آبکاری نیکل چند لایه

خوردگی[1] چیست؟

خوردگی فرایندی است که در طی آن، فلز از طریق واکنش الکتروشیمیایی با محیط اطرافش در مجاورت رطوبت(آب) به عنوان الکترولیت، در نقش قطب خورده شونده و یا آند الکترون خود را از دست داده و سطحش به مرور زمان خورده شده و از بین می­رود. بنابراین میتوان گفت که انتقال الکترون بین فلز و محیط اطرافش عامل اصلی خوردگی می­باشد.

آبکاری[2] چیست؟

در فرآیند آبکاری، یک لایه فلزی که نقش محافظت کننده از فلز پایه را دارد بر روی سطح ماده اصلی ترسیب می­گردد که این لایه ترسیبی، فلز پایه را ازمحیط اطرافش جدا ساخته و مانع از انتقال الکترون بین فلز و محیط اطرافش می­گردد.

روشهای محافظت از فلز پایه

محافظت از فلز پایه به دو روش صورت میگیرد:

پوشش سد مانند[3]

پوشش فدا شونده[4]

در محافظت به روش پوشش سد مانند،لایه ترسیب شده بر روی فلز پایه از نظر پتانسیل الکتروشیمیایی مثبت­تراز فلز اصلی بوده و یا به عبارتی پتانسیل خوردگی فلز اصلی نسبت به پوشش ترسیبی،بیشتر بوده و در نتیجه به محض ایجاد حفره در پوشش، خوردگی در فلز اصلی آغاز میگردد.فلز نیکل نشانده شده بر روی آهن مثالی از این روش می­باشد که درآن به محض ایجاد حفره در پوشش نیکل، خوردگی در آهن به عنوان قطب خورده­شونده(فعالتر) آغاز می­گردد.

در محافظت به روش پوشش فدا شونده، لایه ترسیبی نسبت به ماده پایه دارای پتانسیل خوردگی بیشتری بوده و بنابراین به جای فلز اصلی، این پوشش است که دچار خوردگی می­گردد.آبکاری فلز روی برسطوح آهنی، مثالی از این نوع روش محافظت می­باشد که در آن فلز روی نسبت به آهن فعالتر بوده در نتیجه دچار خوردگی شده و تا زمانی که پوشش فلز روی براثر خوردگی بطور کامل از بین نرفته است

آهن بصورت دست نخورده باقی میماند.

بررسی ضخامت لایه ترسیبی و اثر آن در خوردگی

یکی از مهمترین عوامل در عملکرد خوردگی یک پوشش، ضخامت آن پوشش است، همچنین بررسیهای انجام شده نشان می­دهد که هر چقدر سطح اولیه صافتر و یکنواخت تر باشد لایه ترسیب شده بر روی چنین سطحی عملکرد بهتری را از نظر خوردگی از خود نشان می­دهد.

شرایط درخواست مشتری برای آبکاری تزیئنی[5]

خواصی که پوششی تزیینی نیکل همراه لایه کرومی نیاز دارند تا بتوانند در پنج نوع شرایط کاری مختلف[6] کارایی خوبی ارائه دهند در استاندارد ASTM- B456آمده است:

SC 1 شرایط کاری ملایم(وسایل داخلی خودرها)

SC 2 شرایط کاری متوسط (شیر آلات حمام)

SC 3 شرایط کاری سخت (وسایل بیمارستان)

SC 4 شرای کاری خیلی سخت (قطعات بیرونی خودروها)

SC 5 شراط کاری خیلی دراز مدت

انواع آبکاری نیکل

پوشش­های نیکل بسته به نوع کاربردشان می­توانند به صورت تک لایه ، دو لایه ، سه لایه و چهارلایه بر روی فلز اصلی ترسیب گردند. مطالعات نشان می­دهد که پوششهای چند لایه[7] مقاومت خوردگی قابل توجهی را از خود نشان داده که در نتیجه باعث محافظت از سطح ماده اصلی و حفظ شکل ظاهری آن می گردد. از نظرهزینه نیز، به دلیل آنکه ضخامت کلی نیکل چند لایه و تک لایه تقریبا یکسان است بنابراین تفاوت چندانی در افزایش هزینه ها مشاهده نمی شود.