Xi Mạ Đồng: Cách thức hoạt động và các ứng dụng phổ biến của nó

Mềm mại, dễ uốn, dẫn điện tốt, chống ăn mòn là một lựa chọn hoàn hảo cho nhiều ứng dụng.

Mặc dù đồng rất tuyệt, nhưng vật liệu này không phù hợp cho các ứng dụng mà bạn cần độ bền cùng với những gì đồng mang lại.

Đối với những trường hợp như vậy, Mạ đồng Bóng có thể là một giải pháp lý tưởng.

Lớp bên ngoài sẽ cung cấp các thuộc tính tương tự mà bạn có thể cần cho ứng dụng

trong khi lớp lõi có thể cung cấp cho bạn độ bền hoặc bất kỳ thuộc tính cơ học nào khác mà bạn có thể cần.

Vì vậy, làm thế nào để bắt đầu với công nghệ mạ đồng, và các yêu cầu phức tạp của quy trình là gì.

Bài viết này sẽ xem xét chi tiết về mạ đồng và thảo luận về các ứng dụng phổ biến của quy trình.

Bạn đang có các nhu cầu về lớp mạ đồng để tiết kiệm chi phí và thời gian hãy liên hệ với chúng tôi:

Công ty xi mạ Gia Lâm Phát : Báo Giá Xi Mạ Đồng

Lợi ích của mạ điện đồng

Dưới đây là 5 lợi ích chính của việc sử dụng đồng cho quá trình điện phân.

1.Tính linh hoạt và độ bền

Một trong những tính chất cốt lõi của đồng là tính dễ uốn của nó.

Chất liệu đồng hoạt động hoàn hảo trên các bộ phận cần xử lý hậu kỳ thêm.

Bạn có thể uốn cong, xoắn hoặc thực hiện nhiều quy trình cơ học khác trên vật liệu mạ đồng và lớp bề mặt sẽ không bị bong ra.

Điều này có nghĩa là quy trình này sẽ không cản trở hoạt động của bạn và sẽ tăng tuổi thọ của bộ phận.

2.Bảo vệ chống ăn mòn tuyệt vời

Đồng ổn định về mặt hóa học và chống ăn mòn trong hầu hết các trường hợp.

Chất lượng này làm cho nó trở thành một lựa chọn hoàn hảo để mạ điện vì lớp đồng có thể bảo vệ vật liệu cơ bản dễ bị ăn mòn hơn.

Trong những điều kiện khắc nghiệt nhất, đồng thậm chí còn bị ăn mòn, nhưng đó là một lựa chọn khả thi cho nhiều ứng dụng thông thường.

3.Độ dẫn điện lớn

Đồng là một chất dẫn tuyệt vời của cả nhiệt và điện.

Đó là một trong những đặc tính xác định của nó và đó là lý do tại sao các ứng dụng của nó chủ yếu xoay quanh ngành công nghiệp điện tử.

Ngay cả khi kim loại lõi không phải là chất dẫn điện tốt, lớp đồng có thể mang lại chất lượng đó và đáp ứng các yêu cầu ứng dụng của bạn.

4.Chất lượng chống vi khuẩn tuyệt vời

Một ứng dụng phổ biến khác của các ứng dụng đồng là trong môi trường phòng thí nghiệm.

Kim loại này có khả năng tự nhiên chống lại sự tương tác với vi khuẩn hoặc bất kỳ vi sinh vật nào khác.

Điều này có nghĩa là bạn sẽ không phải trải qua quá trình khử trùng phức tạp các bề mặt hoặc hộp đựng bằng lớp lót đồng.

5.Hiệu quả chi phí

Bất chấp tất cả những phẩm chất tuyệt vời và được tìm kiếm này, đồng vẫn là một trong những kim loại dẫn điện rẻ nhất trên hành tinh.

Hơn nữa, quy trình mạ đồng với dung dịch sunfat cũng đơn giản, điều này càng làm tăng khả năng tồn tại của quy trình này.

4 ứng dụng công nghiệp chính của mạ điện đồng

Đồng xi mạ có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau vì tính chất hóa học, cơ học và điện của nó.

