Tải bản đầy đủ

ghiên cứu ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng mạ composite chrome.pdf


LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 1


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
************




NGUYỄN TIẾN TÀI




NGHIÊN CỨU ẢNH HỞNG CỦA CHẾ ĐỘ KHUẤY
ĐẾN CHẤT LỢNG MẠ COMPOSITE CHROME



CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY




LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT




NGỜI HD KHOA HỌC: PGS.TS.NGUYỄN ĐĂNG BÌNH









Thái Nguyên – 2009


LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
**********



THUYẾT MINH
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT



NGHIÊN CỨU ẢNH HỞNG CỦA CHẾ ĐỘ KHUẤY


ĐẾN CHẤT LỢNG MẠ COMPOSITE CHROME


NGỜI HD KHOA HỌC : PGS.TS.NGUYỄN ĐĂNG BÌNH
HỌC VIÊN : NGUYỄN TIẾN TÀI
LỚP : CHK10
CHUYÊN NGÀNH : CHẾ TẠO MÁY
NGÀY GIAO ĐỀ TÀI :
NGÀY HOÀN THÀNH :



KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGỜI HỚNG DẪN HỌC VIÊN





HIỆU TRỞNG DUYỆT







LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 3
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Phần mở đầu 4
Chƣơng I: Tổng quan về mạ điện 9
1.1. Cơ sở chung
9
1.2. Cơ chế mạ
16
1.3. Thành phần dung dịch và chế độ mạ
17
1.3.1. Ion kim loại mạ
17
1.3.2. Chất điện ly
17
1.3.3. Chất tạo phức
18
1.3.4. Phụ gia hữu cơ
18
1.3.5. Mật độ dòng điện catốt D
c

19
1.3.6. Khuấy
20
1.4. A nốt
21
1.5. Mạ Crôm
22
1.5.1. Các loại lớp mạ crôm
23
1.5.2. Đăc điểm của quá trình mạ crôm
25
1.5.3. Cấu tạo và tính chất lớp mạ crôm
26
1.5.4. Các dung dịch mạ crôm
27
a. Mạ crôm từ dung dịch có anion SO
4
2-

27
b. Mạ crôm từ dung dịch có anion F
-

30
c. Mạ crôm từ dung dịch có anion SO
4
2-
và SiF
6
2-

31
d. Mạ crôm từ dung dịch có tetracronat
32
1.5.5. Mạ crôm đen
33
1.5.6. Mạ crôm xốp
34
1.5.7. Kết luận
35
1.6. Mạ composite
36

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 4

Chƣơng II: Ảnh hƣởng của chế độ khuấy trong mạ composite chrome

2.1. Mạ tổ hợp crôm
37
2.2. Quá trình tạo thành lớp mạ tổ hợp
38
2.3. Sơ đồ mạ tổ hợp crôm
38
2.4. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mạ tổ hợp crôm
39
2.5. Ảnh hưởng của chế độ khuấy đến quá trình hình thành lớp mạ
39
2.5.1. Sơ đồ 1: Khuấy kiểu phun dung dịch từ trên xuống
39
2.5.2. Sơ đồ 2: Khuấy theo pp bơm, sục dung dịch từ trên xuống
41
2.5.3. Sơ đồ 3: Khuấy bằng cánh quạt
42
2.5.4. Sơ đồ 4: Khuấy bằng cơ khí
43
2.5.5. Sơ đồ 5: Khuấy bằng từ
43
2.5.6. Kết luận
44
Chƣơng III: Thiết kế hệ thống khuấy 45
3.1. Tính toán thuỷ lực đường ống
45
3.1.1. Lý thuyết tính toán
45
3.1.2. Tính toán thuỷ lực đường ống hút
46
3.1.3. Tính toán thuỷ lực đường ống đẩy
48
3.1.4. Tính công suất bơm
49
3.2. Mô hình hệ thống khuấy
49
3.2.1. Tính toán hệ thống khuấy
50
3.2.2. Thiết kế
50
3.3. Kết luận
52
Chƣơng IV: Tiến hành thí nghiệm để xác định ảnh hƣởng chế
khuấy đến chất lƣợng lớp mạ
53
4.1.Kế hoạch thực nghiệm đối xứng
53
4.1.1.Kế hoạch trung tâm hợp thành
53

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 5
4.1.2.Trung tâm hợp thành trực giao
54
4.2. Chế độ mạ
58
4.3.Quá trình thí nghiệm
58
4.3.1. Thí nghiệm lần 1
59
4.3.2. Thí nghiệm lần 2
60
4.3.3. Thí nghiệm lần 3
60
4.3.4. Thí nghiệm lần 4
60
4.3.5. Thí nghiệm lần 5
60
4.3.6. Thí nghiệm lần 6
61
4.3.7. Thí nghiệm lần 7
61
4.3.8. Thí nghiệm lần 8
61
4.3.9. Thí nghiệm lần 9
62
4.4. Kết luận
62
Chƣơng V: Kết luận chung và hƣớng tiếp theo của đề tài 63
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

















Luận văn Thạc sỹ Chuyên ngành Công nghệ CTM
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 6

