آبکاری پلاتین چیست

پلاتین فلزی گرانبها به رنگ سفید نقره ای است. این فلز رسانا و متراکم است و واکنش پذیری بسیار کم و مقاومت بالایی نسبت به خوردگی دارد و حتی در محیط های بسیار داغ نیز این ویژگی را حفظ می کند. فلز پلاتین در هوا اکسید نمی شود و در اکثر اسیدها نامحلول است اما در تیزاب سلطانی حل می شود. برای اطلاعات بیشتر به مقاله ی پلاتین را بشناسید مراجعه کنید.

آبکاری پلاتین فرایندی است که در طی آن یک لایه نازک از اتم های پلاتین بر روی سطح پوشش داده می شود. این فرایند در یک سلول الکترولیتی حاوی نمک پلاتین انجام می شود. جریان الکتریکی منبع تغزیه از طریق دو الکترود متصل به سلول در الکترولیت اعمال می شود. در این سلول زیر لایه به کاتد متصل می شود و آند معمولا از جنس تیتانیوم پوشش داده شده با پلاتین است. با عبور جریان الکتریکی از حمام یون های پلاتین حل شده در الکترولیت، به سمت کاتد حرکت کرده و بر روی زیرلایه رسوب می کنند. در فرایند آبکاری، آند ممکن است قابل حل شدن در الکترولیت باشد و یا از نوع غیر حل شونده انتخاب شود. در مواردی که آند در الکترولیت حل می شود، کاهش میزان یون پلاتین با استفاده از یون های حل شده جبران می شود و در حالتی که آند نامحلول است، حمام با اضافه کردن نمک های پلاتین به الکترولیت شارژ می شود. (رجوع کنید به مقاله ی روش های پوشش دهی فلزات)

تصویر شماتیک حمام آبکاری پلاتین

کاربردهای آبکاری پلاتین:

  • آبکاری زیور آلات
  • آبکاری ابزار پزشکی و دندان پزشکی
  • ابکاری قطعات صنعتی برای محافظت از خوردگی
  • آبکاری پره ی توربین ها
  • استفاده به عنوان کاتالیزور
  • پوشش دهی انواع الکترودها
  • آبکاری قطعات الکترونیکی و اتصالات الکتریکی

برای مطالعه بیشتر رجوع کنید به مقاله ی پلاتین را بشناسید.

ویژگی های پوشش پلاتین

رنگ ضخامت µm سختی نقطه ذوب C° رسانایی الکتریکی S/m رسانایی گرمایی W/mK
نقره ای درخشان تا خاکستری مات 0.5 تا 5  4-4.5 از 10 1768  106×9.4  71

 