Dưới đây là 4 lĩnh vực công nghiệp chính mà đồng đóng vai trò không thể thiếu.

1 – Hệ thống dây điện

Phần lớn đồng được xử lý ngày nay được sử dụng cho hệ thống dây điện trên toàn cầu.

Trên thực tế, nó chiếm khoảng 60% lượng đồng sử dụng trên toàn cầu.

Tính dẫn điện tuyệt vời cùng với tính dễ uốn tự nhiên của đồng mang lại cho dây điện tính linh hoạt và khả năng truyền dẫn mà chúng cần để vận hành tối ưu.

2 – Điện tử

Cũng giống như hệ thống dây điện, các linh kiện điện tử như bảng mạch và rơle cũng sử dụng đồng

vì đây là lựa chọn vật liệu khả thi mang lại khả năng dẫn điện tốt nhất với mức giá cạnh tranh nhất.

Ngoài tính dẫn điện, khả năng dẫn nhiệt của đồng cũng khá cao.

Các linh kiện điện tử hiện đại nhỏ gọn và cần được xem xét đặc biệt để tránh quá nhiệt.

Mạ đồng tăng cường tính dẫn nhiệt của vật liệu và có thể hoạt động như một bộ tản nhiệt hoặc tản nhiệt để giữ cho các thiết bị điện tử ở nhiệt độ hoạt động.

3 – Ô tô

Thị trường ô tô luôn sử dụng đồng cho hệ thống dây điện, linh kiện bên trong và các tính năng điện tử khác.

Tuy nhiên, nhu cầu về đồng trong lĩnh vực ô tô chắc chắn sẽ tăng lên do xu hướng thị trường hiện tại.

Hãy hỏi bất kỳ ai trong lĩnh vực ô tô về xu hướng hiện tại của ngành. Bạn sẽ tìm thấy một câu trả lời, xe điện.

Đồng ngày càng trở nên phù hợp hơn trong lĩnh vực ô tô khi động cơ đang thay thế động cơ đốt trong.

Ngoài ra, cuộn dây điện từ, cuộn dây bên trong và nhiều bộ phận khác bên trong bất kỳ động cơ điện nào và các bộ phận phụ trợ của nó đều cần một lớp đồng để đảm bảo độ bền và hiệu suất hoàn hảo.

4 – Năng lượng tái tạo

Đồng là kim loại dẫn điện hiệu quả thứ hai. Cái đầu tiên là bạc, nhưng nó thực sự đắt tiền và không khả thi đối với các ứng dụng quy mô lớn.

Đối với năng lượng tái tạo, mạ điện đồng đóng một vai trò không thể thiếu vì bạn cần giảm thiểu tổn thất và hiệu suất truyền tải.

Hãy xem xét các tấm pin mặt trời để hiểu rõ hơn về nó.

Ngay cả những tấm pin mặt trời hiện đại nhất cũng có hiệu suất khoảng 23%.

Hơn nữa, cộng thêm tổn thất truyền dẫn do điện trở trong và con số đó có thể giảm xuống.

Đồng cung cấp độ dẫn điện ít nhất và là lựa chọn lý tưởng nhất vì nó không ảnh hưởng đến chi phí chung của dự án của bạn.

Phần kết luận

Mạ đồng là một quá trình lý tưởng vì tính linh hoạt và hiệu quả của nó.

Nó cho phép bạn tận dụng tất cả các ưu điểm của đồng trong khi vẫn đảm bảo các tính chất cơ học tuyệt vời.

Ngoài ra, lớp đồng cũng hoạt động như một lớp phủ bảo vệ có thể bảo vệ kim loại cơ bản khỏi các yếu tố môi trường và sự ăn mòn.

Quá trình mạ điện thực tế thay đổi tùy theo ứng dụng và yêu cầu của bạn.

Tuy nhiên, các nguyên tắc cơ bản vẫn giữ nguyên.

Quy trình cơ bản là quá trình điện phân và cách bạn thực hiện cũng như các yếu tố bổ sung khác như giải pháp bạn sử dụng hoặc kỹ thuật kiểm soát kết quả và tính phù hợp của các ứng dụng.

Do đó, bạn nên cẩn thận trong khi lựa chọn quy trình.

