L i nói đ uờ ầ
M đi n là m t trong nh ng ph ng pháp r t có hi u qu đ b o vạ ệ ộ ữ ươ ấ ệ ả ể ả ệ
kim lo i kh i b ăn mòn trong môi tr ng khí quy n.ạ ỏ ị ườ ể
Nh m đi n t o ra các s n ph m có đ b n cao,nâng cao tính th mờ ạ ệ ạ ả ẩ ộ ề ẩ
m c a s n ph m đ v cho các ngành công nghi p cũng nh ng d ng th c tỹ ủ ả ẩ ể ụ ệ ư ứ ụ ự ế
trong cu c s ng hàng ngày….ộ ố
Các v t m đi n có giá tr trang trí cao,b n và r ,ngoài ra còn có đậ ạ ệ ị ề ẻ ộ
c ng,đ d n đi n cao đ c áp d ng r ng rãi trong các nhà máy s n xu t công cứ ộ ẫ ệ ượ ụ ộ ả ấ ụ
thi t b đi n năng,ôtô,môtô,xe đ p,d ng c y t … các n c côngế ị ệ ạ ụ ụ ế Ở ướ
nghi p,ngành m đi n phát tri n r t m nh. n c ta ngành m đi n luôn đ cệ ạ ệ ể ấ ạ Ở ướ ạ ệ ượ
hoàn thi n đ đáp ng nhu c u ngày càng phát tri n c a công nghi p. Nh ng nóiệ ể ứ ầ ể ủ ệ ư
chung v m t k thu t ch a đ c chú ý,ch t l ng m ch a t t. M y năm g nề ặ ỹ ậ ư ượ ấ ượ ạ ư ố ấ ầ
đây,nh ng k thu t m i,công ngh m i v m đ c bi t là m trang s c,m vàngữ ỹ ậ ớ ệ ớ ề ạ ặ ệ ạ ứ ạ
gi ,m phi kim lo i,m ph c h p,m đi n…có nhi u thành qu nghiêm c u vàả ạ ạ ạ ứ ợ ạ ệ ề ả ứ
ng d ng phong phú.ứ ụ
Đ n m v ng lý thuy t cũng nh t ng b c ti p c n công ngh m i vể ắ ữ ế ư ừ ướ ế ậ ệ ớ ề
m đi n em đ c giao tìm hi u v đ tài : Thi t k ngu n m m t chi u. Đâyạ ệ ượ ể ề ề ế ế ồ ạ ộ ề
là m t đ tài có quy mô và ng d ng th c t cao.ộ ề ứ ụ ự ế Trong quá trình làm và hoàn
thành đ án môn h c,em đã nh n đ c s giúp đ ,ch b o t n tình c a th yồ ọ ậ ượ ự ỡ ỉ ả ậ ủ ầ
Đoàn Văn Tuân,đây là l n đ u tiên làm đ án môn h c v i đ tài m i m có liênầ ầ ồ ọ ớ ề ớ ẻ
quan nhi u đ n môn h c khác. M c dù em đã c g ng nh ng ch c ch n khôngề ế ọ ặ ố ắ ư ắ ắ
tránh kh i h t khuy t đi m. Em r t mong nh n đ c nh ng ý ki n đóng góp c aỏ ế ế ể ấ ậ ượ ữ ế ủ
th y,cô đ đ án c a em đ c hoàn ch nh h n.ầ ể ồ ủ ượ ỉ ơ
Em xin chân thành cám n !ơ
H i Phòng, ngày 10 tháng 10 năm 2012.ả
1
CH NG 1: T NG QUAN V CÔNG NGH M ĐI NƯƠ Ổ Ề Ệ Ạ Ệ
1.1. T ng quan v công ngh m đi n.ổ ề ệ ạ ệ
1.1.1 S l c v k thu t m đi n.ơ ượ ề ỹ ậ ạ ệ
M đi n đ n gi n có th là quá trình k t t a kim lo i lên b m t n n m tạ ệ ơ ả ể ế ủ ạ ề ặ ề ộ
l p ph có tính ch t c lý hóa…đáp ng yêu c u k thu t. Tuy nhiên ch nh ngớ ủ ấ ơ ứ ầ ỹ ậ ỉ ữ
công ngh n đ nh,b n trong th i gian dài m i đ c s d ng trong s n xu t. Mệ ổ ị ề ờ ớ ượ ử ụ ả ấ ạ
đi n th c ch t là quá trình đi n phân(ph n ng phân tích hóa h c x y ra d i tácệ ự ấ ệ ả ứ ọ ả ướ
d ng c a dòng đi n m t chi u). quá trình đi n phân t ng quát trên diode x y raụ ủ ệ ộ ề ệ ổ ả
quá trình hòa tan kim lo i đi n c c dilde.ạ ệ ự
Ph ng trình: ươ
+
→− n
MneM
Trên catot,các cation nh n đi n t t o thành nguyên t kim lo i m :ậ ệ ử ạ ử ạ ạ
Ph ng trình:ươ
MneM n→+
+
Trong m đi n bao g m r t nhi u giai đo n và các b c n i ti p nhau. Víạ ệ ồ ấ ề ạ ướ ố ế
d catot.ụ ở
Cation
OmHM n
2
+
di chuy n t dung d ch vào trong b m t catot. Cationể ừ ị ề ặ
m t v Hyđrat ấ ỏ
OmH 2
ti p xúc tr c ti p v i b m t. đi n t t catot đi n vàoế ự ế ớ ề ặ ệ ử ừ ề
vách đi n t hóa tr c a cation bi n nó thành nguyên t kin lo i trung hòa d ngệ ử ị ủ ế ử ạ ở ạ
h p thu. ấCác nguyên t kim lo i s t o thành m m tinh th m i. t đó các tinhử ạ ẽ ạ ầ ể ớ ừ
th k t h p thành l p m .ể ế ợ ớ ạ
2
Hình 1.1: Mô hình m đi n phân v i ngu n m t chi uạ ệ ớ ồ ộ ề .
