mga kahibalo

Ang electrodeposition sa nickel-cobalt alloys gamit titanium electrodes nagpresentar sa usa ka makapaikag apan komplikado nga lugar sa panukiduki sa electrochemistry ug siyensya sa mga materyales. Kini nga proseso naglakip sa dungan nga pagkunhod sa nickel ug cobalt ions ngadto sa titanium substrate, nga miresulta sa usa ka composite coating nga adunay talagsaon nga mga kabtangan. Bisan pa, daghang mga teknikal nga hagit ang mitungha sa kini nga proseso sa electrodeposition, nga naggikan sa makuti nga interplay tali sa materyal nga electrode, komposisyon sa electrolyte, ug mga parameter sa pagdeposito. Kini nga mga hagit mahimo’g makaapektar sa kalidad, komposisyon, ug pasundayag sa resulta nga Ni-Co alloy coating. Ang pagsabut ug pagbuntog niini nga mga babag hinungdanon alang sa pagpalambo sa mga advanced nga materyales alang sa lainlaing mga aplikasyon, lakip ang proteksyon sa kaagnasan, magnetic nga mga aparato, ug mga sistema sa pagtipig sa enerhiya.

Sa unsang paagi nga ang titanium substrate makaapekto sa adhesion sa nickel-cobalt alloy coatings?

Ang interaksyon tali sa titanium substrate ug sa electrodeposited nickel-cobalt alloy usa ka kritikal nga hinungdan nga makaimpluwensya sa kinatibuk-ang kalidad ug performance sa coating. Ang Titanium, nga nailhan tungod sa maayo kaayo nga pagsukol sa kaagnasan ug taas nga ratio sa kusog-sa-bug-at, nagpresentar ug talagsaon nga mga hagit kung gigamit ingon usa ka substrate alang sa electrodeposition.

Usa sa mga nag-unang kabalaka mao ang pagporma sa usa ka passive oxide layer sa ibabaw sa titanium. Kini nga natural nga nahitabo nga titanium dioxide (TiO2) nga salida naglihok isip usa ka insulating barrier, nga posibleng makababag sa pagdapot ug uniporme nga pagdeposito sa Ni-Co alloy. Aron matubag kini nga isyu, lainlain nga mga pamaagi sa pag-andam sa nawong ang gihimo. Naglakip kini sa kemikal nga pag-ukit, mekanikal nga abrasion, ug pagpaaktibo sa electrochemical. Ang matag pamaagi nagtumong sa pagtangtang o pag-usab sa passive layer, paghimo sa usa ka labaw nga madawaton nga nawong alang sa alloy deposition.

Ang kabangis sa nawong sa titanium substrate usab adunay hinungdanon nga papel sa pagdikit sa coating. Ang kasarangang bagis nga nawong makahatag ug mekanikal nga interlocking nga mga punto alang sa gideposito nga haluang metal, nga makapauswag sa kalig-on sa adhesion. Bisan pa, ang sobra nga kabangis mahimong mosangpot sa dili parehas nga gibag-on sa coating ug potensyal nga mga punto sa konsentrasyon sa stress. Gisuhid sa mga tigdukiduki ang pag-optimize sa kabangis sa nawong pinaagi sa kontroladong mga proseso sa pag-etching o sandblasting aron mabalanse ang pagkadugtong ug pagkaparehas sa coating.

Ang laing hagit anaa sa kalainan sa electrochemical nobility tali sa titanium ug sa Ni-Co alloy. Kini nga disparity mahimong mosangpot sa galvanic corrosion sa interface, nga posibleng makompromiso ang long-term stability sa coating. Aron maminusan kini nga isyu, gisusi ang mga intermediate layer o gradient nga komposisyon. Pananglitan, ang paggamit sa usa ka nipis nga layer sa purong nickel sa wala pa ang Ni-Co alloy nga pagdeposito mahimo’g maghimo usa ka labi ka katugbang nga interface, pagpauswag sa pagkadugtong ug pagkunhod sa peligro sa mga epekto sa galvanic.