Xưởng mạ đồng gia lâm phát sẽ tư vấn và là lựu chọn tốt nhất của bạn!

Đồng là gì ?

Đồng (Cu) là kim loại dẻo, dễ đánh bóng. Trọng lượng riêng (y) ở 20 °C là 8,96 g/cm, trọng lượng nguyên tử 63,54, nhiệt độ nóng chảy 1083 °C, điện trở riêng ở 20 °C là 1,68, 10*2.m.

Trong các hợp chất hóa học đồng có hóa trị một hay hóa trị hai.

Đương lượng điện hóa của đồng hóa trị một là 2,372 g/ Ah, của đồng hóa trị hai là 1,186 g/Ah.

Điện thế tiêu chuẩn của Cu/Cu” bằng +0.34 V, của Cu/Cu* bằng +0,52 V.

Trong không khí ẩm, có mặt các chất xâm thực, đồng dễ bị oxy hóa. Không khí lẫn các hợp chất của lưu huỳnh,

đồng nhanh chóng bị phủ kín lớp CuS xám hoặc nâu sẫm. Bị tác dụng của hơi ẩm và axit cacbonic đồng dần dần được phủ lớp cacbonat màu xanh.

1-Đồng có hòa tan trong axit?

Đồng hòa tan mạnh trong axit nitric, chậm hơn trong axit cromic. Axit sunfuric đặc, nóng phản ứng mạnh với đồng.

Nhưng trong axit sunfuric loãng và trong axit clohydric hầu như không tác dụng với đồng;

tuy nhiên nếu có mặt oxy hay chất oxy hóa thì tốc độ ăn mòn trở nên đáng kể.

Đồng không bền trong amoniac, trong các chất kiềm khác, đồng nhanh chóng bị đen, nhưng ‘hòa tan rất chậm.

Đồng có điện thế dương hơn sắt, nên nó là lớp mạ catot đối với sắt thép (cũng như với kẽm, hợp kim kẽm,…).

Vì thế lớp mạ đồng không thể bảo vệ bề mặt các kim loại này khỏi ăn mòn điện hóa được, mà chỉ bảo vệ chúng một cách cơ học, tức là khi lớp mạ không có lỗ thủng, lỗ xốp mà thôi.

Nếu có lỗ thủng trong lớp mạ đồng thì trong không khí ẩm tại đó lập tức hình thành một vi pin ăn mòn Cu-Fe, trong đó sắt thép (kim loại nền) là anot hòa tan và quá trình ăn mòn xảy ra rất mạnh.

Xem Thêm : Quy trình mạ đồng từ dung dịch axit

2-Kỹ Thuật mạ đồng.

Vì những lý do trên, nên một khi muốn dùng lớp mạ đồng một cách độc lập như mọi lớp mạ bảo vệ – trang sức khác nhất thiết phải qua các khâu gia công, xử lý, hoàn thiện.

Ví dụ, các mặt hàng mỹ nghệ, điêu khắc …. sau khi mạ đồng xong phải cromat hóa, oxy hóa, nhuộm màu vàng kim, màu nâu, màu bằng phương pháp hóa học hay điện hóa, rồi phủ sơn không màu ra ngoài.

Lớp mạ đồng dễ đánh bóng đạt đến độ bóng rất cao, laị gắn bám tốt với nhiều kim loại khác như Ni, Cr, Ag ….

cho nên đồng thường được dùng làm lớp mạ lót cho nhiều lớp mạ khác.

Lớp mạ đồng còn được dùng để chống thấm cacbon cục bộ cho các chi tiết máy khi nhiệt luyện.

Mạ đồng cũng được dùng trong kỹ thuật in làm con chữ, mạ trục in lõm, mạ chép hình,…

Chiều dày lớp mạ đồng chọn như sau :

Mạ lót dưới lớp mạ niken và lớp xi  mạ crom                          6-30 um

– Mạ chống thấm than cục bộ cho tiết máy                     48-50 um

– Mạ chế tạo bimetal dùng để dẫn điện                                10-70 um

– Mạ lên kim loại đen để dễ hàn                                                6-30 um

– Mạ trục in lõm                                                                          3000 um

– Mạ phục hồi                                                                            3000 um

– Mạ chép hình nghệ thuật                                               trên 1000 um

Các Quy Trình Mạ Đồng Khác Nhau Hiện Nay.

