1. Tipus d’electrolits i quins són els diferents impactes?
Sistemes àcids: la concentració elevada d’ions de zinc i la migració ràpida d’ions els fan adequats per a la deposició d’alta densitat de corrent, obtenint fàcilment cristalls uniformes i fins (facilitant l’eliminació dels espanyols).
Sistemes alcalins: els ions de zinc existeixen en un estat complexat, donant lloc a taxes de migració lentes i cristalls relativament gruixuts adequats per a baixes densitats de corrent.
En la producció real, els sistemes àcids s'han convertit en el corrent principal a causa de la seva "alta eficiència de corrent i la cristal·lització fàcilment controlada". Els sistemes de clorur o sulfats són especialment populars a les indústries d'automòbils i electrodomèstics.
2. Què és el "motor principal" del control de la cristal·lització electrogalvanitzant?
GLIGHENERS: La clau d’un recobriment “lliure de guspira”.
Principalment compostos per derivats de benzil acetona, o-clorobenzaldehid i polietilenglicol, treballen per: adsorbint preferentment en llocs actius de creixement del gra, evitant que la deposició de zinc allà i forçant els nuclis a créixer en zones no adsorbides, inhibint així la formació de grana de botes.
També redueixen la precipitació de zinc sobrepotencial, promovent la formació simultània de més nuclis i, finalment, formant cristalls fins a nanoescala.
La concentració de brillantor ha de ser controlada amb precisió. Una concentració massa elevada pot provocar recobriments trencadissos, mentre que una concentració massa baixa pot donar lloc a una brillantor insuficient i la formació de petits espanyols.
Agents d’anivellament: elimineu les irregularitats de la superfície microscòpica.
Majoritàriament compostos que contenen sofre, adsorbeixen més fortament en zones d’alta densitat de corrent, inhibint la deposició de zinc allà mentre permeten una deposició normal en zones de baixa densitat de corrent, suavitzant en última instància la superfície. Els agents d’anivellament poden eliminar la desnivell de cristal·lització localitzada causada per rascades i enganxar -se al substrat, impedint indirectament la “punyeta localitzada” que es forma a causa de la desnivell de la superfície. Agents de desplaçament: assegureu la deposició uniforme. Per exemple, NH₄CL en sistemes de clorur o EDTA en sistemes alcalins milloren la conductivitat dels electròlits i la uniformitat de migració d’ions, evitant així un abundament de cristall a les vores i les cantonades de la tira a causa de la concentració de corrent.
3. Com regulen els paràmetres actuals de nucleació i creixement?
La densitat de corrent està positivament correlacionada amb el nombre de nuclis formats:
Densitat de corrent baixa: la taxa de reducció de ions de zinc és lenta, donant lloc a un nombre reduït de nuclis. Els grans existents tenen molt temps per créixer, donant lloc a la formació de cristalls gruixuts.
Alta densitat de corrent: la taxa de reducció és ràpida i un gran nombre d’ions de zinc adquireixen simultàniament electrons a la superfície del càtode, formant instantàniament nuclis densos. D’aquesta manera s’evita el creixement del gra i, finalment, es tradueix en un recobriment de gra fi lliure d’espanyols.
En la producció real, es combina l’ajust del gruix del substrat per assegurar l’eficiència de la deposició, evitant la “cremada de vora” causada per un gran corrent.
Tipus actual: afecta la uniformitat de la cristal·lització.
DC: El mètode tradicional és propens a la distribució de corrent desigual a causa de la resistència als electròlits, que requereix l’ús d’un dispersant per compensar.
Corrent polsat: Alternant entre corrents i fora, els ions de zinc a l'electròlit es difonen a zones de baixa concentració quan el corrent està desactivat, reduint la polarització de la concentració, aconseguint una distribució de corrent més uniforme i donant lloc a cristalls més fins.
4. Com regula la temperatura de la difusió d’ions i l’activitat additiva?
Eficiència de difusió iònica: l’augment de la temperatura redueix la viscositat dels electròlits, l’acceleració de la migració d’ions de zinc i la reducció de la cristal·lització desigual causada per un subministrament d’ions insuficient.
Estabilitat additiva: els additius orgànics solen ser sensibles a la calor. Les temperatures excessivament altes poden fer que es descomponguin, perdent les seves propietats d’adsorció i donant lloc a l’enfonsament dels cristalls. Les temperatures excessivament baixes poden comportar una adsorció additiva excessiva, causant potencialment la fosca i un augment de la britenitat en el recobriment.
Per tant, l’electrogalvanització es realitza normalment a una temperatura entre 20 i 60 graus per equilibrar la difusió d’ions i l’activitat additiva.
5. Com afecta l’estat del substrat la nucleació?
Rugositat superficial: com més suau sigui la superfície del substrat, més distribuïa uniformement els "llocs actius" per a l'adsorció d'ions de zinc, donant lloc a una nucleació més densa. Les rascades i les fosses a la superfície poden provocar fàcilment una acumulació d’ions de zinc en zones empotrades, donant lloc a cristalls gruixuts localitzats. Per tant, abans de xapar, la superfície s’hauria d’optimitzar a través de l’escabetx i el rodatge en fred.
Neteja de superfície: l’oli, l’escala i l’oxidació a la superfície del substrat poden dificultar el contacte directe entre els ions de zinc i el càtode, evitant la nucleació localitzada. Les zones descobertes també poden conduir a una "cristal·lització anormal" durant la posterior deposició a causa de la concentració actual. Per tant, abans de xapar, la neteja alcalina, el escabetx i el desgreixament electrolític són necessaris per garantir una superfície lliure d’impureses.