Как меднение стали борется с коррозией металла

Медь сама по себе не является стойким металлом – на воздухе она быстро покрывается плёнкой окислов, зеленеет и приобретает так называемую патину. Медные изделия и украшения используются исключительно в декоративных целях и требуют за собой ухода. Однако этот металл обладает идеальным сцеплением со сталью при осаждении, создавая промежуточный слой для более стойкого защитного покрытия. Он широко используется в гальванопластике для создания копий, так как пластичен и легко поддаётся обработке и незаменим во всех электронных устройствах и электрических кабелях благодаря прекрасной электропроводности.

Меднение стали представляет собой гальваническую обработку путём осаждения атомов меди из кислых или щелочных электролитов на поверхность обрабатываемой детали. В результате на изделии образуется плёнка толщиной от 1 до 250 мкм, обладающее высокой адгезией, отличной электропроводностью и пластичностью. Меднение используют не только для стали – этот вид гальванизации применим для деталей из алюминия, цинка и их сплавов.

Самое распространенное использование меднения – это промежуточный слой в композиции с никелем и хромом. Именно такое трёхслойное покрытие обеспечивает надёжную защиту металла от коррозии и вредного воздействия агрессивной окружающей среды. Нанесение меди на отдельные участки стальной детали, которые предназначены для обработки резкой. Это защищает их от цементации – проникновения углерода в микропоры металла, что приводит к хрупкости изделия. При ремонте и восстановлении первоначального размера конструктивных элементов слой меди толщиной 100-300 мкм скрывает дефекты и заполняет поры металла

. После меднения такая деталь шлифуется и на неё с легкостью наносится любое антикоррозийное металлическое покрытие.

Среди трёх металлов, обладающих хорошей электропроводностью – серебро, золото, медь – последняя является самым дешёвым. Этот металл используется при производстве электронных печатных плат в качестве основы под пайку, для изготовления шин, контактов и выводов, работающих под напряжением. Медный кабель, используемый под электропроводку, в разы долговечнее и надёжнее алюминиевого. В зависимости от технологии меднения, свежее покрытие может быть блестящим или матовым и имеет ярко-розовый, а не жёлто-золотистый цвет.

Меднение в домашних условиях — гальваника медью: сталь, вольфрам

Содержание статьи:

1. Гальваника медью в домашних условиях: общие сведения
2. Необходимые инструменты
3. Подготовка материала
4. Как правильно подготовить электролит
5. Подготовка материала для меднения
6. Техника безопасности
7. Гальваника в домашних условиях: меднение
8. Метод погружения
9. Покрытие без погружения
10. Особенности гальванопластики

Меднение в домашних условиях – это технологический процесс, позволяющий наносить на металл, а также другие материалы (вольфрам, сталь) слой меди толщиной от 1 до 300 мкм. Покрытие медным слоем обеспечивает хорошую адгезию металла и при увеличении толщины покрытий придает блеск изделиям, устраняет небольшие дефекты, позволяет создавать копии вещи. Удивительно, но все это можно делать и самим. Сегодня мы расскажем, как осуществить меднение металла в домашних условиях.

Гальваника медью в домашних условиях: общие сведения

С технической точки зрения обработка – это электрохимический процесс. В процессе всегда есть два «участника» анод+электролит (источник металла) и деталь.

Технология гальваники медью в домашних условиях достаточно проста. Заключается она в том, что за счет электролита и проводимого через него тока выделяются атомы металла. Они оседают на поверхности, образуя медное покрытие.

Среди основных этапов гальванического меднения в домашних условиях:

• Подготовка поверхности (механическая и химическая).
• Нанесение подслойного покрытия (если необходимо)
• Меднение в соответствующем исходному металлу электролите.

Для декоративного гальванического меднения подойдут электролиты матового и блестящего меднения. После нанесения слоя, можно обработать поверхность в электролитах серебра, золота никеля и т.д.

Необходимые инструменты для меднения в домашних условиях

«Ингредиенты», без которых меднение не состоится, но которые реально подготовить в домашних условиях. Наши гальваники утверждают, что прежде всего, нужны:

• Источник постоянного тока.Выбирается в зависимости от размера изделия.
• Аноды. Анодные пластины выполняют несколько функций. В первую очередь, они подводят в электролит ток, во-вторых, они возмещают убыль металла, уходящего на покрытие изделия.
• Рабочий электролит. Кислотный, щелочной или пирофосфорный раствор. Состав электролита выбирается в зависимости от исходного металла. Необходимо помнить, что любой электролит не универсален и подойдет не для всех работ.

Подготовка материала

Как правильно подготовить простой электролит меднения

Стоит отметить, что гальваника в домашних условиях медью сложна, потому что химические реактивы найти непросто. Компании, реализующие подобные продукты, не продают их без специальных документов. Но вы можете сделать все сами.

Электролит в домашних условиях возможно приготовить только при условии точного соблюдения рецептуры. В состав простейшего электролита входит:

• Дистиллированная вода (или бидистиллят).
• Медный купорос.
• Соляная или другая кислота.

Готовый раствор имеет яркий синий цвет, запаха нет. Допускается наличие некоторого осадка. Важно соблюдать все меры безопасности с химическими реактивами, особенно в домашних условиях: защита рук и глаз в первую очередь. Одежду, на которую случайно мог пролиться раствор, – лучше перевести в разряд дачной.

Хранить такую жидкость лучше в стеклянных бутылках или пластиковых канистрах, а также обязательно указать дату розлива и название раствора. Правильное хранение компонентов избавит вас от возможных проблем. Приготовление электролита должно проходить в чистой пластмассовой или стеклянной посуде.

Подготовка материала для меднения в домашних условиях

Химическое меднение — это альтернатива электрохимическому способу, но не всегда может его заменить. В этом процессе важно тщательно подготовить деталь, бесследно устранив царапины, загрязнения, сколы и т.д. Для того, чтобы обезжирить вещь, можно пускать в ход и чистые растворители, и обезжиривающие растворы.

При этом универсального метода нет – разные виды металла подвергаются очистке по-разному:

• Сталь. Обезжиривать сталь можно раствором, содержащим едкий натрий и едкий калий при 70-90 градусов по Цельсию. Это займет около 20-30 минут. Будьте аккуратны, пользуйтесь вытяжкой.

• Медь и сплавы. Обезжиривание осуществляется едким натрием, нагретым предварительно до 40°, около 10 минут.

• Чугун. Для процесса обезжиривания нужен раствор, содержащий едкий натрий, жидкое стекло, карбонат натрия и фосфат натрия при нагревании до 90°.

• Вольфрам. Меднение вольфрама в домашних условиях начинается с чистки предмета от грязи и прочих дефектов наждачной бумагой.

Техника безопасности при меднении в домашних условиях

Несмотря на возможность гальваники в домашних условиях (меднения), процесс остается опасным. В любом гальваническом процессе задействованы токсичные вещества, способные сильно нагреваться. Поэтому нужно неукоснительно соблюдать меры предосторожности.

Первое правило гальваники медью в домашних условиях – работайте только в нежилом, хорошо проветриваемом помещении. Подойдут такие места, как мастерская или гараж. Второе правило – применяемое оборудование нужно заземлить. Третье – это соблюдение личной безопасности.

Для обеспечения собственной защиты при меднении в домашних условиях нужно:

• Постоянно быть в респираторе, чтобы обезопасить дыхательные пути. лучше всего использовать вытяжку.
• Защитить руки прочными прорезиненными перчатками.
• Надеть специальную форму или клеенчатый фартук, противоожоговую обувь.
• Не забыть очки для безопасности зрительных органов.
• Не приносить в помещение еду и питье.

Перед меднением лучше заранее озаботиться прочтением специализированной литературы по данной теме. Желательно посоветоваться со специалистами данного профиля.

Гальваника в домашних условиях: меднение

Почему в гальванике столь востребована именно медь? Она имеет высокую адгезию (иными словами – сцепление) к самым разным материалам. Это значит, что она превосходно держится на изделиях из стали, вольфрама, не отлетая и не скалываясь.

Медь – красивый яркий металл, внешне напоминает самородки розово-красного оттенка. Материал проводит не только тепло, но и электрический ток – отсюда и высокий спрос в сфере электротехники и приборостроении. Однако чистую медь найти сложно. Чаще она поставляется с различными примесями.

Медные покрытия:

• Отличаются малым сопротивлением, что используется в электротехнике
• Скрывает мелкие недочеты поверхности.
• Быстро окисляется, что используют для получения эффекта «антик».

Технологий меднения существует две. Одна происходит путем погружения изделия в раствор электролиты (с подачей тока или без). Второй же способ – это метод селективного нанесения покрытия без погружения в раствор. Рассмотрим оба.

Метод погружения

В домашних условиях поверхность, подвергаемую гальванике, следует скрупулезно образом обработать. Например, наждачной бумагой и щеточкой. После обязательно обезжирьте деталь и промойте.

Дальше:

• Анодную пластину (можно две) помещают в емкость, которую будем называть ванной. На аноды замыкают положительную клемму.
• Между анодами на любом удобном проводнике подвешивается деталь, к ней подводят отрицательный полюс от блока питания.
• Готовый раствор вливается в ванночку – при этом уровень покрытия должен быть выше, чем расположена деталь.
• После подключения электродов к источнику тока выставляют рабочий ток. Это примерно 1 А/кв.дм. покрытия.

Продолжительность работы зависит от необходимой толщины слоя, обычно от 5 минут.

Покрытие без погружения

Данный способ меднения имеет ограничения – чаще всего он подходит для реставрации поверхности. Таким способом можно нанести только небольшую толщину металла. Нет смысла покрывать таким методом изделия, которые можно меднить в ванне.
Порядок действий при гальваническом меднении в домашних условиях:

• Готовят «тампон» для нанесения покрытия. Берут медный проводник и наматывают кусок искусственной ткани (полиэстер подойдет).
• Противоположный конец проводника подсоединяют к положительной клемме источника напряжения.
• Электролитным раствором наполняют емкость – так удобнее окунать карандаш.
• Деталь аккуратно очищают и обезжиривают, а потом помещают в пустую ванночку. Там изделие подсоединяется к отрицательной клемме.
• Тампон смачивают в растворе. Затем им проводят по поверхности изделия, закрашивая ее постепенно.

Процесс длится до полного покрытия медным слоем изделия.

Особенности гальванопластики в домашних условиях

Гальванопластика — это процесс нанесения меди на проводящую или непроводящую поверхность изделия с последующим снятием покрытия с негативной матрицы. Таким образом можно получить множество очень точных копий с одного изделия. При этом, есть условие: наращивание меди толщиной не менее 200 мкм, чтобы изделие получилось прочным.

Важно учесть, что, если поверхность изделия не имеет свойств проводника, то потребуется больше усилий – а именно, особое предварительное покрытие графитом, серебром или медью. Основным металлом для осуществления гальванопластики считается медь, но можно выращивать матрицы из серебра чистотой 9999.

Обучение гальванике

Можно сделать вывод, что меднение сегодня — это один из наиболее актуальных гальванотехнических процессов, обучиться которому может каждый. Компания «6 микрон» проводит обучение по направлению «Гальваника» для всех желающих! Вы сможете выбрать удобную для Вас программу обучения, которая лучше всего подойдет для гальваники в домашних условиях и не только. Все интересующие вопросы можно задать по телефону или по электронной почте, наши технологи проконсультируют по курсам для обучения.