Mạ điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm điện áp phù hợp, sự kết hợp kim loại phù hợp và dung dịch điện phân phù hợp.

Đương nhiên, bất kỳ chất điện phân nào bạn sử dụng đều phải chứa các ion đồng.

Tuy nhiên, cách chúng được liên kết hóa học có liên quan nhiều đến khả năng của quy trình.

Nói chung, bạn có tùy chọn để lựa chọn giữa dung dịch kiềm, axit hoặc đôi khi là dung dịch mạ điện phân.

Dưới đây là các loại giải pháp mạ điện đồng chính mà ngành công nghiệp sử dụng ngày nay.

1 – Dung dịch mạ đồng kiềm điển hình

Nói chung, các giải pháp kiềm dành cho các ứng dụng mà bạn thích chức năng hơn sự tinh tế. Quá trình mạ điện đồng bằng dung dịch kiềm rất khó kiểm soát và thậm chí có thể gây ra một số nguy hiểm cho sức khỏe. Có 3 loại dung dịch kiềm chính mà bạn có thể sử dụng.

Xem Thêm : Quy trình xi mạ đồng từ dung dịch phức ( kiềm)

Mạ Đồng Dung Dịch Xyanua

Các dung dịch kiềm của đồng và xyanua nổi tiếng vì cung cấp một lớp mạ điện tuyệt vời mà không có nhược điểm về chức năng.

Nói chung, các dung dịch đồng xyanua cho phép lớp phủ bám dính tốt và vẫn mềm, giúp dễ dàng đánh bóng và bảo dưỡng hơn.

Tuy nhiên, cũng có rất nhiều nhược điểm khi sử dụng dung dịch xyanua. Một số trong những điều quan trọng nhất là:

Các dung dịch kiềm của đồng và xyanua nổi tiếng vì cung cấp một lớp mạ điện tuyệt vời mà không có nhược điểm về chức năng.

Nói chung, các dung dịch đồng xyanua cho phép lớp phủ bám dính tốt và vẫn mềm, giúp dễ dàng đánh bóng và bảo dưỡng hơn.

Trong hầu hết các trường hợp, kim loại mà bạn sử dụng ngày nay cho các ứng dụng khác nhau dễ bị hư hại nếu chúng tiếp xúc với chất lỏng, đặc biệt là axit.

Dung dịch kiềm thì khác. Hơn nữa, xyanua còn đóng vai trò tích cực trong việc bảo vệ kim loại cơ bản cho đến khi quá trình hoàn tất.

Trong khi sử dụng dung dịch xyanua mang lại cho bạn kết quả mạ điện nhanh nhất và hiệu quả nhất.

Tuy nhiên, kết quả sẽ không được thẩm mỹ.

Nói chung, quy trình này được dành riêng cho các kim loại rất hoạt động khi bạn phủ một lớp mỏng ngay lập tức để ngăn chặn sự tương tác với môi trường và sau đó tiến hành các lớp phủ tiếp theo bằng một phương pháp khác.

Tuy nhiên, cũng có rất nhiều nhược điểm khi sử dụng dung dịch xyanua. Một số trong những điều quan trọng nhất là:

• • Khó điều khiển

• • Cực kỳ nguy hiểm

• • Yêu cầu xử lý đặc biệt

• • Không phù hợp với mật độ dòng điện cao

Hóa Chất xi mạ đồng kiềm, không xyanua

Xyanua là siêu độc! Điều này có nghĩa là việc sử dụng nó đi kèm với rất nhiều rủi ro cho người lao động cũng như môi trường.

Hơn nữa, rất nhiều cơ quan chính phủ trên khắp thế giới không cho phép sử dụng xyanua dưới mọi hình thức vì độc tính của nó.

Bất chấp những nhược điểm của nó, bạn không thể phủ nhận những ưu điểm của dung dịch đồng dựa trên xyanua.

Khả năng quan trọng nhất của chúng là bảo vệ kim loại cơ bản và bảo vệ cơ bản cho quá trình xử lý tiếp theo. Không thể sao chép bằng dung dịch axit.

