روتنیوم و کاربرد های پوشش دهی روتنیوم در هوافضا

روتنیوم در سال 1844 توسط شیمیدان روسی کارل کارلوویچ کلاوس کشف شد. این فلز ابتدا از کوه های اورال روسیه به دست آمد، با این حال، امروزه در آمریکای شمالی و جنوبی نیز یافت می‌شوند. این فلز تا حدودی کمیاب و گران قیمت است.

از نظر شیمیایی، این ماده یک فلز رساناست است که به طور طبیعی ظاهری سفید نقره ای دارد. به عنوان یکی از اعضای گروه پلاتین، روتنیم بسیاری از ویژگی های مشابه با سایر اعضای خانواده خود را نشان می دهد. گروه پلاتین شامل پلاتین، پالادیوم، رودیوم، روتنیوم، اسمیم و ایریدیم است.

فواید پوشش دهی با روتنیوم

این ماده دارای مزایای بی شماری است که می تواند در بسیاری از بخش ها به ویژه صنعت هوافضا و هواپیما مفید باشد. بسیاری از این مزایا حول دوام و مقاومت آن در برابر شرایطی است که می تواند به مواد مختلف آسیب برساند.

افزایش سختی سطح

روتنیوم دارای سختی حدود 220 در مقیاس ویکرز و استحکام کششی 53700 پوند بر اینچ مربع است. اغلب برای افزایش سختی به فلزاتی مانند پلاتین و پالادیوم اضافه می شود. استفاده از روتنیوم روی یک زیرلایه، آن را سخت تر و بادوام تر می کند، که برای بسیاری از کاربردهای هوافضا ضروری است.

افزایش مقاومت سطح در برابر سایش

مقاومت روتنیم در برابر سایش یکی از مهمترین خواص آن است. این یکی از دلایل اصلی استفاده صنعت الکترونیک از آن است. این اغلب برای افزایش مقاومت در برابر سایش تماس های الکتریکی، مقاومت ها و سایر اجزای الکتریکی استفاده می شود. این مقاومت بالا در برابر سایش باعث دوام بیشتر این قطعات و افزایش عمر مفید آنها می شود. در کاربردهای هوافضا، اجزای الکتریکی باید در شرایط سخت مقاومت کنند و در عین حال به عملکرد قابل اعتماد خود ادامه دهند.

افزایش مقاومت شیمیایی سطح

روتنیوم با اکثر مواد شیمیایی که در اتمسفر هستند یا در طول فرایند تولید به عنوان ناخالصی تشکیل می شوند واکنش نشان نمی دهد. این مواد شیمیایی می توانند به برخی از مواد دیگر آسیب برسانند، اما روتنیوم از نظر شیمیایی بی اثر است، بنابراین روی آن تأثیر نمی گذارد. به اسیدها واکنش نشان نمی دهد و به راحتی کدر نمی شود.

افزایش مقاومت سطح در برابر خوردگی

تجهیزات هوافضا می توانند در معرض خطر خوردگی باشند که می تواند باعث مشکلات یکپارچگی ساختاری و سایر اشکال آسیب شدید به قطعات شود. افزودن یک لایه روتنیوم می تواند مقاومت مواد در برابر خوردگی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. حتی مقدار کمی آبکاری روتنیوم در هوافضا می تواند مقاومت در برابر خوردگی را تا حد زیادی افزایش دهد، که طول عمر تجهیزات را افزایش می دهد و به اطمینان از کارکرد ایمن آن کمک می کند.

افزایش مقاومت در برابر دما

تجهیزات هوافضا به طور مرتب در معرض دماهای بالا قرار می گیرند و باید بتوانند در برابر آنها مقاومت کنند تا به درستی کار کنند. افزودن روتنیوم به مواد مورد استفاده در کاربردهای هوافضا می تواند این قابلیت حیاتی را به آنها بدهد. روتنیم دارای نقطه ذوب 4233 درجه فارنهایت و نقطه جوش 7502 درجه فارنهایت است، بنابراین می تواند مقاومت بسیاری از مواد را در برابر دماهای بالا افزایش دهد.

بهبود ظاهر و زیبایی سطح

اگرچه معمولاً در بخش هوافضا نسبت به سایر صنایع اهمیت کمتری دارد، جذابیت زیبایی شناختی روتنیم نیز به محبوبیت آن کمک می کند. روتنیوم به طور طبیعی دارای رنگ روشن و سفید نقره ای است. با تغییر حمام آبکاری، می توانید آبکاری روتنیوم با رنگ خاکستری تیره یا حتی سیاه ایجاد کنید. این آبکاری تیره‌تر گاهی اوقات جایگزینی برای نیکل سیاه است. اعمال سطوح مختلف روی آبکاری روتنیوم می تواند ظاهر آن را بیش از پیش افزایش دهد.

به دلیل دوام و مقاومت روتنیم در برابر تغییراتی مانند کدر شدن، ظاهر جذاب خود را برای مدت طولانی حفظ می کند. پوشش‌های روتنیوم معمولاً ضخامتی بین 0.25 تا ۱ میکرون دارند.

