Vad är rhodiumplätering och hur kan det gynna dina smycken?
Rhodium Plating Guide för smycken: Anti-färg, hårdhet, silvervit yta
Inledning:
Rhodiumplätering är en elektropläteringsprocess som lägger på ett tunt lager av rodium, en ädelmetall från platinafamiljen, på smycken. Men vad är det som gör det så speciellt? Denna hårda, silvervita beläggning ger exceptionell anlöpnings- och korrosionsbeständighet, vilket förhindrar att smycken mörknar med tiden. Den ökar också ythårdheten avsevärt, vilket gör smyckena mer reptåliga och hållbara. Den används vanligen som ett skyddande slutskikt för silver och platina, förbättrar ljusstyrkan och ger en högglansig, reflekterande spegelfinish. Den här artikeln fördjupar sig i processen, från sulfatbaserade pläteringslösningar till kemisk deponering, och förklarar hur denna teknik skapar långlivade, vackra smycken.
Innehållsförteckning
Avsnitt I Översikt
Rhodium har atomnummer 45 i det periodiska systemet och grundämnessymbolen Rh. Det upptäcktes av W. H. Wollaston år 1803. Namnet kommer från det grekiska ordet "Rodeos", som betyder rosenfärgad, eftersom saltlösningar av rodium är rosenfärgade.
Rhodium var den första vitmetallen som användes industriellt i galvaniseringsfabriker. I allmänhet är rodium resistent mot korrosion av syror och baser (inklusive kungsvatten), men det kan reagera med het, koncentrerad svavelsyra, natriumhypoklorit och andra under 300 ℃. Rhodiumpläteringsfilmen har en hög spegelreflektivitet, exceptionellt hög hårdhet som når Hv 800-1000, utmärkt korrosionsbeständighet och låg elektrisk resistans. Till skillnad från Ag förändras det inte över tiden, så det kan användas som ett kontaktmaterial. Det används också i stor utsträckning inom elektronik, elektriska och optiska komponentindustrier. Rhodium kan också användas som en slitageskyddande beläggning för avancerade vetenskapliga instrument. Dessutom används rodium ofta för att tillverka hydrogeneringskatalysatorer, och rodium-platinlegeringar tillverkar termoelement. Rhodiumplätering är ett färg- och skyddsskikt för silvervita ädelmetallsmycken som silver och platina. Några huvudparametrar för rodium visas i tabell 5-1.
Tabell 5-1 Några huvudparametrar för Rhodium
| Karakteristiska parametrar | Karakteristiskt värde |
|---|---|
|
Grundämnesnamn, grundämnessymbol, atomnummer Klassificering Grupp, Period Densitet, hårdhet Färg Relativ atommassa Atomradie Radie för kovalent bindning Kemisk valens Kristallin struktur smältpunkt kokpunkt Förångningsvärme Värme vid upplösning Specifik värmekapacitet Konduktivitet Termisk ledningsförmåga |
Rhodium、Rh、45 Övergångsmetall 9(Ⅷ), 5 12450 kg/m3、6 Silvervit 102.90550 135 pm 135 pm 2、3、4 Ansiktscentrerad kubisk 2237K (1964℃) 3968K (3695℃) 493 kJ/mol 21. 5 kJ/mol 0. 242J/(kg ・ K) 21. 1 X 106m -Ω 150W/(m - K) |
Avsnitt II Rhodiumplätering och dess legeringar
1. Rhodiumplätering
Rhodium är den mest använda metallen i platinagruppen vid elektroplätering. På grund av rhodiums utmärkta korrosionsbeständighet är dess plätering hårdare och mer slitstark än andra ädelmetaller, och dess vita ton används ofta i smyckesindustrin. Det är särskilt oumbärligt som en anti-tarnish skyddande beläggning för silver (vanligtvis pläterad med 0,05 μm flash rodium). Dessutom gör dess höga spegelreflektivitet att den ofta används som den sista flashpläteringen på speglar. Svart rodiumplätering används vanligtvis på glasögonbågar och klockfodral. Den kan användas som elektrod i elektrolys av havsvatten och i elektroder för vattenrening i hushåll. Inom elektronikindustrin används den dessutom på brytarkontakter.
Användningen av rodium vid elektroplätering började på 1930-talet, främst för dekorativa ändamål. År 1934 ansökte Shield om det första patentet för rodiumelektroplätering.
Pläteringslösningarna för rodiumelektroplätering inkluderar:
① Rhodiumsulfat - svavelsyra pläteringslösning serie;
② Rhodiumfosfat-svavelsyra-pläteringslösningsserie;
③ Fosfatbaserad fluoroborsyrapläteringslösning, sulfonsyrapläteringslösning etc. har inte heller kommersialiserats.
Rhodium har främst studerats för dess tillämpning på fjäderkontakter.
Inom svavelsyraplätering finns det tunnpläteringslösningar för dekorativa ändamål (med fokus på reflektionsförmåga och glans), tjockpläteringslösningar (med fokus på filmtjocklek och kontaktmotstånd) och höghastighetspläteringslösningar.
