GALVANIZĀCIJA: PROCESI, PIELIETOJUMI UN PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

Apšuvums ir tehnika, ko izmanto metāla elektrouzklāšanas pārklājums ir elektrods, lai radītu uz šīs virsmas ar dažādām īpašībām, lai tos no metāla tīrā stāvoklī. Galvanizācijā tiek izmantoti arī galvanizācijas un iegremdēšanas procesi, kas nav saistīti ar elektriskās strāvas izmantošanu.

Galvaniskā pārklāšana, kas ir galvanizācijas metode, sastāv no elektroķīmiskā procesa, ko izmanto, lai izveidotu vadošu virsmu metālisku pārklājumu, izgulsnējot metāla katjonus, kas atrodas ūdens šķīdumā.

Aparāts, ko 1882. gadā izmantoja galvanizēšanai

Kaut arī galvanizācija tika izmantota daudzus gadus, tās pirmsākumos to galvenokārt izmantoja dekoratīvos nolūkos, līdz no Pirmā un Otrā pasaules kara to sāka izmantot kā tehnoloģiju elektronikas rūpniecībā, metalurģijā, elektroķīmijā, un daudzās citās jomās.

Kas ir galvanizācija?

Kā iepriekš aprakstīts, galvanizācija sastāv no dažu materiālu virsmas īpašību modifikācijas, metālu uzkrājoties uz tā, nogulsnējoties.

Tādā veidā īpašības tiek mainītas, izveidojot materiālu vai slāni vai pārklājumu, izmantojot to pašu principu kā elektrolītiskajiem elementiem, kur cinkotā virsma darbojas kā ķēdes katodiskā daļa, kamēr anods ir izveidots ar metālu, kas tiks elektriski nogulsnēts uz šī gabala.

Gan anods, gan katods ir iegremdēti šķīdumā, kas sastāv no viena vai vairākiem izšķīdinātiem metāla sāļiem, kā arī no dažām jonu sugām, kas veicina elektriskās strāvas plūsmu.

Kad barošanas avots ir pievienots, ķēde tiek pabeigta, un pie anoda un katoda notiek divi dažādi procesi, kas atrodas šķīdumā, ko sauc par elektrolītu.

No vienas puses, anods saņem strāvas plūsmu un ražo to veidoto metālu oksidāciju, palīdzot tām izšķīst elektrolītā.

No otras puses, katodā ir samazināti metālu joni, kas izšķīduši interfeisā, kas izveidots starp katodu un elektrolītu, lai tie tādējādi varētu "izplatīties" katoda virzienā.

Procesi, kas saistīti ar galvanisko pārklāšanu

Slaucīt elektrodepozīciju

Tas ir paņēmiens, kas cieši saistīts ar elektrolītisko pārklāšanu, kurā īpašas vietas un pat veseli priekšmeti tiek pārklāti, izmantojot suku, kas piesātināta ar pārklājuma šķīdumu.

Šī suka ir izgatavota no nerūsējošā tērauda un pārklāta ar absorbējošu audumu, kas notur pārklājuma šķīdumu iekšpusē un novērš tiešu kontaktu ar pārklājamo materiālu. Tas ir iemērc šķīdumā un vienmērīgi tiek uzklāts uz materiāla.

Elektroietilpība impulsā

Šī metode ir vienkārša elektrodepozīcijas jēdziena maiņa, un tā sastāv no straujas strāvas vai potenciāla mainīšanas starp divām dažādām vērtībām, iegūstot impulsu ķēdi, kurai ir vienāda polaritāte, ilgums un amplitūda, un ka tos dala ar strāvu, kuras vērtība ir vienāda ar nulli.

Ja šīs procedūras laikā tiek mainīts impulsa platums vai amplitūda, var mainīties arī nogulsnētā pārklājuma slāņa biezums un pat sastāvs.

Elektroķīmiskā nogulsnēšanās

Līdzīgi, elektroķīmisko nogulsnēšanos parasti izmanto, lai vadītu metālu oksīdus un metālu uzkrāšanos uz noteiktām virsmām, pateicoties priekšrocībām, kuras tas sniedz, piemēram, zemām izmaksām salīdzinājumā ar citām metodēm vai arī tam, ka tam nav nepieciešama augsta apstrādes temperatūra.

To plaši izmanto dažu struktūru salīdzinoši kompaktu un vienveidīgu pārklājumu sintēzē, pamatojoties uz modeli, kā arī, lai cita starpā iegūtu lielākus metālu nogulsnēšanās ātrumus.

Streiks

Pastāv process, ko sauc par streiku un kura pamatā ir nogulumu ar īpašām īpašībām pārklāšanai izmantošana, lai iegūtu diezgan plānu pārklājumu, kas labi pielīp pie pamatnes un ir augstas kvalitātes.

Šis paņēmiens piedāvā labu bāzi nākamajiem pārklājumiem, un to savukārt var kombinēt ar citām metodēm, lai iegūtu labāku rezultātu.

Galvanizācijas programmas

Šim elektrodepozīcijas procesam ir zināms liels skaits lietojumu. Mēs aprakstīsim izcilākos zemāk:

- Biezuma palielināšanās objektos vai gabalos ar nepietiekamiem izmēriem noteiktām nozares funkcijām.

- Īpašību, piemēram, noteiktu metālu cietības vai izturības, nostiprināšana ar secīgu pārklājumu palīdzību.

- Detaļu izgatavošana, formējot ar elektroformējumu (metode metāla detaļu izveidošanai, akumulējot metālus pēc noteiktiem modeļiem).

- Dekoratīvo elementu reproducēšana ar elektroķīmiskām metodēm, izmantojot dažādus metālus.

- Dažādu materiālu aizsardzība, pārklājot to virsmu ar aizsargplēvēm, kas izgatavota no metāla sakausējumiem.

Piemēri

Ikdienā galvanisko pārklājumu izmanto vairākos veidos, viens no izplatītākajiem ir monētu (kuras ir kaltas ar cinku) izgatavošana ar vara pārklājumu, lai pasargātu tās no korozijas.

Vēl viens piemērs, ko bieži var novērot, ir dzelzs gabalu pārklāšana ar cinka plēvēm, lai novērstu to oksidēšanu, saskaroties ar gaisā esošo skābekli.

Dekoratīvo elementu gadījumā rotas ir pārklātas ar dārgmetāliem, piemēram, zeltu vai sudrabu, kā arī ar citiem, kurus ir grūtāk sasniegt atkarībā no vēlamā mērķa.

Visbeidzot, papildus daudziem citiem šīs noderīgās tehnikas izmantošanas piemēriem ir arī tērauda priekšmetu niķelēšana (pārklāšana ar niķeli), lai uzlabotu to pretkorozijas spējas.

Atsauces

1. Wikipedia. (sf). Galvanizācija. Atgūts no vietnes en.wikipedia.org
2. Panda, H. (2017). Rokasgrāmata par galvanisko pārklājumu ar elektroķīmisko vielu ražošanu. Atkopts no books.google.co.ve
3. Kanani, N. (2004). Galvanizācija: pamatprincipi, procesi un prakse. Atkopts no books.google.co.ve
4. Vats, A. un Filips, A. (2005). Metālu galvanizācija un elektriskā attīrīšana. Atkopts no books.google.co.ve
5. Šlesegers, M. un Paunovičs, M. (2011). Mūsdienu galvanizācija. Atkopts no books.google.co.ve