Giới thiệu về mạ điện

Mạ điện đang là một công nghệ được áp dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp hiện nay. Quy trình và ý nghĩa của mạ điện được nhiều người quan tâm. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn quy trình mạ điện chuẩn nhất hiện nay.

Khám phá mạ điện

Mạ điện là một quy trình điện phân, trong đó, kim loại hoặc anion sẽ được hòa tan hoặc phóng điện tại anot. Quá trình mạ điện chủ yếu diễn ra tại catot, nơi các nguyên tử kim loại kết tủa lên bề mặt cần mạ.

Quy trình mạ điện

Điều kiện tạo lớp mạ điện

• Tại anot, kim loại sẽ được hòa tan theo quá trình: M – ne → Mn+
• Tại catot, cation sẽ phóng điện để hình thành kim loại mạ: Mn+ + ne → M

Quy trình hình thành tinh thể

Quá trình mạ điện hình thành thông qua một loạt các bước liên tiếp như: quá trình khuếch tán từ cation đi vào bề mặt catot, quá trình phóng điện khi các điện tử chuyển vào vành hóa trị của cation và biến nó thành nguyên tử kim loại trung hòa.

Các nguyên tử kim loại này có thể hình thành mầm tinh thể mới hoặc tham gia vào quá trình phát triển của mầm tinh thể đã có từ trước.

Điều kiện hình thành tinh thể

Trong điều kiện điện kết tủa kim loại trong dung dịch, tốc độ tạo mầm tinh thể phụ thuộc vào tỷ lệ giữa mật độ dòng điện catot (Dc) và mật độ dòng trao đổi (i0):

β = Dc / i0

Theo phương trình Tafel, điện thế phân cực (η) có thể được tính theo công thức:

η = a + b.log Dc

Thành phần chất điện giải

Chất điện giải thường được sử dụng trong quá trình mạ điện là dung dịch nước muối đơn và muối phức.

Dung dịch muối đơn khi tan trong nước phân ly hoàn toàn thành các ion tự do. Lớp mạ hình thành từ dung dịch này thường không đều và thô hơn do phân cực nồng độ và phân cực hóa học không đáng kể.

Dung dịch muối đơn có hiệu suất dòng điện cao, đặc biệt khi có nồng độ dòng cao hơn. Loại dung dịch này thích hợp để mạ các chi tiết đơn giản như tấm hoặc hộp.

Dung dịch muối phức được tạo thành bằng cách pha dung dịch từ các hợp chất và ion kim loại, tạo thành ion phức. Trong dung dịch này, hoạt tính của ion kim loại giảm đáng kể, dẫn đến sự chuyển dịch điện thế tiêu chuẩn về mặt âm nhiều hơn.

Quy trình gia công bề mặt kim loại trước khi mạ

Để đảm bảo bề mặt mạ điện đẹp và bền, quy trình gia công bề mặt trước khi mạ là cần thiết:

Gia công cơ học

Gia công cơ học được thực hiện để đảm bảo bề mặt mục tiêu có độ bóng nhẵn và vân đồng đều. Điều này giúp lớp mạ bám chắc, đẹp hơn. Có nhiều cách để thực hiện gia công cơ học như mài, đánh bóng hay quay xóc cho các chi tiết nhỏ.

Tẩy dầu mỡ

Sau nhiều giai đoạn sản xuất, bề mặt kim loại thường bị dính mỡ dầu. Dầu mỡ này khiến bề mặt trở nên không thể tiếp xúc với dung dịch mạ. Có nhiều cách để tẩy dầu mỡ như sử dụng các dung môi hữu cơ như tricloetylen (C2HCl3), tetracloetylen (C2Cl4) hoặc cacbontetraclorua (CCl4).

Tẩy gỉ

Trên bề mặt kim loại thường có một lớp oxi hóa dày gọi là gỉ sắt. Để loại bỏ gỉ, công nhân sẽ sử dụng dung dịch axit sunfuric (H2SO4) hoặc axit clohydric (HCl).

Nếu bạn quan tâm đến quy trình mạ điện hoặc có bất kỳ câu hỏi nào, hãy liên hệ với Việt Nhất để được tư vấn thêm trên hefc.edu.vn.