Tẩy bóng bằng phương pháp điện hóa giúp cho kim loại có độ bóng cơ học cao, lớp màng phủ kế tiếp sẽ có độ bám dính tốt hơn, ít lỗ xốp và chống ăn mòn tốt hơn. Hơn nữa tẩy rửa bằng điện hóa còn giúp cho bề mặt kim loại có
hệ số ma sát nỏ, tạo ra những hiệu ứng quang học đặc biệt. Trong sản xuất thường dùng phương pháp này để tẩy bóng cho thép không gỉ, hợp kim của đồng, hợp kim của nhôm.
Khi tảy bóng điện hóa, vật tẩy được mắc tành anode đặt trong một dung môi đặc biêt. Do tốc độ hòa tan ở các điểm lồi lớn hơn ở các điểm lõm mà bề mặt của kim loại trở nên bóng hơn. Nguyên nhân là do năng lượng bề mặt tại các điểm đó khác nhau..
Hình 40: Sơ đồ tẩy bóng điện hóa ( 1: anode; 2: màng lồi lõm trên anode; 3 cathode)
Theo P. Jacke khi hòa tan kim loại trong một số dung dịch hóa chất nhất định, sẽ tạo thành màng nhẩy, khó tan trên bề mặt kim loại. Chiều dày màng không đều: chỗ lồi màng mỏng, chỗ lõm màng dày hơn như hình 40. Lý do là cường độ khuếch tán tạo màng từ dung dung dịch không đồng đều, độ khuếch tán tại điểm lồi mạnh hơn tại điểm lõm. Vì điện trở riêng của màng rất lớn nên mật độ dòng điện tại điểm lồi lớn hơn tại điểm lõm rất nhiều. Tóc độ hòa tan không đồng đều, có tính chọn lọc nên bề mặt kim loại trở nên nhẵn hơn và bóng sáng hơn.
Theo N.P. Phedochov và S.I. Grilikhes thì nguyên nhân tạo bóng là do quá trình hình thành màng oxit mỏng trên bề mặt kim loại làm cản trở, kìm hãm tác dụng xâm thực của dung dịch với kim loại. Chiều dày màng oxit không đều : khi gặp những chỗ lồi lớn, màng oxit sẽ rất mỏng, còn khi gặp những chỗ lõm sâu màng oxit sẽ rất dày. Hiệu quả tẩy bóng cao nhất khi lớp màng oxit đồng
đều, không quá dày và cũng không quá mỏng. Qúa trình tẩy bỏng điện hóa phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ, mật độ dòng điện trên anode và thời gian tẩy.
Khi tăng nhiệt độ, thì tốc độ hòa tan oxit rất nhanh, độ bóng tăng nhanh, do đó có thể giảm bớt D. Khi tăng D, thì tốc độ hòa tan oxit rất nhanh, có thể giảm bớt thời gian tẩy rửa:
Hình 41: Đường cong phân cực anode khi tẩy bóng điện hóa
Đường cong phân cực anode khi tẩy bóng điện hóa được trình bày trên hình 41.
Đoạn AB là quá trình hòa tan anode của kim loại. Nồng độ ion M+ sát anode tăng tốc lên. Tốc độ khuếch tán sản phẩm hòa tan lớn hơn tốc độ hòa tan kim loại. Càng tăng đến gần B thì hai tốc độ đó càng gần nhau.
Đoạn BC: tốc độ hòa tan lớn hơn tốc độ khuếch tan. Sản phầm hòa tan đóng kết lại trên bề mặt anode thành lớp màng mỏng, làm tăng điển trở sát anode, khiến cho D giảm xuống.
Đoạn CD, kim loại bắt đầu được tẩy nhẵn, tăng điện thế anode mà D vẫn giữ nguyên, có nghĩa là tốc độ hòa tan không giảm. Thế nhưng khi bề mặt được tẩy nhẵn thì tổng điện tích thực tế của bề mặt sẽ giảm, dần đến D(vô cùng). Tuy nhiên D ở đây không đổi chứng tỏ theo chiều tăng điện thế màng của sản phẩm hòa tan có kết cấu bền chặt hơn, giúp làm tăng độ bóng của bề mặt kim loại. Bắt đầu từ D ngoài quá trình tẩy bằng anode cho kim loại còn có
Thông thường người ta tẩy bóng ở điểm D, riêng trường hợp Cu và hợp kim của Cu tẩy bóng trong H3PO4 thường tiến hành ở đoạn CD.
Dung dịch tẩy bóng cần có các tính chất tạo màng nhớt trên bề mặt kim loại tẩy, dùng được lâu, không làm hỏng bề mặt kim loại tẩy khi có dòng điện, chế độ làm việc không khắt khe. Tông thường người ta thường dùng dung dịch là hỗn hợp các các axit H3PO4, H2SO4, CrO3 và phụ gia. Các phụ gia hay dùng là :
Glyxerinm metylenluloza: để tăng độ nhớt cho dung dịch Chất ức chế: để giữ cho bề mặt không bị dung dịch làm hỏng Chất hoạt động bề mặt: giảm tiêu tốn hàm lượng, tăng hiệu quả
CHƢƠNG 3. TÍNH CHẤT VÀ PHƢƠNG PHÁP KIỂM TRA LỚP MÀNG PHỦ (8LT + 6TL) PHỦ (8LT + 6TL)
Hình 42: Các phương pháp kiểm tra màng phủ
III.1. Tính chất cơ học III.1.1. Tính cứng
Độ cứng là một thuộc tính cơ bản của màng phủ, thuật ngữ độ cứng phản ánh tính chịu uốn, mài mòn, trày xước của màng phủ. Độ cứng của màng phủ là khả năng chống lại sự lún của bề mặt tại chỗ ta ấn vào đó một vật cứng hơn. Màng phủ càng khó lún thì độ cứng càng cao. Như vậy, xác định được độ cứng giúp sơ bộ đánh giá được độ bền và độ dẻo của vật liệu.
Độ cứng màng sơn là một chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá chất lượng của lớp màng trên các vật liệu được phủ.
Qua yếu tố độ cứng, nhà sản xuất có thể tạo nên các quy chuẩn quy định cho từng loại vật liệu với từng thang đo tương ứng, giúp cho người sử dụng có thể lựa chọn được loại sơn thích hợp để phủ lên vật liệu yêu cầu.
Có nhiều phương pháp đo độ cứng bề mặt của màng phủ. Sau đây là một số phương pháp đo độ cứng dựa trên cơ sở: sử dụng một đầu thử (có hình dạng đặc biệt và cứng hơn mẫu đo) với một lực ấn tác động lên bề mặt mẫu thử. Sau đó, trị số độ cứng được tính toán trên cơ sở lực tác động và độ sâu
Đế (Substrate)
Màng (Coating)
Lớp xen phủ màng-đế