Ang crystallographic orientation sa titanium substrate mahimo usab nga makaimpluwensya sa pagtubo ug mga kabtangan sa electrodeposited Ni-Co alloy. Gipakita sa mga pagtuon nga ang pipila ka mga crystallographic nga eroplano sa titanium mahimong magpasiugda sa pinalabi nga mga oryentasyon sa pagtubo sa haluang metal, nga makaapekto sa microstructure niini ug, tungod niini, ang mekanikal ug magnetic nga mga kabtangan niini. Ang pagsabut ug pagkontrol sa kini nga mga relasyon sa epitaxial mahimong hinungdanon alang sa pagpahiangay sa mga kabtangan sa coating alang sa piho nga mga aplikasyon.

Dugang pa, ang thermal expansion coefficient mismatch tali sa titanium ug sa Ni-Co nga haluang metal mahimong mag-aghat sa internal nga mga stress sa coating, labi na sa mga aplikasyon nga naglambigit sa pagbag-o sa temperatura. Kini nga mga kapit-os mahimong mosangpot sa pag-delamination sa coating o cracking. Gisusi sa mga tigdukiduki ang lainlaing mga estratehiya aron matubag kini nga isyu, lakip ang pag-uswag sa mga interlayer nga makapawala sa tensiyon o mga pagtambal sa init pagkahuman sa pagdeposito aron ma-optimize ang microstructure sa coating ug makunhuran ang nahabilin nga mga stress.

Sa konklusyon, samtang ang mga substrate sa titanium nagtanyag daghang mga bentaha alang sa electrodeposition sa haluang metal sa Ni-Co, ang pagsulbad sa mga hagit nga may kalabotan sa pag-andam sa nawong, pagdikit, ug pagkaangay sa interface hinungdanon alang sa pagkab-ot sa taas nga kalidad nga mga coating. Ang nagpadayon nga panukiduki sa kini nga lugar nagpadayon sa pagpadayag sa mga bag-ong panan-aw ug mga bag-ong solusyon, nga naghatag dalan alang sa mga advanced nga materyales nga adunay gipaayo nga pasundayag ug kalig-on.

Unsa ang labing maayo nga mga komposisyon sa electrolyte alang sa nickel-cobalt alloy electrodeposition?

Ang komposisyon sa solusyon sa electrolyte adunay hinungdanon nga papel sa electrodeposition sa nickel-cobalt alloys, nga nakaimpluwensya sa mga kinetics sa deposition, komposisyon sa haluang metal, ug mga sangputanan nga kabtangan sa coating. Ang pagtino sa labing maayo nga komposisyon sa electrolyte usa ka komplikado nga buluhaton nga nanginahanglan mabinantayon nga pagkonsiderar sa lainlaing mga hinungdan ug kanunay naglambigit sa usa ka delikado nga balanse tali sa lainlaing mga sangkap.

Ang nag-unang mga sangkap sa electrolyte alang sa Ni-Co alloy electrodeposition kasagaran naglakip sa nickel ug cobalt salts, nga nagsilbing mga tinubdan sa metal ion. Ang kasagarang mga pagpili naglakip sa nickel sulfate (NiSO4) ug cobalt sulfate (CoSO4) tungod sa ilang taas nga solubility ug kalig-on sa tubigon nga mga solusyon. Ang ratio sa kini nga mga asin sa electrolyte hinungdanon tungod kay kini direkta nga nakaapekto sa komposisyon sa gideposito nga haluang metal. Bisan pa, hinungdanon nga timan-an nga ang ratio sa mga metal sa electrolyte dili kinahanglan nga direktang hubaron sa parehas nga ratio sa nadeposito nga haluang metal tungod sa anomalous nga pamatasan sa codeposition nga kanunay nga naobserbahan sa mga sistema sa Ni-Co.