Các ph n t trong s đ :ầ ử ơ ồ
1- Bình n nhi t. 2- Bình đi n phân. 3- catôt. 4 và 5- anôt, 6- d ng c đoổ ệ ệ ụ ụ
đi n l ng. 7- Ampe k . 8- ngu n đi n m t chi uệ ượ ế ồ ệ ộ ề
1.1.2 S phát tri n c a công ngh m đi nự ể ủ ệ ạ ệ
K thu t m đi n hi n nay đã có nh ng b c ti n tri n nh y v t,th aỹ ậ ạ ệ ệ ữ ướ ế ể ả ọ ỏ
mãn đ c yêu c u k thu t quan tr ng trong s n xu t và đ i s ng. Các nhà khoaượ ầ ỹ ậ ọ ả ấ ờ ố
h c luôn t p trung m i l l c nh m tìm ra nh ng ch t ph gia m i,phát minhọ ậ ọ ỗ ự ằ ữ ấ ụ ớ
nh ng ch t đi n gi i m i,ph ng pháp đi n phân m i v i nh ng m c đích nângữ ấ ệ ả ớ ươ ệ ớ ớ ữ ụ
cao không nh ng ch t l ng l p m không ch trên b m t kim lo i mà ngay trênữ ấ ượ ớ ạ ỉ ề ặ ạ
b m t ch t d o hay các phi kim lo i khác.ề ặ ấ ẻ ạ
K thu t m đi n luôn đòi h i l p m có c u trúc tinh th m n,d o nh ngỹ ậ ạ ệ ỏ ớ ạ ấ ể ị ẻ ư
r t c ng,đ bám t t,không x p,không bong tróc ngay khi thay đ i nhi t đ hayấ ứ ộ ố ố ổ ệ ộ
va ch m m nh cũng nh b n trong môi tr ng s d ng. Vì v y ph i khôngạ ạ ư ề ườ ử ụ ậ ả
ng ng nghiên c u,c i ti n các thi t b ,máy móc chuyên dùng,thi t k các dâyừ ứ ả ế ế ị ế ế
chuy n s n xu t đ ng b ,t đ ng hóa v i đ tin c y cao. Đi u này s giúp nângề ả ấ ồ ộ ự ộ ớ ộ ậ ề ẽ
cao ch t l ng l p m m t cách v ng ch c,h giá thành s n ph m,ch ng ôấ ượ ớ ạ ộ ữ ắ ạ ả ẩ ố
nhi m môi tr ngễ ườ
1.1.3 M c đích và ý nghĩa c a công nghụ ủ ệ
3
- L p m có nhi m v b o v kim lo i kh i b ăn mòn hóa h c hay đi nớ ạ ệ ụ ả ệ ạ ỏ ị ọ ệ
hóa trong môi tr ng s d ng.ườ ử ụ
- L p m có nhi m v t trang trí bên ngoài s n ph m ch t o kim lo iớ ạ ệ ụ ả ẩ ế ạ ạ
ho c h p kim r ti n,nó đ ng th i là l p m b o v các chi ti t máy móc kh iặ ợ ẻ ề ồ ờ ớ ạ ả ệ ế ỏ
b ăn mòn.ị
- Ng i ta còn t o đ c l p m kim lo i ho c h p kim có tính ch t hóa lýườ ạ ượ ớ ạ ạ ặ ợ ấ
đ c bi t nh :ặ ệ ư
+ L p m làm tăng đ ch ng mài mòn,ch ng ma sát.ớ ạ ộ ố ố
+ T o l p m d n đi n t t h n kim lo i n n nhi u l n,l i khôngạ ớ ạ ẫ ệ ố ơ ạ ề ề ầ ạ
g ,đ m b o dòng đi n r t nh l u thông trong h th ng lâu dài.ỉ ả ả ệ ấ ỏ ư ệ ố
+ L p m có đ r n cao,ch u đ c các l c tác d ng mà không bớ ạ ộ ắ ị ượ ự ụ ị
bong tróc,t o l p m bóng sáng,b n nhi t cao… ạ ớ ạ ề ệ
1.2 Yêu c u c a công ngh m đi n.ầ ủ ệ ạ ệ
Đ quá trình m thành công:ể ạ
- Gia công đúng k thu t cho catot.ỹ ậ
- Ch n đúng v t li u cho anot,thành ph n dung d ch m ,m t đ dòng đi nọ ậ ệ ầ ị ạ ậ ộ ệ
và các đi u ki n đi n phân khác,s n đ nh dòng đi n trong quá trình m . có r tề ệ ệ ự ổ ị ệ ạ ấ
nhi u y u t nh h ng đ n s thành công cũng nh ch t l ng m đi n.ề ế ố ả ưở ế ự ư ấ ượ ạ ệ
Nh ng đ án là thi t k ngu n m nên ta ch quan tâm đ n nh h ng c aư ồ ế ế ồ ạ ỉ ế ả ưở ủ
ngu n cung c p cho quá trình m có vai trò r t quan tr ng đ n s thành côngồ ấ ạ ấ ọ ế ự
cũng nh ch t l ng và đ b n c a l p m .ư ấ ượ ộ ề ủ ớ ạ
Do yêu c u công ngh b t bu c ph i có ngu n đi n m t chi u nên ta dùngầ ệ ắ ộ ả ồ ệ ộ ề
dòng đi n m t chi u không đ o chi u. dòng đi n m t chi u không đ o chi u nệ ộ ề ả ề ệ ộ ề ả ề ổ
đ nh trong su t quá trinh m s cho ra nh ng s n ph m có l p m đ u và bóng.ị ố ạ ẽ ữ ả ẩ ớ ạ ề
Đi n áp m t chi u ph i t ng đ i b ng ph ng. Dòng đi n m t chi u ph i điệ ộ ề ả ươ ố ằ ẳ ệ ộ ề ả
4
vào 2 c c kim lo i nh ng vào dung d ch thì đi n th catot(c c âm) tr lên âmự ạ ư ị ệ ế ự ở
h n,đi n th anot (c c d ng) tr lên d ng h n. S thay đ i đi n th nhơ ệ ế ự ươ ở ươ ơ ự ổ ệ ế ư
v y g i là s phân c c. s phân c c có quan h m t thi t v i m và quy t đ nhậ ọ ự ự ự ự ệ ậ ế ớ ạ ế ị
đ c l p m k t tinh m n.ượ ớ ạ ế ị
Kh năng phân b t t,l p m phân b đ ng đ u. Làm Hyđrô thoát raả ố ố ớ ạ ố ồ ề
m nh,làm gi m hi u su t dòng đi n và đ bám l p m .ạ ả ệ ấ ệ ộ ớ ạ
Phân c c anot làm anot hòa tan không bình th ng, nh h ng s phân c cự ườ ả ưở ự ự
đ n l p m có m t l i,m t h i. trong quá trình m ph i l i d ng m t l i,kh ngế ớ ạ ặ ợ ặ ạ ạ ả ợ ụ ặ ợ ố
ch t m t h i. đa s tr ng h p mu n l p m m n,kh năng phân b t t ph iế ặ ạ ố ườ ợ ố ớ ạ ị ả ố ố ả
nâng cao s phân c c (trong ph m vi cho phép), tránh làm gi m hi u su t dòngự ự ạ ả ệ ấ
đi n,đ bám l p m không t t.ệ ộ ớ ạ ố
Đ t o ngu n m t chi u cho m đi n có th dùng máy phát đi n m tể ạ ồ ộ ề ạ ệ ể ệ ộ
chi u hay máy ch nh l u.Hi n nay,máy ch nh l u đ c dùng r ng rãi đ thay thề ỉ ư ệ ỉ ư ượ ộ ể ế
máy phát đi n m t chi u. Dùng máy ch nh l u có l i là hi u su t cao,th i gianệ ộ ề ỉ ư ợ ệ ấ ờ
s s ng lâu,ti ng n nh , d đi u khi n, có th l p tr c ti p c nh b m .ử ụ ế ồ ỏ ễ ề ể ể ắ ự ế ạ ể ạ
1.3. Ph m vi ng d ng và m t s s n ph m th c t .ạ ứ ụ ộ ố ả ẩ ự ế
Các s n ph m c a công ngh m đi n có m t nhi u ngành trong n nả ẩ ủ ệ ạ ệ ặ ở ề ề
kinh t , gi vai trò quan tr ng trong m t s ngành công nghi p khác nhau.ế ữ ọ ộ ố ệ
- Trong lĩnh v c xây d ng: m ng n c, đ ng s t, các thi t b ngoàiự ự ạ ố ướ ườ ắ ế ị
tr i, m các thi t b ch u l c, m k m cho tôn…ờ ạ ế ị ị ự ạ ẽ
- Trong s n xu t dân d ng: làm đ trang s c, l đ ng, huy ch ng, bát đĩa,ả ấ ụ ồ ứ ư ồ ươ
vòi n c…ướ
- Trong ngành kĩ thu t cao: s n xu t robot, tên l a…ậ ả ấ ử
- Trong công nghi p đóng tàu: th ng m m t l p k m lên b m t v tàu.ệ ườ ạ ộ ớ ẽ ề ặ ỏ
5