مزایای آبکاری پلاتین

  • مقاومت در برابر خوردگی: خوردگی زمانی اتفاق می‌افتد که یک فلز با محیط خود تعامل داشته باشد که باعث فرسایش تدریجی آن می‌شود. شناخته شده ترین شکل خوردگی، اکسیداسیون الکتروشیمیایی است که زمانی رخ می دهد که یک فلز با یک اکسیدکننده واکنش دهد. زنگ زدگی یکی از نمونه های رایج این مورد است. از آنجایی که خوردگی بسیار مخرب است، آبکاری تجهیزات صنعتی با استفاده از پلاتین تا حد قابل توجهی از خوردگی آن ها محافظت می کند. فلز پلاتین مقاومت گرمایی بالایی دارد، اکسید نمی شود و در واکنش با اکثر مواد اسیدی و بازی بی اثر است. به همین دلیل استفاده از پوشش پلاتین بر روی قطعاتی که در شرایط سخت محیطی مانند دما، تنش و رطوبت بسیار زیاد قرار دارند، می تواند از این قطعات در برابر خوردگی و تخریب جلوگیری کند.
  • مقاومت در برابر کدر شدن: کدر شدن به صورت یک لایه نازک به رنگ سیاه یا خاکستری روی سطح یک ماده پدیدار می شود. فلزاتی مانند نقره، آلومینیوم، برنج و مس مستعد کدر شدن هستند، به همین دلیل برای جلوگیری از کدر شدن این فلزات از پوشش پلاتین استفاده می شود.
  • مقاومت در برابر گرما: در برخی از کاربردها، مواد باید قادر به تحمل دمای بالا باشند. این امر به ویژه در صنایعی مانند خودروسازی، هوافضا و بخش‌های تولید انرژی بسیار مهم است. اگر یک فلز با محیط گرمی که حاوی ترکیبات اکسید کننده است مواجه شود، دمای زیاد همچنین می تواند باعث خرابی شیمیایی شود که به عنوان خوردگی در دمای بالا شناخته می شود. گرما همچنین می تواند خواص فلز را تغییر دهد به عنوان مثال می تواند باعث انبساط، کاهش سختی و افزایش مقاومت الکتریکی شود. آبکاری پلاتین می تواند محصولات را از آسیب ناشی از دمای بالا محافظت کند. پلاتین دارای نقطه ذوب بالا بیشتر از سایر فلزات از جمله تیتانیوم، آهن، نقره و طلا است.
  • مقاومت در برابر سایش: هنگامی که یک ماده با اجسام دیگر تماس پیدا می کند، به دلیل اصطکاک فرسوده می شود. افزودن یک لایه اضافی مدت زمانی را که طول می کشد تا آسیب قابل توجهی ایجاد شود، افزایش می دهد. استفاده از پوشش پلاتین طول عمر قطعات را افزایش می دهد و باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود.
  • افزایش ضخامت: افزودن یک لایه پلاتین به زیرلایه آن را ضخیم تر می کند و در برابر آسیب از آن محافظت می کند، کیفیت و استحکام قطعه را افزایش می دهد و به ماندگاری بیشتر آن کمک می کند. شما می توانید فرآیند آبکاری را برای رسیدن به ضخامت مورد نظر خود تنظیم کنید، اما ضخامت معمولی بین 0.5 تا 5 میکرون است. با این حال، دستیابی به ضخامت 10 میکرون نیز امکان پذیر است.
  • افزایش سختی: آبکاری پلاتین بر روی یک بستر نرم تر، سختی زیرلایه را افزایش می دهد و از آسیب هایی مانند خراش یا فرورفتگی جلوگیری می کند. پلاتین رتبه 4 تا 4.5 از 10 را در مقیاس سختی دارد. پوشش پلاتین سطح قطعات را سخت تر از نقره و طلا می کند و بستر بادوام تری ایجاد می کند.
  • افزایش چسبندگی: پوشش ایجاد شده از پلاتین استحکام و چسبندگی زیادی دارد و با گذشت زمان پوسته پوسته نمی شود به همین دلیل برای استفاده در قطعاتی که دارای اشکال منحنی است بسیار مناسب است. علاوه بر این بسته به استفاده نهایی محصول، می توانید از آبکاری پلاتین به عنوان یک لایه میانی برای چسبندگی بهتر رنگ یا آبکاری مجدد با فلز دیگری استفاده کنید.
  • خاصیت رسانایی: فلز پلاتین رسانای عالی الکتریسیته است و پوشش ایجاد شده از پلاتین بر روی انواع فلزات یا نیمه رساناها باعث افزایش رسانایی سطحی این قطعات می شود. این ویژگی در صنایع الکترونیک و در ساخت کانتکت های الکتریکی بسیار پر کاربرد است.
  • خاصیت مغناطیسی: پلاتین ماده ای پارامغناطیس با خاصیت مغناطیسی قوی است. آبکاری آلیاژی پلاتین-کبالت برای ایجاد سطح مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد.

بسترهای مناسب آبکاری پلاتین:

تقریبا انواع فلزات مختلف را می توان با استفاده از پلاتین آبکاری کرد اما برنج، مس، طلا، نقره، نیکل، سرب، نیوبیوم و تیتانیوم بستر های فوق العاده ای برای آبکاری پلاتین هستند. بستر تیتانیوم به ویژه در ساخت الکترودهای پوشش پلاتین بسیار پر کاربرد است. تیتانیوم در مجاورت هوا به سرعت اکسید می شود و یک لایه اکسید تیتانیوم ایجاد می کند که در برابر خوردگی بسیار مقاوم است علاوه بر این آبکاری بسترهای تیتانیومی با پلاتین مقاومت زیرلایه را نسبت به واکنش های شیمایی و خوردگی دوچندان می کند. زیرلایه های دیگری مانند رزین های رسانا و کامپوزیت ها و حتی برخی از سطوح نارسانا نیز با استفاده از روش های ویژه ای قابل آبکاری با پلاتین هستند.