Ang boric acid (H3BO3) kanunay nga gidugang sa electrolyte ingon usa ka ahente nga buffering. Nakatabang kini sa pagpadayon sa usa ka lig-on nga pH duol sa nawong sa cathode, nga hinungdanon alang sa paghimo og hapsay ug managsama nga mga deposito. Ang konsentrasyon sa boric acid mahimong makaapekto sa kalidad sa coating, nga adunay labing maayo nga lebel nga kasagaran gikan sa 30 hangtod 45 g / L. Bisan pa, ang bag-o nga mga kabalaka sa kalikopan misangpot sa pagpanukiduki sa mga alternatibong buffering agent nga posibleng mopuli sa boric acid.

Ang mga additives adunay hinungdanon nga papel sa pagbag-o sa proseso sa pagdeposito ug pagpauswag sa mga kabtangan sa sangputanan nga coating. Ang saccharin, pananglitan, kasagarang gigamit ingon nga usa ka stress reliever ug grain refiner. Nakatabang kini sa pagpakunhod sa internal nga mga kapit-os sa deposito ug nagpasiugda sa pagporma sa mas pino nga mga lugas, nga makapauswag sa mekanikal nga mga kabtangan sa coating. Ang ubang mga additives, sama sa sodium lauryl sulfate o coumarin, mahimong gamiton aron mapaayo ang paghuman sa ibabaw ug makontrol ang morpolohiya sa deposito.

Ang pH sa electrolyte usa pa ka kritikal nga parameter nga makaapekto sa proseso sa pagdeposito. Alang sa Ni-Co alloy electrodeposition, ang kamalaumon nga pH range kasagaran tali sa 3.5 ug 4.5. Kining gamay nga acidic nga palibot makatabang sa pagpugong sa pagporma sa mga hydroxides ug pagsiguro sa lig-on nga metal ion complex sa solusyon. Ang pagkontrol sa pH sagad makab-ot pinaagi sa maampingong balanse sa acid (pananglitan, sulfuric acid) ug base (eg, sodium hydroxide) nga mga pagdugang.

Ang temperatura usab adunay hinungdanon nga papel sa proseso sa electrodeposition. Ang mas taas nga temperatura sa kasagaran nagdugang sa deposition rate ug makaapekto sa komposisyon sa haluang metal. Kadaghanan sa mga proseso sa electrodeposition sa Ni-Co naglihok sa temperatura tali sa 50 ° C ug 60 ° C. Bisan pa, ang kamalaumon nga temperatura mahimong magkalainlain depende sa piho nga aplikasyon ug gitinguha nga mga kabtangan sa coating.

Ang konsentrasyon sa mga chloride ion sa electrolyte maoy laing butang nga nagkinahanglan ug mainampingon nga konsiderasyon. Samtang ang mga chloride ions makapausbaw sa conductivity sa electrolyte ug makapausbaw sa anode dissolution, ang sobra nga kantidad mahimong mosangpot sa pitting corrosion sa deposito. Kasagaran, ang gagmay nga kantidad sa chloride (pananglitan, gikan sa nickel chloride) idugang sa electrolyte, nga adunay mga konsentrasyon nga sagad gitipigan ubos sa 20 g/L.

Ang bag-o nga panukiduki nagsusi usab sa paggamit sa mga ionic nga likido isip alternatibo nga electrolytes alang sa Ni-Co alloy electrodeposition. Kini nga mga non-aqueous, ionic solvents nagtanyag talagsaon nga mga kabtangan sama sa lapad nga electrochemical nga mga bintana, maayo nga electrical conductivity, ug ubos nga alisngaw pressure. Ang mga electrolyte nga nakabase sa likido nga Ionic nagpakita sa saad sa paghimo sa mga alloy nga Ni-Co nga adunay gipaayo nga mga kabtangan ug mahimo’g labi ka labi ka mahigalaon sa kalikopan nga mga proseso.

