Umicore Electroplating li Almanya anodes elektrolîtîk germahiya bilind bikar tîne.Di vê pêvajoyê de, platîn li ser materyalên bingehîn ên wekî titanium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, pola zengarnegir û aligirên nîkelê di hemamek xwêya şilandî de li 550 °C di bin argon de tê razandin.
Figure 2: Anodek platîn/tîtanyûmê elektroplated germahiya bilind di demek dirêj de şeklê xwe diparêze.
Figure 3: Mesh Pt/Ti anode berfirehkirî.Tora metalê ya berfireh veguheztina elektrolîtê ya çêtirîn peyda dike.Dûrahiya di navbera pêkhateyên anode û katodê de dikare were kêm kirin û dendika heyî zêde bibe.Encam: di demek kêmtir de kalîteya çêtir.
Wêne 4: Firehiya tevna li ser anoda tevna metal a berfirehkirî dikare were sererast kirin.Mesh gera elektrolîtê zêde dike û baştir rakirina gazê peyda dike.
Lead li seranserê cîhanê ji nêz ve tê şopandin.Li Dewletên Yekbûyî, rayedarên tenduristiyê û cîhên kar li ser hişyariyên xwe ne.Tevî ezmûna salan a pargîdaniyên elektroplating di danûstandina bi materyalên xeternak re, metal her ku diçe bêtir û bêtir rexneyî tê dîtin.
Mînakî, her kesê ku li Dewletên Yekbûyî anodes bikar tîne divê bi Tomara Serbestberdana Kîmyewî ya Toksîkî ya Federal a EPA-yê re qeyd bike.Ger pargîdaniyek elektrîkê salê tenê bi qasî 29 kg lîberê çêdike, dîsa jî qeydkirin hewce ye.
Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku li Dewletên Yekbûyî li alternatîfek bigerin.Ne tenê nebata paşîna kromê ya hişk a anodê di nihêrîna pêşîn de erzan xuya dike, di heman demê de gelek dezawantaj jî hene:
Anodên îstîqrar ên dimensîyonî alternatîfek balkêş in ji bo lêkirina kromê ya hişk (binêre Fig. 2) bi rûyek platîn li ser titanium an niobium wekî substrate.
Anodên pêçandî yên platinum li ser rûkala kromê ya hişk gelek avantajên peyda dikin.Di nav wan de feydeyên jêrîn hene:
Ji bo encamên îdeal, anodê bi sêwirana beşa ku tê xêzkirin veguhezînin.Ev gengaz dike ku meriv anodên bi pîvanên domdar (plak, silindir, T-şikil û U-teşe) werbigire, di heman demê de anodê sereke bi gelemperî pelên standard an çîp in.
Anodên Pt/Ti û Pt/Nb xwedan rûberên girtî nînin, lêbelê pelên metal ên berfirehkirî yên bi mezinahiya tevna guherbar in.Ev dibe sedema belavkirina enerjiyê ya baş, zeviyên elektrîkê dikarin di nav û dora torê de bixebitin (binêre Fig. 3).
Ji ber vê yekê, dûrahiya di navbera wan de piçûktir dibeanodeû katod, dendika herikîna pêlê bilindtir e.Qat dikarin zûtir werin sepandin: hilber zêde dibe.Bikaranîna torên bi rûberek mezin a bandorker dikare şertên veqetandinê bi girîngî baştir bike.
Bi tevlihevkirina platîn û titanium re aramiya pîvanê dikare were bidestxistin.Her du metal pîvanên çêtirîn ji bo lêkirina kromê hişk peyda dikin.Berxwedana platîn pir kêm e, tenê 0,107 Ohm×mm2 / m.Nirxa lîberê hema hema du caran ji ya lead (0,208 ohm×mm2/m) ye.Tîtanyûm xwedan berxwedana korozyonê ya hêja ye, di heman demê de ev jêhatîbûn di hebûna halîdan de kêm dibe.Mînakî, voltaja hilweşîna tîtaniumê di elektrolîtên ku klorîd hene ji 10 heta 15 V diguhere, bi pH ve girêdayî ye.Ev ji ya niobium (35 heta 50 V) û tantalum (70 heta 100 V) pir girîng e.