روش های آبکاری پلاتین

آبکاری قفسه ای روشی است برای آبکاری قطعات شکننده، بزرگ و پیچیده که به سختی با استفاده از فرآیندهای دیگر، آبکاری می شوند. در این روش قطعات بر روی یک فیکسچر که به عنوان "رک" شناخته می شود قرار داده می شوند و سپس در حمام حاوی الکترولیت آبکاری غوطه ور می شوند.

تصویر رک آبکاری پلاتین 

در این روش آبکاری اجسام در یک بشکه ی نارسانا از جنس پلی پروپیلن که از حمام آبکاری حاوی الکترولیت پر شده است قرار می گیرند تا پوششی یکنواخت از فلز مورد نظر روی آنها ایجاد شود. بشکه حاوی میله های مرکزی است که جریان الکتریکی را هدایت می کنند و در حالی که از محلول آبکاری الکترولیتی پر شده است به آرامی می چرخد. این چرخش باعث می شود قطعات در حمام آبکاری بچرخند و پوشش یکنواختی بر روی سطح آنان ایجاد شود.

آبکاری بارل پلاتین 

 

حمام های آبکاری پلاتین

حمام های آبکاری پلاتین به طور کلی به دو دسته حمام های اسیدی و حمام های قلیایی تقسیم می شوند. حمام های اسیدی شامل حمام DNS و حمام هگزا کلرو پلاتینیک اسید و حمام های قلیایی شامل حمام P و حمام Q پلاتین هستند. در ادامه به طور مختصر به بررسی هر یک از این حمام ها پرداخته ایم.

حمام (DNS) اسیدی-دی هیدروژن دی نیتروسولفاتوپلاتین [H2Pt(NO2)2(SO4)]:

رنگ حمام ویژگی های پوشش کاربردها مزایای حمام معایب حمام
سبز براق، منسجم، بدون حفره و چسبنده آبکاری زیورآلات، الکترودهای مرجع و کاتالیست ها عدم نیاز به آبکاری در دمای بالا به دلیل اسیدی بودن حمام، اگر آماده سازی زیرلایه به درستی انجام نشود پوششی کدر با چسبنگی ضعیف ایجاد می شود که احتمال پوسته شدن آن بسیار زیاد است.


حمام هگزا کلرو پلاتینیک اسید اسیدی [H2PtCl6]:

رنگ حمام ویژگی های پوشش کاربردها مزایای حمام معایب حمام
قرمز-نارنجی براق، منسجم، بدون حفره و چسبنده

استفاده درکاتالیست‌ها

آبکاری ارزانتر، راحت تر و سریع تر

به دلیل وجود کلر، پوشش ایجاد شده از این حمام در برابر سایش و خوردگی مقاوم نیست و انسجام و چسبندگی قابل توجهی ندارد.


حمام P پلاتین قلیایی-[Pt(NH3)2(NO2)2]:

رنگ حمام ویژگی های پوشش کاربردها مزایای حمام معایب حمام

بدون رنگ

پوشش براق، شفاف، منسجم، یکنواخت و چسبنده، هدایت الکتریکی بالا، مقاومت در دمای بالا

آبکاری قطعات الکترونیک، زیور آلات، پره‌های توربین

عدم وجود کلر، گوگرد و فسفات

آبکاری در دمای بالا، پروسه تولید پیچیده


حمام Q پلاتین قلیایی-[4(NH3)Pt(HPO4)]:

رنگ حمام ویژگی های پوشش کاربردها مزایای حمام معایب حمام

بدون رنگ

پوشش منسجم و چسبنده، هدایت الکتریکی بالا، مقاومت در دمای بالا

آبکاری قطعات الکترونیک، آندها، پره‌های توربین

عدم وجود گوگرد و کلر در حمام

آبکاری در دمای بالا، وجود فسفات در حمام، پروسه تولید پیچیده، کدر شدن پوشش و عدم مقاومت پوشش در مقابل هالوژن ها

 

خدمات شرکت نیوساد صنعت پارت شامل تولید نمک های پلاتین، حمام های هگزا کلروپلاتینیک اسید، حمام P، حمام Q و حمام DNS پلاتین و انجام پروژه های پوشش دهی بر روی انواع زیر لایه ها در کاربردهای صنعتی از قبیل صنایع هوا فضا، خودروسازی، آندهای پلاتینایز شده و کاربردهای زینتی و پزشکی است.

برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

تلفن:09132278204+
تلفن:09131062981+

ایمیل: info@newsaadsanat.com