Trong những trường hợp như vậy, lựa chọn tốt nhất là chọn một giải pháp không chứa xyanua, an toàn hơn nhiều vì không có xyanua.

Các giải pháp không chứa xyanua có rất nhiều lợi thế vì hiệu quả dòng điện cao của chúng.

Giải pháp mang lại vẻ ngoài đẹp hơn, ổn định hơn và khả năng cân bằng mạnh mẽ.

Ngoài ra, các dung dịch kiềm không xyanua có chi phí thấp hơn và việc xử lý chất thải tổng thể của nó tương đối dễ dàng hơn.

Tuy nhiên, có một nhược điểm là tốt là.

Các dung dịch không xyanua lớp mạ không hiệu quả như các dung dịch xyanua nhưng sự thuận tiện rõ ràng để xử lý chất thải và bản chất ít nguy hiểm hơn so với dung dịch mạ có xyanua

Đồng Pyrophosphate (Kiềm nhẹ)

Giải pháp này quan trọng nhất trong các ứng dụng mà bạn cần độ dẻo và ma xát.

Đồng pyrophotphat có tính kiềm nhẹ và không chứa bất kỳ vật liệu độc hại nào.

Hơn nữa, nó cũng ít bị ăn mòn hơn.

Nói chung, các dung dịch axit đi kèm với khả năng làm hỏng vật liệu cơ bản. dung dịch kiềm mạnh có những vấn đề riêng và khá khó kiểm soát.

Tuy nhiên, phương pháp kiềm nhẹ này cho phép bạn tối đa hóa lợi ích của tính không ăn mòn mà không ảnh hưởng đến mật độ dòng điện và khả năng kiểm soát tổng thể.

Ứng dụng quan trọng nhất của việc mạ đồng bằng dung dịch này là các bảng mạch in.

Nó cũng được sử dụng trong các ứng dụng khác như mạ nói chung và mạ điện.

Quá trình này cũng phù hợp với các vật liệu như nhựa, thường không dẫn điện và do đó không phù hợp để mạ điện.

Tuy nhiên, pyrophosphate là một chất gây ô nhiễm và luật của nhiều vùng quy định cần phải xử lý trước khi loại bỏ nó. Từ đó làm tăng chi phí và các nguồn lực khác cho quy trình.

Mạ đồng trong dung dịch axit.

Các dung dịch axit là những lựa chọn thay thế đơn giản hơn, hiệu quả hơn và chính xác hơn so với các dung dịch kiềm của chúng.

Chúng là lựa chọn tốt hơn từ mọi góc độ vì chúng tiết kiệm chi phí hơn, linh hoạt hơn và cực kỳ dễ kiểm soát.

Hơn nữa, bể axit thậm chí có thể chịu được mật độ dòng điện cao, dẫn đến lớp đồng dày hơn, đây là yêu cầu cơ bản đối với nhiều ứng dụng trong đó độ bền là quan trọng.

Hai loại giải pháp mạ điện bề mặt đồng phổ biến trong ngành. bạn sẽ phải lựa chọn kết hợp các ion đồng với các ion sulfat hoặc fluoroborat.

Cách mạ đồng tại nhà bằng dung dịch axit.

1.Mạ Đồng Từ Dung Dịch Sunfat

Dung dịch đồng sunfat bão hòa là chất điện phân phổ biến mà ngành công nghiệp sử dụng cho quá trình mạ điện.

Bất kỳ quá trình điện phân nào cũng cần có chất điện phân để hoàn thành mạch và sử dụng dung dịch đồng sunfat bão hòa phục vụ hai mục đích.

Ngoài việc tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển điện tử (dòng điện), dung dịch sunfat còn đóng vai trò là nguồn đồng để mạ điện.

Điều này có nghĩa là bạn không phải sử dụng cực dương bằng đồng vì bản thân giải pháp có thể cung cấp đồng mà bạn cần.

Sử dụng bể chứa đồng sunfat là phù hợp nhất cho các ứng dụng mà bạn cần ứng dụng đồng trực tiếp mà không cần thay đổi cực dương thường xuyên.