Tîtanium di warê berxwedana korozyonê de di asîdên bihêz ên wekî asîdên sulfurîk, nîtrîk, hîdrofluorîk, oxalic û metansulfonîk de kêmasiyên xwe hene.Lebê,titaniumji ber makîne û bihayê xwe hîn jî bijarek baş e.
Rakirina qatek platîn li ser substratek titanyumê çêtirîn bi elektrokîmyayî bi elektrolîza germahiya bilind (HTE) di xwêyên şilandî de tête kirin.Pêvajoya HTE ya sofîstîke pêçeka rast misoger dike: di hemamek şilandî ya 550°C de ku ji tevliheviya potassium û siyanîdên sodyûmê ku bi qasî 1% heya 3% platîn tê de hatî çêkirin, metalê hêja bi elektrokîmyayî li ser titanium tê razandin.Substrate di pergalek girtî de bi argon ve hatî girtin, û serşokê xwê jî di nav qurmek ducar de ye.Rêjeyên ji 1 heta 5 A/dm2 rêjeyek îzolasyonê ji 10 heta 50 mîkronan di saetê de bi tansiyona pêçekê ji 0,5 heya 2 V peyda dikin.
Anodên platînkirî yên ku pêvajoya HTE bikar tînin, ji anodên ku bi elektrolîta avî hatine pêçandin pir bi pêş ketine.Paqijiya pêlavên platînumê yên ji xwêya şilandî bi kêmî ve %99,9 e, ku ji ya qatên platîn ên ku ji çareseriyên avî hatine razandin bi girîngî bilindtir e.Bi tansiyona hindiktirîn a hundurîn ve guheztin, adhesion û berxwedana korozyonê bi girîngî çêtir kirin.
Dema ku meriv xweşbînkirina sêwirana anodê difikire, ya herî girîng xweşbînkirina avahiya piştgirî û dabînkirina hêza anode ye.Çareseriya çêtirîn ev e ku meriv pêlava tîtaniumê li ser navika sifir germ bike û ba bike.Sifir rêgezek îdeal e ku bi berxwedanek tenê ji% 9-ê ya alloyên Pb/Sn-ê ye.Dabînkirina hêzê ya CuTi tenê li ser anodê windahiyên kêmtirîn hêzê peyda dike, ji ber vê yekê belavkirina qalindahiya qatê li ser civîna katodê yek e.
Bandorek erênî ya din jî ew e ku kêm germ tê hilberandin.Pêdiviyên sarbûnê kêm dibin û cilê platîn li ser anode kêm dibe.Kişandina tîtaniumê ya dijî-korozyonê bingeha sifir diparêze.Dema ku metala berfireh ji nû ve dakêşin, tenê çarçove û / an dabînkirina hêzê paqij bikin û amade bikin.Ew dikarin gelek caran ji nû ve werin bikar anîn.
Bi şopandina van rêwerzên sêwiranê, hûn dikarin modelên Pt/Ti an Pt/Nb bikar bînin da ku "anodên îdeal" ji bo lêkirina kromê hişk biafirînin.Modelên bi domdarî di qonaxa veberhênanê de ji anodê sereke bêtir lêçûn in.Lêbelê, dema ku lêçûn bi hûrgulî tête hesibandin, modelek titaniumê-platînumkirî dikare bibe alternatîfek balkêş ji bo lêkirina kromê hişk.
Ev ji ber vekolînek berfireh û bikêrhatî ya lêçûna giştî ya anodesên kevneşopî û platîn e.
