Công nghệ mạ điện mạ bạc

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ KHOA HÓA –LÝ KỸ THUẬT MẠ BẠC Giáo viên hướng dẫn: Ths Lê Văn Tốn Nhóm sinh viên thực hiện: Phạm Thanh Phương Phí Trọng Đức Nguyễn Phú Cường Nguyễn Hoàng Tuấn Lê Xuân Quỳnh Tạ Huy Ánh I II III IV Tổng quan Các phương pháp mạ Quy trình mạ Tổng Kết I Tổng quan -Bạc kim loại màu trắng, dễ dát mỏng, kéo dài, dễ đánh bóng, có độ phản quang tốt, dẫn nhiệt, dẫn điện tốt tính hàn tốt Bạc có tính ổn định hóa học cao, khơng tác dụng oxy khơng khí nước, dễ hòa tan HNO3 H2SO4 đặc nóng -Mạ bạc dùng làm trang sức, vật trang trí, làm tăng phản quang cho thiết bị chiếu sang dụng cụ quang học khác ( pha đèn, gương, ) - Mạ bạc dùng rộng rãi nghề kim hoàn ( nghề đậu bạc), chế tạo huân chương, huy chương, Một số hình ảnh mạ bạc II Các phương pháp mạ Mạ bạc từ dung dịch xyanua Dung dịch mạ bạc Mạ hóa học II Các phương pháp mạ Mạ bạc từ dung dịch xyanua ( phương pháp truyền thống) -Cấu Nồng độ không KCNảnh tự hưởng nhiều, Ion NO3gì đến tử phương pháp dung dịch thậmlớp chí thiếtmịn, phức càngmạ, bền, mạcần AgCN.nKCN (n=2-4) xyanua tự KCN mạ NaCN với tốc độ cao có nơng độ xyanua gắn chắc, dày catot, thấp.bám AgNO + KCN = AgCN + KNO3 dòng điện giảm theo KCN  - Dung dịchtrắng, xyanua lượng AgCN kết tủa hòacó tanchứa trong1KCN dư tạo CO32-tăng taphức: thêm vàođiện, hấpcho thụ làm độ dẫn làm thành muối CO2 AgCN từ khí Kdễ làmbóng tăng2độ + KCN =mạ 2CO 3KAg(CN) anot dễkhơng hòa tan,(dư) -22 dẫn điện, tăng khả KBnăng =8.10phân bố ( giới -Phức Thường dùng KCN hạn: 110g/l) cao lớp mạ sẽNaCN bền, điện ly kém, Ag rathơ, trực có độ tốt, 2độ dẫnlớpđiện nhám tiếp từ anion phứctan Ag(CN) thành mạ:  Ag(CN) =mật Ag 2CNdòng - Tất kimdùng loại đều+độ phải mạ lót lớn vàcảcó thể + e nhanhcao (20-60s) dung dịch điện -> lớp mạ cóbạc lýlỗng tính dư xyanua để đảm bảo độ gắn bám tốt - Các phương pháp mạ II Mạ bạc khơng dùng điện (mạ hóa học) 2.1 Khái niệm Quá trình kết tủa kim loại hay hợp kim lên bề mặt vật rắn nhờ phản ứng hóa học mà khơng cần dùng đến dòng điện bên ngồi gọi q trình mạ hóa học hay gọi mạ khơng dùng điện Các phương pháp mạ II 2.2 Phân loại Mạ tiếp xúc Mạ hóa học Nội điện phân Tự xúc tác II Các phương pháp mạ - Mạ bạc thường dùng phản ứng tự xúc tác - Tự xúc tác: trình mạ dựa vào phản ứng oxi hóa – khử, chất khử R hóa chất nằm thành phần dung dịch mạ kim loại kết tủa M phải có tác dụng xúc tác cho phản ứng Động lực trình khả xúc tác kim loại kết tủa M phản ứng oxi hóa chất khử: Phản ứng cation: Mn+ + ne = M Phản ứng anion: R O + ne II Các phương pháp mạ Thành phần bể mạ Có bể mạ: bể ion bạc (A) bể dung dịch khử (B) Khi mạ kết hợp A với B  Phương pháp Rochelle  A: AgNO3 450g, dung dịch