Luận văn: NGHIÊN CỨU ẢNH HỞNG CỦA CHẾ ĐỘ KHUẤY ĐẾN CHẤT LỢNG MẠ COMPOSITE CHROME

Chia sẻ: cancer23

Mạ composite đó là lớp mạ điện bình thường nhưng trong đó cấu tạo các hạt cực nhỏ của một hay vài chất, những hạt này đồng kết tủa từ một dung dịch huyền phù. Huyền phù được tạo ra bằng cách trộn lẫn một lượng bột xác định vào chất điện phân mạ kim loại. Các chất bột có kích thước hạt cùng kích cỡ với hạt tinh thể, dao động trong khoảng 0,01 đến 20m sẽ đồng kết tủa cùng kim loại mạ và phân bố đồng đều trong toàn thể tích mạ những hạt cho vào là những hạt có độ rắn cao,...

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Luận văn: NGHIÊN CỨU ẢNH HỞNG CỦA CHẾ ĐỘ KHUẤY ĐẾN CHẤT LỢNG MẠ COMPOSITE CHROME

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
************




NGUYỄN TIẾN TÀI




NGHIÊN CỨU ẢNH HỞNG CỦA CHẾ ĐỘ KHUẤY
ĐẾN CHẤT LỢNG MẠ COMPOSITE CHROME

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY




LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT




NGỜI HD KHOA HỌC: PGS.TS.NGUYỄN ĐĂNG BÌNH




Thái Nguyên – 2009


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-1
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM



ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
**********




THUYẾT MINH
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT


NGHIÊN CỨU ẢNH HỞNG CỦA CHẾ ĐỘ KHUẤY
ĐẾN CHẤT LỢNG MẠ COMPOSITE CHROME

NGỜI HD KHOA HỌC : PGS.TS.NGUYỄN ĐĂNG BÌNH
HỌC VIÊN : NGUYỄN TIẾN TÀI
LỚP : CHK10
: CHẾ TẠO MÁY
CHUYÊN NGÀNH
NGÀY GIAO ĐỀ TÀI :
NGÀY HOÀN THÀNH :



KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGỜI HỚNG DẪN HỌC VIÊN




HIỆU TRỞNG DUYỆT




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-2
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


MỤC LỤC
Nội dung Trang
Phần mở đầu 4
Chƣơng I: Tổng quan về mạ điện 9
1.1. Cơ sở chung 9
1.2. Cơ chế mạ 16
1.3. Thành phần dung dịch và chế độ mạ 17
1.3.1. Ion kim loại mạ 17
1.3.2. Chất điện ly 17
1.3.3. Chất tạo phức 18
1.3.4. Phụ gia hữu cơ 18
1.3.5. Mật độ dòng điện catốt Dc 19
1.3.6. Khuấy 20
1.4. A nốt 21
1.5. Mạ Crôm 22
1.5.1. Các loại lớp mạ crô m 23
1.5.2. Đăc điểm của quá trình mạ crôm 25
1.5.3. Cấu tạo và tính chất lớp mạ crôm 26
1.5.4. Các dung dịch mạ crôm 27
a. Mạ crôm từ dung dịch có anion SO 42- 27
b. Mạ crôm từ dung dịch có anion F- 30
c. Mạ crôm từ dung dịch có anion SO 42- và SiF62- 31
d. Mạ crôm từ dung dịch có tetracronat 32
1.5.5. Mạ crôm đen 33
1.5.6. Mạ crôm xốp 34
1.5.7. Kết luận 35
1.6. Mạ composite 36


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-3
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM



Chƣơng II: Ảnh hƣởng của chế độ khuấy trong mạ composite chrome
2.1. Mạ tổ hợp crôm 37
2.2. Quá trình tạo thành lớp mạ tổ hợp 38
2.3. Sơ đồ mạ tổ hợp crôm 38
2.4. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mạ tổ hợp crôm 39
2.5. Ảnh hưởng của chế độ khuấy đến quá trình hình thành lớp mạ 39
2.5.1. Sơ đồ 1: Khuấy kiểu phun dung dịch từ trên xuống 39
2.5.2. Sơ đồ 2: Khuấy theo pp bơm, sục dung dịch từ trên xuống 41
2.5.3. Sơ đồ 3: Khuấy bằng cánh quạt 42
2.5.4. Sơ đồ 4: Khuấy bằng cơ khí 43
2.5.5. Sơ đồ 5: Khuấy bằng từ 43
2.5.6. Kết luận 44
Chƣơng III: Thiết kế hệ thống khuấy 45
3.1. Tính toán thuỷ lực đường ống 45
3.1.1. Lý thuyết tính toán 45
3.1.2. Tính toán thuỷ lực đường ống hút 46
3.1.3. Tính toán thuỷ lực đường ống đẩy 48
3.1.4. Tính công suất bơm 49
3.2. Mô hình hệ thống khuấy 49
3.2.1. Tính toán hệ thống khuấy 50
3.2.2. Thiết kế 50
3.3. Kết luận 52
Chƣơng IV: Tiến hành thí nghiệm để xác định ảnh hƣởng chế 53
khuấy đến chất lƣợng lớp mạ
4.1.Kế hoạch thực nghiệm đối xứng 53
4.1.1.Kế hoạch trung tâm hợp thành 53


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-4
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


4.1.2.Trung tâm hợp thành trực giao 54
4.2. Chế độ mạ 58
4.3.Quá trình thí nghiệm 58
4.3.1. Thí nghiệm lần 1 59
4.3.2. Thí nghiệm lần 2 60
4.3.3. Thí nghiệm lần 3 60
4.3.4. Thí nghiệm lần 4 60
4.3.5. Thí nghiệm lần 5 60
4.3.6. Thí nghiệm lần 6 61
4.3.7. Thí nghiệm lần 7 61
4.3.8. Thí nghiệm lần 8 61
4.3.9. Thí nghiệm lần 9 62
4.4. Kết luận 62
Chƣơng V: Kết luận chung và hƣớng tiếp theo của đề tài 63
Tài liệu tham khảo
Phụ lục




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-5
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM



PHẦN MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài
Mạ composite đó là lớp mạ điện bình thường nhưng trong đó cấu tạo các
hạt cực nhỏ của một hay vài chất, những hạt này đồng kết tủa từ một dung dịch
huyền phù. Huyền phù được tạo ra bằng cách trộn lẫn một lượng bột xác định
vào chất điện phân mạ kim loại. Các chất bột có kích thước hạt cùng kích cỡ với
hạt tinh thể, dao động trong khoảng 0,01 đến 20m sẽ đồng kết tủa cùng kim
loại mạ và phân bố đồng đều trong toàn thể tích mạ những hạt cho vào là những
hạt có độ rắn cao, khó nóng chảy, bền về phương diện hoá học cũng như cơ học.
Các lớp mạ composite không chỉ có các tính chất của các phi kim loại như độ
bền hoá học cao, độ cứng cao, tính chịu mài mòn cao.
Với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nói chung và
đặc biệt là tính chất bề mặt nói riêng, đã góp phần vào việc nghiên cứu và chế
tạo nhiều bề mặt chi tiết máy theo yêu cầu của công nghệ cao. Một trong những
ứng dụng mang tính phổ biến trong lĩnh vực tạo ra lớp mạ trên bề mặt chi tiết
máy nhằm giảm ma sát, tăng khả năng chống mòn trên bề mặt tiếp xúc, nâng cao
tính ổn định và cấu trúc toả nhiệt cao. Với những bề mặt có yêu cầu cao về công
nghệ, việc chế tạo khó khăn thì ứng dụng đó là một trong những giải pháp mang
tính đột phá thì mạ composite Chrome là một phương pháp như vậy.
Nghiên cứu trong và ngoài nước: Năm 1929 C.G Fink và J.D Prince thu
được lớp mạ tổ hợp Cu trong dung dịch axít có chứa các hạt Grafit. Năm 1939
Bajmakov đã thu được lớp mạ tổ hợp với sự đồng kết tủa của các hạt phi kim
loại. Trong các năm sau đó nhiều tác giả đã tạo ra lớp mạ Niken với sự kết tủa
của pha thứ hai như: AL2O3, SiO2, TiC, TiO2,WC….ở trong nước có đề tài cấp
nhà nước nghiên cứu về mạ tổ hợp do PGS.TS. Nguyễn Đăng Bình chủ trì.
Lớp mạ composite chrome có những tính chất của lớp mạ điện bình
thường như tính dẫn nhiệt, dẫn điện, chịu mài mòn, ngoài ra nó còn có tính chất
của phi kim loại như độ cứng cao, tính chịu ăn mòn cao, chịu mòn cao. Trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-6
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


