Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Өткізгіштің бетіне металл жабыну
Surface covering of metal on a conductor
Жабыну – бұл бетке металл жағу процесі. Жабыну жүздеген жылдар бойы қолданылып келеді, сондай-ақ қазіргі технология үшін де маңызды. Жабыну заттарды әсемдеуге, коррозияны тоқтатуға, дәнекерлеуді жақсартуға, қаттырақ етуге, тозу төзімділігін арттыруға, үйкелісті азайтуға, бояудың жабысуын жақсартуға, өткізгіштікті өзгертуге, инфрақызыл сәулелерді жақсырақ шағылыстыруға, радиациядан қорғауға және басқа да мақсаттарға қолданылады. Әдетте, зергерлік бұйымдарға күміс немесе алтын жалатылады. Жұқа пленка жабыну атомдай кішкентай заттарға да металл жағуға мүмкіндік береді, сондықтан жабыну нанотехнологияда қолданылады. Жабынудың бірнеше әдісі мен түрлері бар. Бір әдісінде қатты бет металл парақпен жабылады, содан кейін оларды біріктіру үшін жылу мен қысым қолданылады (осы әдістің бір түрі – Шеффилд пластинасы). Басқа жабыну техникаларына электрожабыну, вакуумда бумен жабыну және шашырату жабыну жатады. Соңғы кезде жабыну көбінесе сұйықтықтарды қолдануды білдіреді. Металлдау – бұл металл емес заттарға металл жағу.
Plating is a finishing process in which a metal is deposited on a surface. Plating has been done for hundreds of years; it is also critical for modern technology. Plating is used to decorate objects, for corrosion inhibition, to improve solderability, to harden, to improve wearability, to reduce friction, to improve paint adhesion, to alter conductivity, to improve IR reflectivity, for radiation shielding, and for other purposes. Jewelry typically uses plating to give a silver or gold finish. Thin film deposition has plated objects as small as an atom, therefore plating finds uses in nanotechnology. There are several plating methods, and many variations. In one method, a solid surface is covered with a metal sheet, and then heat and pressure are applied to fuse them (a version of this is Sheffield plate). Other plating techniques include electroplating, vapor deposition under vacuum and sputter deposition. Recently, plating often refers to using liquids. Metallizing refers to coating metal on non metallic objects.
Электропластика
Электрожалаттау процесінде иондық металл электрондармен қамтамасыз етіліп, субстратқа ионды емес жабын түзіледі. Көбінесе қолданылатын жүйеге металдың иондық түрі бар химиялық ерітінді, анод (оң зарядталған), ол жалатталып жатқан металдан (ерігіш анод) немесе ерімейтін анодтан (әдетте көміртек, платина, титан, қорғасын немесе болат) тұруы мүмкін, сондай-ақ катод (теріс зарядталған) кіреді, онда электрондар ионды емес металл қабатын жасау үшін беріледі.
In electroplating, an ionic metal is supplied with electrons to form a non ionic coating on a substrate. A common system involves a chemical solution with the ionic form of the metal, an anode (positively charged) which may consist of the metal being plated (a soluble anode) or an insoluble anode (usually carbon, platinum, titanium, lead, or steel), and finally, a cathode (negatively charged) where electrons are supplied to produce a film of non ionic metal.
Электросыз жинақтау
Электросыз жағу, сондай-ақ химиялық немесе автокатализдік қаптау деп те аталады, – сыртқы электр қуатын қолданбайтын, сулы ерітіндіде бірнеше бірдей реакциялар жүзеге асырылатын гальваникалық емес қаптау әдісі. Реакция, әдетте натрий гипофосфиті (ескертпе: сутегі гидрид ионы түрінде бөлінеді) немесе тиоурея сияқты тотығушы заттың әсерінен сутегінің бөлінуі арқылы және оның тотығуы арқылы жүзеге асырылады, соның нәтижесінде бұйымның бетінде теріс заряд пайда болады. Электросыз жағудың ең көп таралған әдісі – электрсіз никель қаптау, бірақ күміс, алтын және мыс қабаттары да осы әдіспен, мысалы, періште алтын жағу техникасында қолданылуы мүмкін.
