• ReklamaA1 - silpol v2

Szukaj

    Reklama
    B1 - IGP 2024 Julian

    Galwanotechnika

    Wydanie nr: 2(106)/2017

    Artykuły branżowe

    Galwanotechnika

    ponad rok temu  20.04.2017, ~ Administrator,   Czas czytania 11 minut

    Elementy pokryte w procesie Zinni® 220 przy 1,2 A/dm² poddane testowi przyczepności.

    Elementy pokryte w procesie Zinni® 220 przy 1,2 A/dm² poddane testowi przyczepności.

    Strona 3 z 5

    Szybkość nakładania i rozkład grubości w aplikacji bębnowej
    Celem przedstawienia zalet nowego procesu kwaśnego ZnNi, śruby M8 × 70 pokryto w elektrolitach ZnNi kwaśnych oraz alkalicznym w aplikacji bębnowej. Czas obróbki i gęstość prądowa w każdym procesie były takie same. Zdjęcie pokrytej śruby przedstawiono na rysunku 4.
    Aby przeprowadzić szczegółowy pomiar grubości, śruby pokryte w różnego rodzaju elektrolitach przy prądzie 0,5 A/dm² przecięto i zbadano elektronowym mikroskopem skaningowym SEM. Punkty pomiarowe przedstawiono na rys. 5.
    Pomiary zebrano w tabeli 1.

    Tabela 1. Porównanie grubości powłoki uzyskanej z różnych elektrolitów przy 0,5 A/dm² w różnych punktach przedstawionych na rys. 5. 


    Porównując otrzymane wyniki widać, że szybkość krycia w obszarze niskich gęstości prądowych nowego procesu kwaśnego ZnNi jest wyższa niż procesu alkalicznego. Ponadto grubość w obszarze wysokich gęstości prądowych jest porównywalna dla procesów Zinni® 220 oraz alkalicznego, co sprawia, że rozkład grubości procesu Zinni® 220 jest zauważalnie lepszy. Zarówno rozkład grubości między obszarami niskich i wysokich gęstości prądowych oraz grubość powłoki w obszarze niskich gęstości prądowych konwencjonalnego procesu ZnNi kwaśnego są gorsze w porównaniu do pozostałych dwóch systemów. 

    Wydajność prądowa
    Jedną z największych zalet kwaśnego procesu ZnNi jest wysoka sprawność prądowa. Porównano sprawność świeżych elektrolitów do cynko-niklowania dla różnych gęstości prądowych. Jak widać na rys. 6,
    grawimetrycznie zmierzona sprawność elektrolitów kwaśnych i alkalicznych jest wysoka w bardzo niskich gęstościach prądowych. Zachowanie tych dwóch typów elektrolitów zmienia się diametralnie przy wzroście gęstości prądowych. W wyższych gęstościach prądowych sprawność elektrolitów alkalicznych spada do 40-50% (słabo widoczne na wykresie), podczas gdy sprawność elektrolitów kwaśnych wzrasta, osiągając ok. 90%. Zjawisko to zostało również zaobserwowane przez Müllera i wsp. [6]. Należy pamiętać, że sprawność starych elektrolitów (wyższe stężenie metali i chlorków) różni się od sprawności elektrolitów świeżo sporządzonych. Doświadczenia pokazują, że sprawność elektrolitów kwaśnych może być utrzymana na poziomie 90% (tak długo jak stężenie metali i chlorków nie osiągnie granicy przewodności). Z drugiej strony sprawność elektrolitów alkalicznych stabilizuje się na poziomie 40-50% (w wyniku przyrastania węglanów i aglomeracji produktów rozkładu dodatków organicznych) i zależy głównie od gęstości prądu, stężenia cynku i dodatków organicznych.
    W samym procesie Zinni®
    220 dodatkowo zbadano wydajność prądową metodą elektrochemiczną zależnie od gęstości prądu (rys. 6b). Wyniki potwierdzają dane uzyskane metodą grawimetryczną. W bardzo niskich gęstościach prądowych sprawność procesu kwaśnego jest niska – ok. 40% przy 0,1 A/dm². Jednak po osiągnięciu 0,5 A/dm² sprawność osiąga więcej niż 90% i utrzymuje się na tym poziomie wraz ze wzrostem gęstości prądu. Należy pamiętać, że wartości te dotyczą świeżo sporządzonych elektrolitów zawierających stosunkowo niskie stężenia metali i chlorków. Zwiększenie stężenia jonów Zn2+ oraz Ni2+ , a także jonów Cl- będzie prowadziło do zwiększenia sprawności kwaśnych elektrolitów ZnNi. Zebrane dane (nie przedstawione tutaj szczegółowo) dla procesów Zinni® 220 oraz konwencjonalnego kwaśnego zawierających 26 g/l Zn, 31 g/l Ni oraz 170 g/l chlorków wykazują sprawności na poziomie 93% oraz 89% dla obu elektrolitów przy gęstościach prądu odpowiednio 2,5 A/dm² oraz 0,7 A/dm².