Một đặc điểm quan trọng khác cần lưu ý là hiệu quả chi phí tổng thể của giải pháp.

Đồng sunfat là một hóa chất phổ biến và rất dễ kiếm.

Do đó làm cho nó trở thành một lựa chọn phù hợp cho các thiết lập nhỏ. Các sản phẩm phụ của toàn bộ quá trình cũng vô hại.

Bạn sẽ nhận được một lượng lưu huỳnh lắng đọng ở đáy bể sau quá trình này, rất dễ chiết xuất và xử lý.

Tuy nhiên, cũng có một hạn chế đối với việc sử dụng bể chứa đồng sunfat.

Đầu tiên, dung dịch sunfat cần phải bão hòa hoàn toàn để có kết quả tốt nhất.

Tương tự như vậy, khi quá trình diễn ra, dung dịch đồng sẽ mất tính dẫn điện do mất các ion đồng.

Để chống lại điều đó, người ta thường thêm axit sunfuric vào dung dịch để duy trì độ dẫn điện và đóng vai trò là chất mang điện tích cho quy trình.

2.Mạ Đồng Từ Dung Dịch Floborat

Bồn tắm floborat đồng là một giải pháp thay thế khác không phổ biến trong ngành.

Các nguyên tắc cơ bản của quá trình điện phân vẫn giữ nguyên trong trường hợp này vì đồng trong dung dịch giúp loại bỏ nhu cầu thay thế cực dương.

Dung dịch đóng vai trò là nguồn cung cấp đồng và hoạt động theo cách tương tự như đồng sunfat.

Tuy nhiên, có nhiều điểm khác biệt lớn làm nên sự khác biệt giữa các bồn tắm fluoroborat đồng.

Đầu tiên, các dung dịch floborat cực kỳ hòa tan, có nghĩa là điểm bão hòa của chúng đến muộn hơn nhiều và cùng một thể tích dung dịch có thể chứa nhiều ion đồng hơn.

Đây là chất lượng tuyệt vời cho các quy trình hoặc ứng dụng tốc độ cao mà bạn cần phủ các bộ phận lớn.

Nồng độ ion lớn hơn giúp tiết kiệm thời gian và giữ cho quy trình nhỏ gọn.

Hơn nữa, nồng độ ion lớn hơn cũng làm tăng độ dẫn điện của dung dịch và cung cấp mật độ dòng điện tốt hơn.

Tuy nhiên, có một số hạn chế là tốt.

Các giải pháp đồng floborat cực kỳ đắt khi so sánh với giải pháp thay thế sulfat của chúng.

Đó là lý do tại sao việc sử dụng chúng không phổ biến.

Hơn nữa, giải pháp cũng không mang lại sức mạnh tương tự và khó điều trị hơn nhiều.

Các ion floborat cực kỳ ăn mòn và nguy hiểm, vì vậy việc xử lý chúng sẽ làm tăng thêm chi phí tổng thể.

3 – Mạ đồng hóa học ( không điện )

Mạ đồng hóa học hay còn gọi là mạ đồng không điện hơi khác một chút.

Không giống như các ví dụ trên, những dung dịch này hoàn toàn là hóa chất và không cần bất kỳ dòng điện nào đi qua để ứng dụng.

Đây là sự lựa chọn hoàn hảo cho các ứng dụng mà bạn cần một lớp đồng nhất hoặc khi bạn đang xử lý các dạng hình học phức tạp.

Hơn nữa, bể không điện phân cũng có thể xử lý các bề mặt không dẫn điện không hoàn thành mạch điện trong môi trường điện phân truyền thống.

HOÀN THIỆN LỚP MẠ ĐỒNG

Cromat hóa lớp mạ đồng

Để bảo quản tạm thời lớp mạ đồng không bị oxy hóa và ăn mòn, sau khi mạ đồng xong thụ động hóa nó trong dung dịch :

K2Cr2O, hay Cro3                100 g/l

H2SO4                                   15-20 g/

Thời gian                                10-15 s

Nhiệt độ                                 phòng

Khi thụ động phải xóc hoặc lắc sản phẩm, sau đó nhanh chóng rửa

trong nước bể nước lạnh rộng, rửa lại lần hai và sấy khô.