PHN M U

I. Tớnh cp thit ca ti
M composite ú l lp m in bỡnh thng nhng trong ú cu to cỏc
ht cc nh ca mt hay vi cht, nhng ht ny ng kt ta t mt dung dch
huyn phự. Huyn phự c to ra bng cỏch trn ln mt lng bt xỏc nh
vo cht in phõn m kim loi. Cỏc cht bt cú kớch thc ht cựng kớch c vi
ht tinh th, dao ng trong khong 0,01 n 20m s ng kt ta cựng kim
loi m v phõn b ng u trong ton th tớch m nhng ht cho vo l nhng
ht cú rn cao, khú núng chy, bn v phng din hoỏ hc cng nh c hc.
Cỏc lp m composite khụng ch cú cỏc tớnh cht ca cỏc phi kim loi nh
bn hoỏ hc cao, cng cao, tớnh chu mi mũn cao.
Vi s phỏt trin ngy cng mnh m ca khoa hc k thut núi chung v
c bit l tớnh cht b mt núi riờng, ó gúp phn vo vic nghiờn cu v ch
to nhiu b mt chi tit mỏy theo yờu cu ca cụng ngh cao. Mt trong nhng
ng dng mang tớnh ph bin trong lnh vc to ra lp m trờn b mt chi tit
mỏy nhm gim ma sỏt, tng kh nng chng mũn trờn b mt tip xỳc, nõng cao
tớnh n nh v cu trỳc to nhit cao. Vi nhng b mt cú yờu cu cao v cụng
ngh, vic ch to khú khn thỡ ng dng ú l mt trong nhng gii phỏp mang
tớnh t phỏ thỡ m composite Chrome l mt phng phỏp nh vy.
Nghiờn cu trong v ngoi nc: Nm 1929 C.G Fink v J.D Prince thu
c lp m t hp Cu trong dung dch axớt cú cha cỏc ht Grafit. Nm 1939
Bajmakov ó thu c lp m t hp vi s ng kt ta ca cỏc ht phi kim
loi. Trong cỏc nm sau ú nhiu tỏc gi ó to ra lp m Niken vi s kt ta
ca pha th hai nh: AL
2
O
3
, SiO
2
, TiC, TiO
2
,WC. trong nc cú ti cp
nh nc nghiờn cu v m t hp do PGS.TS. Nguyn ng Bỡnh ch trỡ.
Lp m composite chrome cú nhng tớnh cht ca lp m in bỡnh
thng nh tớnh dn nhit, dn in, chu mi mũn, ngoi ra nú cũn cú tớnh cht
ca phi kim loi nh cng cao, tớnh chu n mũn cao, chu mũn cao. Trong

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 7
quá trình mạ composite các hạt của pha thứ hai được đưa đến bề mặt catốt nhờ
sự điện ly và nhờ sự khuấy trộn dung dịch. Quá trình khuấy tạo ra vận tốc của
các hạt đến bề mặt catốt, nếu vận tốc này phù hợp sẽ tạo điều kiện cho quá trình
bám dính để hình thành lớp mạ, nếu vận tốc quá lớn hay quá nhỏ sẽ gây ảnh
hưởng xấu đến chất lượng lớp mạ.
Ý nghĩa của khuấy:
Khuấy để tăng chuyển động tương đối giữa catốt và dung dịch nên được
phép dùng mật độ dòng điện catốt cao hơn, tốc độ mạ sẽ nhanh hơn, ngoài ra nó
còn làm cho bọt khí hydro dễ tách khỏi bề mặt điện cực, san bằng pH và nhiệt độ
trong toàn khối dung dịch cũng như tại nơi gần điện cực, nó giúp các hạt của pha
thứ hai đồng đều trong dung dịch và chuyển động đến bề mặt catốt (nhất là khi
các hạt của pha thứ hai là trung tính và có trọng lượng riêng lớn).
Có thể nói rằng sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ bề mặt, đã góp phần
tạo lên sự linh hoạt và hiệu quả trong lĩnh vực cơ khí chế tạo. Trong việc tạo ra
bề mặt chi tiết đáp ứng công nghệ cao thì mạ composite Chrome là một trong
những phương pháp điển hình.
Thực tế mạ composite Chrome là phương pháp đang được ứng dụng trong
sản xuất động cơ máy bay, động cơ tuabin khí hiện đại, công nghiệp ôtô, vũ trụ
và hạt nhân.
Vì vậy một trong những vấn đề cần được nghiên cứu để có thể khai thác
hiệu quả hơn việc sử dụng mạ composite Chrome là : Nghiên cứu ảnh hưởng của
chế độ khuấy đến chất lượng mạ composite Chrome.
II. Nội dung nghiên cứu
Xuất phát từ đề tài nghiên cứu, ngoài phần mở đầu, kết luận chung và
các phụ lục luận văn này có nội dung sau:
Chƣơng 1: Tổng quan về mạ điện.
Nghiên cứu tổng quan về mạ điện.
Chƣơng 2: Ảnh hƣởng của chế độ khuấy trong mạ composite Chrome.

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 8
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về hình thành lớp mạ và các hiện tượng xảy
ra.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ
composite Chrome.
Chƣơng 3: Thiết kế hệ thống khuấy
Tính toán thiết kế hệ thống khuấy theo nguyên lý hút, sục dung dịch
cho bể mạ composite thể tích 0,4m
3

Chƣơng 4: Tiến hành thí nghiệm để xác định ảnh hƣởng chế độ khuấy
đến chất lƣợng lớp mạ
Chƣơng 5: Kết luận và hƣớng nghiên cứu tiếp theo của đề tài
III.Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Tìm hiểu sự ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng mạ composite
Chrome cụ thể là: Mối quan hệ giữa chế độ khuấy đến chất lượng mạ
composite Chrome, chế độ khuấy và chất lượng lớp mạ.Việc thí nghiệm được
tiến hành với các điều kiện:
- Hệ thống dây truyền mạ composite.
- Vật liệu: thép 9XC, Y8A (tôi đạt HRC 60)
- Vật liệu làm điện cực: chì.
- Đối tượng thí nghiệm: Ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ.
IV. Phƣơng pháp nghiên cứu
Dùng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực
nghiệm.
- Nghiên cứu lý thuyết về quá trình hình thành lớp mạ composite.
- Thí nghiệm mạ để kiểm chứng cơ sở lý thuyết về mối quan hệ giữa
chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ.
- Thực nghiệm để xây dựng các hàm toán học biểu diễn mối quan hệ
giữa chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ.
V. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 9
1. Ý nghĩa khoa học
Thiết kế, chế tạo hệ thống khuấy để mạ thành công lớp mạ composite
nền chrome. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ khuấy đến chất lượng lớp mạ
từ đó đưa ra chế độ khuấy phù hợp để đạt được lớp mạ có chất lượng cao, tính
kinh tế cao là rất cần thiết để triển khai công nghệ mạ composite ở Việt Nam.
2. Ý nghĩa thực tiễn
Trong công nghiệp, mạ thường dùng để mạ các bề mặt chi tiết chìu mài
mòn và phục hồi các chi tiết do bị mài mòn, vì vậy ứng dụng công nghệ mạ
composite nền Chrome đem lại hiểu quả kinh tế lớn, khi mạ composite với chi
tiết mới có thể tăng độ bền lên 1,5 đến 2 lần.













LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 10


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.Nguyễn
Đăng Bình - Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên trong suốt quá trình
làm luận văn.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô Giảng viên trường
Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên. Xin cảm ơn tập thể cán bộ
Trường Cao đẳng Cơ khí - Luyện kim đã tạo điều kiện tốt nhất cho Tôi trong
quá trình học tập và thực hiện luận văn. Tôi cũng xin cảm ơn sự động viên và
đóng góp ý kiến quý báu của các bạn đồng nghiệp đã giúp cho tôi hoàn thành
luận văn này.

Thái Nguyên – 11/2009














LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 11
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ MẠ ĐIỆN
1.1. Cơ sở chung
- Mạ composite ứng dụng rộng rãi trong động cơ máy bay, động cơ
tuabin khí hiện đại, công nghiệp ôtô, vũ trụ và hạt nhân, được dùng trong
nhiều ngành công nghệ khác nhau để chống ăn mòn, phục hồi kích thước,
trang sức, chống mòn, tăng cứng, phản quang, dẫn nhiệt, thấm dầu và dễ
hàn...
- Quá trình mạ composite đơn giản, kinh tế, có thể hình thành trên vật
liệu nền có thể là kim loại hoặc hợp kim, đôi khi còn là chất dẻo, gốm sứ hoặc
vật liệu composite. Lớp mạ cũng như vậy ngoài kim loại và hợp kim ra nó
còn có thể là composie của kim loại - chất dẻo hoặc kim loại - gốm…Mạ
composite – lớp mạ trên bề mặt chi tiết có sự tham gia của kim loại và các hạt
cứng nhằm giảm ma sát, tăng khả năng chống mòn hoặc ăn mòn trên bề mặt
tiếp xúc. Các hạt cứng nhỏ mịn, phân bố trong cấu trúc của lớp mạ tạo lên
các tính chất cơ lý đặc biệt, nâng cao tính ổn định về cấu trúc ở nhiệt độ cao
hơn. mạ composite có thể thực hiện trên bất cứ chi tiết có hình dáng phức tạp
nào và có thể đảm bảo độ chất lượng mạ mà không cần thiết bị rất hiện đại.
Mạ composite có thể chia thành năm nhóm:
- Mạ composite hạt mịn trên nền kim loại.
- Mạ composite sử dụng sợi ứng lực trên nền kim loại.
- Mạ composite Electroless.
- Mạ composite lớp và thớ.
- Mạ composite quang học.
Trong số năm nhóm trên thì mạ composite hạt mịn trên nền kim loại
đang được sự quan tâm nghiên cứu ở nước ta. Lớp mạ composite ở dạng này

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 12
được hình thành khi vật liệu không tan ở dạng hạt mịn được đưa vào bể mạ
của quá trình mạ thông thường. Trong quá trình điện phân các hạt mịn sẽ
tham gia vào lớp mạ cùng với kim loại nền và hình thành lớp mạ composite.
Để chuẩn bị cho mạ composite các hạt cứng cần được giữ lơ lửng trong dung
dịch điện phân nhờ khuấy bằng cơ khí, cơ học, từ tính và dòng chảy. Mạ
composite có thể mạ trên tất cả các nền vật liệu mà mạ điện thực hiện được.
Chiều dày của lớp mạ phụ thuộc vào kích cỡ của hạt, bản chất của hạt và bản
chất của kim loại mạ.
- Các kim loại mạ thường dùng mạ với hạt là: Co, Cu, Au, Cr, Fe, Pb,
Ni, Zn và hợp kim của chúng. Các hạt thường sử dụng đưa vào lớp mạ là:
- Carbides – Ti, Ta, Si, W, Zr, B, Ni
- Nitrides – B, Si
- Borides – Ti, Zr, Ni
- Sulfides – Mo, W
- Graphite, Mica, PTFE và kim cương.
- Mạ composite hạt mịn trên nền kim loại được ứng dụng trong việc
nâng cao khả năng chống mòn, cào xước, của kim loại hay hợp kim (Ni +
SiC, Pb + TiO
2
), tăng khả năng chống ăn mòn bằng cách sử dụng mạ Cr cỡ
micro không liên tục trên thép mạ composite nền Niken (Ni + Al
2
O
3
), tạo lớp
mạ giảm ma sát (MoS
2
với Ni hoặc Cu), tăng độ bền ở nhiệt độ cao (Ni +
Al
2
O
3
), tạo ra lớp mạ sử dụng trong công nghiệp hạt nhân (Ni + Pu, Ni +
UO
2
).
- Mạ composite có thể thực hiện trên các thiết bị điện phân thông
thường, không đòi hỏi các thiết bị hiện đại, đắt tiền vì thế có thể triển khai
nghiên cứu ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam.
- Tuy nhiên chọn vật liệu nền và mạ vào còn phụ thuộc vào trình độ và
năng lực công nghiệp, vào tính chất cần có ở lớp mạ và vào giá thành. Xu

Luận văn Thạc sỹ Chuyên ngành Công nghệ CTM
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 13
hng chung l dựng vt liu r tin, sn cú cũn vt liu m t, quý him
hn, nhng ch l lp mng bờn ngoi. M l quỏ trỡnh in kt ta kim loai
lờn b mt nn mt lp ph cú tớnh cht c, lý, hoỏ.ỏp ng c yờu cu
mong mun. Tuy nhiờn ch cú nhng cụng ngh m no tht n nh trong
mt thi gian di luụn cho sn phm cú tớnh cht nh nhau mi c dựng
vo nhu cu sn xut.
- Mt khỏc khi cụng ngh m tt vn phi duy trỡ ỳng cỏc yờu cu vn
hnh, bi vỡ mi bin ng v nng v mt dũng in, nhit , ch
cụng ngh vt quỏ gii hn cho phộp u lm thay i tớnh cht lp m v
cú th s khụng t c yờu cu na.
- Cỏc thnh phn chớnh ca mt b m in (Hỡnh 1.1) gm :
+ Dung dch m gm cú mui dn in, ion kim loi s kt ta thnh lp
m, cht m, cỏc ph gia.