    GALERIA ZDJĘĆ

    Rysunek 1. Zapis dyfrakto­metryczny dla powłoki Zinni® 220; zgład FIB powłoki Zinni® 220 – (a) zawieszka (b) bęben.
    Rysunek 2. Porównanie rozkładu grubości powłok ZnNi na panelach komórki Hulla pokrytych w elektrolitach Zinni® 220, konwencjonalnym kwaśnym oraz alkalicznym ZnNi.
    Rysunek 3. Porównanie grubości powłok cynk-nikiel na zaciskach hamulcowych pokrytych w elektrolitach Zinni® 220 oraz konwencjonalnym ZnNi kwaśnym; parametry pokrywania: 2,5 A/dm2, 60 min. pH = 5,4, temp.= 35°C.
    Rysunek 4. Grubość zmierzona w różnych punktach, 0,7 A/dm2 vlcd: very low current density area – obszar bardzo niskich gęstości prądowych lcd: low current density area – obszar niskich gęstości prądowych hcd: high current density area – obszar wysokich g
    Rysunek 5a. Punkty pomiarowe na śrubie pokrytej w różnego rodzaju elektrolitach przy 0,5 A/dm² zmierzone z użyciem SEM; obszar gwintu (a).
    Rysunek 5b. Punkty pomiarowe na śrubie pokrytej w różnego rodzaju elektrolitach przy 0,5 A/dm² zmierzone z użyciem SEM; obszar łba (b).
    Rysunek 6. Porównanie sprawności prądowych zależnie od gęstości prądowych różnych procesów ZnNi, mierzonych grawimetrycznie w elektrolitach świeżo sporządzonych (a); elektrochemiczne badanie sprawności prądowej zależnie od gęstości prądu dla procesu Zinni
    Rysunek 7a. Śruby M10 pokryte w procesie Zinni® 220 i pasywowane w procesieTridur DB, wygrzewane (odwodorowanie) w 210°C w czasie 4 h po procesie pasywowania; próbki przed testem w komorze solnej (a) oraz po 504 h (b); test zgodny z ASTM B-117.
    Rysunek 7b. Śruby M10 pokryte w procesie Zinni® 220 i pasywowane w procesieTridur DB, wygrzewane (odwodorowanie) w 210°C w czasie 4 h po procesie pasywowania; próbki przed testem w komorze solnej (a) oraz po 504 h (b); test zgodny z ASTM B-117.
    Rysunek 8. Śruby M10 pokryte w procsesie Zinni® 220, pasywowane w procesie Tridur DB i uszczelnione w dwóch różnych uszczelniaczach (Corrosil® Plus 501 – po lewej oraz Corrosil® Plus 315L – po prawej), próbki przed testem w komorze solnej (a) po 240 h (b)
    Rysunek 9a. Elementy pokryte w procesie Zinni® 220 przy 0,7 A/dm² (a) oraz 1,2 A/dm² (b) poddane testowi przyczepności.
    Rysunek 9b. Elementy pokryte w procesie Zinni® 220 przy 0,7 A/dm² (a) oraz 1,2 A/dm² (b) poddane testowi przyczepności.

    Komentarze (0)

    dodaj komentarz
    Aby dodać komentarz musisz podać wynik
      Nie ma jeszcze komentarzy...