Ang pag-optimize sa komposisyon sa electrolyte kanunay nga naglakip sa usa ka multi-parameter nga pamaagi, nga gikonsiderar dili lamang ang indibidwal nga mga sangkap apan usab ang ilang mga interaksyon. Ang mga advanced nga teknik sa istatistika, sama sa disenyo sa mga eksperimento (DoE) ug response surface methodology (RSM), gigamit aron sistematikong pagsusi sa mga epekto sa lainlaing mga parameter sa electrolyte sa proseso sa pagdeposito ug mga kabtangan sa coating.

Sa konklusyon, ang pagtino sa labing maayo nga komposisyon sa electrolyte alang sa nickel-cobalt alloy electrodeposition usa ka komplikado apan hinungdanon nga buluhaton. Nagkinahanglan kini og lawom nga pagsabot sa electrochemistry, siyensya sa materyales, ug engineering sa proseso. Ang padayon nga panukiduki nagpadayon sa pagsuhid sa mga bag-ong pormulasyon sa electrolyte, mga additives, ug mga alternatibong sistema aron mapauswag ang kalidad ug mga kabtangan sa mga electrodeposited nga Ni-Co nga mga haluang metal, nga nagbukas sa mga bag-ong posibilidad alang sa mga advanced nga aplikasyon sa lainlaing natad.

Sa unsang paagi ang karon nga density ug pulse plating nga mga teknik makapauswag sa mga deposito sa nickel-cobalt alloy?

Ang pagkontrol sa kasamtangan nga densidad ug ang paggamit sa mga teknik sa pulse plating gamhanan nga mga himan alang sa pagpalambo sa kalidad ug mga kabtangan sa electrodeposited nickel-cobalt alloys. Kini nga mga parameter dakog impluwensya sa deposition kinetics, mass transfer nga mga proseso, ug nucleation-growth nga mga mekanismo, nga sa katapusan makaapekto sa komposisyon, microstructure, ug functional nga mga kabtangan sa resulta nga mga coatings.

Ang kasamtangan nga densidad, nga gihubit ingon ang gidaghanon sa koryente sa matag yunit nga lugar sa ibabaw sa electrode, usa ka kritikal nga parameter sa electrodeposition. Sa kaso sa Ni-Co alloys, ang pagpili sa kasamtangan nga densidad mahimong mahinuklugong makaapekto sa komposisyon sa haluang metal tungod sa panghitabo sa anomalous codeposition. Sa ubos nga mga densidad sa kasamtangan, ang cobalt lagmit nga magdeposito, nga mosangpot sa mga co-rich alloys. Samtang ang kasamtangan nga densidad nagdugang, ang nickel nga sulod sa deposito kasagarang motaas hangtod makaabot sa usa ka talampas. Kini nga pamatasan gipasangil sa gipalabi nga adsorption sa cobalt hydroxide species sa ibabaw sa cathode sa mas ubos nga mga potensyal.

Ang pagpili sa usa ka angay nga densidad sa karon nanginahanglan maampingon nga pagkonsiderar sa daghang mga hinungdan. Ang mas taas nga kasamtangan nga mga densidad kasagaran mosangpot sa mas paspas nga mga rate sa pagdeposito, nga mahimong mapuslanon alang sa industriyal nga mga aplikasyon. Bisan pa, ang sobra nga kataas nga mga densidad sa karon mahimong moresulta sa dili maayo nga kalidad sa coating, lakip ang pagtaas sa porosity, kabangis, ug internal nga kapit-os. Dugang pa, sa taas kaayo nga mga densidad sa kasamtangan, ang proseso sa pagdeposito mahimo nga limitado sa pagbalhin sa masa, nga mosangput sa pagtubo sa dendritik ug dili parehas nga mga sapaw.

Ang pag-optimize sa kasamtangan nga densidad kasagaran naglakip sa pagpangita og balanse tali sa deposition rate, kalidad sa coating, ug gitinguha nga komposisyon sa haluang metal. Kini nga proseso sa pag-optimize mahimong magkinahanglan ug daghang eksperimento o paggamit sa mga advanced nga pamaagi sa pagmodelo. Gisusi sa ubang mga tigdukiduki ang paggamit sa mga rotating disk electrodes o uban pang hydrodynamic system aron mapalambo ang mass transfer, nga nagtugot sa mas taas nga kalidad nga mga deposito sa dugang nga mga densidad sa kasamtangan.