Hỡnh 1.1 S thit b m
+ Catt dn in, chớnh l vt cn c m.
+ Ant dn in, cú th tan hoc khụng tan.
+ B cha bng thộp, thộp lút cao su, polyprotylen, polyvinyclorua, chu
c dung dch m.
Chuyển dich Ion
Lớp mạ
Catot 2
Bể mạ
5
Nguồn một chiều
ne
ne
Anot 3
-
+

Luận văn Thạc sỹ Chuyên ngành Công nghệ CTM
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 14
+ Ngun in mt chiu, thng dựng chnh lu
+ Ion kim loi M
n+
trong dung dch trong b mt Catt (vt m) thc
hin phn ng tng quỏt v sau thnh kim loi M kt ta trờn vt m :
M
n+
+ ne M ( 1.1)
M
n+
cú th dng iụn hydrat hoỏ.
Vớ d: Ni
2+
.nHO, hoc dng iụn phc [ Au(CN)
2
].
+ Ant thng l kim loi cú cung lp m, khi ú phn ng ant chớnh
l s ho tan nú thnh iụn M
+
i vo dung dch :
M + ne M
n+
(1.2)
- Nu khụng ch cỏc iu kin in phõn nh th no ú cho hiu
sut dũng in ca hai phn ng (1.1) v (1.2) bng nhau thỡ nng ion M
n+

trong dung dch s luụn thay i. Mt s trng hp phi dựng ant tr
(khụng tan), nờn iụn kim loi c nh k b sung dng mui vo dung
dch, lỳc ú phn ng chớnh trờn ant ch l gii phúng ễxy.
- cho quỏ trỡnh m c thnh cụng phi: gia cụng ỳng k thut
cho catt, chn ỳng vt liu ant, thnh phn dung dch m, mt dũng
in v cỏc iu kin in phõn khỏc .
- Lp m composite: l lp m kim loi cú cha cỏc ht rn nh v
phõn tỏn nh Al
2
O
3
, WC,SiC. Cr
3
C
2
, TiO
2
,SiO
2
,TiC,Cr
3
N
2
,MoS
2
, kim cng,
graphit,Cỏc ht ny cú ng kớnh 0,5 -5

m v chim 2-10 % th tớch
dung dch, khuy mnh trong khi m chỳng bỏm c hc, hoỏ hc hay in
hoỏ lờn catụt ri dn vo lp m. Khi lng kim loi m in kt ta lờn din
tớch S cú th tớnh da theo nh lut in Faraday :
m = S.D
c
.t.H.C (g)
Trong ú:
S - din tớch m ( dm
2
)
D
c
- mt dũng in catot ( A/dm
2
)

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 15
t - thời gian mạ (t)
H- hiệu suất dòng điện (%)
C - đương lượng điện hoá của iôn kim loại mạ ( g/Ah)
- Một số kim loại cho nhiều iôn hoá trị khác nhau nên có giá trị đương
lượng tương ứng khác nhau. Ví dụ đồng từ dung dịch axit, tồn tại ở dạng
muối đơn, iôn đồng có giá trị +2, nên C tương ứng là 1,186 g/Ah, trong khi
đồng từ dung dịch Xyanua kiềm, tồn tại ở dạng muối phức, iôn đồng có hoá
trị +1, nên C tương ứng là 2,372 g/Ah.Vì vậy cùng một lượng điện được
dùng cho phản ứng kết tủa thì ion kim loại nào có trạng thái oxi hoá thấp hơn
sẽ mạ nhanh hơn.
- Hiệu suất dòng điện H phụ thuộc rất nhiều vào từng loại dung dịch
mạ. Đa số dung dịch mạ có 0,9 <H <1. Riêng mạ crôm từ dung dịch CrO
3
cho
H rất thấp, thường là 0,005 < H < 0,2 .Phản ứng phụ hay gặp nhiều nhất trên
catốt là do sự phóng điện của iôn H
+
để giải phóng hyđro.
- Từ (1.3) có thể suy ra các tính tốc độ mạ (

/t) hay chiều dày lớp mạ (

).
Ví dụ: Chiều dày lớp mạ

sẽ tính được như sau :


HCtDc ....100


)( m


Trong đó:

- chiều dày trung bình của lớp mạ
)( m




- trọng lượng riêng của kim loại mạ ( g/cm
3
)
D
c
- mật độ dòng điện ( A/dm
2
)
t - thời gian mạ (h)
C - đương lượng điện hoá kim loại mạ (g/Ah)
H - hiệu suất dòng điện (%)
- Chất lượng của lớp mạ phụ thuộc đồng thời và tổng hợp vào nhiều
yếu tố như : nồng độ dung dịch và tạp chất, các phụ gia bóng, san bằng, thấm
ướt, độ pH, nhiệt độ, mật độ dòng điện, hình dạng của vật mạ, của anốt, của

