نسخه جدید سایت

شما در حال مشاهده سایت آرشیوی هستید

لطفا از نسخه جدید سایت با امکانات جدید دیدن فرمایید. اینجا کلیک کنید

خانه آبکار -------------------------------------------------------------> خانه ای برای یادگیری و اندیشیندن

شما میتوانید کتابهای خود را با همراهی خانه آبکار منتشر نمایید        همچنین کتابهای مفید را از طریق خانه آبکار به جامعه معرفی نمایید

آدرس: ایران سرای من است   تلفن 65735158                         Cell:+989021795902                   www.platinghome.com


 

نمایش موارد بر اساس برچسب: نقره

نشریه پیام آبکار – بهار ۱۳۹۴

 

 

فرايند‌آبکاري نقره بدون سيانور در وان تيوسولفات و آناليز ساختمان ميکروسکوپي پوشش نقره

تهيه و تنظيم:

زيبا شعبان پور

مهرداد باقري

شرکت فرانيکل

آبکاري نقره بدون سيانور وان تيوسولفات به ترتيب حاوي نمکهاي اصلي نيترات نقره و باريم نقره مي باشد. اثر نمکهاي اصلي و چگالي جريان در کيفيت سطح سرعت رسوب و درجه سختي پوشش نقره بررسي شده است.

قدرت چسبندگي پوشش نقره در لايه مس ارزيابي شده و اندازه  ذرات پوشش نقره تحت پارامترهاي آبکاري بهينه شده اندازه گيري شده است.

بهينه سازي مقدار نيترات نقره،40 گرم در ليتر  با چگالي جريان 25/0 آمپر بر دسيمتر مربع مي باشد. رسوب براق نرم و چسبندگي خوب دانه هاي نانوکريستالي پوشش نقره با اندازه  متوسط 35 نانومتر ايجاد مي شود.

حجم بهينه باريم نقره 30 گرم در ليتر  با چگالي جريان 2/0 آمپر بر دسيمتر مربع مي باشد. 

نتيجه پوشش نقره داراي نانو کريستالهاي به اندازه 55 نانومتر است که با درجه سختي بيشتر و اندازه ذرات کوچکتر پوشش نقره هم خواني دارد.

محلول آبکاري نقره با پايه سيانيدي به طور عمده در صنعت آبکاري استفاده مي شود زيرا سازگارترين کيفيت رسوب را با کمترين هزينه ارائه مي دهد. با توجه به نگراني هاي محيط زيست، فرايندهاي با پايه بدون سيانيدي بايد با محلول آبکاري نقره با پايه سيانيدي جايگزين شوند. مطالعات متعددي در مورد فرايندهاي آبکاري نقره با پايه بدون سيانيد انجام شده که بهترين نتايج با استفاده از يد و تيوسولفات به عنوان ليگاند به دست آمده است. اما تنها وان تيوسولفات با توجه به پايداري و ثبات محدودي که دارد به مقدار جزئي و ناچيز در رسيدن به اهميت تکنيکي موفق شده است.

Karusth, Leahy در سال 1976 وان تيوسولفات داراي قدرت پرتاب تقريبا مشابه حمام سيانيد را توسعه دادند که يک پوشش نقره براق با خاصيت ضد لک خوب در حمام بهبود يافته ايجاد شد.

Sriveeeraraghava و همکاران در سال 1989 بافر هيدروسولفيت، سولفات و ديگر افزودني ها را در وان تيوسولفات اضافه کردند و وان با ثبات بيشتري را ايجاد کردند.

وان تيوسولفات با چندماه ثبات و قدرت چسبندگي بالاي پوشش نقره آبکاري شده در لايه‏ مس گزارش شده است اما در اين منابع به ظاهر پوشش توجهي نشده است.

Nobel و همکاران در سال 1994 يک محلول آبکاري حاوي فلز تک ظرفيتي، يون سولفات و ترکيبات سولفينات آلي تثبيت کننده را پيشنهاد دادند اما مقاومت در برابر تغيير رنگ اين پوشش ضعيف بود.

Jayakrishnan و همکاران در سال 1996 اطلاعاتي را در مورد محلول آبکاري نقره براساس مجموعه سوکسيناميد ارائه دادند اما رسوب ايجاد شده براق نبوده و اطلاعاتي در مورد قدرت چسبندگي گزارش نشده است.

Su و همکاران در سال 2005 فرايندهاي‌آبکاري مثبت نقره بدون سيانور را با اينکه عملکرد ضد لک پيچيده نبود بهينه سازي کردند.

در سال 2008، Sequeira,Anastassakis تيوسولفات را به عنوان جايگزين مناسب براي وان آبکاري سيانيد معرفي کردند.

ABBOTT و همکاران نشان دادند که پوشش گالوانيک پايدار نقره مي تواند در لايه‏ مس از محلول حاوي يون نقره در يک محلول يوني بر اساس Eutectic کلريد کلرين رسوب پيدا کند.

XIE و همکاران در سال 2009 محلول آبکاري نقره بدون سيانور حاوي يوراسيل را پيشنهاد دادند اما وان آبکاري نقره نسبتا پيچيده بود.

Fisheison و همکاران در سال 2011 لايه نازک نقره از محلول غير سيانيدي نزديک به خنثي را تهيه کردند. کيفيت آينه اي براق با پوشش نقره سفيد از وان آبکاري نقره اختصاصي به دست آمد اما اشاره اي به قدرت چسبندگي پوشش نمي کند.

متاسفانه رسوب نقره حاصل با استفاده از اين الکتروليت غيرسيانيدي با کيفيت کمتر نسبت به الکتروليت سيانيد مرسوم به دست آورد.

با توجه اطلاعات فرايند آبکاري نقره غير سيانيدي به طور تجاري که در ارتباط با تمام مشکلات و نيازهاي مواجه شده در مورد محلول و کيفيت رسوب نقره باشد وجود ندارد. بنابراين آبکاري نقره بدون سيانور به مطالعات بيشتر و توسعه دادن براي استفاده هاي صنعتي گسترده تر نياز دارد.

براي بررسي بيشتر آبکاري نقره بدون سيانيد و بهينه سازي محلول آبکاري نقره در شرايط فعلي، آبکاري نقره بدون سيانيد در وان تيوسولفات حاوي نمک اصلي نقره انجام شد.

اثرات نمک اصلي چگالي جريان در کيفيت سطح، سرعت رسوب و درجه سختي پوششي نقره بررسي شد. پارامترهاي آبکاري بهينه سازي شد. قدرت چسبندگي پوشش نقره در لايه‏ مس مورد بررسي قرار گرفت و اندازه ذرات پوشش نقره تحت شرايط فرايند بهينه اندازه گيري شد.

 

آزمون تجربي

   زير لايه کاتدي

ورقه هاي مس با خلوص 99/99 درصد و اندازه 35*25*5/1  ميليمتر به عنوان لايه هاي کاتدي استفاده شد. لايه ها به صورت مکانيکي جلا داده شد.

چربي آنها با استن و مايع قليايي داغ شسته شد و در محلول هيدروکلريک اسيد براي مدت زمان 10-8 ثانيه براي فعال سازي سطح قرار داده شد. پس از آن نمونه در حمام گالوانيک براي آبکاري قرار داده شد.

   آماده سازي و نگهداري حمام

  ـ  محتويات محلول نيترات نقره

هيپوسولفيت سديم حل شده در آب مقطردر يک سوم حجم وان، نيترات نقره و متابي سولفيت پتاسيم حل شده در يک چهارم حجم وان.

تيوسولفات پتاسيم را در محلول نيترات نقره ريخته، محلول براي تشکيل محلول کدر پتاسيم (Ag2S2O5) هم زده مي شود.

محلول کدر به آرامي به محلول هيپوسولفيت سديم اضافه شده تا مايع زرد شفاف ايجاد شود. مقدار مناسب استات آمونيم به محلول اضافه شده و مي گذاريم مدت زمان کوتاهي بگذرد.

پس از آن آمونيم تيو اوره به طور کامل در محلول حل مي شود. در نهايت آب مقطر به وان اضافه مي شود.

ترکيب حمام با توجه به زمان آبکاري طولاني مدت و ناخالصي هايي که توسط کاتد وارد حمام مي شود، تغيير مي کند. بنابراين لازم است که ترکيبات حمام تنظيم شوند و ناخالصي ها بايد از محلول حذف شوند.

در اين آزمون هنگامي که زمان آبکاري 20 ساعت طول کشيد بررسي ترکيب و تنظيم صورت گرفت. اين براي نگهداشتن توده  هيپوسولفيت سديم : متا بي سولفيت پتاسيم: نيترات نقره حدود 1:1:5 مناسب مي باشد.

بايد نيترات نقره و متابي سولفيت پتاسيم همزمان و به نسبت 1:1 اضافه شوند. نبايد نيترات نقره به صورت مستقيم به محلول اضافه شود.

مقدار pH محلول با اضافه کردن اسيد استيک 8/5 خواهد بود.

ـ  سيستم محلول باريم نقره

هيپوسولفيت سديم (Na2S2O3) در آب مقطر حل شده بر 3⁄2 حجم وان سولفيت سديم (Na2SO3) استات آمونيوم (CH3COONH4) باريم نقره (AgBr) و آمونيوم تيواوره (CH3N3S) به طور مداوم در همان محلول حل شده در نهايت آب مقطر از بالاي وان به محلول اضافه شده و مقدار pH محلول با اضافه کردن اسيد استيک حدود 5/6 تنظيم مي شود. حمام بايد به صورت دوره اي به منظور حذف ناخالصي وارد شده توسط کاتد فيلتر شود ( زمان آبکاري 20 ساعت محاسبه شود ).

  

فرايند آبکاري

آند پليت نقره خالص با درجه ي خلوص 99.9 درصد به صورت زير لايه مي باشد. پارامترهاي فرايند آبکاري سيستم محلول باريم نقره و نيترات نقره در جدول(1) آمده است. ضخامت پوشش در تراکمهاي رايج مختلف توسط مدت زمان آبکاري کنترل مي شود.

   پوشش تکميلي به منظور جلوگيري از سياهي

به منظور جلوگيري از تغيير رنگ  پوشش نقره در معرض هوا، توصيه هاي زير انجام مي گيرد.

بخش روکش نقره در غلظت هيدروکلريک اسيد (38-35 درصد) به مدت 30 دقيقه در 60gr/lit محلول آبي کروميم  اکسيد و 16gr/lit سديم کلريد به مدت 10-8 ثانيه در 200gr/lit محلول آبي هيپوسولفيت سديم به مدت 5-3 ثانيه در 100gr/lit محلول آبي سود به مدت 8-5 ثانيه و در هيدروکلريک اسيد غليظ شده به مدت 15-10 ثانيه غوطه ور شود.

پس از خروج ناحيه آبکاري شده از محلول بايد فوراً با آب شستشو داشته شود.

   خصوصيات پوشش و مشاهدات ميکروسکوپي

ـ   اندازه گيري سرعت رسوب و مشاهدات ميکروسکوپي

مشاهده مورفولوژي سطح و سرعت رسوب در جريانهاي مختلف پوشش نقره توسط ميکروسکوپ الکتروني اسکنينگ صورت مي گيرد. سرعت رسوب به ضخامت پوشش و زمان رسوب گذاري بستگي دارد.

از آنجا که سرعت و ميزان رسوب گذاري در لبه هاي ورق بيشتر از مرکز آن بود بنابراين مشاهدات مورفولوژي سطحي و اندازه گيري ميزان رسوب گذاري در بين اين نقاط انجام شده است.

 

ـ   اندازه گيري سختي

 سختي پوشش با استفاده از تستر درجه سختي اندازه گيري مي شود. بار الکتريکي و زمان بندي به ترتيب  49/0 نيوتن و 15 ثانيه مي باشد. مقدار متوسط سختي اندازه گيري شده از 7 ناحيه کوچک هر بخش انجام شد. تجزيه و تحليل مقدار معيني از عنصر نشان داد که حجم سختي براي لايه هاي فلزي نازک به وسيله لايه هنگامي که عمق دندانه کوچکتر از يک دهم ضخامت لايه است تحت تاثير قرار نمي گيرد.

براي به دست آوردن سختي، پوشش نبايد توسط لايه تحت تاثير قرار بگيرد و عمق دندانه 10 بار کمتر از ضخامت پوشش است.

 

ـ  ارزيابي قدرت چسبندگي

يک روش متداول ايجاد يک مربع به ابعاد 1 ميليمتر مربع بر روي سطح پوشش با استفاده از چاقو است. فلس دار کردن پوشش لايه براي تمايز بين چسبندگي خوب و بد مورد استفاده قرار گرفت. روشهاي ديگر شامل خم کردن نمونه ها به طور متناوب تا شکسته شود و اين ترک خوردن پوشش براي توصيف قدرت چسبندگي پوشش مورد استفاده قرار گرفت.

ـ   اندازه دانه‌ها و تجزيه و تحليل بافت

 اندازه تبلور عمود بر سطح کريستالي با استفاده از ثابت معادله Scherrer محاسبه مي شود:

در اين معادله k ثابت Text Box:  (k=0/89) Scherrer

  اندازه گيري کريستال عمود بر صفحه کريستالي (nm).

 β  = عرض کامل در نيمه حداکثر از قوي ترين بازتاب پراش از صفحه کريستالي (racl)

 θ  = زاويه پراش از قويترين بازتاب پراش صفحه کريستالي (0)

λ = طول موج اشعه  Text Box:  (nm) X

به طور معمول پوشش فلز آبکاري شده، غير کريستالي مي باشد. بنابراين اندازه ذرات را مي توان با استفاده از پراش X-ray اندازه گيري کرد. در کد عکس پوشش نيکل آبکاري شده اندازه ذرات توسط ميانگين پراش اشعه X و متالوگرافي با تطبيق خوب اندازه گيري شد.

هدف گري مس مطابق با طول موج اشعه X، Text Box: 0/154056 nm  مورد استفاده قرار گرفت.

ضريب بافت (c) ميزان خصوصيات کريستالي از گراي هاي انتخاب شده صفحه کريستالي. صفحه کريستالي (hkl)، C(hkl) مي تواند به صورت زير نوشته شود:

 و   شدت پراش (hkl) به ترتيب صفحه کريستالي نمونه رسوب داده شده و نمونه پودر استاندارد مي باشد.

n: تعداد صفحه کريستالي با شدت پراش نسبتا بالا.

اگر مقدار C هر صفحه کريستالي مشابه شد در اين صورت گرايشهاي ترجيحي وجود ندارد.

 

بحث و نتيجه گيري

   اثر نمکهاي اصلي بر  کيفيت سطحي پوشش نقره

اثر محتويات نمک اصلي در کيفيت سطح پوشش نقره با تراکم فعلي A/dm2 25/0 و 2 درصد به ترتيب براي باريم نقره و نيترات نقره در جدول(2) آمده است.

همانطور که در جدول (2) نشان داده شده است. هنگامي که مقدار نمک اصلي 45 ,40 گرم بر ليتر براي نيترات نقره و 30,35 گرم بر ليتر براي باريم نقره مي باشد، پوشش نقره براق است.

با توجه به کيفيت  سطح و ارزش وان نيترات نقره40 گرم بر ليتر براي محلول نيترات نقره و باريم نقره 30 گرم بر ليتر براي محلول باريم نقره بايد در آزمون‌هاي زير گزينش شود.

    اثر تراکم فعلي روي کيفيت سطحي پوشش نقره

کيفيت سطح پوشش آماده شده در تراکم هاي مختلف فعلي در جدول(3) نشان داده شده است. مورفولوژي سطح پوشش آماده در تراکم هاي مختلف فعلي براي 2 محلول به ترتيب در شکل (1و2) نشان داده شده است. در شکل(1) سطح پوشش در تراکمهاي مختلف فعلي صاف هستند.

در حداکثر تراکم فعلي A/dm2 3/0 در مقايسه با ديگر چگالي هاي جريان سطح کمي زبر است. در شکل(2) پوششهاي سطحي در چگالي جريان متوسط، صاف هستند. در چگالي غلظت min,max سطوح ناهموار مي باشد.

پديده هاي فوق را مي توان به شرح زير توضيح داد:

ميزان رسوب با افزايش چگالي جريان افزايش مي يابد و هنگامي که چگالي جريان نسبتا کم باشد سرعت رسوب گذاري نيز کاهش مي يابد.

سرعت رسوب گذاري هسته کريستالي با فضاي بزرگتر براي رشد را ايجاد مي کند که منجر به تشکيل يک سطح ناهموار مي شود.

با افزايش ميزان سرعت رسوب گذاري همراه با چگالي جريان بسياري از هسته هاي کريستالي رشد همزمان خواهند داشت.

بنابراين نتيجه ايجاد يک سطح صاف خواهد بود. هنگامي که چگالي جريان زياد باشد micro –disscharge معمولا در زاويه هاي تيز رخ مي دهد. با توجه به عدم يونهاي فلزي تخليه در نزديکي کاتد، دانه هاي بزرگتر و درشت سطح ايجاد مي شود.

علاوه بر اين از شکل(1و2) مي توان اثر چگالي جريان را در مورفولوژي سطح پوشش محلول باريم نقره مشاهده کرد که نسبت به محلول نيترات نقره واضح تر مي باشد. اين نشان مي دهد که محدوده  سازگار چگالي جريان براي محلول نيترات نقره نسبت به محلول باريم نقره گسترده تر است.