quá trình mạ composite các hạt của pha thứ hai được đưa đến bề mặt catốt nhờ
sự điện ly và nhờ sự khuấy trộn dung dịch. Quá trình khuấy tạo ra vận tốc của
các hạt đến bề mặt catốt, nếu vận tốc này phù hợp sẽ tạo điều kiện cho quá trình
bám dính để hình thành lớp mạ, nếu vận tốc quá lớn hay quá nhỏ sẽ gây ảnh
hưởng xấu đến chất lượng lớp mạ.
Ý nghĩa của khuấy:
Khuấy để tăng chuyển động tương đối giữa catốt và dung dịch nên được
phép dùng mật độ dòng điện catốt cao hơn, tốc độ mạ sẽ nhanh hơn, ngoài ra nó
còn làm cho bọt khí hydro dễ tách khỏi bề mặt điện cực, san bằng pH và nhiệt độ
trong toàn khối dung dịch cũng như tại nơi gần điện cực, nó giúp các hạt của pha
thứ hai đồng đều trong dung dịch và chuyển động đến bề mặt catốt (nhất là khi
các hạt của pha thứ hai là trung tính và có trọng lượng riêng lớn).
Có thể nói rằng sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ bề mặt, đã góp phần
tạo lên sự linh hoạt và hiệu quả trong lĩnh vực cơ khí chế tạo. Trong việc tạo ra
bề mặt chi tiết đáp ứng công nghệ cao thì mạ composite Chrome là một trong
những phương pháp điển hình.
Thực tế mạ composite Chrome là phương pháp đang được ứng dụng trong
sản xuất động cơ máy bay, động cơ tuabin khí hiện đại, công nghiệp ôtô, vũ trụ
và hạt nhân.
Vì vậy một trong những vấn đề cần được nghiên cứu để có thể khai thác
hiệu quả hơn việc sử dụng mạ composite Chrome là : Nghiên cứu ảnh hưởng của
chế độ khuấy đến chất lượng mạ composite Chrome.
II. Nội dung nghiên cứu
Xuất phát từ đề tài nghiên cứu, ngoài phần mở đầu, kết luận chung và
các phụ lục luận văn này có nội dung sau:
Chƣơng 1: Tổng quan về mạ điện.
Nghiên cứu tổng quan về mạ điện.
Chƣơng 2: Ảnh hƣởng của chế độ khuấy trong mạ composite Chrome.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-7
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về hình thành lớp mạ và các hiện tượng xảy
ra.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ
composite Chrome.
Chƣơng 3: Thiết kế hệ thống khuấy
Tính toán thiết kế hệ thống khuấy theo nguyên lý hút, sục dung dịch
cho bể mạ composite thể tích 0,4m3
Chƣơng 4: Tiến hành thí nghiệm để xác định ảnh hƣởng chế độ khuấy
đến chất lƣợng lớp mạ
Chƣơng 5: Kết luận và hƣớng nghiên cứu tiếp theo của đề tài
III.Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Tìm hiểu sự ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng mạ composite
Chrome cụ thể là: Mối quan hệ giữa chế độ khuấy đến chất lượng mạ
composite Chrome, chế độ khuấy và chất lượng lớp mạ.Việc thí nghiệm được
tiến hành với các điều kiện:
- Hệ thống dây truyền mạ composite.
- Vật liệu: thép 9XC, Y8A (tôi đạt HRC 60)
- Vật liệu làm điện cực: chì.
- Đối tượng thí nghiệm: Ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ.
IV. Phƣơng pháp nghiên cứu
Dùng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực
nghiệm.
- Nghiên cứu lý thuyết về quá trình hình thành lớp mạ composite.
- Thí nghiệm mạ để kiểm chứng cơ sở lý thuyết về mối quan hệ giữa
chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ.
- Thực nghiệm để xây dựng các hàm toán học biểu diễn mối quan hệ
giữa chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ.
V. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-8
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