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 16
bể mạ, và chế độ thuỷ động của dung dịch…. Vì vậy muốn điều khiển chất
lượng lớp mạ phải khống chế đồng thời cả dung dịch mạ lẫn cách thức mạ,
trong dải đó sẽ cho lớp mạ đạt chất lượng tốt: bóng, không gai nhám, cấu trúc
đồng đều….Để đánh giá một dung dịch mạ tốt xấu đến đâu phải làm thí
nghiệm so sánh trong những bình thử quy định sẵn, thông dụng nhất là bình
Hull.
- Một số yêu cầu quan trọng là lớp mạ phải đồng đều trên toàn bộ chi
tiết. Vì vậy yêu cầu phải đảm bảo mật độ dòng điện bằng nhau trên toàn bộ bề
mặt của chi tiết. Có thể sử dụng các phương pháp sau để làm đồng đều mật độ
dòng điện:
+ Dùng anốt phụ (bằng titan, titan mạ bạch kim, kim loại mạ…) có hình
dạng đặc biệt, đặt vào dung dịch tại các vị trí thích hợp để tăng mật độ dòng
điện cực bộ trên catốt ở những điểm vốn có mật độ dòng điện rất thấp (khe,
hốc, lỗ …)
+ Chỗ có xu hướng mạ đắp quá dày hoặc mật độ dòng điện quá cao
(cháy) cần phải đặt thêm các catốt phụ (catot giả) hay đặt các tấm chắn cách
điện để bố trí lại đường điện đi trong dung dịch.
Những điều này phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm và sự khéo léo
của người thợ. Tuy nhiên mỗi dung dịch đều có thể cho lớp mạ dày đều đến
mức độ nhất định. Mức độ này được gọi là khả năng phân bố của dung dịch
đó và được đo bằng bình Haring -Blum (Hình 1.2)







LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 17
Hình 1.2 Bình Haring- Blum đo khả năng phân bố dung dịch mạ



- Hai catốt được đặt ở phía của một anốt với những khoảng cách l1 và l2
khác nhau rõ rệt và tiến hành điện phân.Trọng lượng kim loại mạ lên hai catốt
m1 và m2 cũng sẽ khác nhau, vì thế điện thế rơi DR đến hai catốt là không giống
nhau, điện thế trên catốt 1 thấp hơn nên lượng kim loại kết tủa của nó sẽ ít hơn.

Công thức Field thường dùng để tính khả năng phân bố (Pb) của dung dịch là
:
PB =100(k.K)/(k+K+-2) (%) (1.6)
Trong đó: k= l
1
/l
2
và K= m
1
/m
2

- Theo công thức này, khả năng phân bố (PB) có các giá trị giữa +
100% (tốt nhất) và -100% (xấu nhất).
Những yếu tố quyết định khả năng phân bố của một dung dịch mạ là:
- Độ dẫn điện của dung dịch: điện thế rơi DR gây ra sự khác nhau về
điện thế trên mặt catốt có hình thức phức tạp, nếu độ dẫn điện cao thì DR sẽ
bé, do tác độ điện kết tủa trở nên đồng đều hơn tại mọi thời điểm.
- Độ nghiêng Tafel của phản ứng kết tủa: cho ta thấy có sự thay đổi điện
thế thì tốc độ mạ sẽ thay đổi ít hơn ở quá trình mạ có độ nghiêng Tafel lớn.
Thực nghiệm cho thấy dung dịch phức và dung dịch có phụ gia hấp thụ lên
l1
l2
Catèt 1
Anèt Catèt 2

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 18
catốt cho độ nghiêng Tafel lớn hơn (E/logD lớn hơn). Nhiều chất san bằng,
chất bóng có tác dụng làm cho lớp mạ dày đều trong phạm vi nhỏ (vi mô).
- Sự cạnh trang của các phản ứng điện cực: Tuy việc thoát khí Hydro có
gây ra nhiều phiền toái nhưng điều đó lại làm tăng khả năng phân bố. Khi mạ
cho thấy hydro chỉ thoát ra ở những điểm nào trên trên bề mặt catốt có hiệu
điện thế cao. Do Hydro thoát ra nên đã tiêu tốn một phần dòng điện lẽ ra là để
thoát kim loại: kết quả là lớp mạ trở nên dày và đều hơn.
Vậy các thông số chính ảnh hưởng tới khả năng phân bố là thành phần
dung dịch (nồng độ trong dung dịch, chất tạo phức, pH, phụ gia) nhiệt độ và
mật độ dòng điện.
Về nguyên tắc nên chọn dung dịch có hiệu suất dòng điện cao và thiết
kế bể mạ sao cho điện thế yêu cầu là nhỏ nhất. Tuy nhiên trong kỹ thuật mạ
điện. Năng lượng điện dùng cho điện phân thường nhỏ hơn năng lượng dùng
để đun nóng, để chạy các môtơ, để chuẩn bị các bề mặt lúc đầu…rất nhiều.
Để mạ dày 10
m

cho 10cm
2
chỉ cần một điện lượng là 1- 10 C (tức là 0,28.10
-
3
Ah). Vì vậy hiệu suất dòng điện không quan trọng như nhiều công nghệ điện
phân khác. Nhưng chất lượng lớp mạ phải được đặt lên hàng đầu cho dù có
tốn kém và mất nhiều công.
Mạ điện nhiều khi phải dùng đến các dung dịch kim loại nặng, kim loại
chuyển tiếp có nồng độ cao, các hợp chất Xyanua…Để bảo vệ môi trường nên
cố gắng hạn chế sử dụng các dung dịch quá độc hại, mặt khác các xưởng mạ
phải có bộ phận đẻ xử lý nước thải để thu lại các ion kim loại và các chất độc
hại trước khi thải ra cống rãnh chung hoặc tái sử dụng. Xu hướng công nghiệp
hiện nay là tìm ra cách thu hồi triệt để kim loại về lâu dài cần loại bỏ việc
dùng chung hoá chất rất độc hại như Cr
6+
, Cd kim loại và ion xyanua, kể cả
một số phụ gia hữu ích có tính độc hại cũng như vậy.
1.2. Cơ chế mạ