Видео руководство по меднению деталей в домашних условиях:

Подробности Вы можете узнать по ссылке://6mkm.ru/uslugi/obuchenie-komplekti-dlya-prodazhi/

Задать свой вопрос

4.1 / 5 ( 178 голосов )

Смотрите также:

• 10000

  С ценами на услуги по гальваническому меднению можно ознакомиться в конце этой статьи. Процесс гальванического меднения  в большинстве случаев является…

• 10000

  Медь – один из первых материалов, которые смог «приручить» человек. Открытый около четырех тысяч лет назад, этот материал сегодня сохраняет…

• 10000

  Медные покрытия редко используются как самостоятельные – в основном они нужны для промежуточных слоев перед никелированием, хромированием, серебрением. При этом…

Меднение

Шифры наносимых покрытий: М, М.б
Материал основы: углеродистые стали, нержавеющие стали, алюминиевые и титановые сплавы
Габариты изделий: до 1500х1500х1500 мм. Масса до 1 000 кг.
Нанесение покрытий на изделия любой сложности
ОТК, паспорт качества, работа в рамках ГОЗ

Общая информация

Меднение – это процесс гальванического нанесения слоя меди толщиной от 1 мкм до 300 мкм и более (в ряде случаев до 3-4 мм).

Медные покрытия обладают высоким сцеплением (адгезией) с различными металлами, высокой пластичностью и электропроводностью.

Области применения деталей с медными покрытиями зависят от того, используется ли медное покрытие как функциональное, или же медное покрытие выступает подслоем для нанесения других гальванических покрытий.

В атмосферных условиях медные покрытия легко окисляются и покрываются оксидной плёнкой, которая предохраняет их от дальнейшего разрушения.

Основные области применения медных покрытий

— для декоративных целей. В настоящее время большой популярностью используются старинные медные изделия. Гальваническое меднение позволяет наносить медные покрытия, которые после специальной обработки «состариваются», или приобретают другой требуемый внешний вид. Медное покрытие непосредственно после нанесения имеет яркий розовый цвет (блестящий или матовый, в зависимости от технологии нанесения).

— для гальванопластики. Гальваническое меднение применяется для изготовления металлических копий изделий различной формы и размеров. Создаётся восковая или пластиковая основа, которая покрывается электропроводящим лаком и слоем меди толщиной 1 — 2 мм. Такая технология меднения часто используется при изготовлении сувениров, ювелирных изделий, барельефов, волноводов и матриц.

— для технических целей. Большое значение меднение имеет в электротехнической области. Благодаря низкой цене меднения, по сравнению с покрытием серебром или золотом, покрытия часто применяются при меднении электротехнических шин, контактов, электродов и других элементов, работающих под напряжением. Часто меднение используется как покрытие под пайку. Также, медные покрытия используются в узлах с высокой нагрузкой в качестве твёрдой смазки и защиты от задиров, к примеру, при свинчивании резьбовых соединений. 

Меднение часто используется для предохранения участков стальных деталей от цементации и азотировании (насыщении углеродом и азотом). Медью покрываются только те участки, которые в дальнейшем подлежат обработке резанием (твёрдые науглероженные поверхностные слои плохо поддаются такой обработке, а медь защищает покрытые участки от диффузии в них углерода и азота). 

Меднение металла часто применяется в реставрационных работах при восстановлении хромированных частей автомобильной или мото-техники, при этом наносится большой слой меди 100-250 мкм и более, который закрывает поры и дефекты металла, шлифуется и выполняет роль новой основы для нанесения последующих покрытий.

Меднение металла | Механизмы процесса

 

Содержание:

 

1. Что такое медь? Назначение и обозначение медного покрытия.

2. Кинетика процесса гальванического меднения. 

 

1. Что такое медь? Назначение и обозначение медного покрытия.

Медь — металл розового цвета с атомной массой 63,5, плотностью 8,9 г/см³, температурой плавления 1083⁰С, удельным электросопротивлением 0,017*Ом*мм. Медь пластична, твердость медных покрытий 2500-3000 МПа.

 

Медь интенсивно растворяется в аэрированных аммиачных и цианидных растворах, азотной кислоте, медленнее — в хромовой, слабо — в серной и почти не взаимодействует с соляной кислотой. На воздухе медь легко реагирует с влагой, углекислыми и сер­нистыми соединениями, окисляется и темнеет.

 

Стандартный потенциал меди по отношению к ее одновалентным нонам +0,52 В, двухвалентным ионам +0,34 В.

 

В жестких условиях эксплуатации медь и ее сплавы не должны контактировать с хромом, оловом, сталями, цинком, кадмием, алюминием и магнием.

 

Медные покрытия широко применяются в основном в качестве подслоя при нанесении многослойных покрытиях, а также для улучшения пайки, создания электропроводных слоёв, местной защиты стальных деталей при цементации.

 

Обозначение услуги	М — стандартное меднение, блеск не нормируется М.б — меднение блестящее М24 — искровзрывозащитное меднение (толщина не менее 24мкм) М.ч — меднение с декоративным чернением (состариванием/патинированием)
Толщина	6-100мкм (оптимально, но возможно осадить большую толщину)
Микротвердость	590-1470 МПа (60-150 кгс/мм2)
Удельное электрическое сопротивление при 18оC	1,68⋅10-8 Ом⋅м
Допустимая рабочая температура	300оC

 

2. Кинетика процесса гальванического меднения.

Для электролитического осаждения меди разработано большое количество электролитов, которые, обычно, разделяют на две группы: кислые и щелочные. Существуют как простейшие, так и достаточно сложные композиции.

 

Катодные поляризационные кривые для некоторых из них приведены на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1 — Катодные поляризационные кривые при омеднении из электролитов: 1 — сульфатный; 2 — пирофосфатный; 3 — цианидный ; 4 -цианидный с повышенным содержанием свободных цианидов.

 

2.1 Процессы в кислых электролитах меднения.

  

К кислым электролитам относятся сульфатные и фторборатные электролиты. Их основные достоинства — простота состава и устойчивость в эксплуатации, но они обладают низкой рассеивающей способностью. Также из них невозможно непосредственно меднить сталь из-за выпадения контактной меди, а, следовательно, плохое сцепление со сталью слоя меди. Вследствие этого меднение осуществляется после предварительного осаждения медного слоя (3-4 мкм) из щелочных электролитов или после осаждения никелевого слоя (3-5 мкм).

 

Из кислых электролитов наиболее распространен сульфатный электролит. Основными компонентами сульфатных электролитов являются сульфат меди и серная кислота. Электропроводность нейтральных растворов сульфата меди невелика, поэтому в них добавляют серную кислоту, которая значительно повышает электропроводность растворов температуры перемешивания.

 

Предполагается, что на катоде разряд двухвалентных ионов меди протекает в две стадии:

 

Cu²⁺+ e → Cu⁺ 

Cu⁺ + e → Cu

 

Замедленной стадией является первая реакция. Доля каждой стадии в общей кинетике меднения зависит от состава электролита и режима электролиза: плотности тока, температуры, перемешивания.

 

Выход меди по току около 100 %, так как выделения водорода на катоде не происходит, поскольку потенциалы выделения меди имеют более положительные значения, чем потенциалы выделения водорода.

 

Повышение кислотности электролита способствует уменьшению растворимости сульфата меди, что приводит к снижению верхнего предела допустимой плотности тока. Для увеличения концентрации ионов меди в катодном слое применяют перемешивание. В этом случае кислотность электролитов можно увеличивать. Чем интенсивнее перемешивание, тем выше может быть содержание серной кислоты. Повышение температуры способствует увеличению растворимости сульфата меди: при 25 °С — 23,05 г CuSO₄ на 100 г воды; при 100 °С — 73,6 г. Повышенная кислотность способствует получению более мелкокристаллических осадков.

 

Вблизи анодов наряду с ионами Cu²⁺ в растворе могут находиться в незначительном количестве ионы одновалентной меди, образующиеся в результате протекания реакции:

 

Cu + Cu²⁺↔ 2Cu⁺

 

При накоплении в растворе ионов Cu⁺ равновесие будет сдвигаться влево, и металлическая медь будет выпадать в виде осадка.

 

При недостаточной кислотности раствора сульфат одновалентной меди будет гидролизоваться с образованием Сu(ОН)₂ или СuО₂

 

Cu₂SO₄ + H₂O ↔ Cu₂O + H₂SO₄

 

В результате в электролите будут взвешенные частицы металлической меди и оксида меди, которые, включаясь в катодный осадок, делают его темным, шероховатым, а иногда — рыхлым.

 

Присутствие серной кислоты способствует протеканию реакций окисления одновалентной меди:

 

Cu₂SO₄ + H₂SO₄ + 1/2О₂→ 2CuSO₄ + Н₂О
Cu₂O + 2H₂SO₄ + 1/2O₂→ 2CuSO₄ + 2H₂O

 

Таким образом, серная кислота прежде всего нужна для предупреждения накопления ионов Cu⁺ и гидролиза ее солей.

 

В сульфатные электролиты иногда вводят поверхностно-активные вещества. Эти вещества вводят для повышения катодной поляризации, что способствует получению более мелкозернистых плотных, иногда блестящих, осадков. Благоприятное действие этих добавок сказывается в том, что они предупреждают образование наростов на краях и выступающих частях деталей. Наилучшими добавками являются декстрин (не более 1 г/л) и фенол или его сульфосоединения (1-10 г/л).

 

Для получения блестящих медных покрытий предложено большое количество блескообразующих добавок, обеспечивающих зеркальный блеск покрытий, придающих им пластичность и снижающих внутренние напряжения.

 

При работе с электролитами для получения блестящих покрытий особое внимание следует уделять анодам. Анодный процесс растворения меди достаточно сложен и подробно описан в статье.

 

Взвешенные частицы шлама обычно являются причиной грубого шероховатого осадка. Вообще, медное покрытие особенно склонно к дендритообразованию при осаждении с нарушением технологического процесса, к которому относится и присутствие шлама в растворе. Частички шлама становятся при этом центрами кристаллизации и ток, вместо того, чтобы идти на зарождение новых зерен меди, расходуется на обрастание и разрастание этих частиц. Дендриты могут появляться и по другим причинам, одной из которых также является превышение допустимой плотности тока на выступающих частях деталей. Примеры дендритов на медном покрытии приведены на рисунке 2. Пример дендрита на циллиндрическом катоде и поперечный рез такого дендрита приведены на рисунке 3.

 

 

Рисунок 2 — Примеры дендритов на медном покрытии.

 

 

Рисунок 3 — Пример дендрита на циллиндрическом катоде и поперечный рез такого дендрита.

 

На качество получаемых блестящих покрытий большое влияние оказывает концентрация ионов Сl^—. При пониженной концентрации снижается блеск покрытий и образуются прижоги на острых кромках деталей, при повышенном содержании образуются полосы на покрытиях.

 

Вредными примесями в медных сульфатных электролитах являются мышьяк, сурьма, некоторые органические вещества, образующие коллоидные растворы, анодный шлам.

