Kaip padengti platiną ant titano?

Platinos dengimo procesas ant titano substrato

Platinos elektroplavimo procesas ant titano apima šiuos veiksmus:
Išankstinis titano substrato apdorojimas → Elektrokleanavimas → Vandens skalavimas → Aktyvacija → Distiliuotas vandens skalavimas → Platinos šepetėlis → Distiliuoto vandens skalavimas → Pūtimo džiovinimas.

 

1. Titano substrato apdorojimas

 

Šiuo metu yra įvairių rūšių platinos dengimo sprendimų, kurie gali būti naudojami daugelyje substratų. Tačiau „Platinum Plonting on Titanium“ yra sudėtinga, nes titanas yra labai linkęs į pasyvumą. Pasyvi plėvelė ant paviršiaus neleidžia stipriai sujungti dangos ir substrato, todėl sunku pasiekti gerai pritvirtintą platinos sluoksnį. Todėl norint pašalinti pasyvią plėvelę, reikia išankstinio apdorojimo ir suformuoti aktyvų „Titanium“ hidrido (TIH₂) plėvelę. Šis hidrido sluoksnis sudaro beveik metalinius ryšius tiek su titano substrate, tiek su platinos danga, užtikrinant gerą sukibimą.

 

Oforto procesas

 

Ordinimo tikslas yra pašalinti pasyvią plėvelę ant titano paviršiaus. Paprastai tai atliekama naudojant aukštos koncentracijos azoto rūgšties-hidrofluoro rūgšties sistemą kambario temperatūroje 5–10 minučių.

 

Aktyvavimo procesas

 

Aktyvacijos tikslas yra generuoti aktyvią plėvelę ant titano paviršiaus. Po aktyvacijos titano paviršius sudaro titano hidrido (TIH₂) sluoksnį, kuris atrodo pilkai juodas. Dėl sutampančių energijos juostų tarp titano substrato, TIH₂ ir platinos dangos susidaro kvazi-metaliniai ryšiai, užtikrinantys stiprų sukibimą. Tik po aktyvavimo titano lapas gali būti panardintas į dengimo tirpalą platinos nusėdimui.

 

2. Elektropliacijos procesas

 

Vandeninis elektropliavimas

 

Vandeninis platinos elektropliavimas yra plačiausiai naudojamas metodas. Dengimo tirpalai gali būti suskirstyti į rūgščių ir šarminių tipų suskirstymą į rūgščių ir šarminius.

Šarminės platinos dengimo sprendimai apima:

 

P-Salto dengimo tirpalas (dinitrodiammine platinum kaip pagrindinė druska)

Kalio heksahidroksiplatinato pagrindu pagamintas stipriai šarminis dengimo tirpalas

Rūgštiniai platinos dengimo sprendimai apima:

Sulfamo rūgšties pagrindu pagamintas platinos dengimo tirpalas

DNS (dinitrosulfatoplatinate) sulfato dengimo tirpalas

 

(1) Sulfaminio rūgšties pagrindu pagamintas dengimo tirpalas

 

Šis tirpalas sukuria ryškius, storus platinos sluoksnius su smulkiomis kristalizavimais dėl sudėtingo sulfamo rūgšties, o tai sustiprina katodo poliarizaciją.

 

(2) DNS dengimo tirpalas (stipriai rūgštus)

 

Šis tirpalas leidžia ryškias, storas platinos nuosėdas esant žemesnei temperatūrai. Kadangi atliekant dujas neišlaiko dujų, smeigtukų ar poringumo rizika yra sumažinta. Tačiau dabartinis efektyvumas yra mažas, o dinitrosulfatoplatizato paruošimas yra sudėtingesnis nei P-Salt.

 

Išlydyta druskos elektropliacija

 

Išlydytos druskos platinos danga prasidėjo 1930 -aisiais. Išlydytame cianido vonioje pasyvi plėvelė ant ugniai atsparių metalų gali būti ištirpinta, o kadangi elektrolitas neturi deguonies, danga stipriai prilimpa. Gautas telkinys yra elastingas ir be streso.

Elektrolitų paruošimas:

53% NACN ir 47% kcn mišinys iš anksto sujungtas keraminiame tiglyje.

Kai temperatūra viršija lydymosi tašką 50 laipsnių (~ 550 laipsnių), įterpiami du platinos elektrodai ir prasideda elektrolizė.

Kai platinos jonų koncentracija pasieks ~ 0. 3%, gali prasidėti.

Veiklos sąlygos:

Katodinė srovės tankis: 30–300 A\/m²

Dabartinis efektyvumas: 65–98%

Argono dujų apsauga reikalinga, išskyrus tirpimo metu.

Šis metodas gamina storas, ryškias, be streso platinos dangas, tačiau procesas yra sudėtingas, ekologiškas ir brangus, todėl jis netinkamas didelio masto reikmėms.

 

Šepetėlis

 

Šepetėlių danga atsirado Europoje 1899 m. Kaip ne rezervuaro remonto dengimo būdas. Iš pradžių medvilninis apvyniotas anodas buvo panardintas į dengimo tirpalą ir trinamas virš sugedusių vietų, kad būtų galima nusodinti remonto sluoksnį. Ankstyvas šepetėlio danga buvo lėtas, buvo prastas sukibimas ir gamino plonas dangas. Tačiau po dešimtmečius trukusio vystymosi su specializuotais dažymo rašikliais, amperų valandomis kontroliuojamais maitinimo šaltiniais ir didelės koncentracijos tirpalų-šepetėlių plokštėmis tapo plačiai pritaikytu elektrocheminio nusodinimo metodu.

Šepetėlių dengimo pranašumai:

Didelė metalo jonų koncentracija → Greito nusėdimo greitis (5–15 kartų greitesnis nei įprasta).

Žemas vandenilio įklijavimas, didelis kietumas, žemas poringumas, kontroliuojamas storis → Paprastai nereikia jokio pobūdžio.

Paprasta įranga, lengvas veikimas, pritaikymas vietoje → Idealiai tinka remontuoti susidėvėjusias ar per dideles dalis.

Dėl šių pranašumų šepetėlių danga pirmiausia naudojama remontui, o ne dekoratyviniam padengimui.