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 19
- Cơ chế mạ composite là do va chạm cơ học của các hạt trong quá trình
khuấy đẩy các hạt về phía catốt; tương tác tĩnh điện của các hạt điện cực kim
loại hay điện ly; đồng lắng đọng các hạt bằng cơ chế liên kết hoá học với điện
cực, hay hai giai đoạn hấp thụ.
- Hiệu quả của catốt là rất quan trọng trong việc xác định khả năng các
hạt cứng có tính trơ có thể tham gia vào lớp mạ. Nếu tốc độ mạ quá nhanh các
hạt cứng khi đến catốt sẽ bị bật ra. Độ giảm hiệu điện thế trong quá trình mạ
điện (0,1 – 0,3 V/cm) vẫn quá thấp để tạo nên cơ chế lắng đọng của các hạt
cứng và vì thế việc khuấy dung dịch điện phân là rất cần thiết để đẩy các hạt
cứng va chạm và gắn vào bề mật catốt và sau đó tham gia vào lớp mạ.
- Cơ chế các hạt cứng tham gia vào lớp mạ:
+ Giai đoạn 1: Sự dịch chuyển các hạt lơ lửng đến bề mặt catốt, chế độ
và cường độ khuấy và dạng catốt ảnh hưởng tới quá trình hình thành một lớp
các hạt cứng đồng đều tại bề mặt phân cách giữa catốt và dung dịch điện
phân. Các hạt cứng được giữ lơ lửng nhờ khuấy.
+ Giai đoạn 2: Các hạt cứng va chạm vào catốt. Một số hạt bị bật ra,
một số hạt có thể bám lại vì năng lượng động học vừa bằng năng lượng hấp
thụ của kim loại khi va chạm. Do nhám bề mặt kim loại mạ trên catốt các hạt,
các hạt có thể tiếp tục nằm ở trạng thái tiếp xúc với catốt trong một khoảng
thời gian ngắn.
+ Giai đoạn 3: Khi này các hạt ion bị hấp thụ trên hạt cứng gần mặt
phân cách hạt cứng và catốt có thể bị giảm đi, nhờ đó tạo nên liên kết giữa hạt
với kim loại bề mặt catốt. Sự lựa chọn hình dáng của catốt, vị trí, điện thế và
các cầu nối ion. Catốt thay đổi từ vị trí thẳng đứng sang vị trí nằm ngang,
nghiêng catốt đi một góc 5
0
cũng làm tăng mức độ tham gia vào lớp mạ của
các hạt cứng. Chế độ khuấy, kích thước của hạt, bản chất kim loại mạ và vị trí
của catốt.

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 20
1.3. Thành phần dung dịch và chế độ mạ
Dung dịch mạ giữ vai trò quyết định về năng lực mạ (tốc độ ,chiều dày
tối đa, mặt hàng mạ…) và chất lượng mạ, cho nên phải dùng loại mạ hoá chất
do các hãng chuyên gia sản xuất và cung cấp vật tư riêng cho ngành mạ mới
đảm bảo được yêu cầu trên. Dung dịch mà thường là một hỗn hợp khá phức
tạp gồm ion kim loại mạ, chất điện ly (dẫn điện) và các chất phụ gia nhằm
đảm bảo thu được lớp mạ có chất lượng và tính chất mong muốn. Dưới đây sẽ
xem xét vai trò của từng chất.
1.3.1 Ion kim loại mạ
Trong dung dịch nó tồn tại ở dạng ion đơn hidrat hoá hoặc ion phức
nhưng nói chung là có nồng độ lớn, cỡ 1-3 mol/l. Lý do là để tăng giá trị của
dòng điện giới hạn D
gh
, tạo điều kiện nâng cao hơn dải mật độ dòng điện thích
hợp D
c
cho lớp mạ tốt. Dung dịch đơn thường dùng để mạ với tấc độ cao cho
các vật có hình thù đơn giản, còn dung dịch dùng cho trường hợp cần có khả
năng phân bố cao để mạ cho vật có hình dạng phức tạp.
1.3.2. Chất điện ly
Nhiều chất điện ly được đưa vào dung dịch với nồng độ cao để tăng tấc
độ dẫn điện cho chúng. Các chất này có thể kiêm thêm vai trò chất đệm,
khống chế pH luôn ổn định, cho dù hydro hay oxi thoát ra có làm thay đổi độ
axit ở sát các điện cực đi nữa. Vì thế độ pH lớn quá, hydroxit kim loại sẽ kết
tủa, lẫn vào lớp mạ. Điều này đặc biệt khó khăn cho các trường hợp mạ các
kim loại có tính xúc tác thoát hydro và dễ bị thuỷ phân (như Ni chẳng hạn).
Điều đó giải thích tại sao trong dung dịch mạ Niken có chứa axit boric. Khi
dung dịch có độ pH > 2 thì hầu như hydro rất khó thoát ra nên hiện tượng
giòn Hydro hoặc sinh cac hydrua sẽ giảm đi rất nhiều.
1.3.3. Chất tạo phức

