Wie kann man Platin auf Titan beschichten?

Plattierungsprozess von Platin auf dem Titan -Substrat

Der Elektroplattenprozess von Platin auf Titan umfasst die folgenden Schritte:
Vorbehandlung des Titan -Substrats → Elektroklear → Wasserspülung → Aktivierung → destilliertes Wasserspülung → Pinselelektroplierung von Platin → destilliertes Wasserspülung → Schlagtrocknen.

 

1. Vorbereitung des Titan -Substrats

 

Derzeit gibt es verschiedene Arten von Platin -Plattierungslösungen, die für viele Substrate verwendet werden können. Die Platin -Plattierung auf Titan ist jedoch eine Herausforderung, da Titan sehr anfällig für Passivierung ist. Der passive Film auf der Oberfläche verhindert eine starke Bindung zwischen der Beschichtung und dem Substrat, was es schwierig macht, eine gut klassische Platinschicht zu erreichen. Daher ist eine Vorbehandlung erforderlich, um den passiven Film zu entfernen und einen aktiven Schicht-A-Titanhydrid-Film (TIH₂) zu bilden. Diese Hydridschicht bildet quasi-metallische Bindungen sowohl mit dem Titan-Substrat als auch mit der Platinbeschichtung, um eine gute Haftung zu gewährleisten.

 

Radierungsprozess

 

Der Zweck des Ätzens besteht darin, den passiven Film auf der Titanoberfläche zu entfernen. Dies erfolgt typischerweise unter Verwendung eines hochkonzentrationellen Salpetersäure-Hydrofluorsäure-Systems bei Raumtemperatur 5–10 Minuten.

 

Aktivierungsprozess

 

Der Zweck der Aktivierung ist es, einen aktiven Film auf der Titanoberfläche zu erzeugen. Nach der Aktivierung bildet die Titanoberfläche eine Titanhydrid-Schicht (TiH₂), die grauschwarz erscheint. Aufgrund der überlappenden Energiebanden zwischen dem Titan-Substrat, Tih₂ und der Platinbeschichtung werden quasi-metallische Bindungen gebildet, die eine starke Haftung sicherstellen. Erst nach der Aktivierung kann das Titanblatt für die Platinablagerung in die Plattierungslösung eintauchen.

 

2. Elektroplattenprozess

 

Wässrige Elektroplation

 

Die wässrige Elektroplatte von Platin ist die am weitesten verbreitete Methode. Die Plattierungslösungen können in saure und alkalische Typen kategorisiert werden.

Zu den alkalischen Platin -Plattierungslösungen gehören:

 

P-Salt-Plattierungslösung (Dinitrodiammine-Platin als Hauptsalz)

Kaliumhexahydroxyplatinatin-Basis stark alkalische Beschichtungslösung

Zu den sauren Platinlösungen gehören:

Platinlösung auf Sulfaminsäure auf Basis von Platin

DNS -Sulfatlösung (Dinitrosulfatoplatinat)

 

(1) Plattierungslösung auf Sulfamsäurebasis

 

Diese Lösung erzeugt helle, dicke Platinschichten mit feiner Kristallisation aufgrund des Komplexierungseffekts von Sulfaminsäure, was die Kathodenpolarisation verbessert.

 

(2) DNS -Plattierungslösung (stark sauer)

 

Diese Lösung ermöglicht helle, dicke Platinablagerungen bei niedrigeren Temperaturen. Da während der Überbestellung kein Gas freigesetzt wird, wird das Risiko von Stripten oder Porosität minimiert. Die derzeitige Effizienz ist jedoch gering und die Zubereitung von Dinitrosulfatoplatinat ist komplexer als P-Salt.

 

Geschmolzenes Salzelektroplieren

 

In den 1930er Jahren begann geschmolzenes Salzplatin -Plattieren. In einem geschmolzenen Cyanidbad kann der passive Film auf feuerfesten Metallen gelöst werden, und da der Elektrolyt sauerstofffrei ist, hält sich die Beschichtung stark an. Die resultierende Lagerstätte ist duktil und stressfrei.

Elektrolytvorbereitung:

Eine Mischung aus 53% NACN und 47% KCN ist in einem Keramik-Tiegel vorgezogen.

Wenn die Temperatur den Schmelzpunkt um 50 Grad (~ 550 Grad) überschreitet, werden zwei Platinelektroden eingeführt und die Elektrolyse beginnt.

Sobald die Platin -Ionen -Konzentration ~ 0}. 3%erreicht, kann die Plattierung beginnen.

Betriebsbedingungen:

Kathodische Stromdichte: 30–300 A/m²

Aktuelle Effizienz: 65–98%

Der Argongasschutz ist außer während des Schmelzens erforderlich.

Diese Methode erzeugt dicke, helle, stressfreie Platinbeschichtungen, aber der Prozess ist komplex, umweltverträglich und teuer, wodurch es für groß angelegte Anwendungen ungeeignet ist.

 

Pinselbeschichtung

 

Die Bürstenbeschichtung stammt aus Europa 1899 als Reparaturmethode außerhalb der Tank. Zunächst wurde eine Anode mit Baumwollwolken in die Plattierungslösung getaucht und über defekte Bereiche gerieben, um eine Reparaturschicht abzulegen. Die frühe Bürstenbeschichtung war langsam, hatte eine schlechte Haftung und erzeugte dünne Beschichtungen. Nach Jahrzehnten der Entwicklung mit speziellen Plattierstiften, ampere-stündlichen Stromversorgungsversorgungen und der Plattierung mit hoher Konzentration von Plattierlösungen-wurden jedoch eine weit verbreitete elektrochemische Abscheidungsmethode.

Vorteile der Bürstenbeschichtung:

Hohe Metallionenkonzentration → schnelle Abscheidungsrate (5–15 -mal schneller als herkömmliche Beschichtung).

Niedrige Wasserstoffverspräche, hohe Härte, niedrige Porosität, steuerbare Dicke → erfordert normalerweise keine Nachbearbeitung.

Einfache Geräte, einfacher Betrieb, Anwendbarkeit vor Ort → ideal zum Reparieren abgenutzter oder übergroßer Teile.

Aufgrund dieser Vorteile wird die Bürstenbeschichtung hauptsächlich für Reparaturanwendungen und nicht für die dekorative Beschichtung verwendet.