 

Кроме сульфатных, используют фторборатные электролиты. Эти электролиты обладают высокой устойчивостью; получающиеся покрытия плотные и мелкокристаллические, рассеивающая способность электролитов примерно такая же, как у сульфатных. Большая растворимость фторбората меди позволяет применять повышенные плотности тока. Из этих электролитов осаждать медь непосредственно на стальные детали нельзя; необходим подслой никеля или меди из цианидных электролитов.

 

2.2 Процессы в щелочных электролитах меднения.

 

К щелочным электролитам относятся цианидные, пирофосфатные и этилендиаминовые электролиты. Основные достоинства: высокая рассеивающая способность, получение мелкокристаллических осадков, возможность непосредственно меднить стальные детали.

 

2.2.1 Цианистое меднение.

 

Довольно распространены цианидные электролиты. Условия осаждения меди из цианидных электролитов существенно отличаются от условий осаждения в кислых электролитах.

 

В цианидных электролитах медь находится в составе комплексных ионов, степень диссоциации, а, следовательно, и активность ионов меди очень мала. Поэтому потенциал выделения меди в них примерно на 0,9-1,2 В отрицательнее, чем в сульфатных растворах.

 

При малом количестве цианида аноды пассивируются. При недостаточном количестве свободного цианида, когда происходит пассивация анодов и на них разряжаются ионы ОН^— с выделением кислорода, то не весь образующийся кислород выделяется в виде газа, а часть его расходуется на окисление цианида в цианит. Уменьшение содержания цианидов происходит также из-за взаимодействия их с углекислотой воздуха и образования карбонатов (NaCN → Na₂CO₃ ).

 

Содержание свободного цианида оказывает на катодный и анодный процессы противоположное влияние: для катодного процесса требуется минимальное содержание цианидов, для анодного — максимальное. При недостатке свободного KCN на анодах образуется зеленоватая пленка CuCN из-за того, что ионы меди не в состоянии перейти в комплексное соединение. Свободная поверхность анода уменьшается, плотность тока растет, и анодное растворение происходит с образованием ионов двухвалентной меди, которые в виде нерастворимого гидрата осаждаются на аноде. При этом аноды пассивируются и наблюдается интенсивное выделение кислорода.

 

Основными компонентами медных цианидных электролитов являются комплексный цианид меди и свободный цианид натрия. Из приведенных данных видно, что степень диссоциации комплексных ионов очень мала и уменьшается с увеличением содержания CN^— в комплексе. Этим, по-видимому, объясняется повышение катодной поляризации при увеличении содержания свободного цианида в электролите.

 

Содержание меди в электролите во время работы обычно уменьшается вследствие недостаточной растворимости анодов. Снижение концентрации ионов меди в электролитах приводит к образованию пористых осадков. Кроме того, работая с малоконцентрированными медными электролитами, можно применять только пониженные плотности тока.

 

Постоянным компонентом цианидных электролитов является карбонат. Он накапливается в результате окисления цианида кислородом воздуха, особенно при нагревании:

 

2NaCN + 2Н₂О + 2NaOH + О₂ = 2Na₂CO₃ + 2NH₃

 

Присутствие карбонатов в небольших количествах полезно, поскольку при этом повышается электропроводность электролитов. Однако при их накоплении свыше 70 г/л, а в концентрированных — до 140 г/л аноды проявляют склонность к пассивированию, а покрытия получаются пористыми. Карбонаты можно удалять при помощи хлорида бария и вымораживанием, охлаждая электролит до -5 °С. Следует отметить, что карбонаты натрия легче выпадают в осадок, чем калиевые. Сульфаты существенного влияния на процесс электролиза не оказывают.

 

Введение в электролит депассиваторов, в качестве которых применяют сегнетову соль KNaC₄H₄O₆•4H₂O и роданид калия KCNS, позволяет повысить рабочую плотность тока и устранить пассивацию анодов, но при этом следует одновременно повышать температуру электролита.

 

Высококонцентрированные по меди электролиты, содержащие депассиваторы, позволяют применять высокие плотности тока (до 10 А/дм²) при повышенной температуре и перемешивании. При этом возможно получить выход по току, близкий к 100 %.

 

Сульфиды, вводимые в электролит, играют роль восстановителя, предупреждая накопление в ванне ионов меди Cu²⁺.

 

Для замены ядовитых цианидных электролитов применяют пирофосфатные и этилендиаминовые электролиты.

 

2.2.2 Пирофосфатное меднение.

 

Из пирофосфатных электролитов получают медные осадки с мелкозернистой структурой. При нанесении тонких слоев осадки получаются гладкими, блестящими или полублестящими. Преимущества пирофосфатных электролитов перед кислыми заключаются в высокой рассеивающей способности и возможности непосредственно проводить меднение стальных деталей в разбавленном пирофосфатном электролите.

 

Основные компоненты пирофосфатных электролитов: CuSO₄ или Сu₂Р₂О₇ и К₄Р₂О₇ или Na₄P₂O₇. В растворах в присутствии Na₄P₂O₇ образуется комплексная соль Na₆[Cu(P₂O₇)₂]; при избытке свободного пирофосфата может образовываться Na₂[Cu(P₂O₇)₂]. Константы нестойкости комплексов [Сu(Р₂О₇)₂]^6- и [Сu(Р₂О₇)₂]^2- соответственно равны 3•10^-3 и 2•10^-9.

 

В щелочных растворах при рН 8 и достаточном избытке свободных ионов Р₂О₇^4- медь находится преимущественно в виде шестизарядных комплексных ионов [Сu(Р₂О₇)₂]^6-.

 

В пирофосфатные электролиты вводят NH₄NO₃, который способствует повышению допустимой катодной и анодной плотностей тока и улучшает качество осадков. Из пирофосфатных электролитов можно получать блестящие осадки. В качестве блескообразующих добавок вводят Na₂SeO₃ совместно с лимонной или триоксиглутаровой кислотой, 2-меркаптотиазол и другие вещества.

 

При повышенных плотностях тока может происходить пассивация анодов за счет образования на их поверхности труднорастворимой оксидной или солевой пленки.

 

Катодный потенциал меди в пирофосфатных электролитах имеет более отрицательное значение, чем в кислых. Большая катодная поляризация объясняется пассивированием поверхности катода вследствие адсорбции ионов Р₂О₇^4- или образования оксидных (Сu₂О₈) и труднорастворимых соединений (Сu₂Р₂О₇) в виде фазовой пленки.

 

Предполагают, что выделение меди на катоде из пирофосфатных растворов происходит в результате восстановления двухзарядных комплексов:

 

CuP₂O₇^2- + 2e^—→ Cu + Р₂О₇^4-,

 

образующихся при диссоциации шестизарядных комплексов:

 

Cu(P₂O₇)₂^6-↔ CuP₂O₇^2- + Р₂О₇^4-.

 

С повышением температуры ускоряется выделение меди, что связано как с ускорением диффузии комплексных анионов к катоду, так и с облегчением их разряда.

 

Структура осадков меди из пирофосфатного электролита более мелкая, по сравнению с сернокислымирастворами, с ростом плотности тока она укрупняется (рисунок 4)

 

 

 

Рисунок 4 — Микроизображения покрытия после меднения из пирофосфатного электролита при плотности тока 0,5 А/дм² (слева) и 1 А/дм² (справа).

 

Анодный выход по току в этих электролитах несколько выше катодного, поэтому при корректировке нет необходимости добавлять медные соли. Анодную плотность тока рекомендуется поддерживать в пределах 2-4 А/дм². При более низкой плотности тока растворение идет недостаточно быстро, при более высокой — на поверхности анодов образуется труднорастворимая оксидная пленка.

 

Для предотвращения пассивации анодов должно быть достаточное количество свободных анионов Р₂О₇^4- и достаточно высокое рН раствора. Повышение температуры способствует отводу продуктов реакции и, следовательно, уменьшению пассивации анодов. Для этой же цели в электролиты вводят депассиваторы, которые способствуют снижению активности ионов Cu²⁺ в прианодном слое.

 

При работе пирофосфатных ванн рекомендуется проводить фильтрацию электролита: для полублестящих осадков — периодически или непрерывно, для блестящих — непрерывно.

 

Особенностью этилендиаминовых электролитов меднения является возможность непосредственного меднения стальных деталей. Детали в ванну загружают под током плотностью в 3-5 раз превышающей рабочую.

 

 

Читайте также:

---

  Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО «НПП Электрохимия» Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.zctc.ru преследуется по закону. Текст статьи обработан сервисом Яндекс «Оригинальные тексты»

Меднение в домашних условиях: химическое, гальваническое

В современном мире больше распространение получил медный сплав. Он наносится на поверхность для придания внешней привлекательности различных изделий. Меднение в домашних условиях зачастую проводится для существенного повышения показателя электропроводности. В некоторых случаях рассматриваемый процесс является промежуточной операцией, которая позволяет нанести другое вещество на поверхность.

Меднение в домашних условиях

Использование меднения

Покрытие медью различных заготовок в последнее время часто проводится в домашних условиях. В большинстве случаев технология применяется для достижения следующих целей:

1. Декорирование металла или пластика. Меднение металла в домашних условиях часто проводится для того, чтобы получить старинные на вид изделия, которые пользуются большой популярностью. Специальная процедура состаривания позволяет создать эффект длительного использования изделия. Кроме этого, медь после нанесения напоминает золото. Именно поэтому небольшой слой можно нанести для получения статуэтки или сувенира.
2. Гальванопластика. Меднение стали подобным образом также может проводиться в домашних условиях. Суть технологии заключается в создании восковой или пластиковой основы, которая покрывается слоем рассматриваемого сплава. Гальванопластика часто применяется для получения ювелирных изделий или сувениров, матриц и волноводов. Применение специальных материалов позволяет существенно повысить качество покрытия.
3. Получение деталей, используемых при создании различных механизмов. Меднение чугуна или другого металла проводят на производственных площадках при различных технологий. Покрытие заготовки медью позволяет существенно повысить электротехнические качества. Подобным образом можно получить клеммы или прочие подобные элементы, которые будут эксплуатироваться под напряжением. Изделия из чистой меди обходятся очень дорого. Именно поэтому часто применяется рассматриваемая технология.

Меднение стали

Меднение пластика в домашних условиях проводится крайне редко, так как подобный материал не выдерживает воздействие высокой температуры. Кроме этого, пластичность основания приводит к появлению структурных трещин.

Особенности меднения в домашних условиях

Меднение металла – особая технология нанесения слоя меди толщиной 1-300 мкм и больше. Особенности применяемых технологий определяют то, что медное покрытие будет прочно держаться на поверхности металла. Среди особенностей, которые приобретает заготовка, отметим следующие моменты:

1. Пластичность.
2. Высокая электропроводность. Медные изделия хорошо известны с тем, что могут проводить электричество и при этом не нагреваются. Именно поэтому часто создаются изделия, которые покрываются подобным сплавом.
3. Более привлекательный вид. Медь блестит на солнце, на поверхности появляются блики.
4. В атмосферных условиях сплав легко окисляется и покрывается налетом. Этот момент стоит учитывать при рассмотрении того, где и как именно будет использоваться изделие.
5. Медная пленка со временем покрывается пятнами и радужными разводами.