1. Ý nghĩa khoa học
Thiết kế, chế tạo hệ thống khuấy để mạ thành công lớp mạ composite
nền chrome. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ
từ đó đưa ra chế độ khuấy phù hợp để đạt được lớp mạ có chất lượng cao, tính
kinh tế cao là rất cần thiết để triển khai công nghệ mạ composite ở Việt Nam.
2. Ý nghĩa thực tiễn
Trong công nghiệp, mạ thường dùng để mạ các bề mặt chi tiết chìu mài
mòn và phục hồi các chi tiết do bị mài mòn, vì vậy ứng dụng công nghệ mạ
composite nền Chrome đem lại hiểu quả kinh tế lớn, khi mạ composite với chi
tiết mới có thể tăng độ bền lên 1,5 đến 2 lần.




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-9
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM




LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.Nguyễn
Đăng Bình - Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên trong suốt quá trình
làm luận văn.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầ y cô Giảng viên trường
Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên. Xin cảm ơn tập thể cán bộ
Trường Cao đẳng Cơ khí - Luyện kim đã tạo điều kiện tốt nhất cho Tôi trong
quá trình học tập và thực hiện luận văn. Tôi cũng xin cảm ơn sự động viên và
đóng góp ý kiến quý báu của các bạn đồng nghiệp đã giúp cho tôi hoàn thành
luận văn này.


Thái Nguyên – 11/2009




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 10
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ MẠ ĐIỆN
1.1. Cơ sở chung
- Mạ composite ứng dụng rộng rãi trong động cơ máy bay, động cơ
tuabin khí hiện đại, công nghiệp ôtô, vũ trụ và hạt nhân, được dùng trong
nhiều ngành công nghệ khác nhau để chống ăn mòn, phục hồi kích thước,
trang sức, chống mòn, tăng cứng, phản quang, dẫn nhiệt, thấm dầu và dễ
hàn...
- Quá trình mạ composite đơn giản, kinh tế, có thể hình thành trên vật
liệu nền có thể là kim loại hoặc hợp kim, đôi khi còn là chất dẻo, gốm sứ hoặc
vật liệu composite. Lớp mạ cũng như vậy ngoài kim loại và hợp kim ra nó
còn có thể là composie của kim loại - chất dẻo hoặc kim loại - gốm…Mạ
composite – lớp mạ trên bề mặt chi tiết có sự tham gia của kim loại và các hạt
cứng nhằm giảm ma sát, tăng khả năng chống mòn hoặc ăn mòn trên bề mặt
tiếp xúc. Các hạt cứng nhỏ mịn, phân bố trong cấu trúc của lớp mạ tạo lên
các tính chất cơ lý đặc biệt, nâng cao tính ổn định về cấu trú c ở nhiệt độ cao
hơn. mạ composite có thể thực hiện trên bất cứ chi tiết có hình dáng phức tạp
nào và có thể đảm bảo độ chất lượng mạ mà không cần thiết bị rất hiện đại.
Mạ composite có thể chia thành năm nhóm:
- Mạ composite hạt mịn trên nền kim loại.
- Mạ composite sử dụng sợi ứng lực trên nền kim loại.
- Mạ composite Electroless.
- Mạ composite lớp và thớ.
- Mạ composite quang học.
Trong số năm nhóm trên thì mạ composite hạt mịn trên nền kim loại
đang được sự quan tâm nghiên cứu ở nước ta. Lớp mạ compos ite ở dạng này


