SO4, K2SO4 và (NH4)2SO4 cũng làm tăng độ dẫn điện cho dung dịch

Bảng Một số dung dịch mạ kẽm sunfat thường dùng

-15-20-