صرفه اقتصادی

علیرغم نادر بودن، روتنیوم در مقایسه با سایر مواد مشابه، نسبتاً ارزان است. در حالی که هزینه ممکن است هنوز یک عامل محدودکننده برای برخی از مشتریان باشد، اغلب به عنوان جایگزینی مقرون به صرفه برای سایر فلزات گرانبها عمل می کند، در حالی که هنوز مزایایی را که فلزات گران تر می کنند را ارائه می دهد.

معایب پوشش دهی روتنیم

اگرچه این فلز دارای مزایای متعددی است، اما دارای یک ایراد است. در حالی که در دمای اتاق کدر نمی شود یا در حضور اسیدها خورده نمی شود، اما هنگامی که با کلرات پتاسیم در تماس قرار گیرد سیاه و کدر می شود. این ویژگی اگرچه ناخوشایند است اما در مواردی می تواند مفید باشد، مثلا برای کاربردهایی می تواند به عنوان جایگزینی برای نیکل سیاه استفاده شود.

علاوه بر این، با وجود دوام و مقاومت در برابر حرارت، این فلز شکننده است و ریخته‌گری سختی دارد، بنابراین برای تشکیل سیم یا اشکال دیگر فلز روتنیوم ایده‌آل نیست.

فرآیند پوشش دهی روتنیوم

از آبکاری الکتریکی برای ایجاد پوشش روتنیوم روی سطح فلزی آماده شده استفاده می کنند. برای آبکاری، اپراتورها فلز پوشش را به یک اتصال الکتریکی مثبت و قطعه ی زیرلایه را به یک اتصال الکتریکی منفی متصل می کنند. با غوطه ور کردن هر دو ماده در یک حمام الکترولیت و روشن کردن جریان، اتم های فلز پوشش از سمت مثبت در مایع حرکت کرده و روی زیر لایه که در سمت منفی قرار دارد رسوب می کنند.از آنجایی که الکتریسیته نقش مهمی در فرآیند آبکاری دارد، سطح زیرلایه باید رسانا باشد. در غیر این صورت، زیرلایه هایی مانند شیشه، سرامیک یا پلاستیک، ابتدا باید با یک روش پوشش دهی غیر الکتریکی، با یک لایه ی رسانا پوشش داده شوند، سپس با آبکاری الکتریکی یک لایه روتنیوم به عنوان پوشش نهایی دریافت کنند.

روشهای پوشش دهی روتنیوم

روش های آبکاری که برای این فلز و سایر مواد مشابه در گروه پلاتین استفاده می کنیم شامل موارد زیر است:

آبکاری بشکه ای:

این روش برای پوشش دادن قطعات سخت و کوچک بهترین عملکرد را دارد. در این روش قطعات به یکباره در بشکه ای که در طول فرآیند آبکاری می چرخد غوطه ور می شوند.

در آبکاری بشکه ای، خود بشکه یک سطح نارسانا دارد و تمام قطعات مجزا در بشکه ای به صورت یکجا جمع می شوند. سطوح رسانای آنها با یکدیگر تماس دوقطبی ایجاد می کنند. این اتصال دوقطبی پوشش یکنواخت تری را روی بستر ایجاد می کند. اگر قطعات می توانند در یک بشکه جا شوند، معمولاً می توانید این روش را انتخاب کنید. با این حال، اگر قطعات ظریفی دارید یا نیاز دارید آبکاری با دقت مهندسی بیشتری انجام شود، آبکاری بشکه ای ممکن است مطابق با نیاز شما نباشد.

آبکاری قفسه ای:

برای قطعات بزرگی که در آبکاری بشکه ای ممکن است آسیب ببینند روش آبکاری قفسه ای مناسب تر است. در این روش، متخصصان آبکاری با استفاده از فنرها، پیچ‌ها یا سیم‌ها، قطعات بزرگ‌تر یا ظریف‌تر را به یک قفسه متصل می‌کنند و سپس در محلول آبکاری غوطه ور می کنند. این نگهدارنده ها قطعات را از غلتیدن در بشکه محافظت می کند. این ابزار همچنین می تواند قطعاتی را در خود جای دهد که ممکن است داخل بشکه ها قرار نگیرند. برای قطعاتی که به بالاترین سطح مراقبت در حین آبکاری و پوشش یکنواخت در کل سطح نیاز دارند، آبکاری قفسه ای از آبکاری بشکه ای مناسب تر است. بسیاری از متخصصان صنایع نظامی و هوافضا، آبکاری قفسه را برای نتایج برتری که ارائه می دهد، انتخاب می کنند. با این حال، این روش نیاز به نیروی کار بیشتری دارد و بنابراین به اندازه سایر روش های آبکاری مقرون به صرفه نیست.

شرکت نیوساد صنعت پارت اولین شرکت تولید کننده ی الکترولیت های آبکاری و پوشش دهی روتنیوم در ایران است که این امکان را برای مشتریان خود فراهم کرده است که با اطمینان خاطر از خدمات پوشش دهی روتنیوم بهره مند شوند. خدمات شرکت ما شامل تولید نمک های روتنیوم، محلول آبکاری و پوشش دهی روتنیوم و انجام پوشش روتنیوم بر روی زیر لایه های متنوع در هر اندازه و تعداد و با هر ضخامتی بسته به نیاز مشتری و کاربرد قطعات است.

برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

تلفن:09132278204+
تلفن:09131062981+

ایمیل: info@newsaadsanat.com