Ang mga teknik sa pagsul-ob sa pulso mitumaw isip usa ka kusgan nga pamaagi aron makontrol ug mapauswag ang mga kabtangan sa mga electrodeposited nga Ni-Co nga mga alloy. Sa pulso plating, ang gigamit nga kasamtangan o potensyal modulated sa usa ka kontrolado nga paagi, kasagaran alternating tali sa taas nga kasamtangan (o "on-time") nga mga pulso ug ubos nga kasamtangan o zero kasamtangan (o "off-time") nga mga panahon. Kini nga pulsed nga pamaagi nagtanyag daghang mga bentaha sa naandan nga direkta nga kasamtangan (DC) plating.

Usa sa mga nag-unang benepisyo sa pulse plating mao ang mass transfer sa electrode-electrolyte interface. Atol sa off-time, ang konsentrasyon sa gradient sa metal nga mga ion duol sa cathode surface mahimong partially recover, pagsiguro sa usa ka mas uniporme nga ion distribution alang sa sunod nga deposition pulse. Kini nga gipauswag nga pagbalhin sa masa mahimong mosangput sa labi ka maayo nga gidak-on sa lugas, gipaayo nga densidad sa coating, ug pagkunhod sa porosity.

Pulse plating usab nagtugot alang sa mas maayo nga kontrol sa nucleation ug pagtubo nga proseso sa deposito. Ang taas nga overpotential atol sa on-time nagpasiugda sa pagporma sa bag-ong nuclei, samtang ang off-time nagtugot sa pagtubo ug pagpalig-on niini nga mga nuclei. Kini nga cyclic nga proseso mahimong moresulta sa usa ka mas uniporme ug pinong-grained nga microstructure, nga kasagaran gihubad ngadto sa mas maayo nga mekanikal nga mga kabtangan sama sa katig-a ug pagsul-ob resistensya.

Ang katakus nga independente nga makontrol ang lainlaing mga parameter sa pulso (pananglitan, peak current density, gidugayon sa pulso, siklo sa katungdanan) naghatag usa ka taas nga lebel sa pagka-flexible sa pagpahiangay sa mga kabtangan sa deposito. Pananglitan, ang mubo, high-current nga mga pulso nga gisundan sa mas taas nga off-time mahimong makapauswag sa pagporma sa nanocrystalline nga mga istruktura. Sa kasukwahi, ang mas taas nga on-time nga adunay mas mugbo nga off-time mahimong gamiton aron makab-ot ang mas taas nga deposition rates samtang nagpadayon gihapon sa mas maayo nga kalidad sa coating kumpara sa DC plating.

Pulse reverse plating, usa ka variation sa pulse plating diin ang anodic (reverse) nga mga pulso matag karon ug unya, nagtanyag og dugang nga mga benepisyo. Ang anodic pulses makatabang sa pag-dissolve sa bisan unsang loosely adhered o dendritic deposits, nga moresulta sa mas hapsay ug mas compact coatings. Kini nga teknik nagpakita sa partikular nga saad sa pagpauswag sa pagkaparehas sa komposisyon sa haluang metal, ilabi na sa mga komplikadong geometries diin ang kasamtangan nga pag-apod-apod mahimong dili uniporme.

Ang mga bag-o nga pag-uswag sa teknolohiya sa pulse plating naglakip sa pagsuhid sa mas komplikado nga mga waveform nga labaw sa yano nga rectangular pulses. Pananglitan, ang sinusoidal, triangular, o custom-designed nga mga waveform gisusi alang sa ilang potensyal nga mas ma-optimize ang mga kabtangan sa coating. Dugang pa, ang kombinasyon sa pulse plating sa ubang mga teknik, sama sa ultrasonic agitation o magnetic field application, nagpakita ug synergistic nga mga epekto sa pagpauswag sa kalidad sa deposito.

