היכרות קצרה עם ציפוי האלקטרופול המתקדם בפיתוח עצמי
ציפוי מרוכב הוא סוג חדש של ציפוי אלקטרוניקה שפותח בשנות ה-20, והפטנט הראשון הופיע רק בשנת 1949. זהו קומפוזיט היהלומים של סימוס האמריקאי (סימוס) תוך שימוש בשצף יהלומים וניקל לייצור כלי חיתוך. טכנולוגיית ציפוי. מאז, ציפוי מרוכב זכה לתשומת לבם של טכנאי ציפוי אלקטרוני במדינות שונות, והמחקר והפיתוח היו פעילים מאוד. כיום, זה הפך לענף חשוב מאוד של טכנולוגיית ציפוי אלקטרוניקה.
המאפיין של ציפוי מרוכב הוא הפקדת חלקיקים בעלי פונקציונליות שונות לתוך שכבת הציפוי כמטריקס לקבלת שכבת הציפוי עם הפונקציות האופייניות של החלקיקים. החלקיקים השונים בהם נעשה שימוש, ישנם ציפוי עמיד בפני שחיקה, ציפוי נגד חיכוך, ציפוי חיתוך בעל קשיות גבוהה, ציפוי ניאון, ציפוי מרוכב חומרים מיוחד, ציפוי ננו-מרוכב וכו'.
כמעט כל סוגי הציפוי יכולים לשמש כאמבט הבסיס לציפוי מרוכב, כולל ציפוי מתכת בודד וציפוי סגסוגת. עם זאת, אמבטיות הבסיס הנפוצות לציפוי מרוכב הן לרוב ציפוי ניקל. לאחרונה קיימים גם ציפויים מרוכבים המבוססים על ציפוי אבץ וסגסוגת לייצור בפועל.
בימים הראשונים, חלקיקים מרוכבים היו בעיקר חומרים עמידים בפני שחיקה, כמו סיליקון קרביד, אלומינה וכו', וכעת הם מפותחים לציפויים מרוכבים בעלי מספר פונקציות. במיוחד מאז הופעת המושג ננומטרים, הופיעו מעת לעת ציפויים מרוכבים הנקראים חומרים ננו מרוכבים. זה המקום שבו יש לציפויים מרוכבים פוטנציאל גדול.
2. עקרון של ציפוי מרוכב
ציפוי מרוכב, המכונה גם ציפוי חיפוי וציפוי שיבוץ, הוא תהליך חדש לציפוי חלקיקים מוצקים בציפוי מתכת לשיפור ביצועי הציפוי. בהתאם למאפיינים של החלקיקים המוצקים המצופים, מיוצרים ציפויים מרוכבים בעלי פונקציות שונות.
בתהליך של מחקר שיתוף של שיקוע אלקטרופוליט, רנקסין הציע שלושה מנגנוני שיקוע משותף, כלומר שיקוע משותף מכני, שיתוף שיקוע אלקטרופורטי ושיתוף ספיחה. כיום, תיאוריית הספיחה הדו-שלבית שהוצעה על ידי NGuglielmi ב-1972 מקובלת בדרך כלל. המודל שמציע Guglielmi מאמין כי פני החלקיקים בתמיסת הציפוי מוקפים ביונים. לאחר שהגיעו לפני השטח של הקתודה, הם נספגים תחילה באופן רופף (נספג חלש) על פני הקתודה. זוהי ספיחה פיזית ותהליך הפיך. החלקיקים נכנסים בהדרגה לפני השטח של הקתודה ואז נקברים על ידי המתכת שהופקדה.
הטיפול המתמטי של שלב הספיחה החלש במודל זה לובש צורה של איזותרמית הספיחה של Langmuir. לשלב הספיחה החזקה, נחשב שקצב הספיגה החזק של החלקיקים קשור לכיסוי הספיחה החלשה והשדה החשמלי בממשק שבין האלקטרודה לתמיסה. כמה מחקרים על תהליך השקיעה המשותפת של ציפויי מרוכבים עמידים בפני שחיקה של ניקל-יהלום מראים שמנגנון השקיעה המשותפת של ניקל-יהלום תואם את מודל הספיחה הדו-שלבי של Guglielmi, ושלב בקרת המהירות הוא שלב ספיחה חזק. עד כה, אלקטרודפוזיציה מרוכבת, כמו טכנולוגיות חדשות וטכנולוגיות חדשות אחרות, היא הרבה לפני התיאוריה בפועל, והמחקר על המנגנון שלה מתפתח כל הזמן.
3. תוספים עבור ציפוי מרוכב
ציפוי המטריצה של ציפוי מרוכב יכול להשתמש לעתים קרובות בסדרת התוספים המקורית של ציפוי מסוג זה, כגון ציפוי מרוכב עם ציפוי ניקל כמנשא, וניתן להשתמש בחומר מבהיר ציפוי ניקל בעל מתח נמוך. עם זאת, על פי העיקרון של ציפוי מרוכב, אלקטרופוליט מרוכב עצמו צריך גם להשתמש בתוספים מסוימים כדי לקדם את ההשקעה המשותפת של מרוכבים וחלקיקים. תוספים אלה כוללים מתאמי ביצועים חשמליים של חלקיקים, פעילי שטח, נוגדי חמצון, מייצבים וכו' בהתאם לתפקודם.
(1). מתאם טעינה
מכיוון שהשקעת חלקיקים משותפת והציפוי תחת פעולת שדה חשמלי היא תהליך חשוב של ציפוי מרוכב, הפיכת החלקיקים למטען חיובי מועילה לתצהיר המשותף, אך רוב החלקיקים הם ניטרליים מבחינה חשמלית וצריכים להיות מטופלים כדי לגרום למשטח לספוג חלקיקים בעלי מטען חיובי. כמה יוני מתכת כגון Ti plus, Rb plus וכו' יכולים להיספג על פני השטח של אלומינה ליצירת חלקיקים בעלי מטען חיובי, מה שמועיל להשקעת שיתוף עם הציפוי. מלחים מורכבים מסוימים ותרכובות מקרומולקולריות יש גם את הפונקציה של התאמת מטען של חלקיקים. על מנת לשלב באופן מלא את אנרגיית פני השטח של החלקיקים עם התרכובות המקבילות, ציפוי מרוכב מחייב את החלקיקים המוספים לתמיסת הציפוי לעבור טיפול פני השטח, בדומה להסרת שומנים והפעלת פני השטח בתהליך האלקטרוניקה, על מנת להשיג שיתוף חיובי. -תַצהִיר. תכונות חשמליות.
(2). חומר פעיל שטח
בציפוי המרוכב עם סיליקון קרביד כחלקיקים מרוכבים, מתווסף חומר פעיל fluorocarbon כדי להקל על השקעת חלקיקים משותפת. לכן, חלק מחומרי השטח הם גם גורמים פוטנציאליים. אבל חומר השטח פועל גם כחומר מפזר, וזה חשוב גם לפיזור אחיד של החלקיקים באמבטיה. ישנם גם חומרים פעילי שטח בעלי מאפיינים פוטנציאליים ברורים ובעלי השפעה ברורה בפוטנציאל מסוים, המועיל לציפוי המרוכב של מבנה השיפוע.