0
04136674922

آبکاری مس

ویژگی ها و کاربردهای پوشش مس

 

مس و آلیاژهای آن در مقابل اتمسفر مقاومت به خوردگی خوبی دارند، زیرا روی سطح آن ها لایه تیره رنگ مقاومی ایجاد می شود که از اکسید مس و نمک های بازی حاصل از عناصر آلیاژی تشکیل شده است. مس به طور یکنواخت خورده می شود. خوردگی مس در حدود ۰٫۲ تا ۰٫۶ میکرون در سال در محیط های کشاورزی و در حدود ۰٫۹ تا ۲٫۲ میکرون در محیط های صنعتی است. بعد از این که قطعه ای از آلیاژهای مس ۶ تا ۷ سال در محیط های دریایی قرار گیرد، بر روی آن، رنگ سبز (برنز کهنه) یا (Patina) ظاهر می شود که کلرید مس و سولفات ها است، این نوع سبز شدن از نظر تزیینی قابل قبول است و عمر قطعه را هم زیاد می کند، تجزیه Patina نشان میدهد که عمدتأ سولفات مس بازی است. این ترکیب در نزدیک دریا مقادیری کلر هم دارد و مقداری کربنات بازی نیز در این لایه وجود دارد و معلوم شده که خاصیت محافظت کنندگی آن به علت اکسید مس است. این اکسید را به طور مصنوعی نیز می توان با آندایزینگ روی مس ایجاد کرد. 

مس و آلیاژهای آن بسیار قابل انعطاف اند و هدایت الکتریکی و گرمایی خوبی دارند و لذا برای پوشش دادن روی سایر مواد بسیار مناسب هستند. وقتی که مس به عنوان پوشش الکترولیزی به کار می رود، خاصیت تسطيع زیاد آن سبب می شود تا عملیات صیقل کاری اولیه لازم برای پوشش های تزیینی کاهش یابد. 

اگر چه سرعت خوردگی مس در اتمسفر معمولی کم است لیکن رنگ آن به سرعت تیره می شود. اگر گوگرد موجود باشد آنگاه سطح به سرعت سیاه می شود. لذا باید پوشش های تزیینی را با لاک محافظی پوشاند که شامل بازدارنده ای نظیر بنزوتریازول باشد تا از کدر شدن آن جلوگیری شود و سطح براق بماند. 

در آب دریا و یا آب آشامیدنی، لایه ای از نمک های بازی مس روی سطح فلز ایجاد می شود و سرعت خوردگی به شدت کاهش می یابد البته اگر سرعت حرکت آب روی سطح فلز آنقدر زیاد نباشد که موجب شکستن این لایه بشود. اگر جریان متلاطم باشد و با سرعت آب زیاد باشد حمله تصادمی اتفاق می افتد. سطح قسمتی که لایه محافظ آن از بین رفته است آندی و بقیه اطراف که سطح بیشتری هم هست کاتدی می شود. 

لایه اکسیدی بازی محافظ، مس را در خاک نیز محافظت می کند. البته اگر مواد اسیدی در خاک باشد، دیگر این لایه محافظ نخواهد بود. در داخل آب و یا خاک اگر مقادیر بسیار کمی آمونیاک باشد باعث خوردگی مس می شود و اگر تنش هم باشد منجر به خوردگی تنشی (SCC) می گردد. 

در آلیاژهای مس نیز جدایش روی ۔ جدایش آلومینیم رخ می دهد. اگر فولاد را با مس پوشش دهیم، مس نسبت به فولاد کاتدی است و اگر محلی از پوشش ناپیوسته باشد سبب خوردگی می شود، لذا مس اغلب به عنوان پوشش اولیه به کار می رود و روی آن را پوشش های نجیب تر اعمال می کنند. 

مس به عنوان پوششِ تنها توصیه نمی شود و به ندرت به کار می رود، ولی به عنوان پوشش زیرین برای نیکل و کروم به کار می رود. پوشش مسی ظاهر و حالت صیقلی پوشش نیکلی را ندارد. پوشش مس در هوا تیره رنگ می شود و باید آن را در محلول ۱۵ گرم بر لیتر اسبدکرومیک فرو برد تا تیرگی آن برطرف شود. 

مس را با روش های الکترولیز، پاشیدن فلز، روش های مکانیکی و روش الکترولس می توان پوشش داد. پوشش های مس الكترولیزی غالبأ به عنوان لایه زیرین برای نیکل و کروم کاربرد دارند. 

