Bagaimana cara melapisi platinum pada titanium?

Proses pelapisan platinum pada substrat titanium

Proses elektroplating platinum pada titanium melibatkan langkah -langkah berikut:
Pretreatment titanium substrat → electrocleaning → air pembilasan → aktivasi → air suling pembilasan → sikat elektroplating platinum → air suling pembilasan → blow drying.

 

1. Pengolah Substrat Titanium

 

Saat ini, ada berbagai jenis solusi pelapisan platinum yang dapat digunakan pada banyak substrat. Namun, pelapisan platinum pada titanium menantang karena titanium sangat rentan terhadap pasif. Film pasif di permukaan mencegah ikatan yang kuat antara lapisan dan substrat, sehingga sulit untuk mencapai lapisan platinum yang terpaku. Oleh karena itu, pretreatment diperlukan untuk menghapus film pasif dan membentuk film Layer-A Titanium Hydride (TIH₂) yang aktif. Lapisan hidrida ini membentuk ikatan kuasi-logam dengan kedua substrat titanium dan lapisan platinum, memastikan adhesi yang baik.

 

Proses etsa

 

Tujuan etsa adalah untuk menghilangkan film pasif pada permukaan titanium. Ini biasanya dilakukan dengan menggunakan sistem asam hidrofluorat asam nitrat konsentrasi tinggi pada suhu kamar selama 5-10 menit.

 

Proses aktivasi

 

Tujuan aktivasi adalah untuk menghasilkan film aktif di permukaan titanium. Setelah aktivasi, permukaan titanium membentuk lapisan titanium hidrida (TIH₂), yang tampak abu-abu-hitam. Karena pita energi yang tumpang tindih antara substrat titanium, TIH₂, dan lapisan platinum, ikatan kuasi-logam terbentuk, memastikan adhesi yang kuat. Hanya setelah aktivasi, lembaran titanium dapat direndam dalam larutan pelapisan untuk deposisi platinum.

 

2. Proses elektroplating

 

Elektroplating berair

 

Elektroplating platinum berair adalah metode yang paling banyak digunakan. Solusi pelapisan dapat dikategorikan ke dalam jenis asam dan alkali.

Solusi pelapisan alkali platinum meliputi:

 

Larutan pelapisan P-Salt (Dinitrodiammine platinum sebagai garam utama)

Potassium hexahydroxyplatinate berbasis larutan pelapis alkali kuat

Solusi pelapisan platinum asam meliputi:

Larutan pelapisan platinum berbasis asam sulfamat

Solusi pelapisan DNS (dinitrosulfatoplatinate) sulfat)

 

(1) larutan pelapisan berbasis asam sulfamat

 

Larutan ini menghasilkan lapisan platinum yang cerah dan tebal dengan kristalisasi halus karena efek pengompleksian asam sulfamat, yang meningkatkan polarisasi katoda.

 

(2) larutan pelapisan DNS (sangat asam)

 

Solusi ini memungkinkan deposit platinum yang cerah dan tebal pada suhu yang lebih rendah. Karena tidak ada gas yang dilepaskan selama pelapisan, risiko lubang kecil atau porositas diminimalkan. Namun, efisiensi saat ini rendah, dan persiapan dinitrosulfatoplatinate lebih kompleks daripada P-Salt.

 

Elektroplating garam cair

 

Pelapisan platinum garam cair dimulai pada 1930 -an. Dalam rendaman sianida yang cair, film pasif pada logam refraktori dapat dilarutkan, dan karena elektrolit bebas oksigen, lapisannya melekat kuat. Deposit yang dihasilkan ulet dan bebas stres.

Persiapan Elektrolit:

Campuran 53% NACN dan 47% KCN pra-sel dalam wadah keramik.

Ketika suhu melebihi titik leleh dengan 50 derajat (~ 550 derajat), dua elektroda platinum dimasukkan, dan elektrolisis dimulai.

Setelah konsentrasi ion platinum mencapai ~ 0. 3%, pelapisan dapat dimulai.

Kondisi operasi:

Kepadatan arus katodik: 30–300 a/m²

Efisiensi saat ini: 65-98%

Perlindungan gas argon diperlukan kecuali selama peleburan.

Metode ini menghasilkan pelapis platinum yang tebal, cerah, bebas stres, tetapi prosesnya kompleks, berbahaya lingkungan, dan mahal, membuatnya tidak cocok untuk aplikasi skala besar.

 

Pelapisan sikat

 

Pelapisan sikat berasal dari Eropa pada tahun 1899 sebagai metode pelapisan perbaikan di luar tangki. Awalnya, anoda yang dibungkus kapas dicelupkan ke dalam larutan pelapisan dan digosokkan di atas area yang rusak untuk menyimpan lapisan perbaikan. Pelapisan sikat awal lambat, memiliki adhesi yang buruk, dan menghasilkan lapisan tipis. Namun, setelah beberapa dekade pengembangan dengan pena pelapisan khusus, pasokan listrik yang dikendalikan jam-jam, dan pelapisan solusi pelapisan konsentrasi tinggi menjadi metode pengendapan elektrokimia yang diadopsi secara luas.

Keuntungan dari pelapisan sikat:

Konsentrasi ion logam tinggi → laju deposisi cepat (5–15 kali lebih cepat dari pelapisan konvensional).

Embrittlement hidrogen rendah, kekerasan tinggi, porositas rendah, ketebalan yang dapat dikendalikan → biasanya tidak memerlukan post-machining.

Peralatan sederhana, operasi yang mudah, penerapan di tempat → Ideal untuk memperbaiki bagian yang usang atau terlalu besar.

Karena keunggulan ini, pelapisan sikat terutama digunakan untuk aplikasi perbaikan daripada pelapisan dekoratif.