کاربردهای آبکاری پلاتین

هنگامی که تولیدکنندگان به کالایی نیاز دارند که در برابر فرسایش محیطی و خوردگی مقاوم باشد و خواص الکتریکی و مغناطیسی خوبی داشته باشد اغلب به پلاتین روی می آورند. در اینجا چند نمونه از کاربردهای آبکاری پلاتین که در صنایع نو ظهور مورد استقبال قرار گرفته است را معرفی می کنیم.

در زمینه ی پزشکی:

آبکاری وسایل پزشکی با پلاتین می تواند به افزایش دوام آنها کمک کند. این امر هم در مورد ابزارهایی مانند لوازم جراحی و هم برای دستگاه هایی که در بدن کاشته می شوند صدق می کند. این دستگاه های کاشته شده به طور سنتی از فولاد ساخته می شدند، اما امروزه ممکن است از تیتانیوم یا منیزیم نیز ساخته شوند. هر وسیله پزشکی باید بتواند بدون آسیب، با بدن انسان تماس پیدا کند. به همین دلیل، آبکاری باید صاف و دقیق باشد و از رشد باکتری های مضر جلوگیری کند. پوشاندن ابزارهای پزشکی با پلاتین، می تواند استحکام و طول عمر آنها را افزایش داده و اثربخشی آنها را بهبود بخشد و نیاز به تعویض تجهیزات پزشکی و هزینه های درمان پزشکی را کاهش دهد.

بوته های صنعتی:

تجهیزات مورد استفاده برای تولید مواد شیمیایی و مصنوعی باید قادر به مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر خوردگی باشند. پلاتین، رودیوم و ایریدیوم به دلیل نقطه ذوب و مقاومت بالایی که دارند در این فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال برای تولید کریستال ها بوته حاوی نمک های مذاب است، بنابراین باید در برابر حرارت بسیار مقاوم باشد. کریستال های حاصل در فناوری لیزر، الکترونیک و پزشکی و همچنین کاربردهایی مانند سوراخ کاری، برش و حکاکی کاربرد دارند.

کاربرد دیگر بوته های پوشش داده شده با پلاتین در تولید الیاف شیشه است. الیاف شیشه ای در صفحه نمایش های پلاسما و نمایشگرهای کریستال مایع (LCD) استفاده می شوند و به بوته ای نیاز دارد که دمای تقریباً 3000 درجه فارنهایت را تحمل کند. علاوه بر این پلاتین با شیشه واکنش نشان نمی دهد و خلوص شیشه را حفظ می کند.

سلول های خورشیدی:

محققان در حال حاضر به دنبال راه هایی برای ذخیره کارآمد انرژی ایجاد شده با فناوری خورشیدی هستند. به نظر می رسد پلاتین نقش اصلی را در این راه ایفا خواهد کرد. این سلول ها از فرآیندی به نام الکترولیز آب برای شکستن مولکول های آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده می کنند که پس از آن می تواند به عنوان سوخت استفاده شود. پلاتین رایج ترین کاتالیزور مورد استفاده برای واکنش تکامل هیدروژن است. دوام و توانایی این فلز برای عملکرد در شرایط اسیدی به آن اجازه می دهد حتی در صورت استفاده طولانی مدت در این فرایند به خوبی عمل کند. گروهی از محققان همچنین دریافتند که مس پوشش داده شده با پلاتین بهتر از اکسید قلع ایندیم (ITO) که معمولاً به عنوان الکترودهای شفاف در سلول‌های فوتوالکترولیز استفاده می‌شود، عمل می‌کند. در این مطالعه، نانوسیم‌های مس-پلاتین رسانایی خود را علیرغم خمش حفظ کردند و در تمام شرایط مورد نیاز برای این فرآیند، رسانایی بالایی داشتند.

پوشش سد حرارتی برای موتورهای توربین گازی:

در موتورهای توربین گازی تجاری و نظامی، یک پوشش مانع حرارتی یا TBC، موتور را از آسیب حرارتی و اکسیداسیون محافظت می کند. این پوشش باعث بهبود عملکرد موتور و افزایش طول عمر قطعات آن می شود. پلاتین نقش مهمی در تشکیل لایه پوشش پیوند TBC دارد. توربین‌های گاز از پلاتین استفاده می‌کنند زیرا واکنش‌پذیر نیست، در برابر خوردگی مقاوم است و می‌تواند در برابر دماهای بالا مقاومت کند.

آرایه های چند الکترودی میکرو سیم قابل کاشت:

آرایه های چند الکترودی دستگاه های پزشکی هستند که اساساً نورون های مغز را به مدارهای الکترونیکی متصل می کنند تا فعالیت مغز را تحریک کنند. پزشکان از این آرایه ها در درمان اختلالات عصبی روانی مانند بیماری پارکینسون، صرع و افسردگی استفاده کرده اند. نشان داده شده است که استفاده از پوشش پلاتین سیاه در این الکترود ها امپدانس سیگنال‌های الکتریکی را کاهش می‌دهد که نسبت به میکروالکترودهای روکش نشده نورون های مغزی را بیشتر فعال می کنند. نشان داده شده است که استفاده از آبکاری تحت همزن اولتراسونیک، که به عنوان "آبکاری اولتراسونیک" یا "آبکاری صوتی" شناخته می شود، دوام پلاتین سیاه را افزایش می دهد. این بدان معناست که آرایه‌های چند الکترودی قابل کاشت می‌توانند به لطف استفاده از نوع خاصی از آبکاری پلاتین مؤثرتر و ماندگارتر باشند.

مبدل های کاتالیزوری:

صنعت خودرو اغلب از آبکاری پلاتین برای تقویت قطعات خودرو و محافظت از آنها در برابر خوردگی، سایش و خراش استفاده می کند. همچنین استفاده از فلزات گروه پلاتین در مبدل های کاتالیزوری که آلاینده های ایجاد شده توسط موتورهای احتراق داخلی را به گازهای کم خطر تبدیل می کند، رایج است. در واقع، بیش از نیمی از کل پالادیوم مورد استفاده در تولید به مبدل های کاتالیزوری ختم می شود. سختی و مقاومت پالادیوم در برابر خوردگی و سایش به آن کمک می کند تا ماده ای عالی برای استفاده در مبدل های کاتالیزوری باشد. هنگامی که در معرض هوا قرار می گیرد اکسید نمی شود و بسیار بیشتر از سایر فلزات در شرایط مشابه دوام می آورد. همچنین هیدروژن اضافی موجود در گاز خروجی را جذب می کند که از تشکیل گاز سولفید هیدروژن جلوگیری می کند.