Στη βιομηχανία ηλεκτροεπικάλυψης, τα κοινά μεταλλικά υποστρώματα περιλαμβάνουν χάλυβα ψυχρής έλασης (χάλυβας χαμηλού κράματος), χάλυβα θερμής έλασης (δομικός χάλυβας άνθρακα, δομικός χάλυβας κράματος), γαλβανισμένο χάλυβα (γαλβανισμένο εν θερμώ, ηλεκτρογαλβανισμένο), αλουμίνιο (καθαρό αλουμίνιο, κράματα αλουμινίου, χυτό αλουμίνιο), χυτοσίδηρο και ανοξείδωτο χάλυβα.
Αντοχή των Μετάλλων στη Διάβρωση
-
Χάλυβας Ψυχρής Έλασης (Χάλυβας Χαμηλού Κράματος):Δεν διαθέτει εγγενή αντοχή στη διάβρωση, αλλά μπορεί να ενισχυθεί μέσω επίστρωσης ή γαλβανισμού.
-
Χάλυβας Θερμής Έλασης (Δομικός Χάλυβας Άνθρακα, Δομικός Χάλυβας Κράματος):Εμφανίζει σχετικά χαμηλή αντοχή στη διάβρωση υπό κανονικές συνθήκες, επιρρεπής στην οξείδωση και τη διάβρωση σε υγρά, αλμυρά ή όξινα/αλκαλικά περιβάλλοντα.
-
Γαλβανισμένος Χάλυβας:
-
Γαλβανισμένος εν θερμώ:Προσφέρει ισχυρή αντοχή στη διάβρωση, με διάρκεια ζωής άνω των 20 ετών, ενδεχομένως έως και 50 έτη.
-
Ηλεκτρογαλβανισμένος:Παρέχει καλή αντοχή στη διάβρωση, με διάρκεια ζωής περίπου 5 έτη.
-
Αλουμίνιο:
-
Καθαρό Αλουμίνιο:Αντιδρά εύκολα με το οξυγόνο για να σχηματίσει μια πυκνή μεμβράνη οξειδίου, αποτρέποντας περαιτέρω οξείδωση και παρέχοντας αντοχή στη διάβρωση.
-
Χυτό Αλουμίνιο:Έχει ασταθή κρυσταλλική δομή, καθιστώντας το ευαίσθητο σε περιβαλλοντικούς παράγοντες και γενικά παρουσιάζει κακή αντοχή στη διάβρωση.
-
Κράματα Αλουμινίου:Ενισχυμένη αντοχή στη διάβρωση μέσω της προσθήκης άλλων μεταλλικών στοιχείων, αν και η απόδοση εξαρτάται από τις διαδικασίες κατασκευής και τη σύνθεση του κράματος.
-
Χυτοσίδηρος:Διαθέτει κάποια αντοχή στη διάβρωση, με την απόδοση να εξαρτάται από τη χημική του σύνθεση και τη μικροδομή.
-
Ανοξείδωτος Χάλυβας:Εμφανίζει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στην οξείδωση και αντοχή σε οξέα και αλκάλια λόγω της παρουσίας χρωμίου.
Σύνοψη:Ο ανοξείδωτος χάλυβας και ο γαλβανισμένος χάλυβας επιδεικνύουν ιδιαίτερα εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση.
Σχέση μεταξύ της Αντοχής στη Διάβρωση των Μεταλλικών Υποστρωμάτων και της Ηλεκτροεπικάλυψης
1. Επίδραση της Ηλεκτροεπικάλυψης στην Αντοχή των Μετάλλων στη Διάβρωση:
Η ηλεκτροεπικάλυψη σχηματίζει μια προστατευτική μεμβράνη στην επιφάνεια του μετάλλου, απομονώνοντάς το από διαβρωτικά μέσα και παρέχοντας προστασία από τη διάβρωση. Η κατάσταση σκλήρυνσης του χρώματος και η περιεκτικότητα σε ιόντα ακαθαρσιών είναι κρίσιμοι παράγοντες που επηρεάζουν την αντοχή του στη διάβρωση. Η ανεπαρκής σκλήρυνση οδηγεί σε κακή στερεοποίηση της ρητίνης, αυξάνοντας τη «διαπερατότητα στο νερό» της επίστρωσης, η οποία μπορεί να προκαλέσει διάβρωση των χαλύβδινων υποστρωμάτων. Η υψηλή περιεκτικότητα σε ιόντα ακαθαρσιών αυξάνει την «απορρόφηση νερού» της επίστρωσης, επιταχύνοντας τη διάβρωση.
2. Επίδραση της Επεξεργασίας Επιφανειών στην Αντοχή στη Διάβρωση:
Η επεξεργασία επιφανειών των μετάλλων επηρεάζει σημαντικά την αντοχή στη διάβρωση των ηλεκτροεπικαλύψεων. Για παράδειγμα, οι διαδικασίες φωσφορικής ή μη φωσφορικής μετατροπής μπορούν να ενισχύσουν σημαντικά την ευκαμψία, την αντοχή στην κρούση και την αντοχή στη διάβρωση της επίστρωσης. Αυτές οι επεξεργασίες βελτιώνουν την τραχύτητα της επιφάνειας, αυξάνοντας έτσι την πρόσφυση της επίστρωσης και την προστασία από τη διάβρωση.
3. Διαφορές στις Φυσικές Ιδιότητες των Μεταλλικών Υποστρωμάτων:
Οι φυσικές ιδιότητες του ανοξείδωτου χάλυβα και του χάλυβα οδηγούν σε διαφορές στην αντοχή στη διάβρωση των ηλεκτροεπικαλύψεων. Οι επιφάνειες από ανοξείδωτο χάλυβα είναι πιο λείες και λιγότερο επιρρεπείς σε κλίμακα οξειδίου, ενώ οι χαλύβδινες επιφάνειες μπορεί να έχουν σκουριά ή φθορά, επηρεάζοντας την ομοιομορφία και την πρόσφυση της επίστρωσης. Η εγγενής λιπαντικότητα του ανοξείδωτου χάλυβα μπορεί να μειώσει την πρόσφυση της επίστρωσης, ενώ η πιο τραχιά επιφάνεια του χάλυβα προσφέρει συνήθως καλύτερη πρόσφυση.
Τα γαλβανισμένα στρώματα παρέχουν εγγενώς εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, απομονώνοντας αποτελεσματικά το υπόστρωμα από διαβρωτικά μέσα. Κατά τη διάρκεια της ηλεκτροφόρησης, το γαλβανισμένο στρώμα ενισχύει περαιτέρω την αντοχή στη διάβρωση της επίστρωσης. Αφενός, λειτουργεί ως θυσιαστικός άνοδος, διαβρώνοντας κατά προτίμηση για την προστασία του υποστρώματος. αφετέρου, η ηλεκτροεπικάλυψη σχηματίζει μια δομή προστασίας διπλού στρώματος πάνω από το γαλβανισμένο στρώμα, βελτιώνοντας περαιτέρω την αντοχή στη διάβρωση. Ωστόσο, ζητήματα συμβατότητας μεταξύ του γαλβανισμένου στρώματος και της ηλεκτροεπικάλυψης, όπως χημικές αντιδράσεις, μπορεί να υποβαθμίσουν την απόδοση της επίστρωσης και να μειώσουν την αντοχή στη διάβρωση.
Τα υποστρώματα αλουμινίου απαιτούν υψηλή ποιότητα επιφάνειας, καθώς οι ηλεκτροεπικαλύψεις έχουν χαμηλότερη κάλυψη σε σύγκριση με άλλες μεθόδους. Απαιτούνται αυστηρά πρότυπα ποιότητας και επεξεργασίας επιφανειών για τη διασφάλιση της ομοιομορφίας. Οι ακατάλληλες ηλεκτροφορητικές διεργασίες μπορούν να οδηγήσουν σε ελαττώματα όπως τραχύτητα επιφάνειας ή φυσαλίδες. Η σκληρή μεμβράνη οξειδίου αλουμινίου στις επιφάνειες αλουμινίου πριν από την επίστρωση ενισχύει την αντοχή στη διάβρωση.
4. Επίδραση της Σύνθεσης της Ηλεκτροεπικάλυψης και των Παραμέτρων της Διαδικασίας:
Η σύνθεση και οι παράμετροι της διαδικασίας της ηλεκτροεπικάλυψης επηρεάζουν επίσης την αντοχή στη διάβρωση. Για παράδειγμα, η ανοδική ηλεκτροεπικάλυψη έχει σχετικά ασθενέστερη αντοχή στη διάβρωση, ενώ η καθοδική ηλεκτροεπικάλυψη προσφέρει ανώτερη αντοχή στη διάβρωση. Παράμετροι όπως το πάχος της επίστρωσης, η ομοιομορφία και η πρόσφυση πρέπει να προσαρμόζονται με βάση τα χαρακτηριστικά διαφορετικών μεταλλικών υποστρωμάτων για την επίτευξη βέλτιστης προστασίας από τη διάβρωση.
Σύνοψη
Η αντοχή στη διάβρωση της ηλεκτροεπικάλυψης επηρεάζεται από πολλαπλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας επιφανειών του μεταλλικού υποστρώματος, των φυσικών ιδιοτήτων του μετάλλου και της σύνθεσης και των παραμέτρων της διαδικασίας της ηλεκτροεπικάλυψης. Μέσω κατάλληλων επεξεργασιών επιφανειών και προσαρμογών της διαδικασίας, η αντοχή στη διάβρωση των ηλεκτροεπικαλύψεων μπορεί να ενισχυθεί σημαντικά για να καλύψει τις ανάγκες διαφόρων μεταλλικών υποστρωμάτων.