Hvordan belegg platina på titan?

Platingprosess av platina på titansubstrat

Den elektroplifiserende prosessen med platina på titan involverer følgende trinn:
Forbehandling av titanesubstrat → Elektrocleaning → Vannskylling → Aktivering → Destillert vannskylling → Børstelektroplatering av platina → Destillert vannskylling → Blås tørking.

 

1. Forsyning av titansubstrat

 

Foreløpig er det forskjellige typer platinaplateringsløsninger som kan brukes på mange underlag. Platinumplatting på titan er imidlertid utfordrende fordi titan er svært utsatt for passivering. Den passive filmen på overflaten forhindrer sterk binding mellom belegget og underlaget, noe som gjør det vanskelig å oppnå et godt overfalt platinasjikt. Derfor er forbehandling nødvendig for å fjerne den passive filmen og danne en aktiv lag-en titanhydrid (TIH₂) -film. Dette hydridlaget danner kvasi-metalliske bindinger med både titanunderlaget og platinabelegget, noe som sikrer god vedheft.

 

Etsingsprosess

 

Hensikten med etsing er å fjerne den passive filmen på titanoverflaten. Dette gjøres vanligvis ved bruk av et høykonsentrasjonssyre-hydrofluorsyresystem ved romtemperatur i 5–10 minutter.

 

Aktiveringsprosess

 

Hensikten med aktivering er å generere en aktiv film på titanoverflaten. Etter aktivering danner titanoverflaten et titanhydrid (TIH₂) lag, som virker grå-svart. På grunn av de overlappende energibåndene mellom titanunderlaget, Tih₂ og platinabelegget, dannes kvasi-metalliske bindinger, noe som sikrer sterk vedheft. Først etter aktivering kan titanarket bli nedsenket i plateringsløsningen for avsetning av platina.

 

2. ELEKTROPLING PROSESS

 

Vandig elektroplatering

 

Vandig elektroplatering av platina er den mest brukte metoden. Plateringsløsningene kan kategoriseres i sure og alkaliske typer.

Alkalisk platinumplateringsløsninger inkluderer:

 

P-Salt Plating Solution (DinitrodiAmmine Platinum som hovedsalt)

Kaliumheksahydroksyplatinatbasert sterkt alkalisk plating-løsning

Sure platinumplateringsløsninger inkluderer:

Sulfaminsyrebasert platinaplateringsløsning

DNS (dinitrosulfatoplatinat) Sulfatplateringsløsning

 

(1) Sulfamisyrebasert plateringsløsning

 

Denne løsningen produserer lyse, tykke platinakjag med fin krystallisering på grunn av den komplekse effekten av sulfaminsyre, noe som forbedrer katodepolarisering.

 

(2) DNS plating -løsning (sterkt sur)

 

Denne løsningen gir mulighet for lyse, tykke platinaavsetninger ved lavere temperaturer. Siden ingen gass frigjøres under plettering, minimeres risikoen for pinhull eller porøsitet. Imidlertid er den nåværende effektiviteten lav, og fremstilling av dinitrosulfatoplatinat er mer sammensatt enn P-Salt.

 

Smeltet saltelektroplatering

 

Molten Salt Platinum Plating begynte på 1930 -tallet. I et smeltet cyanidbad kan den passive filmen på ildfaste metaller oppløses, og siden elektrolytten er oksygenfritt, fester belegget sterkt. Det resulterende avsetningen er duktil og stressfri.

Elektrolyttforberedelse:

En blanding av 53% NaCN og 47% KCN er forhåndsmeltet i en keramisk digel.

Når temperaturen overstiger smeltepunktet med 50 grader (~ 550 grader), settes to platinaelektroder, og elektrolyse begynner.

Når platinionionkonsentrasjonen når ~ 0. 3%, kan plating starte.

Driftsforhold:

Katodisk strømtetthet: 30–300 A/m²

Gjeldende effektivitet: 65–98%

Argon gassbeskyttelse er nødvendig bortsett fra under smelting.

Denne metoden produserer tykke, lyse, stressfrie platinabelegg, men prosessen er kompleks, miljøfarlig og dyr, noe som gjør den uegnet for storskala applikasjoner.

 

Børsteplatting

 

Børsteplating har sin opprinnelse i Europa i 1899 som en off-tank reparasjonsplateringsmetode. Opprinnelig ble en bomullspakket anode dyppet i pletteringsløsning og gnidd over mangelfulle områder for å avsette et reparasjonslag. Tidlig børsteplating var treg, hadde dårlig vedheft og produserte tynne belegg. Etter flere tiår med utvikling-med spesialiserte platingpenner, ble imidlertid ampere-timer-kontrollerte strømforsyninger og høykonsentrasjonsplateringsløsninger-børsteplatting en bredt vedtatt elektrokjemisk avsetningsmetode.

Fordeler med børsteplating:

Høy metallionkonsentrasjon → Rask deponeringshastighet (5–15 ganger raskere enn konvensjonell plettering).

Lav hydrogenforbrenthet, høy hardhet, lav porøsitet, kontrollerbar tykkelse → krever vanligvis ingen post-machining.

Enkelt utstyr, enkel drift, anvendbarhet på stedet → Ideell for reparasjon av slitte eller store deler.

På grunn av disse fordelene brukes penselplatering først og fremst til reparasjonsapplikasjoner i stedet for dekorativ plettering.