Come ricoprire il platino sul titanio?

Processo di placcatura del platino sul substrato di titanio

Il processo di elettroplazione del platino sul titanio prevede le seguenti fasi:
Pretrattamento del substrato di titanio → Elettrocleaning → Risciacquo dell'acqua → Attivazione → Risciacquo dell'acqua distillata → Elettroplando a pennello di platino → Ritaglio d'acqua distillato → Essiccazione.

 

1. Pretrattamento del substrato di titanio

 

Attualmente, esistono vari tipi di soluzioni di placcatura in platino che possono essere utilizzate su molti substrati. Tuttavia, la placcatura del platino sul titanio è impegnativo perché il titanio è altamente incline alla passione. Il film passivo in superficie impedisce un forte legame tra il rivestimento e il substrato, rendendo difficile ottenere uno strato di platino ben curato. Pertanto, è necessario un pretrattamento per rimuovere il film passivo e formare un film attivo di idruro di titanio (tih₂). Questo strato di idruro forma legami quasi-metallici sia con il substrato di titanio che con il rivestimento in platino, garantendo una buona adesione.

 

Processo di incisione

 

Lo scopo dell'attacco è rimuovere il film passivo sulla superficie del titanio. Questo viene in genere fatto utilizzando un sistema di acido acido nitrico-idrofluorico ad alta concentrazione a temperatura ambiente per 5-10 minuti.

 

Processo di attivazione

 

Lo scopo dell'attivazione è generare un film attivo sulla superficie del titanio. Dopo l'attivazione, la superficie del titanio forma uno strato di idruro di titanio (TIH₂), che appare grigio-nero. A causa delle bande di energia sovrapposte tra il substrato in titanio, il rivestimento di Tih₂ e il platino, si formano legami quasi-metallici, garantendo una forte adesione. Solo dopo l'attivazione del foglio di titanio può essere immerso nella soluzione di placcatura per la deposizione di platino.

 

2. Processo di elettroplazione

 

Elettroplaggio acquoso

 

L'elettroplaggio acquoso del platino è il metodo più utilizzato. Le soluzioni di placcatura possono essere classificate in tipi acidi e alcalini.

Le soluzioni di placcatura alcalina in platino includono:

 

Soluzione di placcatura a P-salt (dinitrodiammina platinum come sale principale)

Soluzione di placcatura fortemente alcalina a base di esaidrossiplatinato di potassio

Le soluzioni di placcatura in platino acido includono:

Soluzione di placcatura a base di platino a base di acido solfamico

DNS (dinitrosulfatoplatin) Soluzione di placcatura solfato

 

(1) soluzione di placcatura a base di acido solfamico

 

Questa soluzione produce strati di platino luminosi e spessi con cristallizzazione fine a causa dell'effetto complesso dell'acido solfamico, che migliora la polarizzazione del catodo.

 

(2) Soluzione di placcatura DNS (fortemente acida)

 

Questa soluzione consente depositi di platino luminosi e spessi a temperature più basse. Poiché non viene rilasciato gas durante la placcatura, il rischio di fori o porosità è ridotto al minimo. Tuttavia, l'attuale efficienza è bassa e la preparazione di dinitrosulfatoplatinato è più complessa del salto P.

 

Elettroplaggio di sale fuso

 

La placcatura del platino di sale fuso iniziò negli anni '30. In un bagno di cianuro fuso, il film passivo sui metalli refrattari può essere sciolto e poiché l'elettrolita è privo di ossigeno, il rivestimento aderisce fortemente. Il deposito risultante è duttile e senza stress.

Preparazione degli elettroliti:

Una miscela di NACN al 53% e 47% KCN è pre-felta in un crogiolo ceramico.

Quando la temperatura supera il punto di fusione di 50 gradi (~ 550 gradi), vengono inseriti due elettrodi di platino e iniziano l'elettrolisi.

Una volta che la concentrazione di ioni di platino raggiunge ~ 0. 3%, la placcatura può iniziare.

Condizioni operative:

Densità di corrente catodica: 30–300 A/M²

Efficienza attuale: 65-98%

È richiesta la protezione del gas di argon se non durante lo scioglimento.

Questo metodo produce rivestimenti in platino spessi, luminosi e senza stress, ma il processo è complesso, pericoloso ecologico e costoso, che lo rende inadatto per applicazioni su larga scala.

 

Brush placting

 

La placcatura a pennello ha avuto origine in Europa nel 1899 come metodo di placcatura di riparazione off-tank. Inizialmente, un anodo avvolto in cotone è stato immerso in soluzione di placcatura e sfregato su aree difettose per depositare uno strato di riparazione. La placcatura a pennello precoce era lenta, aveva una scarsa adesione e produceva rivestimenti sottili. Tuttavia, dopo decenni di sviluppo con penne di placcatura specializzate, alimentatori controllati da Ampere-ora e placcatura di soluzioni di placcatura ad alta concentrazione sono diventati un metodo di deposizione elettrochimica ampiamente adottata.

Vantaggi della placcatura a pennello:

Alta concentrazione di ioni metallici → tasso di deposizione rapida (5-15 volte più veloce della placcatura convenzionale).

Basso abbraccito idrogeno, alta durezza, bassa porosità, spessore controllabile → di solito non richiede post-lavorazione.

Attrezzatura semplice, funzionamento facile, applicabilità in loco → Ideale per riparare parti usurate o di grandi dimensioni.

A causa di questi vantaggi, la placcatura a spazzole viene utilizzata principalmente per le applicazioni di riparazione piuttosto che per la placcatura decorativa.