هزاران سال پیش، آن زمان که ایران بدون هیچ پسوند و پیشوندی فقط ایران بود، صنعت گران و کیمیاگرانی در این سرزمین می زیستند که به حق کیمیا می کردند، مهندسانی نظیر اَرْتاخه، بوبراندا، بُرازه، فرغان و ابولؤلؤ که آثار برخی از آن ها امروزه پس از سال های بسیار زیاد در جای جای دنیا، باعث فخری ظاهری برای ایرانیان شده است. جلوتر بیاییم! در سال هایی که ایرانیان به لطف مردم و سلاطین خود، پی در پی در جنگ های این ور و آن ور مثل چالدران شکست می خوردند، یعنی حدود قرون 16 و 17 میلادی، و بدون حتی کمترین موفقیت، ممالک مختلف را به دلیل عقب افتادگیِ تجهیزاتی واگذار می کردند و سلاطین یکی پس از دیگری با خیانت نزدیکانشان از میدان خارج می گشتند، صنایع گوناگون در کشورهای اروپایی و امریکایِ جوان با سرعت غیر قابل وصفی رشد می کرد و دانشمندانی نظیر گیبس، کوپرنیک، فیک و فارادی در علوم صنعتی آتش به پا می کردند و صنعت نوین را پایه گذاری کردند و ما همچنان به برنج و مفرق های زیر خاکی مان افتخار می کردیم. باز هم جلوتر بیاییم! قرن 19 و 20 ، قاجاریان بر سر کار بودند که وصف حال ایران قاجار را بهتر از اینجانب می دانید. در آن زمان دانشمندانی نظیر تامسون، کلاوزیوس، نیوتون، وات، کروکِز، بل، ادیسون و و و.... آنقدر گل می کاشتند که با وجود جنگ های جهانی اول و دوم باز هم همه جا را گلستان کرده بودند و افرادی نظیر هابرماس افکار آن جوامع را برای ارتقا و پیشرفت صیقل می دادند، ما چه می کردیم؟! گوته برای تهییج مردمانش کشتی ها را بر خون بنا کرده و شورافکنی می کرد و ما همچنان همه چیز را بر گردن "خداوند جان و خرد" می انداختیم و یاد حافظ را با "خداوندا نگه دار از زوالش" زنده می کردیم.
سخن کوتاه! این رویه آن قدر ادامه یافت که در قرن 21، بر خلاف ظاهر، همچنان از لحاظ صنعتی بسیار عقب افتاده ایم و با فربه کردن فرزندان کشور دوست و برادر چین، آتش به جان فرزندان خود ریخته ایم. به درستی نمی دانم در صنایع دیگر چه می گذرد، می گویند پرنده های وطنی آسمانِ نه تنها ایران بلکه همسایگان محترم کمی آن ور تر را هم امن کرده اند و حتی در زیرزمین ها کودکانمان اورانیوم غنی می کنند!!! نمی دانم می گویند! اما به خوبی می دانم که در ساختنِ ساده ترین و ابتداعی ترین وسایل مثل سوزن و دستگیره ناتوانیم! آن هم که ساخته می شود آنقدر بی کیفیت است که مورد توجه قرار نمی گیرد، که البته این مسئله با نگاهی گذرا از ویترین های مغازه ها قابل بررسی است. لذا تصمیم بر آن شد که با شناسایی یکی از این نقصان های ساده به جای موضوعات پیچیده ای که در این مرحله گره ای از کار ما باز نمی کند، برای ارتقا وضعیت امروزِ بخش کوچکی از صنعت تلاش گردد و با توجه به تجربه و تخصص اینجانب در بخشی از زمینه های پوشش دهی الکتروشیمیایی، این زمینه از تکنولوژی مورد نظر قرار گرفت. امید است در این مسیر گامی هر چند کوچک برداشته شده باشد.
▼آبکاری:
آبکاری چیست ؟
صنعت آب فلزکاری یکی از قدیمی تـریـن صنایع جهان است بطوریکه مـی نویسند پیل الکتریکی ابداع شده در زمان اشکانیان جهت آبکاری فلـزات بکار می رفته. هر قطعه ای که تولید می شود و هر مصنوعی که ساخته می شود و برای اینکه قـابل عرضه باشد لازم است شکل ظاهری خوشایند داشته باشد. دستیابی به ایـن منظور آب فلـز کاری از مهمترین و بهترین روشهاست از پیچیده ترین معضلات جهانی مسئله خـوردگی اتمسفری فلزات است. برای غلبه بر این مشکل نیز آب فلز کاری یکی از مناسب تـرین و مقـرون به صرفه تـریـن راه هاست. به عنوان مثال قطعات آهنی تولید شده مقاومت چندانی در بـرابـر خـوردگی نـدارند مگر اینکه به روش های مختلف با قشر نازکی از فلز دیگر محافظت گردند، برای مثال می توان به آهن گالوانیزه و حلب اشاره نمود.
با این مقدمه قصد دارم مختصری از انواع آبکاری رایج و حمام های پرکاربرد آن ها خدمت عزیزان ارائه نمایم. توجه فرمائید که شرایط پوشش دهی برای حالت های مختلف دستخوش تغییر می گردد که مهمترین آن فلز زیر اساس است، لذا توضیحاتی که داده خواهد شد، محتمل ترین حالت برای فولاد است. در صورت تغییر فلز زیر اساس، حداقل پارامترهای زمان و جریان تغییر خواهد کرد.