Окисление стали

Обмеднение в домашних условиях может проводиться при применении специального раствора. Стоит учитывать, что процесс предусматривает использование специальных реагентов. Поэтому нужно предусмотреть наличие эффективной приточной вентиляции, а также индивидуальных средств защиты. Меденение пластика несколько отличается, предусматривает применение особой технологии.

Разновидности меднения

Рассматриваемая процедура доступна для выполнения даже новичкам в сфере металлургии. Для получения качественной поверхности нужно знать все особенности процесса. Меднение свинца и других металлов в домашних условиях может проводиться при применении двух различных технологий:

1. С погружением в электролит. Подобная технология предусматривает окунание заготовки в подготовленный раствор, после чего подводится напряжение. Зачастую применяется в том случае, если размеры заготовки небольшие, так как требуется меньшее количество специального электролита. Для погружения заготовки требуется ванная или другая емкость, которая не реагирует на воздействие применяемого раствора.
2. Без погружения в заранее подготовленную емкость. Она сложна в исполнении, но также позволяет достигнуть высокое качество медной поверхностной пленки.

В обоих случаях предусматривается подвод электричества, за счет чего вещество активизируется.

Наиболее подходящий способ обработки выбирается в зависимости от того, какой нужно достигнуть результат. Примером назовем:

1. Получение защитно-декоративного слоя. В этом случае часто проводится смешивание хрома с никелем и медью. За счет подобного сочетания сплавов можно получить надежную поверхность.
2. Для защиты поверхности на момент цементирования. Нанесение тонкого слоя меди позволяет защитить заготовку от цементирования. Покрывается раствором поверхность, которая в дальнейшем будет обрабатываться резанием.
3. Восстановление и ремонт деталей. При восстановлении хромированных деталей автомобиля и мотоциклов может применяться рассматриваемая технология. При нанесении слоя не более 250 мкм можно скрыть поверхностные дефекты металла.

Обе технологии обработки характеризуются своими определенными особенностями, которые нужно учитывать.

Меднение в растворе с электролитом

Гальваническое покрытие медью в домашних условиях с погружением проводится крайне часто. Подобная технология позволяет получить равномерное покрытие. К особенностям подобного способа обработки можно отнести следующие моменты:

1. Для удаления оксидной пленки перед меденением заготовка обрабатывается наждачной бумагой. После этого изделие промывается и обезжиривается горячей смесью из соды. Если не уделить внимание подготовительному этапу, то проводимый процесс не позволит получить устойчивое к механическому воздействие изделие. Металл, который подвержен воздействию коррозии, должен быть хорошо очищен, так как даже мелкая крошка может сделать поверхность неоднородной.
2. В банку или другую емкость на медных проволоках опускается две пластины из этого же сплава. Они выступают в качестве анода. Применяемая тара должна быть из стекла.
3. Между двумя анодами подвешивается обрабатываемая деталь, которая подключается к минусу, а пластины к плюсу. В качестве источника питания может использоваться батарея, выдающее напряжение 6В.
4. Гальваническое меднение предусматривает применение определенного раствора. Он является связующим элементом между деталью и анодами. Раствор для гальванического меднения можно создать изготовить, для чего берется 20 грамм медного купороса и 3 миллилитра серной кислоты. Для разбавления и смешивания этих ингредиентов можно использовать 100 миллилитров дистиллированной воды. При работе с полученным раствором нужно быть крайне внимательным, так как при попадании вещества на открытые участки кожи могут возникнуть ожоги.
5. Меднение алюминия медным купоросом в домашних условиях может проводиться только в том случае, если электроды были полностью покрыты раствором. Если они будут находиться в сухом состоянии, то они могут нагреться и расплавиться. При длительной обработке вещество может нагреться и его объем уменьшится.

Гальваническое меднение

При применении рассматриваемой технологии сила тока устанавливается на уровне 15 мА на каждый квадратный сантиметр. На покрытие всей поверхности специальным сплавом, как правило, уходит не менее 20 минут. При увеличении протяженности срока покрытие становится толще.

Меднение без опускания в раствор

Подобный метод применяется для покрытия стали, цинка или алюминия. Покрытие изделия медью в домашних условиях в этом случае проводится проводом, с которого предварительно снимается изоляция для получения своеобразной кисти. Обратный конец провода подключают к плюсу источнику энергии. Химическое меднение в домашних условиях также предусматривает использование специального раствора, который повышает эффективность процесса.

Среди особенностей создания требующего раствора можно отметить следующие моменты:

1. Используется раствор медного купороса. Его можно приобрести в специализированных магазинах. Кроме этого, специальный электролит изготавливается при смешивании различных химических элементов.
2. Состав немного подкисляют. За счет этого существенно повышается эффективность проводимой процедуры.

Вещество наносится на поверхность, после чего подготавливается металлическая поверхность. Она очищается от загрязняющих веществ, после чего обезжиривается. После этого подготовленная заранее пластина укладывается в ванночку и к ней подводится минус от источника тока.

Меднение алюминия

Подобный процесс предусматривает, чтобы между собранными проводками и пластиной постоянно был слой электролита. За счет этого обеспечивается высокая степень проводимости. Для того чтобы покрыть изделие небольших размеров требуется сего несколько секунд.

После нанесения покрытия изделие сушится на воздухе. Нельзя допускать попадания различных загрязняющих веществ. Следующий шаг заключается в натирании медной прослойки шерстяной тряпкой или другим сукном. В большинстве случаев рассматриваемая технология применяется в том случае, когда изделие имеет большие размеры и не может погружаться в ванную.

Необходимое оборудование

Медное покрытие может наноситься в домашних условиях при применении даже самого обычного оборудования. Установка ванной для проведения рассматриваемой процедуры проводится примерно также, как и гальванических. Стоит учитывать, что существует два типа активных растворов: кислые и щелочные.

При работе может применяться:

1. Небольшие медные пластины в качестве электродов.
2. Проволока для подачи тока.
3. Источник тока, к примеру, АКБ, который рассчитан на подачу тока напряжением 6 В.
4. Для регулировки силы тока может устанавливаться реостат.

Меднение алюминия и других сплавов в домашних условиях не требует большого количества времени. Для очистки получаемой поверхности могут применяться различные ткани.

Химическое и гальваническое меднение: состав и подготовка

Современная техника выдвигает жесткие требования к характеристикам конструктивных элементов, во многих случаях эти задачи решает химическое меднение. Использование специальных покрытий поверхностей деталей выгодно экономически, так как гальваническое меднение позволяет понизить металлоемкость изделий из дорогостоящих металлов.

Физико-механические характеристики меди и сферы использования меднения

Плотность меди 8,96 г/см³, атомная масса 693,54, удельное электрическое сопротивление 1,68×10^-8 Ом×м, температура плавления +1083°С. На открытом воздухе в присутствии агрессивных химических соединении медь окисляется, при контакте с сернистыми соединениями покрывается пленкой сульфида меди темно-коричневого или серого оттенков. Под влиянием углекислоты и влаги пленка приобретает зеленый цвет, верхний слой состоит из гидрокарбонатов. Медь легко растворяется в растворе азотной кислоты, разбавленная серная кислота на химическое меднение негативного влияния почти не оказывает. Но наличие кислорода увеличивает скорость протекания химических реакций. При наличии открытых пор в покрытии образуется гальванопара, что нужно учитывать при меднении. Железо в этом случае является анодом, коррозионные процессы протекают очень интенсивно.

В связи с такими особенностями, процесс меднения в большинстве случаев должен завершаться дополнительной обработкой поверхностей. Покрытия шлифуются или полируются до зеркального блеска. Медь имеет высокую адгезию с различными металлами: алюминий, серебро, цинк, никель, свинец, хром и т. д. В связи с этими особенностями химическое меднение часто используется для создания подслоя при серебрении, никелировании, хромировании поверхностей деталей. Меднение получило широкое распространение в качестве метода эффективной защиты отдельных участков деталей от появления эффекта науглероживании при процессе цементации. В зависимости от назначения деталей или изделий гальваническое нанесение меди может иметь следующую толщину:

Толщина слоя меди на поверхности обрабатываемых деталей

Сравнительные показатели растворов

В процессе меднения используется большое количество специальных технологических растворов, разделяемых на две большие группы:

• Простой кислый электролит. Из простых применяется фторборатный, кремнефторидный, сульфатный, хлоридный и сульфамидный раствор.
• Комплексный электролит. Преимущественно щелочные, медь присутствует как положительно или отрицательно заряженные комплексные ионы.

График поляризационных кривых осаждения меди из различных типов электролитов

Процесс осаждения в кислых электролитах происходит при высокой плотности по току, они устойчивы, просты по химическому составу. Главными составляющими являются соответствующие кислоты и соли, осадки меди из них достаточно плотны и имеют крупнокристаллическую структуру. Недостатки – непосредственное меднение стали, цинковых сплавов и иных металлов происходит с более низким отрицательным потенциалом, чем медь.

Обработка деталей в комплексных электролитах выполняется за счет комплексных ионов, для них требуется высокая катодная поляризация. Выход по току меньше, что способствует более равномерному осаждению, структура мелкокристаллическая. Используются пирофосфатные, цианидные, аммонийные, триполифосфатные, цитратные и другие растворы.

Способность рассеивания электролитов для меднения

Простые кислые составы

1. Сульфатные. Главные компоненты серная кислота и сульфат меди. Сернокислое соединение отличается невысокой электропроводимостью, для повышения параметра добавляется серная кислота. Выход меди по току достигает 100%, на катоде не выделяется водород. За счет повышения концентрации кислоты уменьшается растворимость сульфата, что понижает верхний предел максимально допустимой плотности тока.

Влияние содержания серной кислоты на электропроводность электролита

При перемешивании увеличивается концентрация медных ионов на катодном слое. При повышении температуры возрастает растворимость сульфата меди, электролит повышает кислотность, что приводит к получению мелкокристаллических осадков.

Для улучшения катодной поляризации в электролит добавляются поверхностно активные вещества. Дополнительно они уменьшают образование наростов на острых краях.

Режимы и состав сульфатных электролитов для меднения

Для образования блестящего покрытия используются аноды АМФ, не допускающие образование шлама, или аноды из особо чистой рафинированной меди.

Влияние концентрации меди на плотность тока с перемешиванием (1) и без перемешивания (2). Электролит фторборатный.

 

Электролит фторборатный.

Для недопущения попадания шлама аноды помещаются в чехлы, изготовленные из кислотоустойчивого материала, дополнительно раствор постоянно фильтруется.

2. Фторборатные. Отличаются высокой устойчивостью, гальваническое нанесение получается плотным и мелкокристаллическим, рассеивающие показатели такие же, как при сульфатном меднении. За счет большой растворимости увеличивается плотность тока, осаждать медь непосредственно на детали нельзя.

Состав и режим работы фторборатных электролитов

При непрерывном перемешивании допускается повышать плотность тока. Контроль технологически параметров меднения осуществляется измерением кислотности раствора. Для повышения качества меднения используется карбонат натрия, для понижения медный купорос.

3. Нитратные. Электролит используется при гальванопластике, обеспечивает повышенное качество осадка.