Heşt anodên alema lîberê (1700 mm dirêj û 40 mm bi dirêjahî) ku ji PbSn7 hatine çêkirin, bi anodên Pt/Ti yên bi pîvana guncav ji bo lêkirina kromê ya perçeyên cylindrîk hatine berhev kirin.Hilberîna heşt anodê serpê bi qasî 1,400 euro (1,471 dolarê Amerîkî) lêçûn, ku di nihêrîna pêşîn de erzan xuya dike.Veberhênana ku ji bo pêşvebirina anodên Pt/Ti yên hewce hewce dike pir zêde ye.Buhayê kirîna destpêkê li dora 7,000 euro ye.Pêlên platîn bi taybetî biha ne.Tenê 45% ji vê mîqdarê tenê metalên hêja yên paqij pêk tê.Ji bo her heşt anodan 11,3 g metalê giranbiha hewce dike ku 2,5 mîkrom stûriya platinumê.Bi bihayê gramek 35 euro, ev bi 3160 euro re têkildar e.
Digel ku anodes rêber dibe ku wekî bijareya çêtirîn xuya bikin, ev dikare bi teftîşek nêzîktir zû biguhezîne.Tenê piştî sê salan, lêçûna giştî ya anodek pêşeng ji modela Pt / Ti pirtir e.Di mînakek hesabkirina muhafezekar de, dendika herikîna serîlêdanê ya tîpîk 40 A/dm2 bihesibînin.Wekî encamek, herikîna hêzê li rûberek anode ya diyarkirî ya 168 dm2 bû 6720 amper di 6700 demjimêrên xebatê de ji bo sê salan.Ev bi qasî 220 rojên xebatê ji 10 demjimêrên xebatê yên salê ye.Her ku platîn di nav çareseriyê de oksîde dibe, qalindahiya qata platîn hêdî hêdî kêm dibe.Di nimûneyê de, ev 2 gram di mîlyon amp-saetan de tête hesibandin.
Gelek sedem ji bo berjewendiya lêçûnê ya Pt / Ti li ser anodes rêber hene.Wekî din, kêmkirina xerckirina elektrîkê (biha 0,14 EUR/kWh kêm 14,800 kWh/sal) salê bi qasî 2,000 EUR mesref dike.Wekî din, êdî hewcedarî lêçûnek salane ya bi qasî 500 Euro ji bo avêtina lûleya kromatê ya sereke, û her weha 1000 euro ji bo domandin û dema hilberandinê - hesabên pir muhafezekar tune ye.
Mesrefa giştî ya anodes ser sê salan 14,400 € (15,130 $) bû.Mesrefa anodes Pt/Ti 12,020 euro ye, tevî vesazkirinê.Tewra bêyî ku lêçûnên lênihêrînê û dema hilweşandina hilberînê (salê 1000 euro) were hesibandin, piştî sê salan tê gihîştina xala betlaneyê.Ji vê gavê û pê ve, valahiya di navbera wan de di berjewendiya Pt/Ti anode de hê bêtir zêde dibe.
Pir pîşesazî ji feydeyên cihêreng ên anodên elektrolîtîk ên bi germahiya bilind ên platîn digirin sûd werdigirin.Hilberînerên ronahiyê, nîvconductor û panelê, otomotîv, hîdrolîk, maden, avjenî û hewzên avjeniyê xwe dispêrin van teknolojiyên xêzkirinê.Bê guman dê di pêşerojê de bêtir serîlêdan werin pêşve xistin, ji ber ku lêçûnên domdar û ramanên jîngehê fikarên demdirêj in.Wekî encamek, rêber dikare bi çavdêriya zêde re rû bi rû bimîne.
Gotara orîjînal bi almanî di Annual Surface Technology (Vol. 71, 2015) de ku ji hêla Prof.Ji hêla Eugen G. Leuze Verlag, Bad Saulgau / Almanya.
Di piraniya operasyonên qedandina metalê de, maskekirin tê bikar anîn, ku tenê hin deverên rûbera perçeyê divê bêne pêvajo kirin.Di şûna wê de, maskekirin dikare li ser rûyên ku dermankirin ne hewce ye an jî divê jê were dûr xistin were bikar anîn.Ev gotar gelek aliyên maskkirina qedandina metalê vedihewîne, di nav de serîlêdan, teknîk, û cûrbecûr maskeyên ku têne bikar anîn.