amoniac bão hòa 350ml 5.5l nước  B: Muối Rochelle: 1600g muối Epsom, 110g nước 3.6l  Phương pháp tráng gương  A: AgNO3 3,5g, dung dịch amoniac, 60ml nước, dung dịch NaOH 2,5g/ 100ml  B: glucose 45g, axit tartic 4g, 1l nước, 100ml etanol - Rửa nước cất - Làm khơ bề mặt kính luồng khơng khí nóng - Xử lí thủy tinh dung dịch NaOH 15-20% 1ph - Rữa thủy tinh dòng nước chảy mạnh - Nhúng thủy tinh vào dung dịch Sn 0,05-0,1% axit hóa HCl - Rửa lại thủy tinh nước cất - Nhúng thủy tinh vào dung dịch tráng gương Quy trình mạ III 1.Xử lý trước mạ Gia cơng bề mặt Hỗn hống hóa Mạ lót bạc Thấm bạc Mạ lót bạc III Quy trình mạ  Tại mạ (video) nối điện bên ngồi cho anot trước ? Vì: điện tiêu chuẩn Cu, Fe âm so với Ag nên không nối điện vào trước, bề mặt vật cần mạ xảy phản ứng trao đổi Cu + 2e -> Cu2+ -> ảnh hưởng đến độ bám lớp mạ, làm bẩn dung dịch mạ  Giải thích tác dụng cơng đoạn hỗn hống hóa, thấm bạc mạ lót bạc? Cơng đoạn hỗn hống hóa, thấm bạc mạ lót bạc để làm bề mặt mạ -> tránh tượng ion kim loại khác bám lên lớp mạ -> lớp mạ không bám Quy trình mạ III Hỗn hống hóa Chế độ hỗn hống thường dùng bảng Pha chế Hàm lượng (g/l) Thành phần chế độ Hg2Cl2 5-8 3-5 Na2SO3 80-100 EDTA 3-5 Na2S2O35H2O 230-250 KCN 60-70 AgNO3 3-5 HgO 6-8 Nhiệt độ (oC) 10-35 10-35 thường Thời gian ( giây) 3-5 3-5 3-5 Quy trình mạ III Thấm bạc Pha chế Hàm lượng (g/l) Thành phần chế độ AgNO3 15-20 Ag ( dạng Ag2SO3) CS(NH2)7 0,5-0,6 200-220 Na2SO3 100-200 pH Nhiệt độ (0C) 15-30 Thời gian ( giây) 60-120 15-30 3-10 Quy trình mạ III Mạ lót bạc Cơng nghệ mạ lót bảng Pha chế Hàm lượng (g/l) Thành phần chế (sắt, thép) ( kim loại màu) độ AgCN 2-3 KCN (tổng) 65-75 K2CO3 CuCO3Cu(OH)2 3-5 ( Sắt thép kim loại màu ) 0,7-1 60-70 5-10 10-20 10-15 K4Fe(CN)6 100-140 Nhiệt độ ( 0C) 18-30 18-30 25-48 Mật độ dòng điện ( A/dm2) 0,3-0,5 0,3-0,5 0,3-0,6 III Quy trình mạ Xử lý sau mạ Phương pháp chống biến màu bạc Xử lý sau mạ Thụ động điện hóa Thu hồi bạc dung dịch mạ hỏng Phương pháp chống biến màu bạc - Chi tiết bạc trình vận chuyển dự trữ tiếp xúc chất ăn mòn SO2, H2S, Cl- … khơng khí, bạc biến màu nhanh tạo thành bạc clorua, bạc sunfua, bạc sunfat …, làm độ bóng, biến thành màu vàng nhạt → xanh tím → nâu đen - Sự biến màu bạc có quan hệ với nhiều nhân tố độ tinh khiết bạc môi trường xung quanh lớp mạ bạc nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ chất ăn mòn… - Sự biến màu bạc ảnh hưởng đến bề mặt ảnh hưởng nghiêm trọng đến tình hàn, độ dẫn điện lớp mạ Dù áp dụng phương pháp chống biến màu cần phải đạt yêu cầu sau đây: - Có khả chống biến màu định - Có tính hàn - Có điện trở tiếp xúc nhỏ Phương pháp thụ động hóa Cơng nghệ thụ động hóa muối cromat bảng sau.Quy trình cơng nghệ cụ thể tạo màng sau: Khử màng → Trung hòa → Thụ động hóa học Công nghệ trước giai đoạn công nghệ làm bóng Thụ đơng muối cromat giá thành thấp, thao tác đơn giản, trì dễ dàng, hiệu chống biến màu thấp Pha chế Hàm lượng (g/l) Thành phần chế độ K2Cr2O7 10-15 40 HNO3 10-15 ml/l CH2COOH 0,2 ml/l Ag2O pH 4,0-4,2 Nhiệt độ (0C) 10-15 Thời gian ( giây) 20-30 Chế độ cơng nghệ làm bóng thường dùng Pha Chế Pha chế Hàm lượng (g/l) Thành phần chế độ Tạo màng CrO3 30-50 NaCl 1-2,5 Cr2O7 3-5 Tẩy màng K2Cr2O7 10-15 HNO3(1,42) 5-10 Trung hòa 5%10% pH 1,5-1,9 Nhiệt độ (0C) thường thường thường Thời gian (giây) 10-15 10-20 3-5 Thụ động điện hóa Chi tiết mạ bạc qua tẩy bóng ( chưa tẩy bóng) tiến hành thụ động hóa catot, tạo màng thụ động Lớp màng có bề mặt đẹp, chống thay đổi màu, đảm bảo mối hàn chi tiết Pha chế Hàm lượng (g/l) Thành phần chế 45-67 30-40 độ K2CrO4 8-10 K2Cr2O7 K2CO3 25-35 6-8 KNO3 10-15 Al(OH)3 0,5-1 pH 9-10 7-8 5-6 Nhiệt độ (0C) 10-35 10-35 10-35 Mật độ dòng điện (A/dm2) 0,5-1 2-3,5 0,05-0,1 6-9 0,1 Thu hồi bạc dung dịch mạ hỏng Phương pháp khác kết tủa bạc dạng AgCl HCl, sau hòa tan kết tủa HNO3 để AgNO3 Có thể thu hồi bạc bột kẽm hay bột nhơm chúng có khả đẩy bạc khỏi muối dung dịch Kết tủa bạc thu lẫn bột kim loại cần hòa tan chúng HCl nóng dùng bột kẽm hay NaOH dùng bột nhôm Tách chiết bạc dung dịch kiềm amon bậc bốn 0,5M tetracloetylen có them rượu decilic Phương pháp tiện lợi Sau rút bạc dung dịch KCN KOH thu dung dịch KAg(CN)2 bão hòa IV Tổng Kết Kỹ thuật mạ điện ngày có bước tiến nhảy vọt, thỏa mãn nhiều yêu cầu kỹ thuật quan trọng sản xuất đời sống Song song với đó, cơng nghệ mạ bạc dựa tiến khoa học bước loại bỏ kỹ thuật sử dụng nguyên liệu độc hại cho sức khỏe người Thay vào sản phẩm mạ tinh xảo hơn, sang trọng không gây nguy hiểm cho người mơi trường, góp phần đáp ứng nhu cầu thị trường ngày khó tính Tài liệu tham khảo: Cơng nghệ mạ điện – Trần Minh Hoàng – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Công nghệ mạ điện – Nguyễn Văn Lộc – Nhà xuất giáo dục MODERN ELECTROPLATING - MORDECHAY SCHLESINGER Công ty mạ bạc: PML Plating Ltd  ... huân chương, huy chương, Một số hình ảnh mạ bạc II Các phương pháp mạ Mạ bạc từ dung dịch xyanua Dung dịch mạ bạc Mạ hóa học II Các phương pháp mạ Mạ bạc từ dung dịch xyanua ( phương pháp truyền... đến dòng điện bên ngồi gọi q trình mạ hóa học hay gọi mạ không dùng điện Các phương pháp mạ II 2.2 Phân loại Mạ tiếp xúc Mạ hóa học Nội điện phân Tự xúc tác II Các phương pháp mạ - Mạ bạc thường... hống hóa Mạ lót bạc Thấm bạc Mạ lót bạc III Quy trình mạ  Tại mạ (video) nối điện bên cho anot trước ? Vì: điện tiêu chuẩn Cu, Fe âm so với Ag nên không nối điện vào trước, bề mặt vật cần mạ xảy