Luận văn Thạc sỹ Chuyên ngành Công nghệ CTM
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 21
Dựng phc cht m bo cho hiu in th kt ta tr nờn õm hn
nhm trỏnh hin tng t xy ra phn ng hoỏ hc gia catt v ion kim loi
m, nh trng hp m ng lờn st thộp :
Cu
2+
+ Fe Cu + Fe
2+
(1.7)
Phn ng ny cho lp m Cu rt xu, va xp va d bong. Nu cho
cht to phc vo lm cho in th oxy hoỏ - kh ca ng tr nờn ma hn
ca st thỡ kh nng nhit ng xy ra phn ng (1.7) khụng cũn na. Phc
cht dựng thay th cng c dựng thay i nghiờng Tafel ca phn
ng kh kim loi nhm ci thin kh nng phõn b cho dung dch m. Cht
to phc thụng dng nht trong cụng ngh m in l cỏc ion xyanua, hydro
v sunfamat. Cht to phc cú vai trũ lm ho tan vỡ chỳng ngn cn c s
th ng ant.
1.3.4. Ph gia hu c
Nhiu loi cht hu c c cho vo b m vi nng tng i thp
nhm lm thay i cu trỳc, hỡnh thỏi v tớnh cht ca kt ta catt. La chn
cht no v cỏch thc s dng ra sao phn ln da vo thc nghim. Chớnh
bn thõn cht hu c ny hay sn phm ca phn ng in cc ca chỳng ó
cú nhng tỏc ng núi trờn. ú l iu khụng d dng tr li mt cỏch rnh
rt cho mi trng hp.Tuy nhiờn vn cú th khỏi quỏt nhng iu cú liờm
quan n vic s dng ph gia ny nh sau: Cỏc cht hu c thng dựng cú
kh nng hp ph lờn b mt catot, v cú trng hp cht hu c b gi li
trong kt ta, c bit l khi m cỏc kim loi cú nng lng b mt ln (im
núng chy cao). Nhiu cht cng lm tng quỏ in th kt ta v thay i
nghiờng Tafel. iu ny cú th l do cn phi chuyn in t qua lp hp th
hoc do s hỡnh thnh phc cht trờn b mt in cc.

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 22
Một chất phụ gia tuy có thể ảnh hưởng đến nhiều tính chất của lớp mạ
nhưng dung dịch vẫn thường dùng đồng thời nhiều phụ gia vì cần đến tác
dụng tổng hợp của chúng. Các phụ gia này thường được phân loại như sau :
- Chất bóng: chất bóng thường được dùng với liều lượng lớn (vài ba g/l)
và có thể lẫn vào lớp mạ khá nhiều. Chúng cho lớp mạ nhẵn, mịn.
- Chất san bằng: Các chất này cho lớp mạ nhẵn, phẳng trong phạm vi
khá rộng. Nguyên nhân là chúng hấp thụ lên những điểm có tác độ mạ lớn
làm giảm tấc độ ở đó xuống. Vậy là các phụ gia này đã ưu tiên hấp phụ lên
các điểm lệch là chỗ có năng lượng tự do lớn hơn và lên các đỉnh lồi là chỗ có
tấc độ khuếch tán lớn các phụ gia lên đó, các phụ gia hấp phụ này sẽ làm giảm
tấc độ chuyển dịch điện tử. Trong thực tế, nhiều phụ gia có cả tác dụng của
chất bóng và chất san bằng.
- Các biến đổi cấu trúc: Các phụ gia này làm thay đổi các cấu trúc lớp
mạ và thậm chí có thể ưu tiên định hướng tinh thể hay ưu tiên sinh ra kiểu
mạng tinh thể nào đó. Một số chất được dùng để tạo ra các tính chất đặc biệt
cho lớp mạ (ứng xuất là do mạng tinh thể bị xô lệch) nên được gọi là chất
giảm ứng xuất .
- Chất thấm ướt: Chất này được cho vào để thúc đẩy tạo các bọt khí, bọt
hydro mau chóng tách khỏi bề mặt điện cực. Thiếu chúng, bọt khí, nhất là hidro
sinh ra từ phản ứng phụ sẽ gây rỗ và giòn hydro do chúng thấm vào kim loại.
1.3.5. Mật độ dòng điện catot D
c
- Lúc đang mạ, mật độ dòng điện giữ vai trò rất quan trọng. Nếu mật
độ dòng điện thấp, tấc độ chuyển đổi điện tử trong các phản ứng điện cực sẽ
nhỏ, các nguyên tử mới hình thành có đủ thời gian gia nhập có trật tự vào
mạng tinh thể, vì vật mạng lưới và cấu trúc tinh thể được duy trì, không bị
biến đổi, quan sát bằng hiển vi điện tử và nhiễu xạ điện tử cho thấy rõ điều
đó.

LuËn v¨n Th¹c sü Chuyªn ngµnh C«ng nghÖ CTM
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 23
Khi tăng mật độ dòng điện lên, tốc độ phóng điện nhanh, các nguyên tử
kim loại sinh ra ồ ạt, không kịp ra nhập vào vị trí cân bằng trong mạng tinh
thể. Mặt khác điện thế lúc đó lớn nên nhiều mầm tinh thể mới được sinh ra.
Do vậy mà mạng tinh thể trở nên mất trật tự và được thể hiện ra là lớp mạ có
nhiều lớp, nhiều gợn sóng và nhiều khối đa tinh. Nếu tiếp tục tăng mật độ
dòng điện lên cao hơn nữa, tác độ phóng điện quá nhanh, làm cho lớp ion kim
loại gần catốt quá nghèo, quá trình điện cực lâm vào tình trạng bị chi phối bởi
sự khuếch tán: những điểm lồi, mũi nhọn,… được ion kim loại chuyển đến dễ
dàng hơn, đồng thời điện thế rơi từ các điểm này đến anốt lại bé hơn, nên tại
đó sẽ được ưu tiên phóng điện, kết quả là kết tủa sẽ sần sùi hoặc có dạng hình
nhánh cây. Nếu tăng tiếp mật độ dòng điện đến nỗi khuếch tán ion hoàn toàn
không kịp cho quá trình điện cực thì kết tủa thu được sẽ là bột kim loại: Lớp
mạ không được phép sần sùi, nhám vì vậy để có lớp mạ đạt yêu cầu buộc phải
dùng dải mật độ dòng điện tương đối thấp. Hơn nữa ở D
c
thấp kim loại mạ dễ
bắt chước lặp lại đúng kiểu mạng lưới của kim loại nền (cấu tạo epitaxy) và
cho độ gắn bám rất cao. Lớp mạ rắn, đa tinh, rất bền, được dùng nhiều nhất.
1.3.6. Khuấy
- Khuấy để tăng chuyển động tương đối giữa catốt và dung dịch nên
được phép dùng mật độ dòng điện D
c
cao hơn, tốc độ mạ sẽ nhanh hơn, ngoài
ra nó còn làm cho bọt khí hydro dễ tách khỏi bề mặt điện cực, san bằng pH và
nhiệt độ trong toàn khối dung dịch cũng như tại nơi gần điện cực.
Có thể khuấy bằng các cách:
- Chuyển động catốt: cho catốt đu đưa theo chiều dọc và chiều đứng
quay catốt, mạ trong thùng quay, catốt là dây, băng cho liên tục chạy qua
bể mạ…
- Chuyển động dung dịch: bằng cách sục khí vào bể, bơm tuần hoàn
dung dịch ra vào bể hay phun dung dịch vào khe hẹp giữa anốt và catốt.