Electroless deposition, also known as chemical or auto catalytic plating, is a non galvanic plating method that involves several simultaneous reactions in an aqueous solution, which occur without the use of external electrical power. The reaction is accomplished when hydrogen is released by a reducing agent, normally sodium hypophosphite (Note: the hydrogen leaves as a hydride ion) or thiourea, and oxidized, thus producing a negative charge on the surface of the part. The most common electroless deposition method is electroless nickel plating, although silver, gold and copper layers can also be applied in this manner, as in the technique of angel gilding.
Алтынмен қапталған
Алтын жалату – шыны немесе металл, көбінесе мыс немесе күміс бетіне алтынның жұқа қабатын түсіру әдісі. Алтын жалату көбінесе электроникада мыс бетінде коррозияға төзімді, электр тогын өткізетін қабатты, әдетте электр жалғағыштар мен баспалы тізбектерде қамтамасыз ету үшін қолданылады. Тікелей мысқа алтын жалатқанда, мыс атомдары алтын қабаты арқылы таралып, оның бетінің қараюына және оксид/сульфид қабатының пайда болуына себеп болады. Сондықтан, мыс негізге мыс-никель-алтыннан тұратын қабат салынуы керек, мұнда никель – тиісті тосқауыл металл болып табылады. Металдар мен шыны да әшекейлік мақсаттар үшін алтынмен жалатылуы мүмкін, бұл үшін әртүрлі процестер қолданылады, олар көбінесе алтын жалату деп аталады. Сапфир, пластик және көміртекті талшықтар – дамыған жалату техникаларын пайдаланып жалатуға болатын басқа материалдар. Қолданылатын негіздердің саны шексіз.
Gold plating is a method of depositing a thin layer of gold on the surface of glass or metal, most often copper or silver. Gold plating is often used in electronics, to provide a corrosion resistant electrically conductive layer on copper, typically in electrical connectors and printed circuit boards. With direct gold on copper plating, the copper atoms have the tendency to diffuse through the gold layer, causing tarnishing of its surface and formation of an oxide/sulfide layer. Therefore, a layer of a suitable barrier metal, usually nickel, has to be deposited on the copper substrate, forming a copper nickel gold sandwich. Metals and glass may also be coated with gold for ornamental purposes, using a number of different processes usually referred to as gilding. Sapphires, plastics, and carbon fiber are some other materials that are able to be plated using advance plating techniques. The substrates that can be used are almost limitless.
Мыспен қапталған
Мыс жалату – заттың бетіне мыс қабатын электролиттік түрде түсіру процесі. Күміс жалатуға қарағанда әлдеқайда арзан болғандықтан, ол күміс жалатудың тағы бір арзан баламасы ретінде жиі қолданылады.
Copper plating is the process of electrolytically forming a layer of copper on the surface of an item. It is commonly used as an even cheaper alternative to silver plating as it is much cheaper than silver.
Родиймен қапталған
Родиймен қаптау кейде ақ алтын, күміс немесе мыс және олардың қорытпаларына қолданылады. Күміске әдетте алдымен никельдің тосқауыл қабаты жағылады, бірақ бұл жағдайда күмістің родий арқылы өтуіне қарсы шара емес, родий ваннасын күміс пен мыспен ластанудан қорғау үшін жасалады, себебі олар әдетте ванна құрамында болатын күкірт қышқылында аздап ериді.
Rhodium plating is occasionally used on white gold, silver or copper and its alloys. A barrier layer of nickel is usually deposited on silver first, though in this case it is not to prevent migration of silver through rhodium, but to prevent contamination of the rhodium bath with silver and copper, which slightly dissolve in the sulfuric acid usually present in the bath composition.
Хроммен қапталған
Хромдау – хромды электролиттік тұндыру арқылы жүзеге асырылатын аяқтау өңдеуі. Хромдаудың ең көп таралған түрі – жұқа, сәндік жылтыр хром, ол әдетте 10 мкм қабатты, астындағы никель қаптамасымен бірге жасайды. Темір немесе болатты хромдағанда, никельдің жабысуын қамтамасыз ету үшін алдымен мыс қаптамасы салынады. Никель және хром қабаттарындағы кеуектің (ұсақ тесіктер) болуы, жылулық кеңеюдің айырмашылығынан туындаған кернеуді азайтуға көмектеседі, бірақ сонымен бірге қаптаманың коррозияға төзімділігін нашарлатады. Коррозияға төзімділік, химиялық құрамы мен өңдеу процесімен анықталатын пассивтеу қабатына байланысты, ал жарықтар мен тесіктер осы қабатты зақымдайды. Ерекше жағдайларда микрокеуектің болуы, никель мен хром қабаттары арасындағы гальваникалық коррозияны күшейтетін электрохимиялық потенциалды таратуға мүмкіндік береді. Қолданылуына қарай, әртүрлі қалыңдықтардағы қаптамалар, жоғарыда аталған қасиеттердің әртүрлі тепе-теңдігін талап етеді. Жұқа, жылтыр хром металл жиһаз жақтаулары және автомобильдердің безендіру элементтері сияқты заттарға айна тәрізді жылтырлық береді. 1000 мкм-ге дейінгі қалыңдықтағы қаптамалар қатты хром деп аталады және олар өнеркәсіптік жабдықтарда үйкеліс пен тозуды азайту үшін қолданылады. Өнеркәсіптік қатты хромдау үшін қолданылатын дәстүрлі ерітінді, шамамен 250 г/л CrO3 және 2,5 г/л SO4− құрамынан тұрады. Ерітіндіде хром гексавалентті хром деп белгілі хромо қышқылы түрінде болады. Жұмыстың қаптамаланған бетінде хром(+2) жұқа қабатын тұрақтандыру үшін жоғары ток қолданылады. Қышқыл хромның тарату қабілеті нашар, сондықтан ұсақ бөлшектер немесе тесіктер алыс болса, оларға аз ток жетеді және қаптама нашар болады.
Chrome plating is a finishing treatment using the electrolytic deposition of chromium. The most common form of chrome plating is the thin, decorative bright chrome, which is typically a 10 μm layer over an underlying nickel plate. When plating on iron or steel, an underlying plating of copper allows the nickel to adhere. The pores (tiny holes) in the nickel and chromium layers work to alleviate stress caused by thermal expansion mismatch but also hurt the corrosion resistance of the coating. Corrosion resistance relies on what is called the passivation layer, which is determined by the chemical composition and processing, and is damaged by cracks and pores. In a special case, micropores can help distribute the electrochemical potential that accelerates galvanic corrosion between the layers of nickel and chromium. Depending on the application, coatings of different thicknesses will require different balances of the aforementioned properties. Thin, bright chrome imparts a mirror like finish to items such as metal furniture frames and automotive trim. Thicker deposits, up to 1000 μm, are called hard chrome and are used in industrial equipment to reduce friction and wear. The traditional solution used for industrial hard chrome plating is made up of about 250 g/L of CrO3 and about 2.5 g/L of SO4−. In solution, the chrome exists as chromic acid, known as hexavalent chromium. A high current is used, in part to stabilize a thin layer of chromium(+2) at the surface of the plated work. Acid chrome has poor throwing power, fine details or holes are further away and receive less current resulting in poor plating.
Цинкпен қапталған
Цинк қаптамасы қорғалған металдың тотығуын тосқауыл құрып, ал бұл тосқауыл зақымданса, құрбандық анод ретінде әрекет ете отырып сақтайды. Мырыш оксиді – бұл ұсақ ақ ұнтақ, ол (темір оксидінен өзгеше) пайда болғанда негізгі беттің қалыс-қадірлілігін бұзбайды. Керісінше, мырыш оксиді бұзылмаса, алюминий мен тот баспайтын болаттардың оксид қабаттары арқылы қамтамасыз етілгендей, одан әрі тотығуға қарсы тосқауыл ретінде тағы да әрекет ете алады. Көптеген аппараттық бөлшектер кадмий емес, мырышпен қапталған. EPA және OSHA алты валентті хроматты адамға канцерогенді зат ретінде жіктеді.
Zinc coatings prevent oxidation of the protected metal by forming a barrier and by acting as a sacrificial anode if this barrier is damaged. Zinc oxide is a fine white dust that (in contrast to iron oxide) does not cause a breakdown of the substrate's surface integrity as it is formed. Indeed, the zinc oxide, if undisturbed, can act as a barrier to further oxidation, in a way similar to the protection afforded to aluminum and stainless steels by their oxide layers. The majority of hardware parts are zinc plated, rather than cadmium plated. Hexavalent chromate has been classified as a human carcinogen by the EPA and OSHA.
Қағазданған
Қалайлау процесі темір және темір емес беттерді қорғау үшін кеңінен қолданылады. Қалай, уытты емес, созылғыш және коррозияға төзімді болғандықтан, тамақ өңдеу өнеркәсібі үшін пайдалы металл болып табылады. Қалайдың жоғары созылғыштығы қалаймен жабылған металл жапырақтың беткі қалай қабатына зақым келтірмей, түрлі пішінге келтіруге мүмкіндік береді. Ол мыс, никель және басқа темір емес металдарды қорғайды, бірақ болатты қорғай алмайды. Қалай электроника өнеркәсібінде де кеңінен қолданылады, себебі ол негізгі металды тотығудан қорғап, оның лездеу қабілетін сақтайды. Электрондық қолданыстарда, лездеуді жақсарту және қысымға түскен жабындыларда металл "мұрттардың" өсуін болдырмау үшін 3%-дан 7%-ға дейін қорғасын қосылуы мүмкін, әйтпесе ол электрлік тұйыққа себеп болар еді. Дегенмен, 2006 жылдан бастап күшіне енген RoHS (Қауіпті заттарды шектеу) ережелері қорғасынды қасақана қосуға тыйым салады және оның максималды мөлшері 1%-дан аспауын талап етеді. Қалай мұрттарының пайда болуына байланысты туындаған мәселелерге байланысты, маңызды электроника салаларында RoHS талаптарынан кейбір ерекшеліктер жасалған.
The tin plating process is used extensively to protect both ferrous and nonferrous surfaces. Tin is a useful metal for the food processing industry since it is non toxic, ductile and corrosion resistant. The excellent ductility of tin allows a tin coated base metal sheet to be formed into a variety of shapes without damage to the surface tin layer. It provides sacrificial protection for copper, nickel and other non ferrous metals, but not for steel. Tin is also widely used in the electronics industry because of its ability to protect the base metal from oxidation thus preserving its solderability. In electronic applications, 3% to 7% lead may be added to improve solderability and to prevent the growth of metallic "whiskers" in compression stressed deposits, which would otherwise cause electrical shorting. However, RoHS (Restriction of Hazardous Substances) regulations enacted beginning in 2006 require that no lead be added intentionally and that the maximum percentage not exceed 1%. Some exemptions have been issued to RoHS requirements in critical electronics applications due to failures which are known to have occurred as a result of tin whisker formation.
Қоспалы пластина
Кейбір жағдайларда екі немесе одан көп металды бірге шоғырландырып, электролық жалатылған қорытпаны алу қажет. Қорытпа жүйесіне байланысты, электролық жалатылған қорытпаның физикалық және химиялық қасиеттерін жақсарту үшін қатты ерітінді күшейтілуі немесе ысыту арқылы қатаюы мүмкін. Никель-кобальт – көп қолданылатын электролық жалатылған қорытпа.
In some cases, it is desirable to co deposit two or more metals resulting in an electroplated alloy deposit. Depending on the alloy system, an electroplated alloy may be solid solution strengthened or precipitation hardened by heat treatment to improve the plating's physical and chemical properties. Nickel Cobalt is a common electroplated alloy.
Композиттік қаптау
Металл матрицалы композиттік қаптаманы керамикалық бөлшектердің суспензиясы бар ваннада негізді қаптау арқылы жасауға болады. Бөлшектердің мөлшері мен құрамын мұқият таңдау қаптаманы тозуға төзімділік, жоғары температурадағы жұмысқа немесе механикалық күшке қарай жақсартуға мүмкіндік береді. Түнгстік карбиді, кремний карбиді, хром карбиді және алюминий оксиді (алюмина) композиттік электроқаптамада кеңінен қолданылады.
Metal matrix composite plating can be manufactured when a substrate is plated in a bath containing a suspension of ceramic particles. Careful selection of the size and composition of the particles can fine tune the deposit for wear resistance, high temperature performance, or mechanical strength. Tungsten carbide, silicon carbide, chromium carbide, and aluminum oxide (alumina) are commonly used in composite electroplating.
Кадмиймен қапталған
Кадмий металдың қоршаған ортаға зиянды әсері салдарынан кадмиймен қаптау зерттелуде. Кадмий қаптамасы әуе-ғарыш, әскери және авиация салаларында кеңінен қолданылады. Дегенмен, оның уыттылығына байланысты оны қолданудан кейіннен бас тартуда. Amphenol Aerospace сияқты әскери және әуе-ғарыш компоненттерін өндірушілер, қауіпті жабыннан бас тартуды қолдау үшін, қазіргі қолданыстағы жабдықтармен пайдалануға болатын электролық қаптаудың баламаларын іздестіруде. Кадмиймен қаптау (немесе cad. қаптау) өте жақсы коррозияға төзімділік (тіпті салыстырмалы түрде жұқа қабатта да, тұзды атмосферада да), жұмсақтық және соғылуға қабілеттілік, жабысқақ немесе көлемді коррозия өнімдерінің болмауы, алюминиймен гальвандық үйлесімділік, бұрандалы жинақтардың сенімді тартылуын қамтамасыз ететін сырғудың болмауы, көптеген түстерге боялу және мөлдір болу мүмкіндігі, жақсы майлау және дәнекерлеу қабілеттері, сондай-ақ соңғы жабын ретінде немесе бояуға негіз ретінде жақсы жұмыс істеу сияқты көптеген техникалық артықшылықтарды ұсынады. Қоршаған ортаға қатысты алаңдаушылықтар маңызды болса, кадмий қаптамасының көптеген жағдайларда алтын қаптамамен тікелей алмастырылуы мүмкін, себебі олар көптеген материалдық қасиеттерді бөліседі, бірақ алтын қымбатқа түседі және бояуға негіз бола алмайды.
Cadmium plating is under scrutiny because of the environmental toxicity of the cadmium metal. Cadmium plating is widely used in some applications in the aerospace, military, and aviation fields. However, it is being phased out due to its toxicity. Military and Aerospace components manufacturers, such as Amphenol Aerospace, have recently been exploring drop in electroplating replacements for use with currently fielded equipment in order to support the phaseout of the dangerous finish. Cadmium plating (or cad. plating) offers a long list of technical advantages such as excellent corrosion resistance even at relatively low thickness and in salt atmospheres, softness and malleability, freedom from sticky and/or bulky corrosion products, galvanic compatibility with aluminum, freedom from stick slip thus allowing reliable torquing of plated threads, can be dyed to many colors and clear, has good lubricity and solderability, and works well either as a final finish or as a paint base. If environmental concerns matter, in most aspects cadmium plating can be directly replaced with gold plating as it shares most of the material properties, but gold is more expensive and cannot serve as a paint base.
Никельмен қапталған
Никель Ватт ваннасын қолдану арқылы электролық жалатылады, бұл никель аноды және никель сульфаты, никель хлориді және бор қышқылы бар электролиттен тұратын электрохимиялық жасуша. Кейде никель сульфатының орнына никель-аммоний сульфаты сияқты басқа никель тұздары да қолданылады.
Nickel is electroplated by using a Watts bath, an electrolytic cell having a nickel anode and electrolyte containing nickel sulfate, nickel chloride, and boric acid. Other nickel salts such as nickel ammonium sulfate are sometimes used instead of nickel sulfate.
