Кіріспе

Электрохимиялық процесс. Электрополировка, сонымен қатар электрохимиялық жылтырату, анодтық жылтырату немесе электролиттік жылтырату (әсіресе металлография саласында) – металл бұйымнан материалды алып тастайтын, микротікпектер мен ойыстарды тегістеу арқылы бетінің тегіс еместігін азайтатын және беттік өңдеуді жақсартатын электрохимиялық процесс. Электрополировка көбінесе электрохимиялық кесумен салыстырылады, бірақ одан ерекшеленеді. Ол металл бөлшектерін жылтырату, пассивтеу және қайрақтарды жою үшін қолданылады. Бұл процесс көбінесе электрожақтаудың кері процесі ретінде сипатталады. Микроқұрылымдық дайындық кезінде абразивті ұсақ жылтыратудың орнына қолданылуы мүмкін.

Механизм

Әдетте, жұмыс дайындамасы температурасы бақыланатын электролит ваннасына батырылады және анод ретінде қызмет етеді; ол тұрақты ток көзінің оң терминалына қосылады, ал теріс терминалы катодқа бекітіледі. Анодтан катодқа ток өтеді, онда металл бетінде тотығып, электролитте ерітеді. Катодта тотығу реакциясы жүзеге асады, нәтижесінде көбінесе сутек пайда болады. Электрополировка үшін қолданылатын электролиттер көбінесе күкірт қышқылы мен фосфор қышқылының қоспалары сияқты шоғырланған қышқыл ерітінділері болып табылады. Әдебиетте сипатталған басқа электролиттерге перхлор қышқылының уксус ангидридімен қоспасы (қайталанбас жарылыстарға әкелуі мүмкін) және күкірт қышқылының метанол ерітінділері жатады. Дөңгелек бетті электрополировкалау үшін, бет профилінің көтеріңкі бөліктері ойыстарға қарағанда жылдам еріуі керек. Анодтық тегістеу деп аталатын бұл процеске бет топографиясын өлшеу кезінде қате талдау түсуі мүмкін. Электрополировка жағдайларында анодтық еріту, бұрыштар мен өткір жиектердегі ток тығыздығының артуына байланысты металл бұйымдардың шеттерін тегістейді. Ең маңыздысы, сәтті электрополировка диффузиялық шектеулі тұрақты ток платосының астында жүзеге асырылуы керек, бұл тұрақты температура және араластыру жағдайында кернеуге (поляризациялық қисық) тәуелділікті сақтау арқылы қол жеткізіледі.

Қолданбалар

Жұмыс істеудің қарапайымдылығы және иррегулярлы пішіндегі заттарды жылтыратудағы тиімділігінің арқасында электрополировка жартылай өткізгіштерді өндіруде жиі қолданылатын процесске айналды. Электрополировка жұмыс дайындамаларын стерильдеуге де қолданылатындықтан, бұл процесс тамақ, медицина және фармацевтика салаларында маңызды рөл атқарады. Ол көбінесе кір жуғыш машиналардың барабандары, мұхит кемелері мен ұшақтарының корпустары, сондай-ақ автомобильдерде қолданылатын ірі металл бөлшектерін өндіруде қолданылады. Кез келген металл электрополировкалануы мүмкін, бірақ ең көп жылтыратылатын металдар – 300 және 400 сериялы тот баспайтын болат, алюминий, мыс, титан, никель және мыс қорытпалары. Жоғары вакуумдық (UHV) компоненттер, жақсырақ вакуумдық қысым, газдану жылдамдығы және сору жылдамдығы үшін тегіс бетке ие болу мақсатында, әдетте электрополировкаланады. Электрополировка, өткізгіш электронды микроскопия және атомдық зонд томографиясы үшін жұқа металл үлгілерін дайындау үшін кеңінен қолданылады, себебі бұл процесс механикалық жылтырату сияқты беткі қабаттарды механикалық деформацияламайды.

Артықшылықтары

Нәтиже эстетикалық тұрғыдан ұнамды. Таза, тегіс бет жасайды, оны зарарсыздандыру оңай. Басқа жылтырату тәсілдерімен қол жеткізе алмайтын жерлерді жылтыратуға мүмкіндік береді. Бөлшектердің бетінен аздаған материалды (әдетте, тот баспайтын болатта 20-40 микрометрге дейін) алып тастайды, сонымен қатар кішкентай шұбарларды немесе жоғары нүктелерді жояды. Қажет болған жағдайда бөлшектердің мөлшерін кішірету үшін де қолданылуы мүмкін. Тот баспайтын болатта темірді артық алып тастайды және хром/никель мөлшерін арттыру арқылы тот баспайтын болат үшін ең жоғары сапалы пассивтеуді қамтамасыз етеді. Электрополировка тот баспайтын болат, алюминий, мыс, латунь және титан сияқты металдардың кең спектрінде қолданылады.