Luận văn Thạc sỹ Chuyên ngành Công nghệ CTM
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 24
- Tuy nhiờn khuy phi luụn kốm theo lc dung dch loi b ht
cn bn, trỏnh gõy h hng cho bựn cn vn lờn. Tt nht l lc liờn tc vỡ
dung dch sch s thun li rt nhiu cho vic sn xut v d t cht lng
cao. M trong siờu õm cng cú tỏc dng nh khuy nhng tt hn nhiu.
- Mt phng phỏp c bit khỏc l m bng dũng in i chiu,
thng l dựng súng dng vuụng. Trong quỏ trỡnh m, vt m khụng phi
luụn luụn c p vo liờn tc na, m cú lỳc c mc thnh ant theo
mt tn s v thi gian nht nh, chớnh lỳc ho tan ant cỏc khuyt tt ca
kt ta b mt i, b mt c i mi, nng ion gn in cc c
phc hi. Nhng iu ú cho phộp m vi mt dũng in cao hn m
vn ỏp ng c lp m nhn, kớn, ng xut nh, bỏm chc.
1.4. Ant
- Ant thng lm bng kim loi cú cựng loi vi lp m v chn
cỏch s dng sao cho nng ion kim loi tng dung dch luụn luụn khụng
thay i. Mun vy phi lm sao cho hiu sut dũng in ant v catt luụn
luụn khụng thay i. Mun vy phi lm sao cho hiu sut dũng in ca
ant v catt phi bng nhau trong sut thi gian phc v ca ant.Trong
sn xut ngi ta phi m bo cho ant khụng b th ng, ant phi luụn
d tan v tan u, mun th din tớch b mt ant phi ln cú mt
dũng in ant nh, tc l gi ant nm trong vựng in th (ho tan)
hot ng. Ant dng bi, viờn dt, khuy ỏo, mnh nh.luụn np y trong
gi tr bng titan, cho in tớch ant rt ln v mt dũng in ant nh
v luụn thay i, ó ỏp ng c yờu cu ny. Ngoi ra cũn dựng cht to
phc ngn cn s th ng hay ion halogen to ra cỏc l thng trờn
mng oxi th ng lm cho ant tip tc c ho tan. Phi khng ch cỏc
iu kin k thut ant to thnh cỏc ion cú hoỏ tr mong mun. Ant
phi c ch to sao cho khi ho tan ớt to thnh bựn cn nht, ớt tp cht

Luận văn Thạc sỹ Chuyên ngành Công nghệ CTM
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 25
v khú b tan ró nht. Cỏc ant c sn sut cho riờng cỏc ngnh m nh
viờn " niken carbonyl", " S- nike ", "R- rounds", cho m niken ỏp ng
c iu ú: din tớch b mt ln, d dng ho tan, ớt bựn cn.
- Crụm b th ng mnh trong mụi trng axit sunfuaric nờn phi
dựng ant tr trong m crụm, thng lm bng hp kim chỡ vi Sn, Sb,
Ag, cỏc nguyờn t ny lm tng c tớnh cho chỡ, gim quỏ th oxy trờn
ant. Ngoi ra ant chớnh ny cũn dựng ant ph bng titan m Pt trong cỏc
trng hp cn ci thin s phõn b dũng in trờn catt.
1.5. M crụm
- Crụm (Cr) in gii l kim loi mu trng bc cú ỏnh xanh, cng
rt cao v chu mi mũn rt tt. Trng lng nguyờn t 52,01. Nhit núng
chy 1750 - 1800
0
C. Theo in th tiờu chun (Cr/Cr
3+
= -0,7 V) thỡ nú c
thuc cỏc kim loi hot ng, nhng trong khớ quyn b mt crụm c sinh
ra lp mng mng oxit rt kớn, chc chng n mũn tt, lm cho crụm gi c
mu sỏc v búng rt lõu. Trong khụng khớ m v trong mụi trng oxy
hoỏ, crụm cú in th +0,2V, vỡ vy crụm l lp m catt i vi thộp nờn
phi kớn mi cú kh nng bo v c thộp.
Crụm bn trong khớ quyn m, trong khụng khớ cha H
2
S v SO
2
,
trong cỏc dung dch axit sunfuaric, nitric, photphoric, axit hu c, dung dch
kim. Nhng trong dung dch axit HCl v trong H
2
SO
4
c núng crụm b ho
tan do mng oxit b phỏ hu.
- Trong cỏc hp cht , crụm thng cú hoỏ tr + 3 v +6.Hp cht
crụm cú hoỏ tr +6 l cht oxi hoỏ mnh. CrO
3
ho tan trong nc to thnh
hn hp axit crụmic. Trong dung dch loóng to thnh H
2
[CrO
4
], trong dung
dch cú nng trung bỡnh to thnh H
2
[CrO
3
(CrO
4
)], cũn trong dung dch
c to thnh H
2
[CrO
3
(CrO
4
)
2
] v H
2
[CrO
3
(CrO
4
)
3
]. Tt c cỏc axit crụmic

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×