پوشش های مسی بیشتر برای داخل فضای بسته و جایی که ظاهر قطعه اهمیتی ندارد به کار می روند. در اتمسفر هوا با رطوبت نسبی پایین مس تیره می شود و رابطه اکسید شدن به صورت سهمی است و در رطوبت بیشتر قطعات آهنی با پوشش مسی زنگ می زنند. 

اگر پوشش بدون خلل و فرج باشد لایه سبز رنگ Patina ایجاد می شود که در برابر خوردگی مقاوم است، در محیط های کشاورزی و صنعتی سرعت خوردگی مس به ۰٫۰۵mpy کاهش می یابد. 

 

 

حمام های آبکاری مس 

 

حمام های اصلی آبکاری مس عبارتند از: محلول اسیدی سولفات، محلول قلیایی سیانور، محلول فلوئوبرات و محلول پیروفسفات.

محلول اسیدی سولفات با این که ساده است و انجام آن آسان است بر روی فلزات فعال تر از مس قابل اغماض نیست زیرا عمل سمنتاسیون رخ می دهد. لذا حمام سیانیدی برای پوشش دادن آهن خیلی متداول است.

 

حمام سیانیدی 

 

این حمام ها مخلوطی از سیانور سدیم و مس هستند. برای ایجاد پوشش مسی ابتدا در حمام سیانیدی با مس کم لایه ای از مس روی قطعات آهن ایجاد می کنند و سپس در حمام های سیانیدی با مس بالا و یا حمام های سولفاتی ایجاد پوشش را ادامه می دهند. در حمام سیانیدی غلظت یون فلزی کم است تا رسوب گالوانیکی به حداقل برسد و چسبندگی بهتر شود. 

حمام های سیانیدی برای ایجاد پوشش مس به عنوان پوشش زیرین برای سایر فلزات به کار می روند. حمام های سیانور و یا فلوئوبرات برای قطعاتی که شکل نامتجانس دارند به کار می روند و باعث می شوند پوشش به طور یکنواخت توزیع شود و خصوصاً وقتی که پوشش های بعدی نیکل است با این کار ضخامت لازم برای نیکل کاهش می یابد. د

انواع حمام های سیانیدی عبارت اند از: نرمال، راشل، بارل و H.S.H.E (سرعت زیاد، بازده زیاد).

به هر یک از این حمام ها ممکن است مواد افزودنی اضافه شود تا خواص رسوب را بهبود بخشند. مس را به صورت نمک های مختلف سیانیدی می توان اضافه کرد که هر یک درصد معینی مس دارد. نوع کمپلکسی که در حمام تشکیل می شود به دما و مقدار سیانید حمام بستگی دارد.مهمترین کمپلکس در حمام Cu(CN)3 با بار ۲ منفی است که برای تشکیل آن از مخلوطی از سیانور سدیم و سیانور مس استفاده می شود و ممکن است سیانور پتاسیم نیز به کار رود، در هر حال سیانور مس به تنهایی در آب نامحلول است. 

 

حمام های اسیدی 

 

حمام های اسیدی مس برای تصفیه الکتریکی – شکل دادن الکتریکی پوشش های زیرین برای نیکل و کروم و نیز غیر فلزات به کار می روند مثلاً غلتک های چاپ. از آنجا که دمای حمام های سیانیدی زیاد است ممکن است روی قطعات پلاستیکی اثر بگذارند. لذا از حمام های اسیدی ی که دمای آن ها کمتر است استفاده می شود. 

معایب حمام های اسیدی عبارت اند از: ۱٫ توان پرتاب کم است، ۲. پوشش های ضخیمتر از ۲۵ میکرون را باید صیقل داد، ۳. پوشش مستقیم بر روی فلزات آهن و روی (Zn) به خاطر رسوب سمنتاسیونی ممکن نیست

توان پرتابی حمام با افزایش اسید زیاد و با افزایش سولفات مس کم می شود. حمام هایی با سولفات کم برای پوشش های براق و حمام هایی با اسید سولفوریک کم برای پوشش های نیمه براق به کار می روند

در حمام های اسیدی پلاریزاسیون کاتدی کم است و چگالی جریان بیشتری می توان به کار برد. وقتی پوشش ضخیم، صاف و با دانه های ریز لازم است، به حمام های اسبدی مواد افزودنی نظير چسب نشاسته و اسید فنل سولفونیک می افزایند. وقتی که مس به عنوان پوشش زیرین برای نیکل به کار م یرود از مواد افزودنی نظیر تیواوره و ملاس استفاده می شود تا سطح مس آینه ای و پوشش نیکل بعدی براق شود، مواد سولفوناته نیز اضافه می شود.

 

 

این نوشته در حال تکمیل است …

ارسال دیدگاه