Режимы и состав нитратных электролитов

Комплексные электролиты

1. Цианидные. Условия обработки значительно отличаются от осаждения из кислых, в них медь существует в виде комплексных ионов, что заметно понижает ее активность. Увеличение плотности тока принуждает катодный потенциал резко смещаться в поле отрицательных значений. Но процесс меднения нельзя производить при увеличенной плотности тока в связи с тем, что выход меди может падать до нуля. Главными компонентами раствора являются свободный цианид натрия и комплексный цианид калия. Во время работы содержание меди понижается из-за недостаточной их растворимости.

Режим и состав цианидных электролитов для меднения

2. Пирофосфатные. Медные осадки имеют мелкокристаллическую структуру, гладкие, блестящие или полублестящие. Для улучшения качества обработки и повышения катодной и анодной плотностей может добавляться медный купорос. Катодный потенциал в пирофосфатных растворах имеет более отрицательные параметры, чем у кислотных.

Режим и состав пирофосфатных электролитов

3. Этилендиаминовые. Процесс меднения может осуществляться непосредственно по поверхности стали, при низких плотностях тока катодная поляризация достигает больших значений. Рассеивающие характеристики выше, чем у сульфатных, но ниже, чем имеет цианидный раствор.

Режим и состав этилендиаминовых электролитов

Загрузка и выгрузка деталей должна выполняться при минимальной силе тока, в первые 40–50 секунд дается толчок тока, в три раза превышающий рабочие значения меднения.

4. Полиэтиленполиаминовые. Во время обработки деталей потенциалы смещаются в поле отрицательных значений, электролит применяется вместо цианидных.

Режим работы и составы полиэтиленполиаминовых электролитов

5. Аммонийные. В состав входит аммиак, сульфат аммония и сульфат меди. При невысоких плотностях тока уменьшается выход по току, улучшение меднения осуществляется за счет добавления нитрата аммония. Осадки равномерные по толщине, плотные и полублестящие.

Режимы работы и состав аммонийного электролита

Без специальной обработки поверхностей медные осадки имеют недостаточную адгезию, причина – пассивирование стали раствором аммиака. Улучшение параметров покрытия достигается введением в раствор нитрата меди.
Устройство ванны медненияЛинейные параметры и конструктивные особенности должны отвечать требованиям ГОСТ 23738-85. Гальваническая ванна изготавливается из модифицированных особо устойчивых пластиков, конкретные марки подбираются с учетом параметров технологических процессов.

Ванна без кармана. Наиболее простая конструкция, применяется как в отдельности, так и на производственных линиях.

Ванна без кармана

Ванна с карманом. Обработка может выполняться с одновременными процессами удаления верхнего загрязненного слоя электролита.

Ванна с карманом

Конкретный выбор ванны меднения осуществляется в зависимости от особенностей предприятия, характеристик подлежащих меднению деталей и общих производственных мощностей.

Во время проектирования рассчитываются максимальные нагрузки с учетом объема раствора, длина, высота и ширина может изменяться по желанию заказчиков. При необходимости на ванны меднения устанавливается дополнительное оборудование и водопроводная арматура. За счет специальных механизмов улучшается качество процесса меднения. Используемые пластики адаптируются к химическому составу электролита и температурным режимам меднения.

Механическая подготовка поверхностей

Перед меднением с поверхности должна удаляться окалина, заусеницы и раковины. Качество обработки регламентируется положениями действующего ГОСТа 9.301-86. Конкретные параметры шероховатости устанавливаются в зависимости от назначения покрытия. После механической обработки деталей с поверхности должны быть удалены все дефекты, оказывающие негативное влияние на качество меднения. В обязательном порядке удаляется техническая смазка и эмульсия, металлическая стружка, продукты коррозионных процессов и пыль.

Подготовка к меднению производится при следующих технологических операциях:

1. Шлифование. Верхний слой деталей снимается абразивными элементами, может быть тонким, декоративным или грубым.
2. Полирование. Во время операции сглаживаются мельчайшие выступы, поверхность блестящая зеркальная.
3. Крацевание. Для очистки поверхностей применяются металлические щетки.
4. Галтовка. Детали обкатываются в специальных колоколах.
5. Химическое и электрохимическое обезжиривание. Для обработки используют органические и неорганические растворы.

От качества предварительной подготовки поверхностей во многом зависит процесс меднения и физические показатели осадков.

Гальваническое меднение стали, алюминия, металла, чугуна; покрытие медью по выгодной цене

Компания «Гальваник Про» оперативно выполнит меднение изделий любой сложности из стали, алюминия, цинка, других материалов. Характеристики готовой продукции соответствуют заданным техническим условиям и требованиям ГОСТ. 

Чаще всего меднение применяется в целях создания подслоя перед нанесением других покрытий для повышения их адгезии к основе и улучшения коррозионной стойкости. Поверхность металла подвергается тщательному обезжириванию, очистке и травлению для удаления поврежденного слоя. В результате прочность сцепления между металлом основы и электроосажденной медью сравнима с прочностью соединения атомов в самом металле. 

При нанесении суммарного покрытия, состоящего из меди, никеля и хрома, медь уменьшает пористость поверхности, экономит более дорогие материалы и упрощает механическую обработку деталей. 

Другие задачи, которые решает меднение:

• защита поверхности стали от цементации (науглероживания)
• образование искробезопасного покрытия
• увеличение тепло- и электропроводности изделий
• повышение декоративности элементов интерьера, ландшафта, сувенирной продукции, мебельной фурнитуры, сантехнических приборов 

Перед началом работы опытный специалист подбирает конкретные технологические приемы для получения качественного, равномерного и долговечного медного слоя. В зависимости от требований заказчика используются блестящие, нейтральные или матовые электролиты. 

Компания «Гальваник Про» гарантирует: 

• Высокое качество меднения. Длительный эксплуатационный срок покрытия достигается за счет грамотной подготовки поверхности и постоянного контроля за процессом гальванизации. 
• Отличный сервис. Вы можете получить у нас профессиональные рекомендации по подбору гальванического покрытия исходя из типа изделия и условий его эксплуатации. Найдем оптимальный вариант, который подойдет вам по функциональным свойствам и цене. 
• Соблюдение сроков. Четкое планирование производства позволяет нам избежать задержек и вовремя отгрузить готовую продукцию. 

Стоимость меднения зависит от конфигурации детали, площади поверхности, толщины слоя и необходимости в дополнительной обработке. Для предварительного расчета цены и определения срока исполнения заказа свяжитесь с нашими технологами по телефону 8 (985) 255-94-94 или отправьте заявку посредством формы обратной связи.

Высококачественное (и безопасное) медное покрытие: 8 ступеней (с изображениями)

Могу ли я покрыть [вставьте сюда свой металл] медь?
Это зависит от обстоятельств. Одни металлы хорошо сочетаются друг с другом, другие — нет. Те, которые этого не делают, называются «разнородными металлами». На картинке вы найдете таблицу, которую я позаимствовал у RFI. Таблица предназначена для того, чтобы вы знали, когда может произойти гальваническая реакция, вызывающая коррозию. Для наших целей он также сообщает нам, какие металлы совместимы, а какие нет.Чем меньше величина числа (или абсолютное значение), тем более совместимыми (то есть похожими) будут металлы. Если вы пытаетесь покрыть несовместимый металл, вам может потребоваться сначала покрыть его никелем или другим металлом. Например, алюминий следует покрыть никелем, прежде чем его можно будет покрыть медью. Вы можете найти инструкции по нанесению моего никелирования здесь: https://www.instructables.com/id/High-Quality-and-safe-Nickel-Plating/

Как мне покрыть непроводящие предметы?
Во-первых, вам нужно сделать их токопроводящими.Вы можете сделать это с помощью токопроводящих красок, токопроводящих клеев и даже металлического листа (например, сусального золота), если все, чем вы покрываете свою поверхность, не растворяется в воде. Я сам с этим особо не экспериментировал, а значит, вам придется. Отправьте мне сообщение со своими результатами, и я опубликую их здесь, чтобы другие могли сослаться на них.

Какое напряжение / ток мне нужно?
Как можно меньше. Чем ниже напряжение и сила тока, тем лучшие результаты вы получите. Вам нужно минимум 0.5 В постоянного тока на пластину с медью. Батарея типа C или D даст вам довольно приличные результаты. Если у вас нет доступа к более низким напряжениям, вы можете поместить электролит в большой контейнер и отодвинуть электроды как можно дальше от другого — увеличение расстояния также увеличит сопротивление цепи и уменьшит ток.

Могу ли я использовать хлорид меди или другой электролит вместо уксуса и т.п.?
Да, можно. Мне просто нравится идея создавать свои собственные химикаты.Вы можете получить root kill (зеленые кристаллы, если я помню) в местном хозяйственном магазине по относительно дешевым ценам.

Могу ли я использовать другие кислоты, кроме уксусной кислоты (уксуса)?
Да … но будьте осторожны … Это руководство было написано для обычных Джо и Джолин, а не для химиков. Другие кислоты могут быть значительно более опасными, а также выделять в воздух очень неприятные, очень токсичные химические вещества. Если вы не опытный химик (т.е. у вас есть реальная степень, а не только AP Chem в средней школе или Chem 111 в колледже), я бы не рекомендовал играть с другими химическими веществами.

Чеканка монет незаконна?
Первое, что я хочу отметить, это то, что я использую монеты только потому, что они везде и дешевы по определению. Содержание меди и никеля делает их идеальными для небольших экспериментов. Это не инструкция по установке монет, монеты просто удобны и узнаваемы. Те из вас, кто посещал химическую лабораторию в средней школе, наверняка использовали четвертаки, десять центов и пенни для пары разных экспериментов в классе.

Что касается законности металлизации монет, насколько я понимаю, это законно, если вы 1) не удаляете металл с монет с намерением продать этот металл, 2) не пытаетесь передать их как то, что они не являются (т.е. десятицентовик с медным покрытием стоит 10 центов, не более), и 3) не порча монеты со злым умыслом.В качестве личного заявления об отказе от ответственности это МОЕ понимание — отнеситесь к этому с недоверием. Если это неверно, я хотел бы получить дружеское электронное письмо или сообщение от Министерства финансов США или других квалифицированных лиц.

Почему вы используете фонарь на 6 В, когда говорите, что меньшее напряжение лучше?
— Разница в качестве покрытия между низкими напряжениями (0,5 В постоянного тока — самое низкое, что вы можете сделать) и 6 В постоянного тока не так уж и велика. НО, время, необходимое для установки 6 В постоянного тока, намного меньше.
-Если вам нужны более низкие напряжения, вы можете сделать это, раздвинув анод и катод дальше друг от друга.Это связано с тем, что ваш электролит действует как переменный резистор, а квадратное сопротивление анода и катода создает еще два резистора с фиксированным сопротивлением. Чем дальше друг от друга находятся анод и катод, тем больше сопротивление электролита, больше падение напряжения на электролите, тем ниже напряжение между катодом и электролитом, непосредственно касающимся его. Это может быть немного сложно понять, не посещая уроки электроники, поэтому, если вы этого не сделаете, вам просто нужно будет мне поверить.
-Хорошие батарейки для фонарей прослужат очень долго. У них есть много-много батареек AA, подключенных параллельно, что дает вам больше доступной энергии и более высокий ток, если вы этого хотите.
-Фонари батареи легко закрепляются зажимами типа «крокодил» и не нуждаются в держателях для батареек.
— Когда батарея разряжается, ее внутреннее сопротивление не будет значительно увеличиваться, а ее напряжение не будет сильно падать из-за высокопараллельных внутренних соединений батареи. Это дает более стабильные результаты.