▼ آبکاری نیکل
الف) کاربردهای پوشش نیکل:
○ ایجاد مقاومت به خوردگی
○ ایجاد ظاهر مناسب و دکوراسیون
ب) انواع پوشش نیکل:
○ پوشش براق: دارای ظاهر مناسب، ترد و مقاومت به خوردگی پایین
○ پوشش نیمه مات: حالت آیینه ای ندارد
○ پوشش مات: دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی
○ پوشش سیاه: دارای کاربرد تزئینی با مقاومت به خوردگی بسیار پایین
ج) محلول های آبکاری نیکل:
کلیه محلول های مورد استفاده در آبکاری نیکل اسیدی هستند که در چهار نوع قابل استفاده می باشند:
○ محلول سولفاتی
○ محلول سولفاماتی
○ محلول وود
○ محلول وات
ترکیب دو حمام وود و وات که پرکاربردتر هستند:
• حمام وود:
|
• حمام وات:
| اسید بوریک | 35-50 g/lit |
| سولفات نیکل | 90-140 g/lit |
| کلرید نیکل | 70-80 g/lit |
| pH | 4-6 |
| دما | 50-75 °c |
| دانسیته جریان |
2/5-11 A/dm2
|
تفاوت دو محلول وود و وات:
← در محلول وود حفره دار شدن خیلی کمتر است.
← در محلول وود پوشش صاف و ریز دانه است.
← در محلول وود به دلیل وجود یون کلر خورندگی بیشتر است.
← در محلول وود پوشش تردتری حاصل می شود.
د) مشکلات آبکاری نیکل:
○ حضور ناخالصی ها و آلاینده ها
○ حفره دار شدن
○ تردی پوشش
▼ آبکاری کروم
این پوشش به دلیل مقامت به خوردگی و شفافیت زیاد برای پوشش های تزئینی به کار می رود و به دلیل سختی حدود 850HV در ایجاد مقاومت به سایش نیز نقش مناسبی دارد که برای پوشش فلزات نرم به کار برده می شود. پوشش های تزئینی تا حدود 0/5 میکرون ضخامت دارند. برای ایجاد پوشش سخت کروم باید ضخامت بیش از 10 میکرون باشد که این مقدار تا حدود 350 میکرون می تواند باشد و در سختی های بیش از این مقدار تردی و به دنبال آن پوسته شدن به همراه خواهد داشت.
محلول های آبکاری کروم:
○ محلول سولفات - اسید کرومیک
○ محلول کروم سه ظرفیتی
○ محلول فلوئورید کروم
○ محلول بورن هوزر
○ محلول تتراکرومات
• محلول سولفات - اسید کرومیک
| اسید کرومیک | 400 g/lit |
| اسید سولفوریک | 4 g/lit |
| دانسیته جریان | 55 A/dm2 |
| دما | 40 °c |
• محلول کروم سه ظرفیتی
| اسید کرومیک | 250 g/lit |
| اسید سولفوریک | 25 g/lit |
| اسید سلنیک | 0/013g/lit |
| دانسیته جریان | 25 A/dm2 |
| دما | 45 °c |
| زمان | 5 min |
• محلول فلوئورید کروم
| اسید کرومیک | 250 g/lit |
| اسید هیدروفلوئوریک | 25 g/lit |
| دانسیته جریان | 25 A/dm2 |
| دما | 45 °c |
• محلول بورن هوزر
| اسید کرومیک | 410 g/lit |
| هیدورکسید سدیم | 55 g/lit |
| اکسید کروم سه ظرفیتی | 7/5 g/lit |
| اسید سولفوریک | 0/75 g/lit |
| دما | 25 °c |
| دانسیته جریان | 80 A/dm2 |
• محلول تتراکرومات
| اسید کرومیک | 390 g/lit |
| کربنات سدیم | 100 g/lit |
| اسید سولفوریک | 2 g/lit |
| دما | 70 °c |
| دانسیته جریان | 60 A/dm2 |
▼ آبکاری مس
مس و آلیاژهای آن در مقابل آسیب های اتمسفری مقاومت به خوردگی خوبی دارند، به این دلیل برای افزایش مقاومت به خوردگی از آن استفاده می شود. یکی از مزایای این لایه این است که به صورت یکنواخت خورده می شود و در صورتی که در معرض مستقیم جو روستایی باشد سرعت خوردگی آن در حدود 0.2 تا 0.6 میکرومتر در سال می باشد. مس را با روش های مختلفی می توان پوشش داد:
- روش الکتروشیمیایی
- روش پاشش فلزی
- روش های مکانیکی
- روش الکترولس
که برای اعمال لایه مس غالبا از روش الکتروشیمیایی استفاده می شود. یکی از پارامتر های بسیار مهم و تعیین کننده جهت تحقق این امر، حمام مورد استفاده در این روش است. حمام های رایج مورد استفاده در آبکاری مس عبارتند از:
- حمام های اسیدی
- حمام های سیانوری
- حمام های سولفاتی
|
سولفات مس |
150 g/lit |
|
اسید سولفوریک |
20 g/lit |
|
اسید کلریدریک |
5 g/lit |
|
PH |
3-4 |
|
ولتاژ |
1 v |
|
دانسیته جریان |
5 A/dm2 |
|
دما |
25 °c |
|
زمان |
60 sec |
|
کاتد |
مس خالص |
• ترکیب حمام مس سیانوری
|
سیانید مس |
25 g/lit |
|
سیانید سدیم |
35 g/lit |
|
هیدروکسید سدیم |
5 g/lit |
|
PH |
11-12 |
|
ولتاژ |
1-1.5 v |
|
دانسیته جریان |
1 A/dm2 |
|
دما |
25 °c |
|
زمان |
5 min |
|
کاتد |
مس خالص |
نکته قابل توجه در این مرحله این است که در حین اعمال لایه مسی حتما می بایست جریان هوا اعمال شود.
ادامه دارد...
در ادامه به زینکات خواهم پرداخت