Sa konklusyon, ang mabinantayon nga pagkontrol sa kasamtangan nga densidad ug ang paggamit sa pulse plating techniques nagtanyag ug gamhanang paagi aron mapalambo ang kalidad ug mga kabtangan sa electrodeposited nickel-cobalt alloys. Kini nga mga pamaagi naghatag sa mga tigdukiduki ug mga inhenyero sa usa ka halapad nga mga parameter aron ma-optimize, nga nagtugot alang sa gipahaum nga disenyo sa mga coating alang sa piho nga mga aplikasyon. Samtang ang atong pagsabut sa nagpahiping mga mekanismo nagpadayon sa pagtubo, ug sa pag-abut sa mga advanced nga sistema sa pagkontrol ug mga pamaagi sa pagmodelo, kita makadahom sa dugang nga mga inobasyon niini nga natad, nga nagduso sa mga utlanan sa unsa ang makab-ot sa electrodeposited Ni-Co alloys.

Kung interesado ka sa mga produkto sa Xi'an Taijin New Energy Technology Co., Ltd., palihug kontaka yangbo@tjanode.com.

mga pakisayran:

1. Walsh, FC, & Ponce de León, C. (2014). Usa ka pagrepaso sa electrodeposition sa metal matrix composite coatings pinaagi sa paglakip sa mga partikulo sa usa ka metal nga layer: usa ka natukod ug nagkadaiya nga teknolohiya. Mga transaksyon sa IMF, 92(2), 83-98.

2. Santana, RAC, Campos, ARN, Medeiros, EA, Oliveira, ALM, Silva, LMF, & Prasad, S. (2007). Mga pagtuon sa electrodeposition ug corrosion nga kinaiya sa usa ka Ni-W-Co amorphous alloy. Journal of Materials Science, 42(22), 9137-9144.

3. Ebrahimi, F., & Ahmed, Z. (2003). Ang epekto sa kasamtangan nga Densidad sa mga kabtangan sa electrodeposited nanocrystalline nickel. Journal of Applied Electrochemistry, 33(8), 733-739.

4. Tsyntsaru, N., Cesiulis, H., Donten, M., Sort, J., Pellicer, E., & Podlaha-Murphy, EJ (2012). Ang mga modernong uso sa tungsten alloys nga electrodeposition nga adunay mga metal nga grupo sa puthaw. Surface Engineering ug Applied Electrochemistry, 48(6), 491-520.

5. Palaniappa, M., & Seshadri, SK (2008). Friction ug pagsul-ob kinaiya sa electroless Ni-P ug Ni-W-P alloy coatings. Pagsul-ob, 265(5-6), 735-740.

6. Liang, A., Li, Y., Liang, H., Ni, L., & Zhang, J. (2017). Ang usa ka paborable nga chromium coating electrodeposited gikan sa Cr (III) electrolyte nagpadayag sa anti-wear performance susama sa conventional hard chromium. Mga Sulat sa Materyal, 189, 221-224.

7. Bai, A., & Hu, CC (2002). Epekto sa electroplating variables sa komposisyon ug morphology sa nickel-cobalt deposits plated pinaagi sa cyclic voltammetry. Electrochimica Acta, 47(21), 3447-3456.

8. Allahyarzadeh, MH, Roozbehani, B., & Ashrafi, A. (2011). Electrodeposition sa taas nga Mo content amorphous/nanocrystalline Ni-Mo alloys gamit ang 1-ethyl-3-methyl-imidazolium chloride ionic liquid isip additive. Electrochimica Acta, 56(28), 10210-10216.

9. Chandrasekar, MS, & Pushpavanam, M. (2008). Pulse ug pulse reverse plating-Konsepto, mga bentaha ug mga aplikasyon. Electrochimica Acta, 53(8), 3313-3322.

10. Yin, KM, & Lin, BT (1996). Mga epekto sa boric acid sa electrodeposition sa iron, nickel ug iron-nickel. Teknolohiya sa Surface ug Coatings, 78(1-3), 205-210.