Можно ли покрыть алюминий пластиной?
Я бы этого избегал.Алюминий — лишь один из тех металлов, которые плохо обрабатываются. Если вы ищете антикоррозийную отделку, вы можете анодировать алюминий, чтобы создать прозрачный оксидный слой, который чрезвычайно устойчив к коррозии. Если вы ищете цветную отделку, вы можете получить красители, которые впитываются в оксидный слой и окрашивают его в любой цвет, который вы хотите (на самом деле это то, что Apple и другие компании делают для изготовления iPod разного цвета).

Можно ли покрыть медью стальные детали от ржавчины?
№Точно нет. На это есть несколько причин.
— Медная патина (т.е. ржавчина), которая со временем может отслаиваться, открывая микроскопические и макроскопические отверстия на основном металле. Когда соль, вода и кислород достигают основного металла, он начинает ржаветь под вашим покрытием, вызывая отслаивание большего количества покрытия и … вы поняли.
— Медь вызывает гальваническую реакцию (как работает большинство батарей) с железом в стали, когда ваш объект помещен в воду. Это заставит ваши стальные детали заржаветь ЕЩЕ БЫСТРЕЕ.Если вы хотите проверить это, поместите кусок меди в соленую воду, коснувшись его стальным предметом. Он начнет ржаветь как сумасшедший через пару часов или быстрее.

Покрытие медью | Меднение Услуги

Быстрые ссылки

Возможности нанесения покрытия | Характеристики покрытия | Соображения | Часто задаваемые вопросы

Услуги по медному покрытию

Медь — это металлический элемент красно-оранжевого цвета, известный своей высокой электропроводностью, пластичностью и стойкостью к коррозии.Эти свойства делают медь популярным выбором для покрытия компонентов в широком спектре отраслей — от аэрокосмической и автомобильной до электроники и телекоммуникаций.

Если вы ищете компанию, которая может предоставить услуги по нанесению покрытий медью, которые помогут вашему бизнесу снизить затраты, сократить время выполнения заказа и производить высококачественную продукцию в соответствии со строгими спецификациями, компания Sharretts Plating Company может вам помочь. В SPC мы предоставляем услуги по гальванике меди и другие услуги по медному покрытию, чтобы удовлетворить ваши потребности.

Возможности и методы нанесения покрытия

Мы можем наносить медные покрытия различной толщины на ряд основных материалов и типов продукции. Вот некоторые из используемых нами методов:

• Гальваника: При гальванике меди металлическую подложку помещают в электролитическую ванну, и электрический ток используется для прилипания ионов меди к поверхности основного материала. В результате на поверхности появляется тонкий слой меди.
• Покрытие цилиндра: Этот высокоэффективный тип гальваники позволяет SPC одновременно покрывать медью многие мелкие детали. Для достижения наилучших результатов компания SPC разрабатывает большую часть оборудования для нанесения покрытий на стволы собственными силами.
• Нанесение покрытия без использования электролита: При нанесении металлического покрытия методом химического восстановления используется чисто химический процесс, без внешнего источника энергии, для создания металлического покрытия. Этот метод позволяет получать менее пористые и устойчивые к коррозии покрытия, что делает его идеальным для продуктов, которые будут подвергаться воздействию сложных условий.
• Гальваническое покрытие стойки: Гальваническое покрытие стойки рекомендуется, когда технические характеристики покрытия сложны и должны выполняться строгие требования к испытаниям. Мы можем вместить как опытные образцы, так и серийное производство.
• Плотное покрытие: Плотное покрытие создает более толстое покрытие, чем другие методы. Толщина толстого покрытия обычно превышает 0,001 дюйма. Например, пластинчатые боеприпасы часто имеют толстую пластину толщиной 0,020 дюйма.

Помимо металлов, SPC может обеспечить меднение для пластмасс, керамики и некоторых гибридных материалов.

Технические характеристики медного покрытия

В зависимости от отрасли вам может потребоваться, чтобы ваши продукты соответствовали определенным спецификациям или ожиданиям в отношении контроля качества. Следующие характеристики относятся к изделиям с медным покрытием:

• MIL-C-14550A: В этой спецификации изложены требования к адгезии, испытаниям и минимальной толщине медного покрытия, используемого для различных применений в U.С. военный.
• ASTM B734-97: Эта спецификация устанавливает стандарты для гальваники меди для инженерных целей, таких как прекращение термообработки и поверхностное упрочнение.

Рекомендации по нанесению гальванических покрытий на медь

Хотя медь является высокоэффективным гальваническим раствором во многих ситуациях, некоторые специфические свойства меди накладывают определенные ограничения на ее использование. Поскольку медь является высокоактивным металлом, она не идеальна для прямого покрытия железом, если сначала не будет нанесено базовое покрытие из никеля.

Также может потребоваться использование раствора цианида в сочетании с раствором меди для обеспечения максимальной адгезии. Цианид очень токсичен, поэтому во время процесса меднения важно проявлять большую осторожность. Медь также имеет относительно тусклый цвет, что означает, что могут потребоваться другие добавки, если требуется более яркая отделка.

Процесс гальваники меди состоит из множества основных этапов, обеспечивающих получение высокофункционального готового продукта. Пункты, которые следует учитывать при размещении заказа на меднение, включают требования к покрытию, процедуры отбора образцов и испытаний, а также окончательную браковку, повторное слушание или сертификацию.

Гальваника меди на пластик

Гальваническое покрытие медью можно наносить на пластмассовые и другие неметаллические поверхности, существенно «металлизируя» пластмассовые детали. Медь на пластиковых подложках часто используется для придания пластику электропроводности, что является первоочередной задачей в электронной промышленности. Медное покрытие пластика также может усилить деталь и придать ей блеск, что сделает ее более эстетичной, что может быть важно для некоторых применений.

В SPC мы можем использовать гальваническое покрытие меди для покрытия основных материалов из:

• АБС
• тефлон
• Поликарбонат
• Нейлон, армированный минералами
• и более

Часто задаваемые вопросы по медному покрытию

Найдите ответы на распространенные вопросы о меднении.

Что такое гальваника меди?

Гальваника меди — это метод нанесения покрытия, при котором используется постоянный электрический ток для осаждения растворенной меди на поверхности изделия.

Каковы преимущества гальваники медью?

Хотя гальваническое покрытие можно использовать для многих различных типов металлических покрытий, гальваническое покрытие меди имеет несколько явных преимуществ. Медь является отличным проводником электричества, поэтому вы можете использовать гальваническое покрытие меди, чтобы улучшить проводимость основного материала.Медь также обладает высокой пластичностью, что делает ее идеальной для изгибающихся компонентов и обеспечивает хорошую защиту от коррозии.

Какова история гальваники меди?

Хотя процесс гальваники со временем развивался и улучшался, гальваника меди не нова. Рудиментарные варианты гальваники были разработаны в начале 19 века.

В каких приложениях используется гальваника меди?

Многие отрасли промышленности полагаются на медное гальваническое покрытие в электротехнике, промышленности и обогреве из-за проводимости и тепловых свойств материала.Гальваническое покрытие меди также можно использовать в качестве грунтовки перед нанесением других покрытий или в качестве обработки поверхностей перед пайкой.

Производители могут покрывать пластмассовые компоненты или изделия медью для улучшения характеристик. Вы можете найти гальваническое покрытие меди на полупроводниках, печатных схемах и многом другом.

Почему выбирают компанию Sharretts Plating?

SPC обладает более чем 80-летним опытом оказания услуг по меднению для промышленных и коммерческих клиентов.Мы работаем, чтобы удовлетворить потребности вашей отрасли, используя строгий процесс контроля качества от начала проекта до момента доставки. Чтобы узнать больше о том, как мы можем удовлетворить ваши требования к медному покрытию, или запросить ценовое предложение, свяжитесь с нами сегодня.

Дополнительные ресурсы:

Домашнее меднение стали без электричества (рецепт 1740 года)

G’day Kludge

Никель подойдет, но латунь — это сплав, который превращается в s% * t (превращается в олово и медь), но никелю нужны неприятные кислоты и тому подобное Ртуть и бромид

ртути — это достаточно плохо, но бромид убьет любое «желание к жизни» (назовите это антивиагрой, если вы понимаете, что у вас есть грифель от карандаша, без застежки-молнии в doo dah и т. Д. И т. Д. И т. Д.)

не совсем домашняя работа, если вы не используйте электричество, старый мясорубка для никелирования убила много людей, гальваника намного безопаснее, дешевле и т.д. и т.д. (и после этого вы все равно можете играть с девчонками)

кислоты такие же неприятные, но ртуть не нужна или другие действительно неприятные вещи

и да, я сделаю pdf для вас всех и отправлю его

Loosenut PM away mate

Gunboatbay да, вы никогда не получите такую ​​толщину, как гальваника дает

черт возьми, учитывая достаточно электричества, вы можете построить медный стержень !! но помните о стоимости электричества (как в углеродных затратах, так и в расходах на кошелек) и кислоты (дешевле покупать медь, здесь электричество в покрытии ее покрывает 90% затрат, которые она использует, может быть, в США электричество дешевле, но все же не так дешево Как вы думаете, в американском документе, который я читал, говорится, что электричество составляет 4 доллара на микрон толщины / квадратный фут и почему они используют как можно более сильную кислоту, чтобы сократить расходы на электроэнергию)

ванны для травления великолепны, поскольку медь уже растворена, но для покрытия сталь (не железо) добавьте каплю йода,
, это помогает медной связи с молекулами углерода, поэтому отделка не будет пятнистой

, и с учетом того, что вежливое общество становится более вежливым, многие опасаются, что скоро будут ограничения для многих кислот и тому подобного

Я читал, что США пытаются запретить свинцово-кислотные батареи, чтобы спасти окружающую среду? нет, чтобы закрыть доступ к кислоте, они хотят, чтобы мы все использовали гелевые батареи

Попробуйте купить азотную кислоту и много нитратных компонентов сейчас, во многих штатах США вы не можете, если у вас нет бизнес-лицензии, а позже вам понадобится разрешение на использование (управляется антипушечным лобби, в основном, так что вы даже не можете сделать черный порох)

снова это окраска, а не обшивка, а также металлический защитный агент и стабилизатор

старые семейные библии имели это на замках и т. д., кроме зелени.он предназначен для железа, где два процесса окисления противостоят друг другу, но для меня это лучше, чем медная краска на стали, чтобы сталь выглядела как медь

также вы не можете гальванизировать некоторые сплавы

, так что это не идеальное решение, но его «лошади для курсы «это просто еще один вариант, простой для большинства людей

один трюк, который вы можете сделать с этим, — растворите железные опилки в воде в течение пары недель

нарисуйте» ржавую воду «на высохшей древесине, дайте ей высохнуть , тогда сделай это !!! медное дерево. Я проделал это на пистолетных рукоятках, а затем наложил на них клетку, они оооочень классные, я думаю, что их сделал кто-то другой !!