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 11
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


được hình thành khi vật liệu không tan ở dạng hạt mịn được đưa vào bể mạ
của quá trình mạ thông thường. Trong quá trình điện phân các hạt mịn sẽ
tham gia vào lớp mạ cùng với kim loại nền và hình thành lớp mạ composite.
Để chuẩn bị cho mạ composite các hạt cứng cần được giữ lơ lửng trong dung
dịch điện phân nhờ khuấy bằng cơ khí, cơ học, từ tính và dòng chảy. Mạ
composite có thể mạ trên tất cả các nền vật liệu mà mạ điện thực hiện được.
Chiều dày của lớp mạ phụ thuộc vào kích cỡ của hạt, bản c hất của hạt và bản
chất của kim loại mạ.
- Các kim loại mạ thường dùng mạ với hạt là: Co, Cu, Au, Cr, Fe, Pb,
Ni, Zn và hợp kim của chúng. Các hạt thường sử dụng đưa vào lớp mạ là:
- Carbides – Ti, Ta, Si, W, Zr, B, Ni
- Nitrides – B, Si
- Borides – Ti, Zr, Ni
- Sulfides – Mo, W
- Graphite, Mica, PTFE và kim cương.
- Mạ composite hạt mịn trên nền kim loại được ứng dụng trong việc
nâng cao khả năng chống mòn, cào xước, của kim loại hay hợp kim (Ni +
SiC, Pb + TiO2), tăng khả năng chống ăn mòn bằng cách sử d ụng mạ Cr cỡ
micro không liên tục trên thép mạ composite nền Niken (Ni + Al2O3), tạo lớp
mạ giảm ma sát (MoS2 với Ni hoặc Cu), tăng độ bền ở nhiệt độ cao (Ni +
Al2O3), tạo ra lớp mạ sử dụng trong công nghiệp hạt nhân (Ni + Pu, Ni +
UO2).
- Mạ composite có thể thực hiện trên các thiết bị điện phân thông
thường, không đòi hỏi các thiết bị hiện đại, đắt tiền vì thế có thể triển khai
nghiên cứu ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam.
- Tuy nhiên chọn vật liệu nền và mạ vào còn phụ thuộc vào trình độ và
năng lực công nghiệp, vào tính chất cần có ở lớp mạ và vào giá thành. Xu


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 12
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


hướng chung là dùng vật liệu rẻ tiền, sẵn có còn vật liệu mạ đắt, quý hiếm
hơn, nhưng chỉ là lớp mỏng bên ngoài. Mạ là quá trình điện kết tủa kim loai
lên bề mặt nền một lớp phủ có tính chất cơ, lý, hoá….đáp ứng được yêu cầu
mong muốn. Tuy nhiên chỉ có những công nghệ mạ nào thật ổn định trong
một thời gian dài để luôn cho sản phẩm có tính chất như nhau mới được dùng
vào nhu cầu sản xuất.
- Mặt khác khi công nghệ mạ tốt vẫn phải duy trì đúng các yêu cầu vận
hành, bởi vì mọi biến động về nồng độ về mật độ dòng điện, nhiệt độ, chế độ
công nghệ… vượt quá giới hạn cho phép đều làm thay đổi tính chất lớp mạ và
có thể sẽ không đạt được yêu cầu nữa.
- Các thành phần chính của một bộ mạ điện (Hình 1.1) gồm :
+ Dung dịch mạ gồm có muối dẫn điện, ion kim loại sẽ kết tủa thành lớp
mạ, chất đệm, các phụ gia.