در جدول(3)، شکل 1 و 2 چگالي جريان بهينه محلول نيترات نقره و باريم نقره به ترتيب A/dm2  25/0 و 2 درصد نشان داده شده است.

 

    چسبندگي پوشش نقره

چسبندگي نقره با استفاده از دو روش ذکر شده آزمايش شد. در هر دو روش پوشش نقره به ترتيب در نيترات نقره 40 گرم بر ليتر و A/dm2  25/0 براي محلول نيترات نقره و باريم نقره 30  گرم بر ليتر و A/dm2 2/0 براي محلول باريم نقره ايجاد شد. لايه پوسته يا ترک خورده نمي باشد. اين چسبندگي خوب بين پوشش و لايه نشان داده شده است.

 

    اثر چگالي جريان بر ميزان رسوب و سختي

ميزان رسوب دو سيستم در چگالي جريانهاي متفاوت نشان مي دهد با افزايش چگالي جريان ميزان رسوب دو محلول افزايش مي يابد.

ميزان رسوب نيترات نقره به جز در چگالي جريان A/dm2 25/0 بيشتر از ميزان باريم نقره در چگالي جريان مشابه مي باشد.

در A/dm2 25/0 پوشش سطح سيستم باريم نقره خيلي زبر است. در حالي که سطح پوشش محلول نيترات نقره نسبتا صاف مي باشد که باعث مي شود ميزان رسوب اندازه گيري محلول باريم نقره نسبت به ميزان رسوب واقعي خود بيشتر شود.

چرا ميزان رسوب اندازه گيري شده محلول باريم نقره کمي بيشتر از سيستم نيترات نقره در A/dm2 25/0 است؟

شکل(3) ارتباط بين چگالي جريان و سختي پوشش نقره را نشان مي دهد.

 با افزايش چگالي جريان، درجه سختي پوشش نقره در دو سيستم اصلي افزايش و سپس کاهش مي يابد. اگر چه ميزان سختي خيلي زياد تغيير پيدا نمي کند.

 پوشش در چگالي جريان A/dm2 2/0 براي دو سيستم محلول ميزان سختي بيشتري دارد زيرا سطح پوشش نسبتا متراکم است. درجه سختي سيستم نيترات نقره در چگالي جريان مشابه پايين تر مي باشد.

الگوهاي XRD پوشش نقره آماده براي سيستم نيترات نقره در چگالي جريان A/dm2 25/0 در شکل(4) نشان داده شده است و براي سيستم باريم نقره در چگالي جريان A/dm2 2/0 در شکل(5)نشان داده شده است.

متوسط اندازه ذرات (111)، (1200)، (220)، (311)، (222) بازتاب محاسبه شده است. 35 نانومتر براي سيستم نيترات نقره  و 55 نانومتر براي سيستم باريم نقره مي باشد.

1) براي سيستم نيترات نقره چگالي جريان بهينه A/dm2 25/0 و مقدار نمک اصلي 40 گرم بر ليتر نيترات نقره  مي باشد. تحت اين شرايط پوشش براق و صاف متوسط اندازه ي ذرات 35 نانومتر مي باشد.

2) براي سيستم باريم نقره چگالي جريان بهينه A/dm2 20/0 و مقدار نمک اصلي باريم نقره، 30 گرم بر ليتر مي باشد. تحت اين شرايط، پوشش براق و صاف خواهد بود و ميانگين ذرات 55 نانومتر مي باشد.

در مقايسه با سيستم باريم نقره سيستم نيترات نقره  مناسب تر مي باشد. براي‌ آبکاري با ميزان چگالي جريان گسترده تر ميزان درجه سختي و پوشش بيشتر و اندازه ذرات کوچکتر خواهد بود.

 محدوده اندازه محاسبه شده براي نقره27 نانومتر مي باشد. بر اين اساس سختي پوشش نقره از سيستم نيترات نقره با دانه 35 نانومتر بايد نسبت به سيستم باريم نقره با دانه هاي 55 نانومتر بيشتر شود. در واقع پوشش نقره از محلول باريم نقره سختي بالاتري را نشان مي دهد. اين مي تواند به علت فشار داخل و يا زبري سطح هر دو پوشش باشد.

 

 

برای اشنایی بیشتر با ارسال کننده مقاله به سایت  نشریه پیام آبکار مراجعه نمایید

کلیک کنید

 

یکشنبه, 11 تیر 1396 ساعت 09:19

استاندارد بررسی پوشش آبکاری شده نقره

استاندارد بررسی پوشش آبکاری شده نقره

  • 1- مقدمه

در این استاندارد هدف بررسی پوشش آبکاری شده نقره می باشد. در این آزمون ویژگیهای خاص برای پوشش آبکاری شده نقره برای مصارف با اهداف مهندسی که شامل مات بودن، براقیت و خلوص نقره در پوشش مد نظر قرار گرفته است.  پوشش نقره از نظر خواصی نظیر قابلیت لحیم کاری سطح، خواص تماس الکتریکی، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، اتصال به گرماسنج، مقاومت سایشی سطوح تحت تحمل فشار و انعکاس نوری مورد توجه است.

2- مراجع استاندارد ASTM

B 183 Practice for Preparation of Low-Carbon Steel for Electroplating

B 242 Practice for Preparation of High-Carbon Steel for Electroplating

B 252 Guide for Preparation of Zinc Alloy Die Castings for Electroplating Conversion Coatings

B 253 Guide for Preparation of Aluminum Alloys for Electroplating

B 254 Practice for Preparation of and Electroplating on Stainless Steel

B 281 Practice for Preparation of Copper and Copper-Base Alloys for Electroplating and Conversion Coatings

B 322 Practice for Cleaning Metals Prior to Electroplating

B 343 Practice for Preparation of Nickel for Electroplating with Nickel

B 374 Terminology Relating to Electroplating

B 481 Practice for Preparation of Titanium and Titanium Alloys for Electroplating

B 482 Practice for Preparation of Tungsten and Tungsten Alloys for Electroplating

B 487 Test Method for Measurement of Metal and Oxide Coating Thicknesses by Microscopical Examination of a Cross Section

B 499 Test Method for Measurement of Coating Thicknesses by the Magnetic Method: Nonmagnetic Coatings on Magnetic Basis Metals

B 504 Test Method for Measurement of Thickness of Metallic Coatings by the Coulometric Method

B 507 Practice for Design of Articles to be Electroplated on Racks

B 542 Terminology Relating to Electrical Contacts and Their Use

B 567 Test Method for Measurement of Coating Thickness by the Beta Backscatter Method

B 568 Test Method for Measurement of Coating Thickness by X-Ray Spectrometry

B 571 Test Methods for Adhesion of Metallic Coatings

B 578 Test Method for Microhardness of Electroplated Coatings

B 579 Specification for Electrodeposited Coatings of TinLead Alloy (Solder Plate)

B 602 Test Method for Attribute Sampling of Metallic and Inorganic Coatings

B 678 Test Method for Solderability of Metallic-Coated Products

B 697 Guide for Selection of Sampling Plans for Inspection of Electrodeposited Metallic and Inorganic Coatings

B 762 Method of Variables Sampling of Metallic and Inorganic Coatings

B 849 Specification for Pre-treatments of Iron or Steel for Reducing the Risk of Hydrogen Embrittlement

B 850 Guide for Post-Coating Treatments of Steel for Reducing the Risk of Hydrogen Embrittlement

D 3951 Practice for Commercial Packaging

E 1004 Practice for Determining Electrical Conductivity Using the Electromagnetic (Eddy-Current) Method

F 519 Test Method for Mechanical Hydrogen Embrittlement Evaluation of Plating Processes and Service Environments

3- طبقه بندی:

3-1 پوشش های آبکاری شده نقره باید بر اساس حداقل خلوص ، درجه براق بودن بصورت براق، نیمه براق یا مات، و ضخامت بر حسب میکرون طبقه بندی شوند.

طبقه بندی بر اساس خلوص بصورت زیر می­باشد:

نوع 1-با حداقل خلوص 99.9%

نوع 2-با حداقل خلوص 99.0%

نوع 3- با حداقل خلوص 98%

نکته: بعضا برای اصلاح دانه بندی پوشش ممکن است از براق کننده های آلی یا معدنی استفاده شود که می­تواند در پوشش نهایی وجود داشته باشند، استفاده از این ترکیبات تا زمانیکه با کارکرد پوشش تداخلی نداشته باشند بلامانع است.

3-3 ظاهر سطح- درجه بندی سطح بصورت کدهای زیر مشخص می گردد:

درجهA، مات- لایه ابکاری شده بدن براقیت، حاصل از محلول آبکاری فاقد هرگونه افزودنی براق کننده.

درجه B، براق- لایه آبکاری شده حاصل از محلولی که در آن عوامل افزودنی براق کننده اضافه شده است.

درجه C، براق- لایه آبکاری شده براقی است که جلای آن ناشی از اعمال پولیش مکانیکی یا شیمیایی بر روی پوشش درجه A است.

درجه D، نیمه براق، لایه آبکاری شده حاصل از افزایش عواملی در حمام آبکاری است.

3-4 پرداخت تکمیلی سطح- درجه بندی این پرداخت کاری تکمیلی بصورت کدهای زیر مشخص می­شود:

طبقه N-A  پرداخت کاری که مقاومتی در برابر تیره شدن نداشته است.

طبقه S-A  پرداخت کاری که که در مقابل تیره شدن مقاوم باشد.

توجه: طبقه S جهت استفاده در ظروف آشپزخانه و نگهداری غذا مناسب نمی باشد.

4- مرتب سازی اطلاعت:

4-1 برای استفاده کامل از این استاندارد، توصیه می­شود حتما اطلاعات زیر را در ارتباط با این استاندارد به فروشنده بدهید:

4-1-1 نام، طراحی و سال انتشار این استاندارد.

4-1-2 نوع, درجه طبقه و ضخامت پوشش آبکاری شده.

4-1-3 ماهیت بستر- اگر برای مثال بستر از نوع فولاد با استحکام بالا باشد، لازم است استرس و تردی تا حدی تضعیف شود. اگر بستر مس باشد، برای برخی کاربردها یک زیر لایه مورد نیاز است.

4-1-4 سطوح خاص

4-1-5 ظاهر

4-1-6 زیر لایه

4-1-7 برخی از تست­ها نیاز به برسی موارد زیر دارند: ضخامت، چسبندگی، سختی، نداشتن تردی، لحیم کاری، انعکاس نور، یا هدایت الکتریکی.

4-1-8 روشهای نمونه گیری و تضمین کیفیت

5- الزامات پوشش

5-1 ماهیت پوشش- پوشش نقره با توجه به نوع خاص آن، اساسا باید از یک محلول الکترولیت آبی تولید شود.

5-2 خلوص پوشش- ترکیب شیمیایی پوشش باید متناسب با نوع خاص پوشش باشد که در بخش 4-2 تعریف شد و اندازه گیری آن در بخش 8-6 توضیح داده خواهد شد.

5-3 فرایند:

5-3-1 برای انجام آبکاری و اطمینان ای فرایند آبکاری بدون نقص یکی از مهمترین بخش­ها، تمیز کاری سطح فلز مورد نظر است. بسته به نوع فلز پایه مواد پاک کننده متفاوتی برای فرایند تمیزکاری استفاده می­شود. کلیه مواد پاک کننده الزاما باید به گونه ای انتخاب شوند که حداقل اسیبهای سطحی را به قطعه تحمیل کنند. از جمله این آسیبها می­توان موارد زیر را نام برد: ایجاد حفره، حمله به قسمتهای بین دانه­ای، استرس خوردگی یا ایجاد ترک و تردی هیدروژنی.

5-3-2 عملیات پیش آبکاری- عملیات نهایی آبکاری باید زمانی انجام بگیرد که کلیه مراحل مقدماتی عملیات مکانیکی و حرارتی از جمله شکل دهی، ماشینکاری و اتصالات قطعات به یکدیگر بصورت کامل انجام شده باشد.

نکته: با توجه به اینکه پوشش نقره ممکن است برای تسهیل عملیات مکانیکی از جمله غالبزنی و کشش مورد استفاده قرار بگیرند که در این موارد آبکاری نقره پیش از این مراحل اعمال می شود.

5-3-2-1 ترمیم استرس وارد شده به پوشش- قسمت های ساخته شده از استیل با استحکام کششی MPa 1000 یا بیشتر (سختی بالاتر از 31 HRC یا بیشتر) که ماشین کاری شده باشند، و یا اینکه برای کشش سرد یا گرم  تحت آماده سازی حرارتی قرار گرفته باشند، ممکن است بنا به خواست خریدار نیاز باشد تا برای ترمیم تنش وارد شده تحت آمایش حرارتی قرار بگیرند. برای این منظور تست B 849 پیشنهاد می شود.

5-3-3 آستر- برای بهینه سازی چسبدگی پوشش نهایی نقره باید یک آستر نقره یا طلا روی کار انجام بگیرد.

5-3-4 زیر لایه- زمانیکه محصول مورد نظر از مس یا آلیاژهای مس ساخته شده باشد، یک لایه میانی از نیکل یا آلیاژی از نیکل با حداقل 1 میکرومتر ضخامت پیش از آبکاری نقره باید بکار گرفته شود. زیر لایه نیکل بنابر دلایل دیگری نیز الزام آور است.

5-3-5 فرایندهای پسا آبکاری

5-3-5-1 ترمیم نواقص- قسمتهای ساخته شده از فولادهایی با استحکام کششی بالای MPa 100 یا بیشتر (سختی HRC 31 یا بیشتر)، و همچنین قسمتهای سخت شده سطح، ممکن است به یک پسا پوشش جهت ترمیم تردی هیدروژنی احتیاج داشته باشد بویژه زمانیکه مقدار استحکام کششی توسط خریدار مشخص می­شود. ممکن است مشخصات B850 برای لیستی که عموما جهت پسا آماده سازی استفاده می­شود پیشنهاد گردد.

5-4 ظاهر سطح- سطح پوشش آبکاری شده باید گرید مناسب تعریف شده در بخش 4-3 را داشته باشد.

5-5 پسا آماده سازی تکمیلی- پوشش باید نیازهای خاصی که برای طبقه بندی پوشش در بخش 4-4 تعریف شد را داشته باشد.

5-6 ضخامت- ضخامت پوشش نقره بر روی سطوح معین باید حداقل ضخامت ممکن را (ضمیمه 3) زمانی که به روش قید شده در بخش 8-2 انجام می گیرد داشته باشد.

5-7 ظاهر- پوشش حاصل از آبکاری نقره بر روی سطح قطعه باید بطور کامل سطح را پوشانده و به لحاظ ظاهر و رنگ یکنواخت باشد. اگر در مرحله بعد عملیات پسیو کردن روی سطح نقره انجام بگیرد، یکواختی رنگ چندان الزام آور بنظر نمی رسد.

5-7-1 نواقص- نواقص در سطح فلز پایه از قبیل، خراش، حفره ها، قسمتهای غیر قابل دسترس و علامتهای ناشی از کشش وبرش ممکن است بر روی عملکرد و ظاهر پوشش تاثیر بگذارند. چنین نواقصی که علی رغم آبکاری خوب فلز، در پایان فرایند باقی می مانند نباید باعث رد شدن شود.  

نکته: اساسا زمانیکه سطح قطعه عاری از هر نوع نقصی باشد، به تبع پوشش­های آبکاری شده نیز با کیفیت بسیار بهتری حاصل خواهند شد.

5-8 چسبندگی- پوشش های نقره نباید بصورت تبله کرده یا پوسته پوسته باشند که نشان از جسبندگی ضعیف پوشش است.

5-9 قابلیت لیحم کاری- سطوح آبکاری شده نقره باید پوشش هایی تولید کنند که براق، یکنواخت و صاف باشد. سطح نمونه زمانیکه طبق روش بیان شده در بخش 8-5 تست می شود، باید حداقل 95% تر شوندگی خوب نشان دهد.

5-10 نیازهای تکمیلی:

5-10-1 سختی- اگر سختی خاصی مد نظر باشد در چنین شرایطی سختی پوشش نقره باید طبق روش بیان شده در بخش 8-7 اندازه گیری شود.

5-10-2 بازتابش نور- اگر به یک بازتابش خاصی نیاز باشد در اینصورت بازتابش نوری پوشش نقره باید روش مطرح شده در بخش 8-8 اندازه گیری شود.

5-10-3 هدایت الکتریکی- در صورت به یک هدایت الکتریکی خاص، هدایت الکتریکی پوشش حاصل از نقره باید مطابق روش مطرح شده در بخش 8-9 اندازه گیری شود.

6- نمونه برداری:

6-1 یک نمونه تصادفی از اندازه مورد نیاز توسط روش B 602 یا روش B 762 از میان تعداد زیادی نمونه که بازرسی شده اند باید انتخاب شود. قطعات موجود در بخش باید برای هر نیازی مطابق با معیارهای طرح های نمونه گیری در روش انتخاب شده بصورت تایید شده و تایید نشده تقسیم بندی شوند.

6-2 قطعات مورد بازرسی باید بعنوان مجموعه ای تعریف شوند که در آن قطعات پوشش داده شده از نوع مشابهی هستند که با ویژگیهای مشابه ، توسط یک تولید کننده یکسان و حتی المقدور در زمان یکسان و یا حداقل زمان مشابه، ضرورتا تحت شرایط یکسان تولید شده باشند و برای پذیرش یا عدم پذیرش برای گروه ارسال می شوند.

6-3 اگر برای بررسی پوشش، نمونه های خاصی جهت تست مورد استفاده قرار بگیرند، این نمونه ها ای ماهیت، اندازه و تعدادیکسانی با آنچه که در بخش 8-1 تعریف شده اس داشته باشند.

7- روش انجام تست:

7-1 نمونه های تست ویژه:

7-1-1 نمونه های تست ویژه زمانی استفاده می شوند که نمونه اصلی شکل، اندازه یا حنس مناسبی جهت بررسی پوشش نداشته باشد و یا اگر مشکلات فوق را نداشته باشد بدلیل گران بودن یا کم بودن تعداد امکان تخریب قطعه جهت مطالعه پوشش وجود نداشته باشد. امکان یا الزام استفاده از نمونه ویژه جهت تست، جنس آن و همینطور شکل و اندازه آن همگی باید توسط خریدار عنوان شود.

7-1-2 نمونه آزمایش ویژه باید خصوصیاتی که ویژگیهای نمونه مورد آزمایش اصلی را تحت تاثیر قرار می دهند را داشته باشد و فرایندهایی راکه  از طریق آنها ممکن است ویژگیهای قطعه تغییر بکند را طی کرده باشد. 

7-1-3 گونه آزمایش ویژه که برای تست چسبندگی، لحیم کاری یا بررسی ظاهر استفاده می شود، باید همجنس قطعه اصلی باشد، شرایط متالورژیکی یکسانی داشته باشد و از نظر سطح، شرایط یکسانی داشته باشد. این گونه باید در بخش نمونه های اصلی قرار بگیرد تا تحت همان فرایندهای مشابهی که قطعه اصلی تجربه می کند قرار داشته باشد.

7-1-4 نمونه­ها آزمایش ویژه یکه برای انجام تست ضخامت استفاده می­شوند باید وارد فرایندی شود که در آنجا پوشش اعمال می شود و از طریق کلیه مراحلی که ضخامت پوشش دارای تحمل است، باید انجام شود.

7-2 ضخامت- ضخامت پوشش باید در قسمتهای معینی از سطح اندازه گیری شود که انتظار می رود بصورت تخریبی یا غیر تخریبی، در کمترین میزان خود باشد.

7-2-1 شرایط اندازه گیری غیر تخریبی- اندازه گیری ضخامت پوشش نقره بوسیله beta backscatter (روش آزمایش B567)، توسط اسپکترومتری پراش پرتو X (روش تست B 568) یا بوسیله روش مغناطیسی ( روش تست B 499).

7-2-2- شراط اندازه گیری تخریبی- اندازه گیری ضخامت پوشش نقره توسط روشهای کالریمتری (روش تست B 504) یا توسط فرایندهای میکروسکوپی cross-sectioning (روش تست B 487).

چسبندگی- تعیین چسبندگی بصورت کیفی با یکی از روشهایی که در روش تست B 571 آمده است قابل انجام است. سایر فرایندها از قبیل ماشینکاری یا استفاده از shot peening هم می تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

7-4 ترمیم تردی هیدروژنی- برای محصولات فولادی لازم است مطابق آنچه در بخش 6-3-5-1 گفته شد، برای حذف تردی هیدروژنی آمایش حرارتی انجام شود که این فرایند باید طبق دستورالعمل روش F 512  بوسیله نمونه آزمایشی ویژه که در بخش 8-1 ذکر شد ارزیابی شود.

7-5 قابلیت لحیم کاری- تعیین کیفی قابلیت لحیم کاری توسط تست B 678 انجام می گیرد.

7-6 خلوص پوشش- تعین ترکیب پوشش نقره با تعیین ناخالصی هایی (ترکیبات متفاوت با نقره) توسط طیف سنجی نشری، فل.رسانس x-ray، جذب اتمی یا سایر روشها با خطای کمتر از 0.01% بصورت کمی قابل اندازه گیری است.

7-7 سختی- سختی پوشش را با استفاده از روش B 578 می­توان اندازه گیری نمود.

7-8 باتاب نوری- بازتاب نوری در محدوده طیفی 0.60 60.05 µm بر روی یک سطح پوشش داده شده با استفاده از یک دستگاه مناسب برای تعیین زاویه 45° به منظور بدست آوردن یک زاویه باریک قابل پذیرش (مناسب برای آبکاری آینه) انجام می گیرد.

7-9 هدایت الکتریکی- اندازه گیری هدایت الکتریکی توسط روش تست E 1004 با استفاده از نمونه آزمایشی ویژه انجام می گیرد.

ضمایم:

سختی

سختی پوشش نقره غیر آلیاژی به مراتب بالاتر از نقره آنیل شده می باشد که احتمالا دلیل آن مناسب بودن اندازه ذرات می باشد. ترکیب الکترولیت، پارامترهای عملیات آبکاری و شرایط ترسیب همگی بر روی سختی موثر هستند. همچنین وجود مقدار کمی مواد آلی و غیر آلی بعنوان براق کننده تاثیر مستقیمی بر روی سختی پوشش دارد.

تیره شدن نقره:

در محیطهای حاوی سولفور، بلافاصله بر روی نقره یک فیلم سولفیدی کدر تشکیل می شود. حضور سولفور آزاد در ترکیب لاستیک و مواد مقوایی سرعت تشکیل فیلم سولفید نقره را افزایش می دهد. تشکیل این فیلم علاوه بر کدر کردن سطح قطعه باعث افزایش مقاومت الکتریکی نقره شده و قابلیت لحیم کاری نقره را کاهش میدهد. استفاده از ترکیبات ضد تشکیل دهنده این ترکیب سولفیدی بطور موثری کمک کننده خواهد بود.

این مواد ضد تیره کنندگی سطخح نقره که بصورت تجاری در دسترس می باشند بر اساس کرومات، ترکیبات آلی هستند. عموما قطعه را در حمام حاوی کروم کرده و با تشکیل یک لایه کرومات غیر فعال سطح نقره در مقابل واکنش با سولفور غیر فعال می شود.

برچسب‌ها

 

انجمن آبکاری  جهاد دانشگاهی شریف   پوششهای  صنعتی
IPIA LOGO JAHAD SHARIF LOGO POOOSHESH LOGO 01

 

 

دوره تخصصی - کاربردی آبکاری نقره (صنعتی و تزئینی) 

برگزاری توسط :

جهاد دانشگاهی دانشگاه شریف - نشریه پوشش های صنعتی -  انجمن آبکاری

 

 

?هدف از برگزاری دوره:
آبکاری نقره یکی از پرمصرف ترین فرآیندهای آبکاری در صنایع تزیینی، مخابراتی، الکترونیک و برق صنعتی می باشد. لذا هدف از برگزاری این دوره آموزش فرآیند با تمرکز برساخت محلولها و روش شناسایی مشکلات پوشش و رفع آنها می باشد.


?محتوای دوره:
کاربردهای آبکاری نقره
انواع روشهای آبکاری نقره
آبکاری نقره سیانوری
روش ساخت سیانید نقره
آبکاری نقره تزیینی
آبکاری نقره صنعتی
کنترل فرآیند آبکاری نقره سیانوری
رفع عیب محلول نقره سیانوری
استاندارد آبکاری نقره
پرسش و پاسخ


?قابلیت‌های کسب شده پس از طی دوره:
شرکت کنندگان پس از طی دوره با فرآیند آبکاری نقره بصورت کلی آشنا شده و میتوانند محلولهای نقره سیانوری را بسازند و رفع مشکل نمایند.


?پیش‌نیاز دوره: حداقل تحصیلات دیپلم به همراه سابقه کار مرتبط و یا گذراندن دوره آبکاری عمومی 
⏲مدت دوره: یک روزه- 8 ساعت
?مدرس: جناب آقای مهندس فرشچی


هزینه دوره:

 (شامل: حضور در دوره+ ناهار+ پذیرایی+ پکیج اهدایی+

گواهینامه معتبر از مرکز آموزش جهاد دانشگاهی صنعتی شریف)

برچسب‌ها

 

روش های آزمون سطوح آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی

کمیسیون استاندارد روش های آزمون سطوح آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی

رئیس سمت
خویی، ناصر (دکترای زمین شناسی) سازمان زمین شناسی
اعضا  
آل داود، مهدی شرکت اندود
امانپور، زهرا (لیسانس اقتصاد) بانک صنعت و معدن
سعیدآبادی، مینا (مهندسی شیمی) سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران
مشرفی، فروزان (لیسانس شیمی) وزارت صنایع
یوسف زاده، احمد (لیسانس فیزیک) کارشناس فلزات گرانبها
دبیر  
تنها، مینا (لیسانس شیمی ) موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران

پیشگفتار

استاندارد روش های آزمون سطوح آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی که به وسیله کمیسیون فنی تهیه و تدوین شده و در نود و نهمین کمیته ملی استاندارد شیمیایی مورخ 8/6/1372 مورد تایید قرار گرفته، اینک به استناد بند 1 ماده 3 قانون اصلاحی قوانین و مقررات موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب بهمن ماه 1371 به عنوان استاندارد رسمی ایران منتشر می گردد.

برای حفظ همگامی و هماهنگی با پیشرفت های ملی و جهانی در زمینه صنایع و علوم، استانداردهای ایران در مواقع لزوم مورد تجدید نظر قرار خواهند گرفت و هرگونه پیشنهادی که برای اصلاح یا تکمیل این استانداردها برسد در هنگام تجدید نظر در کمیسیون فنی مربوط مورد توجه واقع خواهد شد.

برابر این برای مراجعه به استانداردهای ایران باید همواره از آخرین چاپ و تجدید نظر آنها استفاده نمود.

در تهیه و تدوین این استاندارد سعی شده است که ضمن توجه به شرایط موجود و نیازهای جامعه حتی المقدور بین این استاندارد و استاندارد کشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود.

لذا با بررسی امکانات و مهارتهای موجود و اجرای آزمایش های لازم این استاندارد با استفاده از منابع زیر تهیه گردیده است:

JIS H 8623 Electroplated coatings of Silver for Decorative Purposes 1985

JIS H 8501 Methods of thickness test for metallic coatings 1988

IS-1067 Specificat for Electroplated Coatings of Silver for devorative Purposses 1968

روش های آزمون سطوح آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی

1- هدف

هدف از تدوین این استاندارد تعیین روش های آزمون سطوح فلزی آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی می باشد.

2- روش های آزمون

2-1- وضعیت ظاهری

2-1-1 آزمون رویت ظاهری

در این آزمون وضعیت ظاهری آزمونه از نظر رنگ[2]رسوبات کدر، لکه ها، تاولها و وجود نقاط آبکاری نشده و میزان صیقلی بودن پایه مورد بررسی قرار می گیرد.

2-1-2 منبع نور و زمینه

آزمونه جهت بررسی باید روی زمینه مشکی یا تیره قرار گیرد. و با نور سفید نزدیک به نور طبیعی که از شیشه مات یا معادل آن عبور کرده است روشن شود.

2-1-3 روش کار

آزمونه باید در شرایط مشابه با کاربرد عادی آن، در فاصله های مناسب از نظر رویت و شرایط نوری منطبق با بند 2-1-2 مستقر شود.

2-1-4 شیوه ارزیابی

ویژگی های کیفی باید با بازرسی چشمی ارزیابی شود. زمانی که ارزیابی با چشم غیر مسلح مشکل باشد از ذره بین با بزرگنمایی 4 استفاده می شود.

یادآوری: بهتر است یک نمونه شاهد که با توافق طرفین انتخاب شده باشد ملاک عمل قرار گیرد.

2-2 تعیین ضخامت لایه آبکاری

اندازه­گیری ضخامت لایه آبکاری با استفاده از روش­های شناخته شده زیر انجام می­گیرد که با توجه به امکانات آزمایشگاهی موجود و دو موردآن شرح داده می­شود:

1-روش ریزسنجی

2-روش میکروسکوپ با حساسیت 8/0 میکرون

3-روش طیف سنجی اشعه X

4-روش بازتابی اشعه

5-روش کولومتریک

6-روش جریان گردابی

7-روش مغناطیسی

8-روش جرمی

2-2-1-1 روش ریزسنجی

این روش برای اجتناب از تخریب نمونه بکار می رود.

در این روش ضخامت آزمونه قبل و بعد از آبکاری بوسیله ریزسنج در یک

نقطه مشخص اندازه گیری می شود و اختلاف این دو اندازه گیری ضخامت لایه آبکاری را تعیین می کند.

2-2-1-2 مشخصات ریز سنجهای مناسب در جدول شماره 1 داده شده است.

جدول شماره 1

ریزسنج گستره اندازه گیری µm قابلیت تکرار حداکثر نیروی       اندازه گیری
گرم نیرو نیوتن
ریزسنج الکتریکی 2 تا 20 3/1 فاصله بین دو رقم متوالی صفحه مدرج 50 5/0
ریزسنج اهرمی مجهز به شاخص اندازه گیری 50 تا 200 µm 1 40 4/0
ریز سنج عرقبه دار 3 تا 60 µm 3/0 100 1
ریزسنج عربه دار مجهز به شاخص اندازه گیری بادقت 001/0 میلیمتر 20 تا 1000 µm 3/0 150 5/1
ریزسنج نشان دهنده 4/0 تا 40 µm4/0 500 00/5

2-1-3 روش کار

بعد از تمیزکردن سطح و قبل از آبکاری قسمتی به عنوان محل اندازه گیری ضخامت آزمونه انتخاب و ضخامت آن توسط ریزسنج در وضعیت عمود بر سطح قبل و بعد از آبکاری اندازه گیری شود، اختلاف این دو، ضخامت لایه آبکاری را مشخص می کند.

در صورتیکه هر دو طرف آزمونه آبکاری شده باشد، نصف اختلاف دو ضخامت قبل و بعد از آبکاری نمایانگر ضخامت لایه آبکاری است.

2-2-2 استفاده از میکروسکوپ

در این روش ضخامت لایه آبکاری در یک سطح مقطع عمود بر لایه آبکاری اندازه گیری می شود.

2-2-2-1 روش کار

در صورت لزوم برای نگهداری آزمونه پایه های از یک رزین صنعتی و یا آلیاژی با نقطه ذوب پایین به صورت عمود بر سطح آزمونه ساخته و سپس مقطعه آزامونه با دقت کافی، به طوریکه صدمه نبیند صیقل داده شود.

با استفاده از جدول شماره 2 و انتخاب و بکارگیری محلول خورنده مناسب برای فلز پایه، مرز بین لایه آبکاری و پایه قابل تشخیص شود و آنگاه به وسیله ریزسنج میکروسکوپ ضخامت لایه آبکاری اندازه گیری شود.

یادآوری: در صورت نرم بودن لایه آبکاری برای جلوگیری از خم شدن آزمونه در هنگام جلا دادن، سطح آبکاری شده با لایه های سخت با ضخامت مناسب پوشانده شود.

در شکل شماره 1 ریزسنج میکروسکوپی نشان داده شده است.

در شکل شماره 2 روش اندازه گیری ضخامت لایه آبکاری توسط صفحه میکروسکوپ نشان داده شده است.

جدول شماره 2

کاربرد ترکیب محلول خورنده
لایه آبکاری: طلا، سرب، نقره، نیکل، مس، روس، آهن، فولاد، مس و آلیاژهای آن

فریک کلراید (6 مولکول آب) 10 میلی لیتر

اسید کلریدریک با وزن مخصوص 16/1 

2 میلی لیتر

محلول خورنده برای آهن، فولاد، مس و آلیاژهای آن

اتیل الکل 95 درصد وزنی

98 میلی لیتر

شکل1- مثالی برای خواندن صفحه میکرومتر با خط نشانگر

2-3 روش تعیین عیار نقره در آزمونه

حدود حداقل 5 میلی گرم از سطح آبکاری شده با نقره را توسط یک وسیله مناسب بتراشید. باید توجه داشت که این عمل در یک سطح نسبتا وسیع و با فشار بسیار ملایم انجام گیرد تا از تراشیده شدن لایه زیر آبکاری اجتناب گردد. عیار نقره تراشیده شده را مطابق استاندارد ملی شماره 2133 ایران تعیین نمائید.

2-4 آزمون تعیین سختی لایه آبکاری

در این آزمون سختی لایه آبکاری با روش ویکرز با نیرویی حدود(25 تا 10) گرم نیرو که معادل با (245/0 تا 098/0) نیوتن است طبق روش استاندارد ملی شماره 773 ایران اندازه گیری می شود.

یادآوری: در صورتی که ضخامت لایه آبکاری کم باشد. سختی حقیقی قابل تشخیص نیست در این مواقع ترجیحا سختی روی نمونه های مجزا که در شرایط یکسان با نمونه اصلی، آبکاری ضخیمتری شده، اندازه گیری می شود.

2-5 تعیین مقاومت در برابر خوردگی

مقاومت لایه آبکاری نقره با روش افشاندن مه نمکی طبق استاندارد ملی شماره 2400 ایران تعیین می شود.

2-6 آزمون چسبندگی

این آزمون به یکی از دو طریق زیر با در نظر گرفتن نمونه انجام می گیرد.

1-     تعیین چسبندگی به وسیله خم کردن

2-     تعیین چسبندگی بوسیله مالش

2-6-1 روش کار

آزمونه را در گیرهای که فکین آن نیم استوانه هایی به شعاع 4 میلیمتر است مطابق شمل 3 قرار داده و آن را تا 90 درچه به چپ و راست خم کنید.

در این آزمون یکبار خمش شامل خم کردن آزمونه تا 90 درجه به هر سمت می باشد. آزمون را تا پیدایش اولین پوسته ادامه دهید.

آزمون باید قادر باشد حداقل سه بار خم کردن را بدون به وجود آمدن پوسته درمخل خمش تحمل کند.


[2] Degree of Luster 

برچسب‌ها

ویژگی­های آبکاری نقره برای مقاصد تزئینی روی سطوح فلزی

(شماره استاندارد: 3268)

کمیسیون استاندارد ویژگی­های آبکاری نقره برای مقاصد تزئینی روی سطوح فلزی

رئیس سمت
خویی، ناصر (دکترای زمین شناسی) سازمان زمین شناسی
اعضا  
آل داود، مهدی شرکت اندود
امانپور، زهرا (لیسانس اقتصاد) بانک صنعت و معدن
رهنمای منفرد، علی (لیسانس فیزیک) شرکت اندود
سعیدآبادی، مینا (مهندسی شیمی) سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران
مشرفی، فروزان (لیسانس شیمی) وزارت صنایع
یوسف زاده، احمد (لیسانس فیزیک) کارشناس فلزات گرانبها
دبیر  
تنها، مینا (لیسانس شیمی ) موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران

پیشگفتار

استاندارد ویژگیهای آبکاری نقره برای مقاصد تزئینی روی سطوح فلزی که به وسیله کمیسیون فنی آبکاری نقره برای مقاصد تزئینی تهیه و تدوین شده و در هشتاد و هشتمین کمیته ملی استاندارد شیمیایی مورخ 17/4/71 مورد تایید قرار گرفته، اینک به استناد ماده یک قانون مواد الحاقی به قانون تاسیس موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب آذر ماه 1349 به عنوان استاندارد رسمی ایران منتشر می گردد.

برای حفظ همگامی و هماهنگی با پیشرفت های ملی و جهانی در زمینه صنایع و علوم، استانداردهای ایران را در مواقع لزوم مورد تجدید نظر قرار خواهند گرفت. و هرگونه پیشنهادی که برای اصلاح یا تکمیل این استانداردها برسد در هنگام تجدید نظر در کمیسیون فنی مربوط مورد توجه واقع خواهد شد.

بنابراین برای مراجعه به استانداردهای ایران باید همواره از آخرین چاپ و تجدید نظر آنها استفاده نمود. در تهیه و تدوین این استاندارد سعی شده است که ضمن توجه به شرایط موجود و نیازهای جامعه حتی المقدور بین این استاندارد و استانداردهای کشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود

لذا با بررسی امکانات و مهارت های موجود و اجرای آزمایش های لازم این استاندارد با استفاده از منابع زیر تهیه گردیده است:

JIS H 8623 Electroplated coatings of Silver for Decorative Purposes 1985

IS-1067 Specificat for Electroplated Coatings of Silver for devorative and Protective Purposes

ویژگیهای آبکاری نقره برای مقاصد تزئینی روی سطوح فلزی

1- هدف و دامنه کاربرد

هدف از تدوین این استاندارد تعیین ویژگی های آبکاری نقره بر سطوح فلزی می باشد که با عنوان آبکاری نقره تعریف می شود.

2- تعریف

پوشش: لایه ای از فلز نقره است که به طریق الکتروشیمیایی روی سطح فلز پایه پوشش داده می شود.

3-درجه بندی و علامات اختصاری

3-1 لایه پوشش طبق جدول1بدنه درجه متفاوت برحسب ضخامت درجه­بندی می­شود.

3-2- برای نشان دادن مشخصات سطوحی که پوشش داده می شوند از علامت اختصاری قراردادی بشرح زیر استفاده می شود.

F: آهن و فولاد

B: برنج

Z: روی

جدول شماره 1

درجه حداقل ضخامت لایه آبکاری برحسب µm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

5/0

1

2

5

10

15

20

30

50

3-3- از حرف D برای نشان دادن تز ئینی بودن هدف آبکاری استفاده می شود که قبل از Ag نوشته می شود.

3-4- مقدار عددی حداقل ضخامت آبکاری برحسب µm

مثال1: قطعه برنجی پوشش داده شده با نیکل و آبکاری شده با نقره به ضخامت 5 میکرون به صورت زیر نوشته می شود

B/Ni/D-Ag5

مثال 2: قطعه ای از آلیاژ روی که با مس و نیکل پوشش داده شده و با نقره به ضخامت 2 میکرون آبکاری شده به صورت زیر نشان داده می شود.

Z/Cu/Ni/D-Ag2

یادآوری: زمانی که ضخامت لایه روکش آستری نیز مورد نظر باشد بعد از علامت لایه آستری ضخامت آن نوشته می شود.

4- ویژگی ها

4-1 وضعیت ظاهری

4-1-1 وضعیت ظاهری لایه آبکاری نقره باید هموار، صاف و بدون تاول، لکه های سوختگی، ترک، حفره و سطح آبکاری نشده باشد.

4-1-2 هرگاه رنگ و درخشندگی خاصی مورد نظر باشد، مبنای کار 2 نمونه مورد توافق بین طرفین ذینفع است.

4-2 ضخامت

ضخامت لایه آبکاری طبق جدول شماره 1 تعیین می شود.

4-3 سختی لایه آبکاری

در مواردی که با توافق طرفین ذینفع سختی لایه آبکاری (100 درجه ویگرز یاب بیشتر) مورد نظر باشد روش آزمون طبق استاندارد شماره 773 ملی ایران انجام می گردد.

4-4 مقاومت در برابر خوردگی

مقدار مقاومت در برابر خوردگی با توافق طرفین تعیین می شود. و روش آزمون افشاندن مه نمکی نام دارد که دراستانداردشماره 2400 ملی ایران تحت عنوان روش اندازه گیری خورندگی در برابر افشاندن مه نمکی توضیح داده شده است. و زمان آزمایش با توافق طرفین تعیین می شود.

4-5 چسبندگی لایه آبکاری

روش اندازه گیری میزان چسبندگی لایه آبکاری در استاندارد شماره ..... تعیین شده است و پس از انجام آزمون، سطح آزمونه باید فاقد پوسته و تاول باشد.

5- بازرسی

لایه آبکاری شده باید با شرایط مطرح شده در بند 4 مطابق باشد

6- نمونه برداری

نمونه برداری باید طبق استاندارد ملی شماره 2305 تحت عنوان روش های نمونه گیری و چگونگی استفاده از جدول اعداد تصادفی انجام گیرد. تعداد نمونه ها و ترتیب بازرسی با توافق طرفین تعیین می شود.

7- نشانه گذاری

مشخصات زیر باید در فاکتور (اوراق تحویل و برحسب کالا) ذکر شده باشد.

1-     درجه یا علامت لایه روکش

2-     تاریخ آبکاری و یا علامت اختصاری آن

3-     نام آبکار و یا علامت اختصارری آن

برچسب‌ها
دوشنبه, 24 آبان 1395 ساعت 09:04

آبکاری نقره از نگاه متال فینیشینگ 2011

آبکاری نقره از نگاه متال فینیشینگ 2011

(ترجمه ارسالی بدون ویرایش)

تعجب آور نیست که نقره یکی از اولین فلزاتی بود که در طول توسعه­ ی اولیه ­ی تکنیک تولید کننده­ ی آبکاری در اواسط قرن 19ته­ نشین شد. استفاده ­های تزئینی از نقره­ ی پرداخت شده در ادوات فلزی و ظروف لبه تخت (یا ظروف نقره ای) ساخته شده از فلزات ارزان­ قیمت، بلافاصله موجب موفقیت بزرگ تجاری بود.

فرمولاسیون متداول محلول آبکاری نقره ­ی تزئینی در استفاده­ ی امروزه، به­ طور قابل ملاحظه ای مشابه مدلی است که توسط برادران Elkington در سال 1840 ثبت شده است.با وجود مسائل زیست ­محیطی و مسائل مربوط به سلامت و ایمنی در ارتباط با نمک­های سیانید، محلول­های آبکاری نقره­ ی تشکیل شده از سیانید،بیشترین کیفیت ته ­نشینی پایدار را در کمترین هزینه ارائه می­دهند.این امر به ­ویژه برای کاربردهای تزئینی مناسب می­باشد. اگرچه این مواد از نظر تجاری بادوام می­باشند، با این حال فرآیندهای غیر سیانیدی به تازگی در دسترس آبکاری کننده­ ها قرار می­گیرد.

نقره ­ی آبکاری شده علاوه بر پرداخت­کاری ­های تزئینی کاربردهای زیادی دارد.استفاده از آن بر روی قطعات و مجموعه های الکترونیکی به طور قابل توجهی در طول دو دهه­ ی گذشته افزایش یافته است.کاربردهای اخیر نقره ­ی مورد استفاده قرار گرفته به­ عنوان موج بر در سیستم های مخابراتی سلولی، به استفاده­ ی مثبت از آن در مورد بسته ­بندی مدارهای یکپارچه افزوده شده است.

 

banner agahi2

سیستم­های سیانیدی

یک محلول متداول و معمولی آبکاری نقره مناسب برای کار دقیق به صورت زیرمی­باشد:

 

نقره به همان اندازه KAg(CN)2g/l40-15                        (oz/gal 5/5-5/2)

سیانید پتاسیم (آزاد)     g/l 120-12                       (oz/gal16-6/1)  

     پتاسیم کربنات (دقیقه)                 g/l 15         (oz/gal2)

     دما          C˚  30-20                                  (˚F85-70)

چگالی جریانA/dm2 0/4-5/0   (A/ft2 40-5)

آبکاری بارل (مانند مخزن) معمولا در حالت تلفات دراگ اوت (موادی که با قطعات از وان اصلی خارج می­شود) کمتر و چگالی جریان پایین­تر در طول عملیات جواب می­دهد، بنابراین غلظت فلز کمتر وضعیت مطلوب می باشد. یک فرمول متداول به صورت زیر می­باشد:

      نقره به همان اندازه KAg(CN)2g/l20-5              (oz/gal 5/2-7/0)  

سیانید پتاسیم (آزاد)               g/l75-25      (oz/gal0/10-3/3)  

     پتاسیم کربنات (دقیقه)                                   g/l 15         (oz/gal2)

     دما                                             C˚25-15                                   (˚F80-60)

چگالی جریانA/dm27/0-1/0                  (A/ft25/7-1)

فرمول­های بالا مواد ته­نشین شده­ای که مانند گچ سفید و بسیار نرم (کمتر از 100 نوپ)می­باشند،به کندی تولید خواهند کرد.افزودن تصفیه کننده­ها یا براق کننده­ های ذره­ ای باعث اصلاح آن­ها شده و به طور کامل روشن می­شوند.

نمونه هایی از این مواد افزودنی، برخی از ترکیبات آلی هستند که معمولا مولکول آن­ها حاوی گوگرد بودهو اشکال پیچیده آن­ها از یک گروه عنصر VA یا VIA مانند سلنیوم، بیسموت یا آنتیموان می­باشند. همان­طور که براق شدگی افزایش می­یابد رسوبات سخت­تر می­شوند: محدوده سختی معمول بین 100 تا 200 نوپ خواهد بود.آنتیموان و سلنیوم سخت تر از رسوبات حاصلبسیاری از ترکیبات آلی تولیدخواهند شد، هر چند که به طور کلیسلنیوم دارای خواص الکتریکی بهتری است.

پتاسیم کربنات برای افزایش هدایت حرارتی محلول استفاده می­شود و از آن­جایی که کربنات محصول اکسیداسیون سیانید است، افزودنی­ها پس از آرایش محلول اولیه مورد نیاز نمی­باشند. این اکسیداسیون حتی زمانی که محلول در حال استفاده نیست به آرامی رخ می دهد. زمانی که غلظت کربنات پتاسیم به120گرم بر لیتر( oz/gal16) برسد، می تواند باعث کند و زبر شدن رسوبات شود.حذف کربنات می تواند با تبلور در دماهای پایین (شناخته شده به عنوان انجماد) یارسوب با کلسیمیا نمک باریم و پس از آن تصفیه دقیق و کامل انجام شود.

خلوص آند در هنگام استفاده از محلول آند نقره باتوجه به ناخالصی­های متداول، مانند مس، آهن، بیسموت، سرب، آنتیموان، گوگرد، سلنیم، تلوریوم، و گروه فلزی پلاتینیوم،از اهمیت فوق العاده­ای برخوردار بوده وموجب آلودگی محلول خواهد شد، که ممکن است به فیلمی شدن آند منجر شده و مانع انحلال مناسب نقره شود.آند نقره توسط غلطاندن، ریخته گری و یا اکسترودر فلز تولید می­شود.باید مراقب بود تا اطمینان حاصل شود که بازپخت کافی پس از ساخت صورت گرفته است.هدف از بازپخت به دست آوردن اندازه ذره صحیح به طوری است که آند در طول انحلال ریخته نشود. (ریختن بدان معنی است که ذرات کوچک دور از آندمی­شکنند و این مسئله می تواند باعث زبری در رسوب نقره شود.)

همچنین اگر غلظت سیانید آزاد خیلی کم باشد و یا اگر منطقه آند کافی در دسترس نباشد، انحلال آندی نادرست و یا ریختن می تواند رخ دهد.غلظت سیانید آزاد باید به طور منظم، حتی زمانی که حمام غیر فعال است،تجزیه و تحلیل شده و همچنین اضافات سیانید پتاسیم ساخته شده مورد نیاز است.نسبت سطح آند به کاتد بهینه2:1 می­باشد؛ یک حداکثر چگالی جریان آندA/dm2 25/1 (A/ft2 5/13) توصیه می­شود.

اگر این روند برای مدت زمان طولانی بیهوده باشد، آند نقره باید از محلول خارج شود.نقره به حل شیمیایی درون محلول سیانید ادامه خواهد داد و ممکن است منجر به غلظت بیش از حد نقره شود.با این اتفاق، ممکن است آند فولاد نرم برای یک دوره کوتاه از عملیات با آند نقره تعویض شود تا غلظت نقره دوباره به محدوده طبیعی خود بازگردد.

استریک نقره

نقره فلز نسبتا گران بهایی استو همچنین رسوبات غوطه وری بر روی سطوح فلزات باارزش کوچکتر که در محلول آن غوطه ور شده ­اند، تشکیل خواهد داد. تمایل به این رخداد حتی زمانی که فلز پایه وارد محلول نقره"گرم" یا "زنده­"-که موجود می­باشد-می­شود با یک ولتاژ از پیش تعیین شده اعمال می شود.نتیجه اجتناب ناپذیر این پدیده چسبندگی ضعیف رسوبات پس از آن است. برای به حداقل رساندن این اثر، به کار بردن یک پوشش استریک نقره قبل از آبکاری رسوب اصلی ضروری است. استریکنقره متداول به شرح زیر خواهد بود:

 

      نقره به همان اندازه KAg(CN)2g/l 5-5/3                         (oz/gal 7/0-5/0)  

سیانید پتاسیم(آزاد)                         g/l100-80         (oz/gal13-10)  

     پتاسیم کربنات (دقیقه)                            g/l 15         (oz/gal2)

     دما                                                                  C˚  26-15                                   (˚F80-60)

چگالی جریانA/dm20/1-5/0                       (A/ft210-5)

بین مرحله استریک و محلول آبکاری نقره مبتنی بر سیانید شستشو لازم نیست. ضخامت استریک نقره معمولا 25/0-05/0 میکرومتر (000010/0-000002/0 اینچ)می­باشد.

جدول 1: مقایسه شرایط عملیاتی برای فرایندهای آبکاری نقره غیرسیانیدی اختصاصی

پارامتر فرایند A فرایند B
غلظت نقره، رک g/l24-21                         (oz/gal2/3-8/2) g/l75/18-25/11                         (oz/gal5/2-5/1)
غلظت نقره، بارل g/l24-21                         (oz/gal2/3-8/2) g/l75/18-15                         (oz/gal5/2-2)
pH محلول 0/9-0/8 5/9-5/8
محدوده دما C˚  29-16                                   (˚F85-60) C˚  24-16                                   (˚F75-60)
چگالی جریان، رک A/dm22/2-1/0         (A/ft220-1) A/dm22/2-5/0             (A/ft220-5)
چگالی جریان، بارل

A/dm26/0-3/0    

  (A/ft26-3)

A/dm26/1-5/0   

  (A/ft2 15-5)

مواد آند نقره، فولاد ضد زنگ یا Pt/Ti نقره
نسبت سطح آند به کاتد 2:1-1:1 2:1
تلاطم میله کاتد+ پخش کننده میله کاتد+هوا در آندها

پس فرآوری

استفاده از روش­های شستشوی مناسب بعد از آبکاری نقره امری ضروری محسوب می­شود. ورود سیانید در رسوب در طول فرایند آبکاری اجتناب ناپذیر است و در نتیجه در زمان اضافه اگر بلافاصله پس از آبکاری شسته نشود، تغییر رنگ رسوب ایجاد می­شود.این تغییر رنگ رسوب به سیستم رقابتی اشاره دارد. شستشوی مناسب به اینصورت می­باشد: آبکاری نقره، شستشوی دراگ اوت، شستشو با آب سرد، غوطه­ وری در آب گرم (حداقل درجه حرارت ˚C90/F˚195 به مدت 2 دقیقه)، شستشوی فوری باآب سرد (اجازه نمی دهد که قطعات قبل از درآمدن در هواخشک شوند)، (اعمال پوشش ضدلکه در صورت لزوم)، (شستشو با آب سرد)، خشک کردن.

در صورت دلخواه، پوشش ضدلکه، مانند پوشش­هایی که بر اساس کرومات قلیایی می­باشند، قبل از شستشوی نهایی و مراحل خشک کردنمی تواند مورداستفاده قرار گیرد. همچنین می توان در صورت دلخواه ازجلادهنده­ های الکتروفورتیک قبل از خشک کردن استفاده کرد. جلا دهنده­ های مبتنی بر حلال امروزه به ندرت استفاده می شوند، اما در صورت استفاده از آنها بر رسوبات نقره آنتیموان براق شده مراقب باشید.برخی جلا دهنده ­های متداول در سطح نقره با آنتیموان واکنش نشان می دهند و در نتیجه باعث تشکیل لکه های سیاه می­شوند. متاسفانه، این اسپورهای سیاه معمولا در طول ذخیره سازی توسعه یافته و کنترل کیفیت را دشوار می­سازند.

سیستم­های غیرسیانیدی

بسیاری از ترکیبات نقره به عنوان منابع فلزی بالقوه برای فرآیند آبکاری غیر سیانیدی بررسی شده­ اند. چندین نویسنده این مطالعات را بر اساس نوع ترکیب به سه گروه تقسیم کرده­اند.این گروه ها (1) نمک ساده، مانند نیترات­،فلوبورات و فلوسیلیکات؛ (2)کمپلکسهای معدنی،مانند یدید، تیوسیانات، تیوسولفات، پیرو فسفات و تری­متافسفات؛ و (3) کمپلکس­های مانند سوکسینامید، لاکتات وتیورئا می­باشند.به نظر می رسد که نمک­های ساده دارای یک مشکل می­باشند:حساسیت مواد به نور مرئی و ماوراء بنفش.اگر چه برخی از رسوبات صاف از چنین سیستم­هایی به دست آمده است، اما آن­ها تحت شرایط تولید عادی بادوام نیستند.دو فرایند آبکاری غیر سیانیدی نقره در حال حاضر به بازار عرضه شده استکه در کمپلکس­های اختصاصی نقره می­باشند.از میان کمپلکس­های معدنی در نظر گرفته شده، سه نوعمحلول­ یدید، تری متافسفات و تیوسولفات ارزش بحث بیشتری دارند. کمپلکس­ها سوکسینامید نقره متشکل از فرآیندهای اختصاصی نیز به صورت تجاری ارائه شده است. این مباحث نیز در اینجاعنوان شده است.

سیستم های تجاری در دسترس

دو سیستم اختصاصی که به ­طور جاری و تجاری ارائه شده ­اند در اینجا مقایسه شده­ اند.شرایط عملیاتی تولیدکنندگان-سفارش دهندگان در جدول 1 مقایسه شده است.هر دو فرایند نقره را به طور مستقیم بر روی آلیاژهای مس ته ­نشین می­کنند اما هر دو به یک استریک برای ترویج چسبندگی به نیکل، برنج با پوشش بالای سربدار و دیگر فلزات در معرض ابتلا به انفعال نیاز دارند.برای هر دو تامین کننده استفاده از یک استریک مس نانوسیانیدی توصیه شده­ است.

رسوبات معمولا به به همان براقی بسترهایی که آبکاری می­شوند می­باشند.سیستم­های براق کننده شبیه به سیستم­های در دسترس برای فرآیندهای سیانیدی هنوز توسعه نیافته ­اند.توصیه می شود که رسوبات هر دو فرآیند در 10تا 20٪ اسید سولفوریک قبل از شستشو و خشک کردن نهایی به منظور سفید کردن و تثبیت رنگ رسوب غوطه ور شوند. استفاده از کرومات غیر فعال و پوشش جلادهنده الکتروفورتیک در شیوه ای مشابه به روش نقره به دست آمده از سیستم های سیانید نیز ممکن می­باشد.

تعمیر و نگهداری دقیق pH محلول برای هر دو سیستم بسیار مهم است. اگر pH مجاز محلول به زیر 5/7 تنزل پیدا کند،ته ­نشینی فلز نقره را موجب می­شود. این فرایند برگشت ناپذیر است.فرآیندهای اولیه فاقد بافر کافی و زمانوان کوتاه با توجه به شرایط pH پایین در آند سخت انجام می­شوند.با بافر بهتر و تعمیر و نگهداری دقیق،وان های متعدد دارای هر دو تامین کننده تحت شرایط تولید تعویض می­شوند.جالب توجه است که این روند با استفاده از تلاطم در آند و با تاکید بر اهمیت pH در آند طولانی­ تر به نظر می رسد. (در مقایسه با فرآیندهای سریع زیر.)

محلول­های یدی

چندین نویسنده برخی از موردهای موفقی که با وان کاملا مشابه می­باشد،گزارش کرده­اند.یک محلول متداول ممکن است به شرح زیر باشد:

 

نقره یدید                                g/l45-20                        (oz/gal0/6-5/2)  

پتاسیم یدید           g/l600-300                          (oz/gal80-40)

HI یا HCLg/l 15-5                           (oz/gal2-7/0)  

ژلاتین (اختیاری)                           g/l4-1       (oz/gal55/0-15/0)

     دما                                                                  C˚60-25                                   (˚F140-80)

     چگالی جریان                                         A/dm2 15-1/0                  (A/ft2150-0/1)

بدون استثنا این نویسندگان ید را در رسوبات از فرمول خاص آن­ها پیدا کردند، این واقعیت و قیمت نسبتا بالا از نمک ید، مانع استفاده بیشتر از این نوع محلول است.

محلول تری­متافسفات

فرایندی برای منیزیم آبکاری نقره و آلیاژهای آن توسعه داده شده است: استفاده از آن در دیگر فلزات گزارش نشده است.

 

نقره تری­متافسفات (تک ظرفیتی) Ag2HP3O9g/l45-20      (oz/gal0/6-5/2)  

      سدیم تری­متافسفات (تریمر)Na6P6O18g/l160-100         (oz/gal5/21-5/13)

تترا سدیم پیروفسفات Na4P2O7g/l 175-50             (oz/gal5/23-7/6) 

  تترا سدیم EDTAg/l45-35             (oz/gal0/6-7/4)  

سدیم فلوراید g/l5/3  (oz/gal0/70-0/40)

pH                                               5/9-9/7

     دما                                                          C˚60-50           (˚F140-120)

     چگالی جریان                              A/dm223-5/0       (A/ft225-5)

توجه: pH محلول با تری اتانول امین یا سدیم بی­کربنات تنظیم شود.

محلول­های تیوسولفات

فرمول­های مبتنی بر تیوسولفات موفقیت زیاد هر کمپلکس معدنی بررسی شده رااثباتکرده­اند.تلاش های اولیه آبکاری نقره از چنین محلولی باعث اکسیداسیون سریع کمپلکس و ته­نشینی ترکیبات نقره نامحلول شد. افزودن سدیم متابی­سولفیت برای به حداقل رساندن این گرایش استفاده شد و در حال حاضر تمام فرایندهای مبتنی بر تیوسولفات حاوی این ماده ­می­باشند. ترکیب محلول را می توان به این صورت بیان کرد:

 

      نقره به همان اندازه تیوسولفاتg/l30                         (oz/gal0/4)  

سدیم تیوسولفاتg/l500-300     (oz/gal70-40)  

سدیم متابی­سولفیتg/l50-30                  (oz/gal7/6-0/4)

pH                                                                               10-8

     دما                                                  C˚30-15                            (˚F85-60)

     چگالی جریان                          A/dm2 0/1-4/0      (A/ft2 10-4)

 توجه: pH محلول با سدیم بی­سولفیت یا سدیم هیدروکسید تنظیم شود.این الکترولیت­ها را می توان با فولاد ضد زنگ و آندهای نقره راه­اندازی کرد.می توان با استفاده از یک استریک نقره معمولی و یا بدون سیانید آزاد بر مشکلات چسبندگی ضعیف غلبه کرد.در هر صورت، شستشو قبل از ورود به محلول تیوسولفات عمل مناسبی می­باشد.مقدار کمی از سیانید با تیوسولفات در محلول واکنش نشان داده و تیوسیانات تشکیل می­شود:

CN- + S2O32-CNS- + SO32-

یکی از مزایای گزارش شده تیوسولفات در سیستم های سیانیدی توزیع ضخامت بهتر در اشیاء پیچیده شکل می­باشد؛ با این حال، به نظر می رسد رسوبات بسیار سریعتر از آن­هایی که سیانید تولید کرده­ اند موجب کدرکردن هوا می­شوند. رویینگی کم اثر توصیه می شود.

محلول سوکسینامید

چندین الکترولیت بر اساس کمپلکس­های آلی نقره به ثبت رسیده­ اند. دو نمونه از آن­ها در زیر توضیح داده شده ­اند:

 

      نقره (به همان اندازه پتاسیم نقره دی­سوکسینامید)g/l 30        (oz/gal 0/4)  

سوکسینامیدg/l 55-5/11     (oz/gal4/7-5/1)  

پتاسیم سولفاتg/l45              (oz/gal0/6)

pH5/8

     دما                                                        C˚25                          (˚F77)

     چگالی جریان                                    A/dm21   (A/ft2 10)

نیتریت و نیترات پتاسیم می توانند به جای سولفات و افزودن آمین­ها، مانند اتیلن­دی­آمین یا دی اتیل تری آمین جایگزین شده و همچنین عوامل مرطوب کننده باعث ایجاد براق شدگی و رسوبات بدون تنش می­شوند.

      نقره (به همان اندازه پتاسیم نقره دی­سوکسینامید)                   g/l24                 (oz/gal3/3)  

      سوکسینامید                                                        g/l25   (oz/gal4/3)  

     پتاسیم سیتراتg/l50                 (oz/gal7/6)

pH9- 5/7

     دما                                       C˚70-20                 (˚F160-70)

     چگالی جریان                   A/dm254/0               (A/ft25/5)

بورات پتاسیم ممکن است به جای سیترات پتاسیم استفاده شود.

مقاومت در برابر کدر شدن رسوبات به دست آمده از این فرآیندها نسبت بهرسوبات تولید شده از الکترولیت مبتنی بر سیانید نامرغوب می­باشد، مگر اینکه بلافاصله پس از این­که آبکاری کامل شد در اسید سولفوریک رقیق آغشته شوند.

آبکاری انتخابی با سرعت بالا

قطعات الکترونیکی مانند قاب­های سربی معمولا با سرعت بالا توسط نقره با استفاده از روش انتخابی آبکاری می­شوند.تراشه های سیلیکونی و سیم­های آلومینیومی می توانند به نقره با استفاده از تکنیک های سیم اتصال مافوق صوت و یا ترموسونیک پیوند بخورند. اجتماع حاصل به یک پکیجIC اشاره دارد (پکیج مدار متحد). محدوده ضخامت نقره از 875/1 میکرومتر (000075/0 اینچ) تا 0/5 میکرومتر (000200/0 اینچ) می­باشد؛ زمان­های رسوب­دهی معمولا بین 1 و 4 ثانیه صورت می­باشند.

نواحی جزئی متقاضی آبکاری از آندهای نامحلول استفاده می­کنند.مش کلادنیوبیوم-پلاتین و سیم پلاتین نمونه هایی از مواد آندیمورد استفاده عمومی می­باشند.الکترولیت­های سیانید-نقره مرسوم تحت این شرایط دچار تخریب سریع می­شوند، اکسیداسیون و پلیمریزاسیون سیانید در آند بی اثر علت اصلی این امر می­باشد. محلول­های ویژه برای غلبه بر این وضعیت توسعه داده شده ­اند:این محتوا اساسا شامل هیچ سیانید آزادی نیست اما هنوز هم به سیانید پتاسیم نقره به عنوان منبع نقره بستگی دارد. یک فرمول متداول آن به شرح زیر می­باشد:

 

      نقره به همان اندازه KAg(CN)2g/l75-40                        (oz/gal10-5)  

نمک­های بافری/هدایتیg/l 120-60      (oz/gal 16-8) 

pH       5/9-0/8

     دما                                                   C˚70-60         (˚F160-140)

     چگالی جریان                        A/dm2380-30   (A/ft23500-300)

     تلاطم                                                                       آبکاری جت

     آندها                                                                         Pt یا Pt/Nb

نمک­های هدایتی می­توانند اوردوفسفات­ها، که خود- بافر هستند، و یا نیترات­ها، که نیاز به بافر اضافی از بورات­ها یا ترکیبات مشابه دارند، باشند.از آنجایی که کاهش قابل توجهی در pH آند بی اثر در طول آبکاری به علت تخریب یون­های هیدروکسید وجود دارد، بافرها در این محلول­ها مهم می­باشند.اشکال سیانید نقره نامحلول در سطح آند به عنوان یک نتیجه تخلیه سیانید در اینpH پایین موضعی می­باشد.آبکاری فعلی به دلیل پلاریزاسیون به سرعت رخ می­دهد. معادلات زیر خلاصه واکنش­های درگیر می­باشد. (در مقایسه با شرایط در فرآیندهایغیرسیانیدیبالا که در آن یک شکست مشابه کمپلکس رخ می دهد.)

4OH              2H2O + O2 + 4e-

Ag(CN)2AgCN + CN-                                                                

پاک ­کننده­های ذره­ ای برای کنترل اندازه ذره رسوب اضافه می شوند. به دلیل سرعت رسوب بسیار بالا، پالایش ذره­های کوچک بدون این افزودنی­ها رخ می دهد.نوع و غلظت پاک کننده ذره انتخاب شده به چگالی جریان و سرعت رسوب مورد نظر بستگی دارد.یک پالاینده ذره متداول یک عنصر گروهVIB ، مانند سلنیومخواهد بود، که به عنوان افزایش دهنده چگالی جریان موثر واقع می­شود. به عبارت دیگر، غلظت پالاینده ذرهموجب سطح صاف می­شود. ساتن کامل درA/dm2 100رسوبات کاملا براق را تحت شرایط مشابه در A/dm2 200 تولید خواهد کرد.

پیش و پس فرآوری

از آن­جایی که آبکاری نقره انتخابی می­باشد،الکترولیت به منظور تمیز و فعال سازی سطوح بستر (معمولا آلیاژهای غنی از مس آلیاژهای نیکل-آهن) که مستعد تشکیل رسوبات غوطه وری نقره می­باشند، استفاده می­شود.هر نقره شناسایی شده در خارج مشخصات پکیج(به عنوان مثال، در سرب­های خارجی)دلیلی برای رد قاب سرب به دلیل واهمه نقره در خارج از پکیج در سراسر دی الکتریک انتقال پیدا کرده، می­باشد و باعث اتصال کوتاه می­شود.از این رو، تمام آثار نقره باید در خارج از نقطه انتخابی آبکاری حذف شود.یک فرایند جریان متداول پا کردن و شستشو، الکتروکلینو شستشو، دیپ اسید و شستشو، پری ­دیپ ضد غوطه وری، آبکاری نقره انتخابی، شستشوی نقره دراگ اوت، نقره بک استریپر، شستشوی متعدد، خشک کردن می­باشد.

"پری­دیپ ضد غوطه ­وری" شامل یک محلول رقیق از یک مرکاپتان و یا ترکیبی مشابه می­باشد که خود را به مکان­های سطح فعال ضمیمه خواهد کرد و رسوب غوطه وری نقره را بدون ممانعت از چسبندگی موقعیت الکترود مورد نظر، به حداقل می­رساند.از آنجایی که هیچ شستشویی بین پری­دیپ و محلول آبکاری وجود ندارد،لازم است که عامل پری­دیپ بازخورد منفی بر عملکرد الکترولیت نداشته باشد.بسیاری از عوامل پری­دیپ در واقع در طول آماده سازی محلول به الکترولیت اضافه می­شوند تا اثر بازدارنده رسوب غوطه وری را تقویت کنند. برخی نیز به عنوان یک پاک کننده ذرات اضافی عمل می کنند. این امر معمولا با استفاده از یک بک-استریپر که یک لایه کوچک از نقره را از تمام سطح حذف می­کند، به دست می­آید.محبوب ترین محلول­ها مبتنی بر سوکسینامید هستند و یک جریان معکوس به منظور کنترل بهتر میزان مواد تکمیل نشده در این سلول اعمال می­کنند.تکنولوژی آبکاری به طور کامل توسعه داده شده است و پیش بینی می شود که تا خارج شدن قاب سرب از حالت خود ادامه پیدا کند.

مترجم :مهندس عاطفه فرجادمنش

 

منتشرشده در مقالات عمومی آبکاری
دوشنبه, 24 آبان 1395 ساعت 08:56

پوشش نقره از نگاه جلاپردازان

 

پوشش نقره

(ازنگاه جلاپردازان پرشیا)

خلاصه:


در این مقاله ترسیب نقره بر روی فلزات نجیب مانند تیتانیوم بررسی شده است. در این روش باطراحی جدید وان نسبت به محلول های متداول کارایی پوشش افزایش یافته ودر عین حال ایمنیحین کار بیشتر میباشد.ترسیب نقره بر روی فلزات معمولی چون اهن متداول بوده اما این عمل برروی فلزات نجیب مانند تیتانیوم دشوار بوده ومستلزم انجام مراحل اماده سازی بیشتری میباشد.

مقدمه


نقره فلزی قیمتی )نجیب( ٬ به رنگ سفید براق است. اسید کلریدریک ٬ اسید سولفوریک و اسید استیک بهطور جزیی بر آن اثر می کند ٬ برعکس اسید نیتریک ٬ آن را به صورت نیترات نقره حل می کند. نقره توسطسولفور هیدروژن و ترکیبات دیگر گوگرد تولید سولفور نقره به رنگ سیاه می نماید. اکسیژن هوا به نقرهآسیبی نمی رساند.همچنین در مقابل اغلب محلول های نمکی و غذایی نیز مقاومت دارد. سطح پوشش دادهشده توسط آبکاری نقره می تواند سفید مات، نیمه براق و یا تمام براق باشد. چنین سطحی در برابر خوردگیمقاومت دارد اما تا اندازه ای تمایل به تیره شدن دارد و به دلیل قیمت بالای طلا، نقره به عنوان جانشین طلادر صنعت الکترونیک، در مواردی که پارامترهایی چون تغییر رنگ، تغییر مقاومت تماسی و نفوذ مد نظر نباشند از نقره استفاده می شود.نقره هدایت حرارتی و هدایت الکتریکی بالا و کمترین مقدار مقاومت تماسی را دارد و در عین حال ازخاصیت لحیم پذیری و اتصال خوبی برخوردار می باشد. آبکاری نقره به طور گسترده در صنایعی چونالکترونیک )مدارهای چاپ، هادی ها و نیمه هادی ها(، مخابرات، خودرو، جواهرات و ظروف نقره به کار میرود. امروزه آبکاری نقره در موارد تزئینی مانند جواهرات و ظروف نقره بیشترین استفاده را دارد.در روش های جدیدی که اخیرا کاربرد آنها نیز زیاد شده است و جای روش های قدیمی و سنتی را گرفتهاست، از نقره در باکتری زدایی آب آشامیدنی و فیلترهای دارای دادوستد گرهای یونی یا کربن فعال داراینقره استفاده می شود. گسترش کاربرد این روش عمدتا محدودیت های میزان مجاز نقره در آب آشامیدنیبستگی خواهد داشت. در این روش، میزان نقره از بیشترین حد مجاز تعیین شده یعنی L / mg 01/0 نیزبیشتر خواهد شد.نقره کلوئیدی که بیشتر به شکل محلول 1% است،برای ضد عفونی کردن استخرهای شنا بکار می رود.غلظت موثر نقره تقریبا L/mg 1/0 است. مزیت آن نسبت به روش ضدعفونی یا هیپوکلریت بیشتر بخاطربی بوئی آن است. در آب های بسیار آلوده ) برای نمونه استخرهای شنای روباز ( میزان موثر یاد شده در بالاکافی نیست.یدید نقره را که معمولا با کلرید سدیم مخلوط می کنند، اگر بصورت بلورهای بسیار ریز در حد fj.m 1/0در ابرها بپاشند، موجب ریزش باران می شود. این میزان، هسته های تمرکز مورد نیاز را فراهم می آورد. بهمنظور ایجاد بارش، هسته های تمرکز را به میزان مناسب ) بیش از 111111 در متر مکعب ( در ابرها پخشمی کنند تا بارش انجام شده اندک باشد و زیان بار و سیل آسا نشود. بارش در نواحی خشک بسیار اهمیت دارد.

 

برای مطالعه ادامه مطلب به سایت نویسنده مقاله مراجعه فرمایید.

 

banner agahi2

منتشرشده در مقالات عمومی آبکاری
پنج شنبه, 02 فروردين 777 ساعت 13:30

پوشش نقره از نگاه جلاپردازان

خلاصه:


در این مقاله ترسیب نقره بر روی فلزات نجیب مانند تیتانیوم بررسی شده است. در این روش باطراحی جدید وان نسبت به محلول های متداول کارایی پوشش افزایش یافته ودر عین حال ایمنیحین کار بیشتر میباشد.ترسیب نقره بر روی فلزات معمولی چون اهن متداول بوده اما این عمل برروی فلزات نجیب مانند تیتانیوم دشوار بوده ومستلزم انجام مراحل اماده سازی بیشتری میباشد.

مقدمه


نقره فلزی قیمتی )نجیب( ٬ به رنگ سفید براق است. اسید کلریدریک ٬ اسید سولفوریک و اسید استیک بهطور جزیی بر آن اثر می کند ٬ برعکس اسید نیتریک ٬ آن را به صورت نیترات نقره حل می کند. نقره توسطسولفور هیدروژن و ترکیبات دیگر گوگرد تولید سولفور نقره به رنگ سیاه می نماید. اکسیژن هوا به نقرهآسیبی نمی رساند.همچنین در مقابل اغلب محلول های نمکی و غذایی نیز مقاومت دارد. سطح پوشش دادهشده توسط آبکاری نقره می تواند سفید مات، نیمه براق و یا تمام براق باشد. چنین سطحی در برابر خوردگیمقاومت دارد اما تا اندازه ای تمایل به تیره شدن دارد و به دلیل قیمت بالای طلا، نقره به عنوان جانشین طلادر صنعت الکترونیک، در مواردی که پارامترهایی چون تغییر رنگ، تغییر مقاومت تماسی و نفوذ مد نظر نباشند از نقره استفاده می شود.نقره هدایت حرارتی و هدایت الکتریکی بالا و کمترین مقدار مقاومت تماسی را دارد و در عین حال ازخاصیت لحیم پذیری و اتصال خوبی برخوردار می باشد. آبکاری نقره به طور گسترده در صنایعی چونالکترونیک )مدارهای چاپ، هادی ها و نیمه هادی ها(، مخابرات، خودرو، جواهرات و ظروف نقره به کار میرود. امروزه آبکاری نقره در موارد تزئینی مانند جواهرات و ظروف نقره بیشترین استفاده را دارد.در روش های جدیدی که اخیرا کاربرد آنها نیز زیاد شده است و جای روش های قدیمی و سنتی را گرفتهاست، از نقره در باکتری زدایی آب آشامیدنی و فیلترهای دارای دادوستد گرهای یونی یا کربن فعال داراینقره استفاده می شود. گسترش کاربرد این روش عمدتا محدودیت های میزان مجاز نقره در آب آشامیدنیبستگی خواهد داشت. در این روش، میزان نقره از بیشترین حد مجاز تعیین شده یعنی L / mg 01/0 نیزبیشتر خواهد شد.نقره کلوئیدی که بیشتر به شکل محلول 1% است،برای ضد عفونی کردن استخرهای شنا بکار می رود.غلظت موثر نقره تقریبا L/mg 1/0 است. مزیت آن نسبت به روش ضدعفونی یا هیپوکلریت بیشتر بخاطربی بوئی آن است. در آب های بسیار آلوده ) برای نمونه استخرهای شنای روباز ( میزان موثر یاد شده در بالاکافی نیست.یدید نقره را که معمولا با کلرید سدیم مخلوط می کنند، اگر بصورت بلورهای بسیار ریز در حد fj.m 1/0در ابرها بپاشند، موجب ریزش باران می شود. این میزان، هسته های تمرکز مورد نیاز را فراهم می آورد. بهمنظور ایجاد بارش، هسته های تمرکز را به میزان مناسب ) بیش از 111111 در متر مکعب ( در ابرها پخشمی کنند تا بارش انجام شده اندک باشد و زیان بار و سیل آسا نشود. بارش در نواحی خشک بسیار اهمیت دارد.

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده لطفا کلیک کنید

 

banner agahi2

روش های آزمون سطوح آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی

کمیسیون استاندارد روش های آزمون سطوح آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی

رئیس سمت
خویی، ناصر (دکترای زمین شناسی) سازمان زمین شناسی
اعضا  
آل داود، مهدی شرکت اندود
امانپور، زهرا (لیسانس اقتصاد) بانک صنعت و معدن
سعیدآبادی، مینا (مهندسی شیمی) سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران
مشرفی، فروزان (لیسانس شیمی) وزارت صنایع
یوسف زاده، احمد (لیسانس فیزیک) کارشناس فلزات گرانبها
دبیر  
تنها، مینا (لیسانس شیمی ) موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران

پیشگفتار

استاندارد روش های آزمون سطوح آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی که به وسیله کمیسیون فنی تهیه و تدوین شده و در نود و نهمین کمیته ملی استاندارد شیمیایی مورخ 8/6/1372 مورد تایید قرار گرفته، اینک به استناد بند 1 ماده 3 قانون اصلاحی قوانین و مقررات موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب بهمن ماه 1371 به عنوان استاندارد رسمی ایران منتشر می گردد.

برای حفظ همگامی و هماهنگی با پیشرفت های ملی و جهانی در زمینه صنایع و علوم، استانداردهای ایران در مواقع لزوم مورد تجدید نظر قرار خواهند گرفت و هرگونه پیشنهادی که برای اصلاح یا تکمیل این استانداردها برسد در هنگام تجدید نظر در کمیسیون فنی مربوط مورد توجه واقع خواهد شد.

برابر این برای مراجعه به استانداردهای ایران باید همواره از آخرین چاپ و تجدید نظر آنها استفاده نمود.

در تهیه و تدوین این استاندارد سعی شده است که ضمن توجه به شرایط موجود و نیازهای جامعه حتی المقدور بین این استاندارد و استاندارد کشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود.

لذا با بررسی امکانات و مهارتهای موجود و اجرای آزمایش های لازم این استاندارد با استفاده از منابع زیر تهیه گردیده است:

JIS H 8623 Electroplated coatings of Silver for Decorative Purposes 1985

JIS H 8501 Methods of thickness test for metallic coatings 1988

IS-1067 Specificat for Electroplated Coatings of Silver for devorative Purposses 1968

روش های آزمون سطوح آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی

1- هدف

هدف از تدوین این استاندارد تعیین روش های آزمون سطوح فلزی آبکاری شده با نقره جهت مصارف تزئینی می باشد.

2- روش های آزمون

2-1- وضعیت ظاهری

2-1-1 آزمون رویت ظاهری

در این آزمون وضعیت ظاهری آزمونه از نظر رنگ[2]رسوبات کدر، لکه ها، تاولها و وجود نقاط آبکاری نشده و میزان صیقلی بودن پایه مورد بررسی قرار می گیرد.

2-1-2 منبع نور و زمینه

آزمونه جهت بررسی باید روی زمینه مشکی یا تیره قرار گیرد. و با نور سفید نزدیک به نور طبیعی که از شیشه مات یا معادل آن عبور کرده است روشن شود.

2-1-3 روش کار

آزمونه باید در شرایط مشابه با کاربرد عادی آن، در فاصله های مناسب از نظر رویت و شرایط نوری منطبق با بند 2-1-2 مستقر شود.

2-1-4 شیوه ارزیابی

ویژگی های کیفی باید با بازرسی چشمی ارزیابی شود. زمانی که ارزیابی با چشم غیر مسلح مشکل باشد از ذره بین با بزرگنمایی 4 استفاده می شود. 

یادآوری: بهتر است یک نمونه شاهد که با توافق طرفین انتخاب شده باشد ملاک عمل قرار گیرد.

2-2 تعیین ضخامت لایه آبکاری

اندازه­گیری ضخامت لایه آبکاری با استفاده از روش­های شناخته شده زیر انجام می­گیرد که با توجه به امکانات آزمایشگاهی موجود و دو موردآن شرح داده می­شود:

1-روش ریزسنجی

2-روش میکروسکوپ با حساسیت 8/0 میکرون

3-روش طیف سنجی اشعه X

4-روش بازتابی اشعه

5-روش کولومتریک

6-روش جریان گردابی

7-روش مغناطیسی

8-روش جرمی

2-2-1-1 روش ریزسنجی

این روش برای اجتناب از تخریب نمونه بکار می رود.

در این روش ضخامت آزمونه قبل و بعد از آبکاری بوسیله ریزسنج در یک

نقطه مشخص اندازه گیری می شود و اختلاف این دو اندازه گیری ضخامت لایه آبکاری را تعیین می کند.

2-2-1-2 مشخصات ریز سنجهای مناسب در جدول شماره 1 داده شده است.

جدول شماره 1

ریزسنج گستره اندازه گیری µm قابلیت تکرار حداکثر نیروی       اندازه گیری
گرم نیرو نیوتن
ریزسنج الکتریکی 2 تا 20 3/1 فاصله بین دو رقم متوالی صفحه مدرج 50 5/0
ریزسنج اهرمی مجهز به شاخص اندازه گیری 50 تا 200 µm 1 40 4/0
ریز سنج عرقبه دار 3 تا 60 µm 3/0 100 1
ریزسنج عربه دار مجهز به شاخص اندازه گیری بادقت 001/0 میلیمتر 20 تا 1000 µm 3/0 150 5/1
ریزسنج نشان دهنده 4/0 تا 40 µm4/0 500 00/5

2-1-3 روش کار

بعد از تمیزکردن سطح و قبل از آبکاری قسمتی به عنوان محل اندازه گیری ضخامت آزمونه انتخاب و ضخامت آن توسط ریزسنج در وضعیت عمود بر سطح قبل و بعد از آبکاری اندازه گیری شود، اختلاف این دو، ضخامت لایه آبکاری را مشخص می کند.

در صورتیکه هر دو طرف آزمونه آبکاری شده باشد، نصف اختلاف دو ضخامت قبل و بعد از آبکاری نمایانگر ضخامت لایه آبکاری است.

2-2-2 استفاده از میکروسکوپ

در این روش ضخامت لایه آبکاری در یک سطح مقطع عمود بر لایه آبکاری اندازه گیری می شود.

2-2-2-1 روش کار

در صورت لزوم برای نگهداری آزمونه پایه های از یک رزین صنعتی و یا آلیاژی با نقطه ذوب پایین به صورت عمود بر سطح آزمونه ساخته و سپس مقطعه آزامونه با دقت کافی، به طوریکه صدمه نبیند صیقل داده شود.

با استفاده از جدول شماره 2 و انتخاب و بکارگیری محلول خورنده مناسب برای فلز پایه، مرز بین لایه آبکاری و پایه قابل تشخیص شود و آنگاه به وسیله ریزسنج میکروسکوپ ضخامت لایه آبکاری اندازه گیری شود.

یادآوری: در صورت نرم بودن لایه آبکاری برای جلوگیری از خم شدن آزمونه در هنگام جلا دادن، سطح آبکاری شده با لایه های سخت با ضخامت مناسب پوشانده شود.

در شکل شماره 1 ریزسنج میکروسکوپی نشان داده شده است.

در شکل شماره 2 روش اندازه گیری ضخامت لایه آبکاری توسط صفحه میکروسکوپ نشان داده شده است.

جدول شماره 2

کاربرد ترکیب محلول خورنده
لایه آبکاری: طلا، سرب، نقره، نیکل، مس، روس، آهن، فولاد، مس و آلیاژهای آن

فریک کلراید (6 مولکول آب) 10 میلی لیتر

اسید کلریدریک با وزن مخصوص 16/1 

2 میلی لیتر

محلول خورنده برای آهن، فولاد، مس و آلیاژهای آن

اتیل الکل 95 درصد وزنی

98 میلی لیتر

شکل1- مثالی برای خواندن صفحه میکرومتر با خط نشانگر

2-3 روش تعیین عیار نقره در آزمونه

حدود حداقل 5 میلی گرم از سطح آبکاری شده با نقره را توسط یک وسیله مناسب بتراشید. باید توجه داشت که این عمل در یک سطح نسبتا وسیع و با فشار بسیار ملایم انجام گیرد تا از تراشیده شدن لایه زیر آبکاری اجتناب گردد. عیار نقره تراشیده شده را مطابق استاندارد ملی شماره 2133 ایران تعیین نمائید.

2-4 آزمون تعیین سختی لایه آبکاری

در این آزمون سختی لایه آبکاری با روش ویکرز با نیرویی حدود(25 تا 10) گرم نیرو که معادل با (245/0 تا 098/0) نیوتن است طبق روش استاندارد ملی شماره 773 ایران اندازه گیری می شود.

یادآوری: در صورتی که ضخامت لایه آبکاری کم باشد. سختی حقیقی قابل تشخیص نیست در این مواقع ترجیحا سختی روی نمونه های مجزا که در شرایط یکسان با نمونه اصلی، آبکاری ضخیمتری شده، اندازه گیری می شود.

2-5 تعیین مقاومت در برابر خوردگی

مقاومت لایه آبکاری نقره با روش افشاندن مه نمکی طبق استاندارد ملی شماره 2400 ایران تعیین می شود.

2-6 آزمون چسبندگی

این آزمون به یکی از دو طریق زیر با در نظر گرفتن نمونه انجام می گیرد.

1-     تعیین چسبندگی به وسیله خم کردن

2-     تعیین چسبندگی بوسیله مالش

2-6-1 روش کار

آزمونه را در گیرهای که فکین آن نیم استوانه هایی به شعاع 4 میلیمتر است مطابق شمل 3 قرار داده و آن را تا 90 درچه به چپ و راست خم کنید.

در این آزمون یکبار خمش شامل خم کردن آزمونه تا 90 درجه به هر سمت می باشد. آزمون را تا پیدایش اولین پوسته ادامه دهید.

آزمون باید قادر باشد حداقل سه بار خم کردن را بدون به وجود آمدن پوسته درمخل خمش تحمل کند.


[2] Degree of Luster 

برچسب‌ها
پنج شنبه, 08 بهمن 1394 ساعت 11:19

STANDARD ASTM B 298-07 SILVER-COATED SOFT OR ANNEALED COPPER WIRE

 

این استاندارد شامل :

 

1. دامنه استاندارد پوشش نقره
2. مراجع استاندارد
3. اطلاعات مورد نیاز جهت سفارش
4. مواد مورد نیاز جهت پوشش نقره
5.اطلاعات عمومی درخصوص پوشش نقره
6. معیار انطباق
7. تراکم پوشش
8. روش آزمون
9. ارزیابی پوشش نقره
10. بسته بندی و علامت گذاری به هنگام تحویل به مشتری
11. کلمات کلیدی

استاندارد ASTM B 298-07 موضوع پوشش نقره جهت اگاهی و استفاده علاقمندان موجود میباشد.

برای دریافت متن کامل استاندارد با ما تماس بگیرید.

 

banner agahi2

دوشنبه, 05 بهمن 1394 ساعت 10:16

آبکاری نقره

آبکاری نقره

سطح پوشش داده شده توسط آبکاری نقره می تواند سفید مات، نیمه براق و یا تمام براق باشد. چنین سطحی در برابر خوردگی مقاومت دارد اما تا اندازه ای تمایل به تیره شدن دارد.

به دلیل قیمت بالای طلا، نقره به عنوان جانشین طلا در صنعت الکترونیک، در مواردی که پارامترهایی چون تغییر رنگ، تغییر مقاومت تماسی و نفوذ مدنظر نباشند، استفاده می شود.

نقره هدایت حرارتی و هدایت الکتریکی بالا و کمترین مقدار مقاومت تماسی را دارد و در عین حال از خاصیت لحیم پذیری و اتصال خوبی برخوردار می باشد.

آبکاری نقره به طور گسترده در صنایعی چون الکترونیک (مدارهای چاپ، هادی ها و نیمه هادی ها)، مخابرات، خودرو، جواهرات و ظروف نقره به کار می رود. امروزه آبکاری نقره در موارد تزئینی مانند جواهرات و ظروف نقره بیشترین استفاده را دارد.

جهت جلوگیری از تیره شدن سطح آبکاری شده با نقره در موارد تزئینی می توان از محلول ضدتیرگی نانو- استفاده کرد. این پوشش بر پایه فناوری های مولکولی و عاری از ذرات و یون های فلزی سنگین است. پلیمرهای زیستی بر روی سطح نقره جذب سطحی شده و یک لایه محافظ با ضخامت چند نانو متر ایجاد می کند.

از جمله ویژگی های این پوشش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

بدلیل ضخامت کم غیر قابل رویت می باشد.
از لحاظ شیمیایی خنثی است.
از لحاظ زیستی امن و سازگار با پوست دست است.
از لحاظ شیمیایی پایدار و دارای عمری طولانی است.

محصول دیگری که جهت جلوگیری از تیره شدن سطح آبکاری شده با نقره وجود دارد Perlitol است. این ترکیب به آسانی و توسط روشهای اسپری، غوطه وری و یا قلم مو قابل استفاده می باشد و تنها نیاز به رقیق سازی قبل از استفاده دارد. این پوشش برای ظروف نقره توصیه می شود و برای جواهر آلات و بدلیجات بهتر است از محلول ضدتیرگی نانو- استفاده شود.

مرجع: سایت زرفان

برای مشاهده مقالات بیشتر از نویسنده متن لطفا کلیک کنید

 

banner agahi2

دوشنبه, 05 بهمن 1394 ساعت 10:06

آبکاری نقره صنعتی و تزیینی

نقره فلزی قیمتی (نجیب)٬ به رنگ سفید براق است. اسید کلریدریک٬ اسید سولفوریک و اسید استیک به طور جزیی بر آن اثر می‌کند٬ برعکس اسید نیتریک٬ آن را به صورت نیترات نقره حل می‌کند. نقره توسط سولفور هیدروژن و ترکیبات دیگر گوگرد تولید سولفور نقره به رنگ سیاه می‌نماید. اکسیژنهوا به نقره آسیبی نمی‌رساند.همچنین در مقابل اغلب محلول‌های نمکی و غذایی نیز مقاومت دارد

 

banner agahi2

 

الکترولیت‌های آبکاری نقره

حمام‌های نقره کاری شامل سیانید ساده نقره٬ کربنات پتاسیم٬ سیانید پتاسیم یا سیانید سدیم می باشد. هنگامی که از سیانید پتاسیم استفاده می‌شود پوشش به سختی می سوزد. ضمنا″ لایه‌ها براق و حمام‌ها دارای خاصیت هدایت جریان بیش‌تری هستند. سیانید قلیایی موجود در الکترولیت تحت تاثیر CO2 موجود در اتمسفر به طور جزیی تجزیه شده و تولید کربنات می‌کند. کربنات تولید شده خاصیت هدایت الکتریسیته و قدرت نفوذ الکترولیت را زیاد می‌کند.

پوشش‌های نقره که در حمام‌های سیانیدی ساده ایجاد می‌شود کدر هستندو باید در هنگام پوشش‌کاری برش‌کاری نمود. عملیات اجتناب‌ناپذیر جلاکاری علاوه بر اینکه قیمت را بالا می‌برد٬ سبب از بین رفتن فلز نقره نیز می‌شوند. در حال حاضر حمام‌های نقره حاوی مواد افزودنی مختلف سبب ایجاد لایه‌های براق به کار برده می‌شوند. این حمام‌ها معایب الکترولیت‌های ساده را ندارند.

نقره عنصری فلزی به رنگ نقره ای می باشد که تقریباً کمیاب و گران قیمت می باشد. در آب و هوای خالص پایدار است ولی در معرض ازن ، سولفید هیدروژن و هوای دارای سولفور کدر می شود .نقره خالص بالاترین هدایت الکتریکی و گرمای و پایین ترین مقاومت را در بین تمام فلزات دارد . در سنگ معدنهای دارای آرژنتیت ، سرب ، سرب و رو ی ، مس و طلا یافت می شود .

نقره از زمانهای خیلی قدیم شناخته شده بود.این عنصر اولین بار از سرباره های آتشفشانی در آسیای صغیر و در دریای اژه پیدا شد. این آثار نشان می دهد که ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح انسانهای توانایی این را داشتند که نقره را از سرب جدا کنند.

نقره هم به صورت آزاد در طبیعت وجود دارد و هم به صورت ترکیب در کانی آرژنیت Ag2S و ترکیبات نقره با عناصر مختلف انجام می شود مثل کلرید نقره، سرب ، سرب – روی، مس ، طلا و نهشته های نیکل – مس که منبع اصلی نقره هستند. معادن بزرگ نقره در کشورهای مکزیک، کانادا، پرو، آمریکا یافت می شود و مهمترین معدن نقره جهان در نیمکره غربی جهان وجود دارد.

نقره از خالص کردن و پالایش الکتریکی مس به دست می آید. نقره برای کاربردهای تجاری دارای خلوص ۹۹٫۹ درصد است.

نقره از زمان های خیلی قدیم شناخته شده بود. این عنصر اولین بار از سرباره های آتشفشانی در آسیای صغیر و در دریای اژه پیدا شد. این آثار نشان می دهد که 3000 سال قبل از میلاد مسیح انسان ها توانایی این را داشتند که نقره را از سرب جدا کنند.

همچنین نقره از خالص کردن و پالایش الکتریکی مس به دست می آید و برای کاربردهای تجاری دارای خلوص 99.9 درصد است

برای مشاهده کامل متن در سایت نویسنده لطفا کلیک کنید

چهارشنبه, 30 دی 1394 ساعت 15:23

آبکاری نقره از نگاه متال فینیشینگ 2011

آبکاری نقره از نگاه متال فینیشنگ 2011

ترجمه و ویرایش توسط واحد فنی مهندسی شرکت جلاپردازان پرشیا


این موضوع که نقره یکی از اولین فلزاتی است که به روش آبکاری الکتریکی و در طول پیشرفت های اولیه این تکنیک ساخت در نیمه ی قرن 19 ، روی سطح نشانده شده است تعجب اور نیست. کاربرد زینتی نقره در ادوات فلزی و ساخت ظزوف مسطح که از فلزات ارزان قیمت تر ساخته شده است، به سرعت به موفقیت اقتصادی بزرگی منجر شده است.


فرمولاسیون محلول آبکاری نقره زینتی که امروزه که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد، فوق العاد شبیه به انچه که برادران Elkington در سال 1840 ثبت کرده اند ، است. با وجود مسایل زیست محیطی، سلامت و امنیتی، مرتبط با نمک های سیانید، محلول های آبکاری محلول های آبکاری با سیانید کیفیت رسوب گذاری بالاتری را در هزینه های کمتر ارائه می دهد. این موضوع به طور ویژه ای برای کاربردهای صنعتی خوب است.
اگرچه که اخیرا فرآیند های غیر سیانیدی به صرفه ی اقتصاد برای آبکاران موجود است. نقره ی آبکاری شده کاربرد های بسیار دیگری به جز اهداف تزئینی دارد. استفاده از آن در ترکیبات و مجموعه های الکترونیکی به طور چشمگیری در طول دو دوره ی اخیر افزایش یافته است. کاربرد های جدید نقره در موج بر ها ی استفاده شده در سیستم های ارتباط دور را در بسته بندی های سیستم های مدارارت یکپارچه دارد.

 

banner agahi2

سیستم سیانیدی آبکاری نقره


یکی از محلول های مرسوم و رایج آبکاری که برای کارهای rackمناسب است، ممکن است چنین ترکیبی را داشته باشد.

 

2.0-5.5 oz/gal 15-40  g/l نقره به صورتKAg(CN)2
1.6-16oz/gal 12-120 g/l پتاسیم سیانید (آزاد)
2oz/gal 15 g/l پتاسیم کربونات
70-85ºF 20-30 C دما
5-40 A/ft2 0.5- 4.0 A/dm2 دانسیته جریان

آبکاری بشکه ای معمولا منجر به از دست دهی در حین خروج و دانسیته جریان کم تر می شود.در طول فرآیند آبکاری می شود. بنابراین غلظت های پایین تری از فلز مطلوب می باشد. یک فرمولاسیون معمولی می تواند شامل:

0.7-2.5oz/gal 5-20  g/l نقره به صورتKAg(CN)2
3.3-10.0oz/gal 25-75 g/l پتاسیم سیانید (آزاد)
2oz/gal 15 g/l پتاسیم کربونات
60-80ºF 15-25 C دما
1.0-7.5 A/ft2 0.1- 0.7 A/dm2 دانسیته جریان

فرمولاسیون بالا، رسوبات کدر، سفید گچی را تولید می کند که بسیار نرم است(100 knoop>). افزودن اصلاح کننده ها و براق کننده ها خواص رسوب را تغییر خواهد داد و باعث می شود که آن ها تا حد امکان براق شوند.نمونه ی این افزودنی ها یک ترکیب ویژه ی آلی است که معمولا شامل اتم گوگرد و ترکیبات پیچیده ی از عناصر گروه پنج و ششم شامل سلنیم، بیسموت، آنتیموان، در ترکیب خود دارد.
به موازات این که روشنایی افزایش می یابد، رسوب سخت تر می شود. برای رسوبات کاملا روشن، محدوده ی سختی بین 100 تا 200 knoop است.آنتیموان و سلنیم، رسوبات سخت تری را نسبت به بسیاری از ترکیبات آلی تولید می کند.اگرچه که ترکیبات آلی خواص الکتریکی بهتری دارد. پتاسیم کربنات برای افزایش خاصیت هدایت به محلول اضافه می شود و از آنجایی که کربنات یکی از محصولات اکسیداسیون CN است، افزایش آن بعد از ساخت محلول اولیه لزومی ندارد. در این فرآیند، اکسیداسیون حتی در زمانی که محلول استفاده نمی شود هم به آرامی رخ می دهد.زمانی که غلظت پتاسیم کربنات به g/l120برسد می تواند رسوبات را کدر یا زبر کند. حذف کربنات به وسیله ی کریستالیزاسیون در دمای پایین یا رسوب دهی با نمک های کلسیم یا باریم و به دنبال آن فیلتراسیون دقیق، می توان انجام شود.


خلوص آند زمانی که از آند های نامحلول استفاده می شود، بیش ترین اهمیت را دارد. چراکه ناخالصی های معمولی مثل مس و آهن ، بیسموت، سرب، آنتیموان، سولفور، سلنیم، تلریمو فلزات گروه پلاتین منجر به آلودگی محلول و تشکیل فیلم آندی می شود که از انحلال نقره جلوگیری می کند.آندهای نقره به وسیله ی فرآیند های غلتان، ریخته گری و یا چکش کاری فلز ساخته می شوند. برای اطمینان از بازپخت کافی انجام شده، بعد از تولید مراقبت هایی به عمل آید. اهمیت بازپخت برای به دست آوردن اندازه ی صحیحی از ذرات است، بنابراین ذرات آند در طول انحلال ممکن اسنت خارج شود.(Shielding به معنی خروج ذرات کوچک از آند است که موجب ایجاد زبری در رسوبات نقره می شود.) انحلال آند های نامناسب یا shieldingهمچنینی می تواند زمانی که غلظت سیانید بسیار پایین باشد هم و یا زمانی که مساحت ناکافی از سطح آند مورد استفاده باشد هم رخ دهد.


غلظت سیانید آزاد باید به طور مداوم ، اندازه گیری شود. حتی زمانی که حمام بدون استفاده است، افزایش پتاسیم سیانید لازم است، آزمایش های به طور روزانه و پیوسته انجام شود. نسبت سطح اپتیمم آند به کاتد 2 به 1 است و جریان آندی 1.25 mA/dm2 پیشنهاد می شود. زمانی که برای مدت زمان های طولانی از فرآیند استفاده نمی شود، آند باید از محلولخارج شود. چراکه نقره به طریق شیمیایی در محلول نقره حل می شود و ممکن است باعث افزایش بالای غلظت نقره شود.بنابراین آندهای استیل معمولی می تواند برای دوره های کوتاهی از فرآیند و تا زمانی که غلظت آند به محدوده ی عادی خود بازگردد، جایگزین جایگزین آند نقره شود.

Silver strike


فلز نقره تقریبا یک فلز نجیب به حساب می آید ، بنابراین می تواند رسوب های غوطه وری را بر سطح فلزات فعال تر از خود را که در محلول خود غوطه ور اند، تشکیل دهد. این اتفاق حتی زمانی که فلزات بازی وارد محلول گرم یا زنده ی هم که قبلا به آن ولتاژ اعمال شده،نیز انجام و رسوب تشکیل می دهد.
نتایج بدیهی این پدیده، چسبندگی ضعیف رسوبهای بعدی است. برای کاهش این اثر، لازم است تا از پوشش دهی silver-strike قبل از آبکاری با فلزات اصلی استفاده شود. یک محلول silver strike معمولی شامل ترکیب زیر است.

 

0.5-0.7 oz/gal 3.5-5 g/l نقره به صورتKAg(CN)2
10-13oz/gal 8-100 g/l پتاسیم سیانید (آزاد)
2oz/gal 15 g/l پتاسیم کربونات(حداقل)
60-80ºF 15-26 C دما
5-10 A/ft2 0.5- 1.0 A/dm2 دانسیته جریان

لازم نیست تا نمونه در فاز مرحله ی بین این مرحله و مرحله ی محلو آبکاری نقره بر پایه ی سیانید شستشو داده شود. ضخامت silver strike معمولا بین 0.05-0.25 µm است.

Posttreatment


لازم است تا بعد از مرحله ی آبکاری نقره شستشوی مناسبی روی قطعه انجام شود. ورود سیانید به ترکیب رسوب ها در طول فرآیند آبکاری، غیر قابل اجتناب است و اگر بلافاصله بعد از اتمام آبکاری از رسوب خارج نشوند، باعث رنگزدائی رسوب در طول آزمایش می شود. این پدیده ی رنگ بری رسوب ها به عنوان sweating out شناخته می شود. شستشوی مناسب طبق مراحل زیر انجام می شود: آبکاری نقره، خارج سازی، شستشو با آب سرد، تر سازی با آب گرم( حداقل دمای بین( 90ºC- 2 min) و سپس به سرعت شستشو با آب سرد(نباید اجازه داد تا قطعات در آب خشک شود.) اگر لازم باشد از پوشش ضد لکه استفاده شود.(شستشو با آب سرد) خشک سازی و....
اگر لازم باشد می توان از پوشش های ضد لکه مثل ترکیباتی که بر پایه ی کرومات آلکالی هستند، در مرحله ی قبل از شستشو و خشک سازی آخر به کار گرفه شود. اگر لازم باشد می توان از لاک کاری الکتروفوریتیکی قبل از خشک سازی استفاده کرد.امروزه لاک کاری های بر پایه ی حلال به ندرت استفاده می شود.

سیستم های غیر سیانیدی


بسیاری از ترکیبات نقره قابلیت این را دارند که در پروسه های آبکاری غیر سیانیدی به عنوان منبع فلز، عمل کنند. بسیاری از دانشمندان این علم را بر اساس نوع مواد آن به سه گروه تقسیم کرده اند.این ترکیبات شامل 1) نمکهای ساده مثل نیترات، فلوبورات ها و فلوسیلیکات ها2) کمپلکس های غیر الی مثل یدید، تیوسولفات، و تری متا فسفات و 3) کمپلکس های آلی مثل ساکسینامید، لاکتات و تیواوره هستند. نمک های ساده همگی از یک مشکل مشابه رنج می برند و آن حساسیت مواد به نور مرئی و نور فرابنفش است. اگرچه که از این سیستم ها، رسوب های نرمی به دست آمده است، با این حال این اتفاق در شرایط تولید عادی حاصل نمی شوند.
در حال حاضر دو سیستم آبکاری غیر سیانیدی بسیار مورد توجه است. این دو روش بر اساس کمپلکس های نقره است. در رابطه با کمپلکس های غیر آلی مورد نظر، سه نوع ترکیب یدید، تری متافسفات و محلول تیوسولفات در ادامه بحث خواهد شد. کمپلکس نفره ساکسینامید اساس اولین پروسه ی اقتصادی شده را تشکیل می دهد.که در ادامه در رابط با آن بحث خواهد شد.

سیستم های اقتصادی موجود


دو روش اختصاصی اقتصادی شده در اینجا با هم بحث خواهد شد. شرایط عملیاتی توصیه شده ی ساخت در جدول 1 ارائه شده است. هر دو روش نقره را به طور مستقیم بر آلیاژ های مس رسوب می دهد، اما هر دو روش، نیاز به یک لایه ی استریک دارد تا چسبندگی لایه را به نیکل، برنج های با درصد سرب بالا، و بقیه ی فلزات بی میل، افزایش دهد. هر دو تولید کننده استفاده از استریک مس غیر سیانیدی را تا جایی که لازم باشد، توصیه می کنند. رسوبات معمولا به روشنی زیرلایه ای که روی آن نشانده می شوند هستند. روش های و مواد درخشان کننده در این روش ها مشابه روش هایی سیانیدی پیشرفت نکرده اند. پیشنهاد می شود که رسوب تهیه شده از هر دو روش قبل از شستشوی نهایی و خشک سازی در محلول 10 اتا 20 % سولفوریک اسید قرار داده شود تا رنگ رسوب های حاصل سفید و ثابت شود. ممکن است تا از روش passivation با کرومات یا پوشش دهی با لاک کاری الکتروفورتیکی، مشابه روش به کار برده برای سیستم سیانیدی استفاده شود.

 

فرآیندB فرآیندA پارامترها
11.25-18.75 g/L(1.5-2.5oz/gal) 21-24 g/L(2.8-3.2oz/gal) غلظت نقره راک
15-18.75 g/L(2-2.5oz/gal) 21-24 g/L(2.8-3.2oz/gal) غلظت نقره بارل
8.5-9.5 8-9 pH
16-24ºC(60-75ºF) 16-29ºC(60-85ºF) محدوده دما
0.5-2.2 A/dm2(5-20 A/ft2) 0.1-2.2 A/dm2(1-20A/ft2) دانسیته جریان راک
0.5-1.6 A/dm2(5-15 A/ft2) 0.3-0.6 A/dm2(3-6 A/ft2) دانسیته جریان بارل
نقره نقره، فولاد ضد زنگ یا آلیاژPt/Ti جنس آند
2:1 1:1- 1:2 نسبت مساحت آند به کاتد
میله ی کاتد، هوادهی در آند میله ی کاتد، اسپارگرSPARGER تلاطم

پایداری pH محلول در هر دو روش بسیار مهم می باشد. اگر در هر دو روشpH محلول به زیر 7.5 رود، ساختار کمپلکس تغییر خواهد کرد،که نتیجه ی آن رسوب فلز نقره خواهد بود. این فرآیند برگشت ناپذیر است. سیستم های جدید فاقد بافر مناسب اند و به دلیل شرایط pH پایین در آند، دارای مشکل زمان حمام کوتاه است. با به کارگیری سیستم های بافری بهتر و پایداری PH هر دو روش تهیه توانسته اند از چندیدن حمام مختلف در شرایط تولید استفاده کنند. جالب توجه است که در فر آیند هایی که از عامل تلاطم در آند استفاده می شود، دوام بیشتری را نشان می دهد و این دوباره نشان از اهمیت pH در آند دارد.

محلول های یدید


پژوهشگران با حمام­های مشابه موفقیت های زیادی به دست آورده اند که نتایج حاصله را گزارش کرده اند. یک محلول معمولی شامل مواد زیر است:

 

2.5-6.0oz/gal 20-45 g/L نقره یدید
40-80oz/gal 300-600 g/L پتاسیم یدید
0.7-2oz/gal 5-15 g/L اسید کلریدریک یا اسید یدیید
0.5-0.55oz/gal 1-4 ژلاتین(اختیاری)
80-140ºF 25-60ºC دما
1.0-150 A/ft2 0.1-1.5 A/dm2 دانسیته جریان

 

تمامی پژوهشگران بدون استثنا ید موجود در فرمولاسیون را در ترکیب رسوب حاصله مشاهده کردند. این حقیقت و قیمت بالای نمک های یدید باعث شد تا از استفاده ی بیشتر این روش جلوگیری شود.

تری­متافسفات


این روش برای آبکاری نقره روی فلزات منزیم و آلیاژ های آن گزارش شده است و استفاده از آن برای بقیه ی فلزات گزارش نشده است.

 

0.40-0.60oz/gal 3-45 g/L نقره تری­متا فسفات
13.5-21.5oz/gal 100-160 g/L سدیم تری متا فسفات
6.7-23.5oz/gal 50-175 g/L تتراسدیم پیروفسفات
4.7-6.0oz/gal 35-45 تترا سدیمEDTA
0.4-0.7oz/gal 3-5 g/L سدیم فلوراید
  7.9-9.5 دما
120-140ºF 50-60ºC دانسیته جریان
5-25 A/ft2 0.5-23 A/dm2 PH

 

pH سیستم را به وسیله ی سدیم بیکربنات یا تری اتانول آمین تنظیم شود.

محلول تیوسولفات


ترکیبات بر پایه ی تیوسولفات، جزء بهترین روش های آبکاری نقره بر پایه ی ترکیبات غیر آلی هستند. تلاش های اولیه برای قراردهی نقره از چنین محلول هایی منجر به اکسایش سریع کمپلکس ها و رسوب ترکیبات غیر محلول نقره شده است. از این میان فهیمده شد که با افزایش سدیم متا بی سولفیت، این اتفاق کم تر می افتد و بنابراین در تمام فرآیند های بر پایه ی تیوسولفات، از این ماده استفاده می کنند. ترکیب محلول می تواند شامل این مواد باشد:

 

4oz/gal 30 g/L نقره به صورت تیوسولفات
40-70oz/gal 300-500 g/L سدیم تیوسولفات
4-6.7oz/gal 30-50 g/L سدیم متا بیسولفیت
  8-10 pH
60-5-85ºF 15-30ºC دما
4-10 A/ft2 0.4-1.0 A/dm2 دانسیته جریان

توجه: pH محلول با سدیم هیدروکسید و یا سدیم بیسولفیت تنظیم شود.


این الکترولیت، می تواند با آند نفره یا استیل زنگ نزن به کار گرفته شود. به هر حال، این مورد اخیر باید باردار شود. مشکل چسبندگی ضعیف می تواند با به کار گیری سیستم استریک نقره سنتی یا سیستم های که عاری از سیانید هستند، حل شود. در هر دو حالت، خوب است که قبل از وارد سازی به محلول تیوسولفات به خوبی آبکشی شود. مقدار کمی از مواد سیانید دهنده، با تیوسولفات در محلول واکنش خواهد داد و تیوسیانات را تولید خواهد کرد.
CN- + S2O32- CNS- + SO32-


مزیت گزارش شده از تیوسولفات بر سیستم سیانیدی، توزیع بهتر ضخامت در قطعات با اشکال پیچیده است. به هر حال، به نظر می رسد که این رسوب ها در مقایسه ببات به دست آمده از روش های سیانیدی در مقابل هوا زودتر کدر می شوند. بنابراین استفاده از آبکاری ثانویه در این موارد توصیه می شود.


محلول های ساکسینامید


چندین نوع الکترولیت بر پایه ی این ترکیب کمپلکس آلی نقره کشف شده است که ترکیب دو مورد آن در بیان شده است.

 

4oz/gal 30g/L نقره(به صورت پتاسیم نقره دی ساکسینامید )
1.5-7.4oz/gal 11.5-55 g/L ساکسینامید  
6.0oz/gal 45 g/L پتاسیم سیترات  
  8.5 pH  
77ºF 25ºC دما  
5.5 A/ft2 1 A/dm2 دانسیته جریان  

دی آمین یا دی اتیلن تری آمین و عوامل ترکننده باعث تولید رسوبات روشن و stress-free می شود.

3.3oz/gal 24 g/L نقره(به صورت پتاسیم نقره دی ساکسینامید )
3.4oz/gal 25 g/L ساکسینامید
6.7oz/gal 50 g/L پتاسیم سولفات
  7.5-9.0 pH
70-160ºF 20-70ºC دما
5.5 A/ft2 0.54 A/dm2 دانسیته جریان

ممکن است از پتاسیم بورات به جای پتاسیم سیترات استفاده شود. مقاومت رسوب های به دست آمده از این فرآیند در مقابل تیره شدن کم تر از رسوب های به دست آمده از الکترولیت های بر پایه ی سیانید است مگر این که بلافاصله بعد از اتمام آبکاری در محلول رقیق سولفوریک اسید غوطه ور شود.


آبکاری حساس با سرعت بالا


ترکیبات الکتریکی مثل قطعات سربی، در سرعت بالا با استفاده از یک روش آبکاری گزینش پذیر با نقره آبکاری می شود. تراشه های سیلیکونی، می تواند به رسوبات نقره با استفاده از هدایت، مواد اپوکسی دار چسبنده متصل شود و سیم های آلومینیومی و طلا با استفاده از تکنیک های ترموسونیک یا اولتراسونیک به نقره متصل می شوند. تولیدات نهایی به عنوان یک بسته ی IC ارائه می شود(در بسته های مدار مجتمع). ضخامت نقره در محدوده ی بین 1.875µm تا 5.0µm است و زمان رسوب گذاری چیزی بین 1 4 ثانیه است.


کمترین مساحتی که باید آبکاری شود نیازمند استفاده از آندهای غیر محلول است. توری های از جنس پلاتینیوم-کلادنیوبیوم و سیم های پلاتینیوم مثال های از آندی معمول مورد استفاده هستند. الکترولیت های نقره-سیانیدی مشکل تخریب سریع را در این شرایط را دارد، اکسیداسیون و پلیمریزاسیون سیانید ها در آند های بی اثر مشکل اساسی است. محلول های خاص برای غلبه بر این مشکلات تهیه و تقویت شده اند: این ترکیبات الزاما دارای سیانید آزاد نیستند اما همچنان به پتاسیم سیلور سیانید وابسته به عنوان منبع فلز نقره وابسته هستند. فرمولاسیون معمول آن بدین شرح است.

 

5-10oz/gal 40-75 g/L نقره به صورت(KAg(CN)2)
8-16oz/gal 60-120 g/L نمک های بافر کننده/ هدایت کننده
  8.0-9.5 pH
140-160ºF 60-70ºC دما
300-3500 A/ft2 30-380 A/dm2 دانسیته جریان
  Jet plating تلاطم
  Pt یاPt/Nb آند

نمک های هدایت کننده می تواند شامل اورتوفسفات ها، که دارای خاصیت خود-بافرکننده هستند، یا نیترات ها که نیازمند افزایش یک بافر اضافی از نوع بورت ها یا ترکیبات مشابه هستند. بافر سازی در این سیستم ها بسیار مهم می باشد. چراکه در طول آبکاری یک افت ویژه ی pH در آند بی اثر به علت تخریب یون های هیدروکسید مشاهده می شود. نقره سیانید های غیر محلول در سطح آند، و به دلیل تخلیه ی سیانید به علت کاهش نسبی pH در این محل ،تشکیل می شوند.جریان آبکاری سریعا به علت پلاریزاسیون کاهش پیدا می کند. معادله ی زیر ، واکنش رخ داده را به طور خلاصه نشان می دهد.(با توصیه های ارائه شده در قبل برای فرآیند های سیانیدی که شکستکی مشابهی کمپلکس رخ می دهد، مقایسه شود).

4OH-                         2H2O +O2 + 4e-                                               

Ag(CN)-                      AgCN + CN-                                     

دانه های اصلاح کننده برای کنترل اندازه ی رسوبات اضافه می شود. به علت سرعت بسیار بالای رسوبگذاری، اصلاح ذرات کوچک بدون نیاز به این افزودنی انجام می شود. نوع و غلظت این ذرات اصلاح کننده بر اساس دانسیته جریان مناسب و سرعت رسوبگذاری تعیین می شود. یک اصلاح کننده ی معمول می تواند شامل ترکیبات گروه 6 جدول مثل سلنیم، باشد. استفاده از این ماده در دانسیته جریان های بالا بسیار خوب است. به عبارت دیگر، غلظت ذرات اصلاح کننده که رسوباتی نرم،براق را در دانسیته جریان 200 A/dm2 را می دهد، در شرایط یکسان در دانسیته جریان 200 A/dm2رسوباتی کاملا درخشان خواهد داد.

پیش و پس آماده سازی


از انجاییکه نقره به طور انتخاب پذیری آبکاری می شود، الکترولیت را باید تمیز کرد و سطح ماده ی مورد نظر را نیز فعال کرد.(معمولا آلیاژ های غنی از مس و یا آلیاژهای آهن -نیکل) که میل به تشکیل رسوبات معلق نقره تمام نقره های مشاهده شده در خارج از قطه ی آبکاری کاهش یابد. بنابراین، تمامی نقره ی موجود باید ازنقاط آبکاری شده ی انتخابی خارج شوند. یکی از روش های معمول شامل چربی زدائی و آبکشی، شستشو الکتریکی و بعد آبکشی، غوطه وری در اسید و بعد آبکشی، anti-immersion predip ،نقره کاری انتخابی،شستشو با خارج سازی نقره، عاری ساز نقره، چندین شستشو و خشک سازی است.


روش anti-immersion predip شامل یک محلول رقیق از مرکاپتان یا ترکیبات مشابه است که خود به مراکز فعال خواهد چسبید و احتمال رسوبگذاری شناور نقره را بدون چسبیدن به الکترود مورد نظر کاهش دهد. بنابراین از آنجایی که بین مرحله ی predip و محلول آبکاری، شستشو انجام نمی شود، توجه به این مهم ضروری است که عامل predip نباید تاثیر مخالفی را روی عملکرد الکترولیت گذارد. بسیاری از عوامل predip در واقع در حین آماده سازی محلول به الکترولیت افزوده می شوند تا اثر بازدارندگی رسوب گذاری شناور را افزایش دهد. همچنین این مواد به عنوان اصلاح کننده ی اضافی ذرات هم عمل می کند. حتی با وجود چنین احتیاط کاری هایی باز هم مقداری نقره در نقاط خارج از مساحت مورد نظر آبکاری یافت می شودکه باید حذف شود. این موضوع معمولا با استفاده از یک عریان سازی ثانویه حاصل می شود که در یک لایه ی کوچک نقره از سطح درونی حذف می شود. رایج ترین محلول مورد استفاده، مواد بر پایه ی ساکسینامید هستند و در بسیاری موارد از یک جریان معکوس برای کنترل بهتر موادعریان سازی شده از این سل استفاده می شود.
تکنولوژی آبکاری به مقداری زیادی پیشرفت کرده است .

خلاصه


بعد از بیش از150 سال، آبکاری آویزان و بشکه ای هنوز هم با استفاده از الکترولیت های سیانیدی انجام می شود که بسیار شبیه به ترکیب الکترولیت های اولیه ی 1840 دارد.بعد از سال ها تلاش گروه R&D برای پیداکردن یک روش جایگزین برای سیستم های سیانیدی، در آبکاری نقره، دو روش اقتصادی شده اند. همچنان تلاش های بیشتری با موضوع تولید رسوب های کاملا درخشان از الکترولیت هایی به همان قدرت الکترولیت های سیانیدی انجام می شود. استفاده از نقره ی آبکاری شده در قطعات الکتریکی،به خوبی ارائه شده است و این رویه همچنان با توسعه دادن کاربرد های جدید آن مثل استفاده از آن به عنوان موجبر در سلول های ارتباط از راه دور، ادامه دارد.

 

2.0-5.5 oz/gal 15-40  g/l نقره به صورتKAg(CN)2
1.6-16oz/gal 12-120 g/l پتاسیم سیانید (آزاد)
2oz/gal 15 g/l پتاسیم کربونات
70-85ºF 20-30 C دما
5-40 A/ft2 0.5- 4.0 A/dm2 دانسیته جریان
4oz/gal 30g/L نقره(به صورت پتاسیم نقره دی ساکسینامید )
1.5-7.4oz/gal 11.5-55 g/L ساکسینامید  
6.0oz/gal 45 g/L پتاسیم سیترات  
  8.5 pH  
77ºF 25ºC دما  
5.5 A/ft2 1 A/dm2 دانسیته جریان  
منتشرشده در مقالات عمومی آبکاری

 

منوی سایت