работает и с кожей, но это немного неудобно с большим количеством жиров, восков и т. Д.

Ура, ребята

jack

Что нужно знать о медном покрытии — Услуги по золотому покрытию

Археологические раскопки показали, что медь была частью самых ранних цивилизаций.На протяжении всего времени он использовался для самых разных целей, от ювелирных изделий до скульптур и рабочих инструментов и столовых приборов.

(Pixabay / sferrario1968)

Медь считается одним из первых металлов, обнаруженных и использованных людьми, и неудивительно, что люди восприняли эту стихию как блеск. Медь податлива, мягка и гибка, но прочна. Эти качества делают медь чрезвычайно доступным и полезным материалом для многих применений.

Медь для гальваники

Сегодня медь широко используется в гальванике, что влечет за собой использование электричества для нанесения очень тонкого слоя меди на другую металлическую или пластиковую поверхность.Гальваника медью — это метод, широко используемый в промышленности, в основном для защиты других металлов от коррозии. Его часто используют в качестве подслоя для дальнейшего гальванического покрытия из-за его гладкого и равномерного покрытия. Гальваника меди также используется перед пайкой, особенно в электронной и аэрокосмической промышленности.

Открытие меди в гальванике помогло промышленным предприятиям продвинуться вперед в их повседневных операциях. Трудно представить мир без машин или предметов, покрытых медью.

Давайте взглянем на некоторые из различных применений меднения:

• Поскольку медь является отличным проводником, она хорошо работает в сочетании с радиочастотными и электромагнитными помехами.
• Медь часто используется в качестве подложки для серебряных или никелевых покрытий, потому что она помогает им склеивать лучше, чем в противном случае.
• Медь используется в медицине, потому что она очень устойчива к бактериям.
• Медь используется для сглаживания неровностей поверхности и достижения желаемой отделки алюминиевых дисков.
• Медное гальваническое покрытие может вдохнуть новую жизнь в изношенные кастрюли и сковороды.
• Сегодня монеты изготавливаются из стали с добавлением слоя меди, потому что пластинчатую сталь проще и дешевле, чем изготовление твердых медных монет.
• Наконец, конечно, медь может улучшить внешний вид металлических и пластиковых предметов.

Медь реагирует с другими минералами

Медь является очень подходящим элементом для гальваники во многих областях, но также существуют ограничения на ее использование из-за некоторых специфических свойств металла.Медь, будучи активным металлом, не может использоваться для прямого покрытия железом без первоначального нанесения никелевого основного покрытия. Когда базовое покрытие высыхает, добавляется медное покрытие, которое делает металл прочнее и подготавливает его для различных целей.

Кроме того, может потребоваться использование раствора цианида в сочетании с раствором меди для обеспечения максимальной адгезии. Однако цианид, поскольку он очень токсичен, требует значительной осторожности во время процесса нанесения покрытия.Медь также имеет естественный тусклый цвет, а это означает, что для создания этой фирменной яркой отделки требуются дополнительные действия.

Краткое руководство по медному покрытию

Меднение — это процесс нанесения слоя меди на различные металлы в функциональных и декоративных целях. Медь может иметь матовую, полированную, полублестящую, глянцевую или сатиновую поверхность и используется для покрытия металлов в различных целях, от автомобильных до медицинских. Медь — это химический элемент с высокой теплопроводностью и электропроводностью, антибактериальный, прочный, пластичный и немагнитный.

Что включает в себя процесс меднения?

Процесс меднения включает гальваническое покрытие, при котором электрический ток используется для нанесения слоя меди на основной металл. Многие металлы могут быть покрыты медью, включая серебро, алюминий, золото и пластик. Любые металлы на основе железа потребуют никелевого покрытия, так как медь не легко наносится на пассивированную поверхность.

Во-первых, материал очищается и готов к нанесению покрытия, чтобы предотвратить дефекты. Во-вторых, процесс гальваники осуществляется путем пропускания электрического тока через раствор электролита на основе соли меди.При добавлении двух клемм в раствор и подключении их к источнику питания электричество проходит через цепь, и на металл осаждается слой атомов меди.

Для чего используется меднение?

Меднение — одна из самых популярных металлических поверхностей, которая используется для различных целей, в том числе:

· В качестве подготовительного слоя для других целей никелирования и серебрения.

· RFI (радиочастотные помехи) и EMI (электромагнитные помехи) в целях экранирования, так как это отличный проводник.

· Большие антенны, установленные под железными дорогами, благодаря своим ярким и выравнивающим свойствам.

· Лабораторное и медицинское оборудование из-за его бактериальной устойчивости.

· Монеты, которые были полностью изготовлены из меди до повышения их рыночной стоимости. Теперь монеты изготавливаются из стали со слоем меди, благодаря простоте процесса нанесения покрытия и долговечности.

· Алюминиевые диски, поскольку выравнивают неровности поверхности и обеспечивают глянцевую поверхность.

· Ремонт изношенных предметов, таких как кастрюли и сковороды.

Улучшите внешний вид металла и пластика или измените его свойства с помощью меднения. Чтобы получить более подробную информацию о покрытии медью или узнать о наших услугах по покрытию медью в Дорсете, позвоните в нашу техническую группу по телефону 01202 677939 или свяжитесь с нами.

Дополнительные краткие руководства, в том числе руководство по гальванике, цинкованию и обработке металлов, можно найти в блоге Dorsetware.

Как работает гальваника — Объясни, что материал

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 28 июля 2020 г.

Не существует такой вещи, как алхимия — волшебным образом превращающая обычные химические элементы в редкие и ценные, — но гальваника, возможно, является следующим лучшим занятием. Идея состоит в том, чтобы использовать электричество для покрытия относительно приземленных металл, например медь, с тонким слоем другого, более ценного металл, например золото или серебро. Гальваника имеет много других применений, помимо того, что дешевые металлы выглядят дорогими. Мы можем использовать это, чтобы сделать устойчивые к ржавчине вещи, например, для производства различных полезных сплавы, такие как латунь и бронза, и даже чтобы пластик был похож на металл.Как работает этот удивительный процесс? Давайте посмотрим поближе!

Фото: Гальваника в действии — выставка в Think Tank (музей науки в Бирмингеме, Англия). Эти две вилки являются электродами, и синий раствор (сульфат меди) используется для медного покрытия одной из них.

Что такое гальваника?

Фото: Позолоченное: Когда астронавт Эд Уайт совершил первый выход в открытый космос в 1965 году, на его шлеме был позолоченный козырек, защищавший глаза от солнечного излучения.Фото любезно предоставлено НАСА в палате общин.

Гальваника включает пропускание электрического тока через раствор, называемый электролит. Это делается путем погружения двух клемм, называемых электроды в электролит и подключив их к цепь с аккумулятором или другим источником питания. Электроды и электролит состоит из тщательно подобранных элементов или соединений. Когда электричество течет по цепи, которую они образуют, электролит расщепляется, и некоторые из атомов металла, которые он содержит, осаждается тонким слоем поверх одного из электродов — он становится гальваническим.Все виды металлов могут быть покрытым таким образом, в том числе золотом, серебром, олово, цинк, медь, кадмий, хром, никель, платина и свинец.

Гальваника очень похожа на электролиз. (используя электричество для расщепления химического раствора), что является обратным процессу, при котором батареи производят электрические токи. Все это примеры электрохимия: химические реакции, вызванные или производящие электричество, которое дает полезные в научном или промышленном отношении конечные продукты.

Фото: Серебряные столовые приборы дороги и тускнеют; нержавеющая сталь с хромовым покрытием — хороший заменитель для многих людей. Несмотря на то, что он устойчив к ржавчине и долговечен, покрытие со временем изнашивается, как вы можете видеть в коричневатой области ручки этого пирогового сервера. Маркировка «EPNS» на столовых приборах является окончательным признаком гальваники: это гальваническое никелевое покрытие.

Как работает гальваника?

Во-первых, вы должны выбрать правильные электроды и электролит, определив химическая реакция или реакции, которые должны произойти, когда электрический ток включен.Атомы металла, покрывающие ваш объект, исходят из электролит, поэтому, если вы хотите что-то медить, вам понадобится электролит изготовлен из раствора медной соли, а для золочения понадобится электролит на основе золота и так далее.

Затем вы должны убедиться, что электрод, который вы хотите наклеить, полностью чистый. В противном случае, когда атомы металла из электролита осаждаются на это, они не сформируют хорошую связь, и они могут просто стереться снова. Как правило, чистка выполняется путем погружения электрода в прочный кислотным или щелочным раствором или (кратковременно) подключив гальваника в обратном направлении.Если электрод действительно чистый, атомы металла покрытия эффективно связываются с ним, соединяясь очень сильно на внешние края его кристаллической структуры.

Изображение: Медное покрытие латуни: Вам понадобится медный электрод (серый, слева), латунный электрод (желтый, справа) и немного раствора сульфата меди (синий). Латунный электрод становится отрицательно заряженным и притягивает из раствора положительно заряженные ионы меди, которые прилипают к нему и образуют внешнее покрытие медной пластины.

Теперь мы готовы к основной части гальваники. Нам нужны два электрода из различные проводящие материалы, электролит и электричество поставлять. Обычно один из электродов делается из металла, который мы пытаясь пластину и электролит представляет собой раствор соли тот же металл. Так, например, если мы покрываем медью латунь, мы нужен медный электрод, латунный электрод и раствор соединение на основе меди, такое как раствор сульфата меди. Металлы, такие как золото и серебро не растворяются легко, поэтому их нужно превращать в растворы с использованием сильнодействующих и опасно неприятных химикатов на основе цианидов.Электрод, на который будет наноситься покрытие, обычно изготавливается из более дешевой металл или неметалл, покрытый проводящим материалом, таким как графит. В любом случае он должен проводить электричество или не проводить электричество. ток будет течь, и никакого покрытия не произойдет.

Мы окунаем два электрода в раствор и соединяем их в цепь так, чтобы медь становится положительным электродом (или анодом), а латунь становится отрицательным электродом (или катодом). Когда мы включаем мощности раствор сульфата меди расщепляется на ионы (атомы с мало или слишком много электронов).Ионы меди (которые положительно заряжены) притягиваются к отрицательно заряженному латунному электроду и медленно нанесите на него, производя тонкий позже медной пластины. Между тем, сульфат-ионы (которые отрицательно заряжены) приходят к положительно заряженному медному аноду, высвобождая электроны которые движутся через батарею к отрицательному латунному электроду.

Гальваническим атомам требуется время, чтобы накапливаться на поверхности отрицательного электрода. Сколько именно времени зависит от силы электрического тока у вас использование и концентрация электролита.Увеличение любого из это увеличивает скорость, с которой ионы и электроны движутся через схема и скорость процесса нанесения покрытия. Пока по мере того как ионы и электроны продолжают двигаться, ток продолжает течь, и процесс нанесения покрытия продолжается.

Можно ли гальванизировать пластмассы?