-
+
5
ne ne
Nguån mét chiÒu

Líp m¹
Anot 3
Catot 2
ChuyÓn dich Ion
BÓ m¹




Hình 1.1 Sơ đồ thiết bị mạ
+ Catốt dẫn điện, chính là vật cần được mạ.
+ Anốt dẫn điện, có thể tan hoặc không tan.
+ Bể chứa bằng thép, thép lót cao su, polyprotylen, polyvinyclorua, chịu
được dung dịch mạ.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 13
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


+ Nguồn điện một chiều, thường dùng chỉnh lưu
+ Ion kim loại Mn+ trong dung dịch trong bề mặt Catốt (vật mạ) thực
hiện phản ứng tổng quát về sau để thành kim loại M kết tủa trên vật mạ :
Mn+ + ne M ( 1.1)
Mn+ có thể ở dạng iôn hydrat hoá.
Ví dụ: Ni2+.nHO, hoặc ở dạng iôn phức [ Au(CN)2].
+ Anốt thường là kim loại có cung lớp mạ, khi đó phản ứng a nốt chính
là sự hoà tan nó thành iôn M+ đi vào dung dịch :
Mn+
M + ne (1.2)
- Nếu không chế các điều kiện điện phân như thế nào đó để cho hiệu
suất dòng điện của hai phản ứng (1.1) và (1.2) bằng nhau thì nồng độ ion Mn+
trong dung dịch sẽ luôn thay đổi. Một số trương hợp phải dùng anốt trơ
(không tan), nên iôn kim loại được định kỳ bổ sung ở dạng muối vào dung
dịch, lúc đó phản ứng chính trên anốt chỉ là giải phóng Ôxy.
- Để cho quá trình mạ được thành công phải: gia công đúng kĩ thuật
cho catốt, chọn đúng vật liệu anốt, thành phần dung dịch mạ, mật độ dòng
điện và các điều kiện điện phân khác .
- Lớp mạ composite: là lớp mạ kim loại có chứa các hạt rắn nhỏ và
phân tán như Al2O3, WC,SiC. Cr3C2, TiO2,SiO2,TiC,Cr3N2,MoS2, kim cương,
graphit,…Các hạt này có đường kính 0,5 -5  m và chiếm 2-10 % thể tích
dung dịch, khuấy mạnh trong khi mạ để chúng bám cơ học, hoá học hay điện
hoá lên catôt rồi dẫn vào lớp mạ. Khối lượng kim loại m điện kết tủa lên diện
tích S có thể tính dựa theo định luật điện Faraday :
m = S.Dc.t.H.C (g)
Trong đó:
S - diện tích mạ ( dm2)
Dc- mật độ dòng điện catot ( A/dm2)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 14
LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM


t - thời gian mạ (t)
H- hiệu suất dòng điện (%)
C - đương lượng điện hoá của iôn kim loại mạ ( g/Ah)
- Một số kim loại cho nhiều iôn hoá trị khác nhau nên có giá trị đương
lượng tương ứng khác nhau. Ví dụ đồng từ dung dịch axit, tồn tại ở dạng
muối đơn, iôn đồng có giá trị +2, nên C tương ứng là 1,186 g/Ah, trong khi
đồng từ dung dịch Xyanua kiềm, tồn tại ở dạng muối phức, iôn đồng có hoá
trị +1, nên C tương ứng là 2,372 g/Ah.Vì vậy cùng một lượng điện được
dùng cho phản ứng kết tủa thì ion kim loại nào có trạng thái oxi hoá thấp hơn
sẽ mạ nhanh hơn.
- Hiệu suất dòng điện H phụ thuộc rất nhiều vào từng loại dung dịch
mạ. Đa số dung dịch mạ có 0,9

Top Download Thạc Sĩ - Tiến Sĩ - Cao Học

Xem thêm »

Tài Liệu Thạc Sĩ - Tiến Sĩ - Cao học Mới Xem thêm » Tài Liệu mới cập nhật Xem thêm »

Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản