Tìm Hiểu Các Kim Loại Được Sử Dụng Trong Quá Trình Mạ

Quá trình mạ là quá trình phủ một lớp mỏng kim loại lên bề mặt của vật liệu khác để cải thiện tính chất bề mặt, tăng độ bền, chống ăn mòn, hay tạo ra một lớp trang trí. Dưới đây là một số kim loại thường được sử dụng trong quá trình mạ:

Mạ Kẽm

1. Mô Tả:

• Kẽm là vật liệu giá rẻ được sử dụng để tạo lớp mạ kẽm trên nhiều bề mặt kim loại.

• Quá trình điện phân: Vật cần mạ được thiết lập làm cực âm trong bể điện phân với muối kẽm hòa tan và cực dương là kẽm kim loại. Quá trình tạo ra lớp mạ kẽm nguyên chất với độ dày và tính đồng nhất kiểm soát chính xác.

2. Ưu Điểm:

• Tính đồng nhất và dày độ mạ có thể kiểm soát chính xác.

• Lớp mạ kẽm nguyên chất độ dẻo cao.

3. Quá Trình Sherardizing:

• Mô Tả:

  • Một phương pháp mạ kẽm khác sử dụng Sherardizing.

  • Các vật dụng nhỏ như đinh vít được đặt trong thùng cùng bụi kẽm và nung nóng đến khoảng 500°F.

  • Bộ phận được nhào lộn trong thùng để tạo lớp phủ chủ yếu bằng kẽm (khoảng 90%) và sắt (khoảng 10%).

• Ứng Dụng: Thích hợp cho các vật dụng nhỏ như đinh vít và đinh.

4. Mạ Kẽm Nóng Chảy:

• Quá Trình:

  • Áp dụng bằng cách nhúng, sơn thủ công, hoặc thậm chí phun kim loại.

  • Nhôm thêm vào để cải thiện tính lưu động và đôi khi thiếc được sử dụng để cải thiện lớp phủ và hình dạng.

• Tác Động và Lợi Ích: Tạo ra lớp hợp kim kẽm-sắt, có thể hơi giòn và ảnh hưởng đến độ bám dính.

5. Đặc Điểm Lớp Phủ Kẽm:

• Xốp Nhưng Chống ăn Mòn: Lớp phủ có thể có cấu trúc xốp, nhưng với kẽm là cực dương đối với sắt và thép, điều này không ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn. Xốp giúp giữ sơn tốt.

Mạ Cadmium

1. Mô Tả:

• Mạ cadmium đã được sử dụng như một lớp phủ để thay thế cho mạ kẽm trong quá khứ.

• Thường được áp dụng trên các vật dụng ô tô và các bộ phận máy bay.

• Được ưa chuộng bởi các nhà sản xuất máy bay do khả năng bảo vệ và khả năng bôi trơn tự nhiên.

2. Đặc Điểm và Ưu Điểm:

• Bảo Vệ Hy Sinh: Mạ cadmium mang lại khả năng bảo vệ hy sinh cho các bộ phận thường xuyên tháo và lắp lại.

• Bôi Trơn Tự Nhiên: Có khả năng bôi trơn tự nhiên, giúp giảm ma sát và mài mòn.

• Phù Hợp với Môi Trường Biển: Đặc biệt phù hợp cho môi trường biển với khả năng chống chọi tốt với nước ngọt và nước mặn.

3. Giảm Sử Dụng:

• An Toàn:

  • Do những lo ngại về an toàn và tác động tiêu cực của cadmium đối với môi trường, việc sử dụng mạ cadmium đã giảm dần.

  • Nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là hàng không vũ trụ, đã chuyển sang các phương pháp mạ khác, chẳng hạn như mạ hợp kim kẽm-niken.

4. Chuyển Đổi Sang Mạ Hợp Kim Kẽm-Niken:

• Lý Do:

  • Nhà sản xuất hàng không vũ trụ đã chuyển đổi sang mạ hợp kim kẽm-niken.

  • Mạ kẽm-niken được xem là một lựa chọn an toàn và thân thiện với môi trường hơn.

Tình Trạng Hiện Tại: Mặc dù việc sử dụng mạ cadmium giảm, nhưng nó vẫn tồn tại trong một số ứng dụng.

Mạ Chrome

1. Mục Đích:

• Phục vụ mục đích trang trí và có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn và độ cứng cao.

• Mạ chrome cứng được sử dụng để khôi phục dung sai trên các bộ phận bị mòn.

2. Ứng Dụng:

• Trang trí đồ nội thất bằng thép, đồ trang trí ô tô, và các ứng dụng công nghiệp khác.

3. Quá Trình Mạ:

• Crom thường được mạ trên niken, và niken được mạ trên đồng.

• Mạ chrome là quá trình mạ điện thường sử dụng axit cromic, gọi là crom hóa trị sáu.

• Bể chứa crom hóa trị ba, bao gồm crom sunfat hoặc clorua crom, là một lựa chọn khác cho mục đích công nghiệp.

4. Lớp Mạ và Bảo Vệ:

• Kết hợp của niken, crom và đồng tạo ra lớp mạ bảo vệ kim loại dưới khỏi ăn mòn bằng cách loại trừ không khí và độ ẩm.

• Để đạt được khả năng chống ăn mòn phù hợp, lớp mạ phải được áp dụng đúng cách.

5. Mạ Chrome Trên Kẽm:

• Cromate có thể được phủ lên lớp mạ kẽm để bảo vệ kẽm và thay đổi màu sắc của kim loại.

• Ví dụ: Mạ kẽm màu xanh lá cây hoặc đen.

6. Ưu Điểm:

• Mạ chrome cung cấp khả năng chống ăn mòn và độ cứng, làm cho nó hữu ích trong các ứng dụng chịu mài mòn.

Lưu Ý An Toàn: Do tính chất của axit cromic, việc sử dụng mạ chrome cần phải tuân thủ các biện pháp an toàn và môi trường.

Mạ Niken

1. Ứng Dụng Phổ Biến:

• Mạ niken thường được sử dụng trong quá trình mạ không điện.

• Phổ biến trên các sản phẩm gia dụng như tay nắm cửa, dao kéo và đồ đạc trong nhà tắm để nâng cao tính trang trí và khả năng chống mài mòn.

2. Kết Hợp Kim Loại:

• Tấm niken thường liên kết với đồng và nhôm.

• Hoạt động trên nhiều loại kim loại và thường được sử dụng làm lớp mạ cơ bản cho quá trình mạ crom.

3. Hợp Kim Niken Phốt Pho:

• Trong mạ không điện, sử dụng hợp kim niken phốt pho.

• Phần trăm phốt pho trong dung dịch có thể thay đổi từ 2 đến 14%.

• Mức phốt pho cao hơn giúp tăng cường độ cứng và khả năng chống ăn mòn.

• Mức phốt pho thấp hơn giúp duy trì khả năng hàn và từ tính cao.

4. Đặc Tính Tăng Cường:

• Mạ niken cung cấp tính chất trang trí và chống mài mòn cho các sản phẩm gia dụng.

• Hợp kim niken phốt pho tăng cường các đặc tính cơ học và chống ăn mòn tùy thuộc vào tỷ lệ phốt pho.

5. Ưu Điểm:

• Hữu ích trong mạ không điện và giữ vai trò quan trọng trong việc trang trí và bảo vệ sản phẩm kim loại.

• Có khả năng kết hợp với nhiều loại kim loại khác nhau.

6. Đặc Điểm Linh Hoạt:

• Có thể điều chỉnh tỷ lệ phốt pho để đạt được các đặc tính mong muốn cho ứng dụng cụ thể.

7. Sự Kết Hợp Hiệu Quả:

• Mạ niken thường làm phần cơ bản cho lớp mạ crom, tạo ra một hệ thống mạ hiệu quả cho các sản phẩm kim loại.

Mạ Đồng

1. Ứng Dụng Phổ Biến:

• Đồng là một kim loại mạ phổ biến, thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ dẫn điện cao và chi phí vật liệu thấp.

• Thường đóng vai trò là tiền xử lý trước lớp phủ cho các mạ kim loại tiếp theo.

2. Sử Dụng Trong Công Nghiệp Điện Tử:

• Đặc biệt phổ biến trong linh kiện điện tử như bảng mạch in.

• Hiệu quả mạ cao và chi phí vật liệu thấp, làm cho đồng trở thành một trong những lựa chọn kinh tế cho các ứng dụng này.

3. Loại Quy Trình Mạ Đồng:

• Ba loại quy trình mạ đồng bao gồm kiềm, kiềm nhẹ và axit.

• Mức kiềm cao hơn mang lại sức ném vượt trội, nhưng đòi hỏi mật độ dòng điện thấp và các biện pháp an toàn cao hơn.

4. Mạ Đồng Kiềm:

• Mức kiềm cao hơn mang lại sức ném vượt trội.

• Đòi hỏi mật độ dòng điện thấp và các biện pháp an toàn nâng cao.

• Cần theo dõi các mức độ xyanua trong các bồn tắm đồng kiềm để đảm bảo an toàn.

5. Tiền Xử Lý Trước Lớp Phủ:

• Thường được sử dụng như một lớp tiền xử lý để cải thiện khả năng kết dính với các lớp mạ kim loại tiếp theo.

6. Lợi Ích:

• Độ dẫn điện cao của đồng làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu chất lượng dẫn điện.

• Chi phí vật liệu thấp, làm cho đồng là một lựa chọn kinh tế cho nhiều ứng dụng.

7. Đối Mặt Với Thách Thức An Toàn:

• Cần theo dõi các mức độ chất hóa học như xyanua trong quá trình mạ để đảm bảo an toàn cho người làm và môi trường.

Mạ Vàng

1. Đặc Điểm và Lợi Ích:

   • Khả Năng Chống Oxy Hóa: Vàng được đánh giá cao vì khả năng chống oxy hóa của nó, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu sự bền bỉ và không bị ảnh hưởng bởi quá trình oxy hóa.

   • Độ Dẫn Điện Cao: Vàng có độ dẫn điện cao, điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn tốt cho các bộ phận điện tử.

2. Quy Trình Mạ Vàng:

   • Quy trình mạ vàng là một trong những cách đơn giản nhất để truyền những đặc tính của vàng lên các kim loại như đồng và bạc.

   • Quy trình này thường được sử dụng để trang trí đồ trang sức và cải thiện độ dẫn điện của các bộ phận điện tử.

3. Mạ Vàng Đồng và Vấn Đề Xỉn Màu:

   • Khi mạ vàng đồng, xỉn màu có thể là một vấn đề.

   • Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách lắng đọng trước bằng một lớp niken, giúp cải thiện tính chất màu của lớp mạ.

4. Độ Cứng và Độ Tinh Khiết:

   • Quan trọng khi xác định hỗn hợp ngâm tối ưu và thời gian ngâm.

   • Độ cứng và độ tinh khiết của vàng có thể ảnh hưởng đến chất lượng của lớp mạ và cần được xem xét cẩn thận.

5. Ứng Dụng Phổ Biến:

   • Trang trí đồ trang sức và các sản phẩm giả mạo.

   • Cải thiện độ dẫn điện của các bộ phận điện tử như đầu nối điện.

Mạ Bạc

1. Ứng Dụng Phổ Biến:

   • Bạc thường được sử dụng trong các ứng dụng mạ để trang trí và cải thiện độ dẫn điện.

   • Đây là một giải pháp mạ chi phí hiệu quả hơn so với vàng và đồng tấm.

2. Vấn Đề và Hạn Chế:

   • Độ Ẩm và Ăn Mòn Mạ:

     • Mạ bạc có thể gặp vấn đề khi tiếp xúc với độ ẩm cao, dẫn đến khả năng nứt và bong tróc.

     • Ăn mòn mạ có thể là một thách thức, ảnh hưởng đến lớp mạ và lớp nền cơ bản.

3. Ưu Điểm và Chi Phí:

   • Hiệu Suất Chi Phí:

     • Bạc có hiệu suất chi phí tốt, làm cho nó trở thành một giải pháp mạ phổ biến cho nhiều ứng dụng.

4. Mạ Bạc trong Điện Tử:

   • Bạc thường được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử để mạ các bảng mạch in và các linh kiện điện tử khác.

5. Quy Trình Mạ Bạc:

   • Quy trình mạ bạc có thể thực hiện thông qua nhiều phương pháp, bao gồm mạ điện và mạ ngâm.

6. Khả Năng Dẫn Điện Cao:

   • Bạc có độ dẫn điện cao, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất điện tốt.

7. Ứng Dụng Trang Trí và Thẩm Mỹ:

   • Mạ bạc thường được sử dụng để tạo các sản phẩm trang trí với tính thẩm mỹ cao.

Mạ Thiếc

1. Ứng Dụng Trong Đóng Gói Thực Phẩm:

   • Thép mạ thiếc là vật liệu lâu dài được sử dụng trong đóng gói thực phẩm và đồ uống.

   • Cung cấp khả năng chống ăn mòn và tính không độc hại, làm cho nó an toàn cho thực phẩm.

2. Tính Chất Bôi Trơn và Dễ Hình Thành:

   • Thiếc có tính chất bôi trơn, giúp thép dễ hình thành và cung cấp khả năng hàn và hàn dễ dàng.

3. Quá Trình Mạ Thiếc:

   • Quá trình mạ thiếc thường thụ động phủ lớp dầu thực phẩm để cải thiện độ bám dính của sơn mài và tạo tính thẩm mỹ cho sản phẩm.

4. Ứng Dụng Trong Đóng Gói và Sản Xuất:

   • Sử dụng trong đóng gói từ thùng sơn đến hộp chứa dầu mỡ và linh kiện điện tử.

5. Terneplate – Hợp Kim Chì-Thiếc:

   • Terneplate truyền thống sử dụng hợp kim chì-thiếc như chất ức chế ăn mòn trên thép.

   • Thường được sử dụng trong mái nhà và có thể tồn tại lâu dài khi được bảo dưỡng.

6. Chì Thay Thế Bằng Thiếc:

   • Trong thời đại hiện đại, chì đã được loại bỏ và thiếc được áp dụng trên thép không gỉ để tạo ra tấm lợp chống ăn mòn.

   • Sản phẩm có thể kéo dài gấp đôi so với tấm lợp đồng.

Mạ Rhodium

1. Đặc Điểm Chính:

   • Rhodium là một loại bạch kim, mang lại khả năng chống xỉn màu, chống trầy xước và bề mặt sáng bóng màu trắng.

   • Phổ biến trong sản xuất đồ trang sức, đặc biệt là trong các trường hợp cần mạ vàng trắng.

2. Kim Loại Cơ Bản Cho Mạ Rhodium:

   • Bạc, bạch kim và đồng là những kim loại cơ bản thường được mạ rhodium.

3. Nhược Điểm Của Lớp Mạ Rhodium:

   • Hàng rào bảo vệ của rhodium cuối cùng có thể bị mài mòn trong môi trường chịu mài mòn cao.

   • Điều này có thể dẫn đến sự đổi màu và có thể đòi hỏi lớp mạ thứ hai sau một khoảng thời gian.

4. Ứng Dụng Trong Sản Xuất Đồ Trang Sức:

   • Mạ rhodium thường được sử dụng để tạo ra vẻ ngoài sang trọng và chống ăn mòn cho các sản phẩm đồ trang sức.

5. Mạ Rhodium Trong Đồ Vàng Trắng:

   • Đóng vai trò quan trọng trong việc tạo vàng trắng trong sản xuất vàng trang sức.

6. Cần Lưu Ý Về Sự Mài Mòn:

   • Sự mài mòn có thể là một vấn đề và đôi khi yêu cầu việc thêm lớp mạ sau một khoảng thời gian sử dụng.

Quá trình mạ có thể thực hiện thông qua nhiều phương pháp khác nhau như mạ điện hóa, mạ trắng, mạ hóa học, và mạ nhiệt độ. Mỗi phương pháp sẽ tạo ra các lớp mạ với tính chất khác nhau tùy thuộc vào loại kim loại và điều kiện mạ.

Xem thêm các phương pháp mạ tại bài viết : Các Phương Pháp Mạ Kim Loại Và Ứng Dụng Trong Thực Tế

Bạn có thể xem bài viết của Song Toan (STG)., JSC tại:

• linhkienphukien.vn
• phukiensongtoan.com
• songtoanbrass.com

Hy vọng bài viết sẽ giúp bạn hiểu thêm về Các  Kim Loại được sử dụng trong Mạ.