Фото: Пластик с покрытием часто используется для деталей, которым требуется блестящая отделка металла без его прочности и тяжести, и вот три примера из моего собственного дома. Вверху: переключатель, стрелки и безель (рамка циферблата) этого будильника выглядят блестящими и металлическими, но на самом деле они пластиковые.В центре: детали водопровода, которые не должны быть прочными, часто делаются из пластика с покрытием, поэтому они остаются прохладными на ощупь и гармонируют с металлическими трубами. Регулятор температуры на этом душе (справа, с красной кнопкой) сделан из пластика, но похож на основные металлические детали слева. Внизу: компьютерный USB-микрофон имеет глянцевую поверхность, чтобы он выглядел дорогим и высококачественным.

Недорогой, легко поддающийся формованию, легкий и одноразовый, пластмассы быстро стали наиболее распространенными и гибкими материалами в 20 веке.Но для многих это не только преимущество, но и недостаток: пластик дешевый и дешевый — и именно так они выглядят. Одно из решений — покрыть дешевый пластик тонким слоем металла, чтобы придать ему все преимущества пластика с привлекательной блестящей отделкой. металл. Таким способом можно покрыть множество различных пластиков, в том числе АБС-пластик, фенольные пластики, карбамидоформальдегид, нейлон и т. Д. и поликарбонат. Вы часто найдете детали на автомобилях, сантехнике, бытовой и электрической арматуре, которые выглядят металлическими, но на самом деле являются пластиковыми покрытиями.Они легче, дешевле, устойчивы к ржавчине и не требуют полировки после нанесения покрытия.

Как гальванизируют пластмассы?

« … мой приятель … сказал мне, что у него есть процесс металлизации пластмасс. Я сказал, что это невозможно, потому что нет проводимости; нельзя прикрепить провод. Но он сказал, что может наклеить металлическими пластинами все, что угодно … «

Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! Ричард Фейнман

Если вы знаете что-нибудь о пластике, вы сразу заметите очевидную проблему: пластик обычно не проводит электричество.Теоретически это должно полностью исключить гальваническое покрытие; на практике это просто означает, что мы должны дополнительно обработать наш пластик, чтобы он стал электропроводящим, прежде чем мы начнем. Есть несколько этапов. Во-первых, пластик необходимо тщательно очистить от таких вещей, как пыль, грязь, жир и следы с поверхности. Затем его протравливают кислотой и обрабатывают катализатором (ускорителем химической реакции), чтобы обеспечить прилипание покрытия к его поверхности. Затем его окунают в ванну из меди или никеля (медь более распространена), чтобы получить очень тонкое покрытие из электропроводящего металла (толщиной менее микрона, 1 мкм или одной тысячной миллиметра).Как только это будет сделано, на него можно будет нанести гальваническое покрытие, как на металл. В зависимости от того, сколько износа должна выдержать металлическая деталь, толщина покрытия может быть от 10 до 30 микрон.

Зачем нужна гальваника?

Фото: Это автомобильное колесо изготовлено из металлического алюминия, покрытого никель в более экологически чистом процессе, разработанном Metal Arts Company, Inc. В процессе Microsmooth ™ используется примерно на 30 процентов меньше электроэнергии, почти на 60 процентов меньше природного газа и вдвое меньше воды, чем требуется для традиционных процессов гальваники.Фото: Metal Arts Company, Inc. любезно предоставлено Министерством энергетики США (DOE).

Гальваника обычно выполняется по двум совершенно разным причинам: украшение и защита. Металлы, такие как золото и серебро, покрываются для украшения: дешевле иметь золото или посеребренные украшения, чем цельные изделия из этих тяжелых, дорогие, ценные вещества. Потому что разные металлы разных цветов, гальваника может использоваться для изготовления таких вещей, как кольца, цепочки, значки, медали и т. д. широкий выбор привлекательной декоративной отделки, включая блестящие, матовые и старинные варианты золота, серебра, меди, никеля и бронзы.Металлы, такие как олово и цинк (которые не особенно привлекательны на вид), покрываются гальваническим покрытием, чтобы придать им вид защитный внешний позже. Например, пищевые контейнеры часто покрывают оловом, чтобы сделать их устойчивыми к коррозии, в то время как многие предметы быта из железа покрыты цинк (в процессе, называемом гальванизацией) по той же причине. Некоторые формы гальваники являются как защитными, так и декоративными. Крылья автомобилей и «отделка», например, когда-то широко изготовлен из прочной стали с покрытием с хромом, чтобы сделать их привлекательно блестящими и устойчивы к ржавчине (теперь более вероятны недорогие и естественно устойчивые к ржавчине пластмассы для использования на автомобилях).Сплавы, такие как латунь и бронза, также могут быть покрыты обеспечение содержания в электролите солей всех металлов, которые должен присутствовать в сплаве. Гальваника также используется для изготовление дубликатов печатных форм в процессе, называемом электротипирование и гальванопластика (альтернатива литье предметов из расплавленных металлов).

Насколько толсто гальваническое покрытие?

Независимо от того, покрывают ли вещи покрытие для украшения или защиты, толщина слоя покрытия является еще одним важным фактором. рассмотрение.Очевидно, что чем толще покрытие, тем дольше оно прослужит и тем большую защиту будет давать, но даже самая толстая обшивка намного тоньше, чем можно было ожидать. Типичная толщина плакированного металла варьируется от примерно От 0,5 микрон (0,5 миллионных долей метра или 0,0005 миллиметра) до примерно 20 микрон (20 миллионных долей метра или 0,02 миллиметра) — так это очень тонкий. (Чтобы дать вам некоторое представление, алюминиевая кухонная фольга находится примерно в середине этого диапазона, с самая толстая и прочная фольга — около 10–20 микрон.) Что-то вроде позолоченного корпуса часов будет иметь 20-микронное покрытие, которое легко выдержит повседневную работу. и кувыркается несколько десятилетий.

Узнать больше

На этом сайте

Деятельность

Гальваника — это то, с чем можно легко поэкспериментировать в школе или (с помощью взрослого) дома. Вот некоторые сайты, которые вы можете безопасно исследовать:

Видео

• Гальваника — как это делается: четкое введение в теорию и практику гальваники и огромное количество повседневных вещей, для которых она используется.Также описывается, как на пластмассы можно наносить гальваническое покрытие и почему гальванику часто необходимо наносить несколькими отдельными слоями или «слоями».
• Гальваника четверти: ясно и просто объяснено в этом коротком видео от учителя химии г-на Кента.

Книги

Для читателей постарше

• Гальваника: Инженерное руководство Лоуренса Дж. Дерни (ред.). Springer, 2014. Еще один подробный справочник, в основном предназначенный для людей, работающих в индустрии обработки металлов.
• Гальваника: основные принципы, процессы и практика Нассера Канани. Elsevier, 2004. Подробное введение для студентов-химиков, а также производителей.
• Современное гальваническое покрытие Мордехая Шлезингера, Милана Пауновича (ред.). Wiley, 2011. Огромное и подробное руководство с главами по гальванике всех распространенных металлов, включая медь, никель, золото и олово; плюс освещение электроосаждения, полупроводников, органических пленок и многих других тем.
• Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! Ричард П.Фейнман. Vintage, 1992. Глава под названием «Главный химик-исследователь корпорации MetaPlast Corporation» (стр. 41 моего издания) представляет собой короткий, но забавный анекдот о гальванических пластиках, первым из которых, как оказалось, был Фейнман.

Для младших читателей

Они лучше всего подходят для детей 9–12 лет, но эксперименты можно адаптировать для детей старшего и младшего возраста.

• Химия для каждого ребенка: 101 простой эксперимент, который действительно работает, Дженис ВанКлив. Джосси-Басс, 2010.Очень хорошее практическое введение в химию (с добавлением немного физики и биологии, если это необходимо). Первоначально опубликовано в 1989 году, но не менее актуально сегодня. Мероприятие 43 (Зеленые пенни) — это пример металлизации.
• Пошаговые научные эксперименты в химии Дженис ВанКлив. Розен, 2013. Более новая и короткая подборка того же автора.
• Роберт Уинстон «Это элементарно». ДК, 2007/2016. Общее введение в химию для детей в возрасте 8–10 лет, посвященное элементам.

Статьи

Современная обшивка

Исторические статьи из архивов

Патенты

Для получения более подробной технической информации их стоит просмотреть:

• Патент США 6527920: устройство для гальваники меди, Стивен Т. Майер и др., Novellus Systems, Inc., 4 марта 2003 г. Подробное описание типа процессов гальваники, используемых при изготовлении интегральных схем.
• Патент США 4 039 714: процесс гальваники меди, Ютака Окинака, AT&T Bell Laboratories.4 сентября 1984 г. Описывается типичная современная ванна для меднения.
• Патент США 4 039 714: Предварительная обработка пластических материалов для металлизации, автор — Иржи Рубаль и Иоахим Корпиун. 2 августа 1977 года. Здесь подробно рассказывается о том, как поверхность пластика может быть подготовлена ​​к гальванике.

Медное покрытие | Спектрметаллфиниш

Медь для гальваники — это металл, на который чаще всего наносят гальваническое покрытие, кроме никелирования. Причина популярности меднения заключается в том, что меднение или, что обычно называют медным покрытием, является отличным грунтовочным покрытием для последующего нанесения металлического покрытия.Медное покрытие служит хорошим металлом для покрытия дефектов подложки, таких как осколки, ямки и другие дефекты, вызванные литьем под давлением свинца или цинка. полировка или полировка меди, которые очень легко сделать, улучшают ее способность служить отличным субстратом. Медь может обеспечить легкий, ровный и светлый субстрат. Кроме того, медь относится к числу менее дорогих металлов, и ее предложение стабильно. Большее выравнивание или толщину покрытия можно получить из меднения по цене гальванического металла, чем из любого другого гальванизированного металла.

Медное покрытие не только служит базовым слоем для других процессов гальваники, но также обычно используется в качестве отдельного металлического покрытия. Яркое или декоративное медное покрытие обеспечивает коррозионно-стойкую поверхность для таких применений, как покрытие стальной проволоки и литье под давлением цинка. Он также часто используется в электронной промышленности для изготовления непроводящих проводников, а также на печатных платах и ​​других электронных устройствах.

Spectrum Metal Finishing предлагает услуги по медному покрытию как стоек, так и цилиндров различных размеров и спецификаций.Spectrum использует кислотную медную ванну, которая обеспечивает блестящее или декоративное покрытие медью поверх блестящего никелевого покрытия. Кроме того, Spectrum также использует ванну для меднения, которая предназначена для обеспечения основного слоя перед добавлением дополнительных слоев золотого покрытия, серебряного покрытия, никелирования, черного никелирования, латунного покрытия, химического никелирования и нашей экологически чистой хромовой альтернативы. .

Чтобы получить дополнительную информацию об услугах Spectrum по медному покрытию, отправьте детали вашего запроса, используя эту форму.Пожалуйста, включите подробную информацию о вашем продукте, такую ​​как размер и форма продукта, применение продукта, требуемая отделка, подложка или основной материал, из которого изготовлен продукт, годовое количество и любую другую информацию, которая поможет нам предоставить точную цитату. На все запросы будет дан ответ в течение 24 часов с момента получения.

.