Электрсіз никельмен қапталған
Электросыз никельдеу, сондай-ақ эникель және NiP деп те аталады, көптеген артықшылықтар ұсынады: ең күрделі беттерде біркелкі қабат қалыңдығы, темір сияқты қара металдарды тікелей никельдеу, электролиттік никель немесе хромға қарағанда тозу мен коррозияға жоғары төзімділік. Әуе-ғарыш өнеркәсібінде жасалатын хромдаудың көп бөлігін қоршаған ортаға тигізетін шығындар, алты валентті хром қалдықтарын жою құны және токтың теңсіз таралу тенденциясы электросыз никельдеуге көшуге мүмкіндік береді. Электросыз никельдеу – өзін-өзі катализдеу процесі, нәтижесінде алынатын никель қабаты NiP қосылысы болып табылады, оның құрамында 7–11% фосфор болады. Алынған қабаттың қатаңдығы мен тозуға төзімділігі ваннаның құрамы мен шөгу температурасына байланысты күрт өзгереді, оларды 1°C дәлдігімен, әдетте 91°C температурада реттеу қажет. Ванна айналымы кезінде ондағы кез келген бөлшектің үсті де никельденеді; бұл эффект кремний карбиді (SiC) немесе политетрафторэтилен (PTFE) сияқты бөлшектермен қапталған процестерде тиімді пайдаланылады. Көптеген басқа жабын процестерімен салыстырғанда артықшылықтары бар болғанымен, бұл процесс күрделі болғандықтан қымбатқа соғады. Сонымен қатар, тіпті жұқа қабаттар үшін де процесс ұзаққа созылады. Егер тек коррозияға төзімділік немесе беттік өңдеу қажет болса, ваннаның құрамын және температураны қатаң түрде бақылау қажет емес, ал процесс бір ваннада бірден көп тонна материалды жабу үшін қолданылады. Электросыз никельдеу қабаттары дұрыс жабылған жағдайда өте жақсы беттік жабысуды қамтамасыз етеді. Электросыз никельдеу магниттік емес және аморфты болып табылады. Электросыз никельдеу қабаттарын лезде пісіру қиын, сондай-ақ олар қысым астында басқа металдармен немесе басқа электросыз никельделген детальмен бірігіп кетпейді. Бұл эффект титан сияқты иілгіш материалдардан жасалған электросыз никельделген бұрандалар үшін пайдалы. Электрлік кедергісі таза металлмен салыстырғанда жоғары.
Electroless nickel plating, also known as enickel and NiP, offers many advantages: uniform layer thickness over most complicated surfaces, direct plating of ferrous metals (steel), superior wear and corrosion resistance compared to electroplated nickel or chrome. Much of the chrome plating done in aerospace industry can be replaced with electroless nickel plating, again environmental costs, costs of hexavalent chromium waste disposal and notorious tendency of uneven current distribution favor electroless nickel plating. Electroless nickel plating is self catalyzing process, the resultant nickel layer is NiP compound, with 7–11% phosphorus content. Properties of the resultant layer hardness and wear resistance are greatly altered with bath composition and deposition temperature, which should be regulated with 1 °C precision, typically at 91 °C. During bath circulation, any particles in it will become also nickel plated; this effect is used to advantage in processes which deposit plating with particles like silicon carbide (SiC) or polytetrafluoroethylene (PTFE). While superior compared to many other plating processes, it is expensive because the process is complex. Moreover, the process is lengthy even for thin layers. When only corrosion resistance or surface treatment is of concern, very strict bath composition and temperature control is not required and the process is used for plating many tons in one bath at once. Electroless nickel plating layers are known to provide extreme surface adhesion when plated properly. Electroless nickel plating is non magnetic and amorphous. Electroless nickel plating layers are not easily solderable, nor do they seize with other metals or another electroless nickel plated workpiece under pressure. This effect benefits electroless nickel plated screws made out of malleable materials like titanium. Electrical resistance is higher compared to pure metal plating.