1.1 Lösning för tunnplätering
Tabell 5-2 Representativa komponenter och driftförhållanden för lösningar för rhodiumplätering
| Sulfat-Svavelsyra-serien | Fosfat-svavelsyra-serien | Fosfat-fosforsyra-serien |
|---|---|---|
|
Rhodium (som rodiumsulfat) 1. 5〜2. 0g/L Svavelsyra (95%~96%) 25〜50mL/L Lösningens temperatur 40〜50°C Strömtäthet 1〜10A/dm2 Spänning 3〜6V Anod Pt |
Rhodium (som rodiumfosfat) 2,0 g/L Svavelsyra (95%~96%) 25〜50mL/L Lösningens temperatur 40〜50°C Strömtäthet 1〜10A/dm2 Spänning 3〜6V Anod Pt
|
Rhodium (som rodiumfosfat) 2,0 g/L Fosforsyra (85%) 40〜80mL/L Lösningens temperatur 40〜50°C Strömtäthet 1〜15A/dm2 Spänning 4〜8V Anod Pt |
(1) Prestanda för korrosionsbeständighet:
Rhodium är en extremt stabil metall, men pläteringsfilmen är något sämre. I allmänhet pläteras andra metaller först på substratet när man pläterar rodium och rodium pläteras sist. I det här fallet blir korrosionsbeständigheten hos den underliggande pläterade metallen en mycket viktig faktor. Det finns två skäl: för det första, eftersom rodium är en ädelmetall finns det en potentialskillnad mellan den och icke ädelmetaller; för det andra, eftersom den är dyr kan den inte pläteras för tjockt. Vid plätering av rodium på ett underliggande Ni-skikt kan elektrokemisk korrosion lätt uppstå, så ett högpotentiellt pläteringsskikt kan införas mellan de två, till exempel guldplätering, vilket är bättre. Men eftersom guldplätering ökar kostnaderna infördes senare 2μmPd- eller Pd-Ni-legeringar för att förbättra korrosionsbeständigheten.
(2) Effekten av föroreningar på pläteringens prestanda:
Rhodiumpläteringslösning är starkt sur, och under kretskortplätering kan det orsaka upplösning av masken. När metallföroreningar är närvarande kommer rodiumpläteringsskiktet att se svart ut, vilket minskar det kommersiella värdet av rodiumpläteringsskiktet. När organiska föroreningar förekommer ökar den inre spänningen i rodiumpläteringsskiktet, vilket i sin tur minskar vidhäftningen av pläteringsskiktet. W. Safranek studerade fallet med ökad pläteringsspänning när organiska föroreningar förekommer i pläteringslösningen; resultaten visas i tabell 5-3.
Tabell 5-3 Organiska ämnens inverkan på spänningen i rhodiumpläteringsskikt
| Pläteringslösningens temperatur / ℃ | Rengöringsvätska/ ( kgf/ mm2) | Maskeringsmedel (A) (lågt svavelinnehåll)/(kgf/mm)2） | Maskeringsmedel /(kgf/mm2) |
|---|---|---|---|
|
30 40 50 60 70 |
70 87 80 69 59 |
72 89 82 71 61 |
91 114 92 91 100 |
Obs: Pläteringslösningens sammansättning och villkor:
Rhodiummetall 8g/L
H2SO4 30 g/L
Strömtäthet 0,5A/dm2
Pläteringstid 30 min
Mängd pläteringslösning 200mL
1.2 Lösning för tjockplätering
(1) Typerna av sulfonater och sambandet mellan deras koncentration i lösningen och strömeffektiviteten.
Aotani et al. studerade bensaldehyd-2,4-disulfonatnatrium eller 1,5-naftalen-disulfonatdinatrium och aminosulfonsyra i en rodiumpläteringslösning. När rodiumkoncentrationen var 5 g/l och strömtätheten var 1,5 A/dm2Efter 60 minuters plätering undersöktes förhållandet mellan sulfonatkoncentration och strömtäthet. Resultaten visas i figurerna 5-1 till 5-3. Resultaten indikerar att när sulfonatkoncentrationen ökar minskar strömeffektiviteten nästan linjärt, och pläteringsfilmkvaliteten försämras också i enlighet därmed.
Figur 5-1 Effekt av tillsats av natrium-2,4-disulfonatbensaldehyd på strömeffektiviteten
Figur 5-2 Effekt av tillsats av dinatrium-1,5naftalendisulfonat på strömeffektiviteten
Figur 5-3 Effekt av tillsats av aminosulfonsyra på strömeffektiviteten
(2) Förhållandet mellan talliumnitrat, magnesiumsulfat och aluminiumsulfat som stressavlastningsmedel och strömeffektivitet.
Tillsatserna omfattar 1,5-naftalen-disulfonatdinatrium och aminosulfonsyra. Förhållandet mellan deras tillsatskoncentration och strömeffektivitet visas i figur 5-4. Samtidigt visas förändringarna i strömeffektivitet när olika stressavlastningsmedel kombineras som tillsatser i figur 5-5.
Figur 5-4 Effekt av tillsatser på strömeffektivitet
1-svavelsyra 90g/L, natriumbensaldehyd-2,4-disulfonsyra 0,5g/L, vätmedel för nickelplätering;
2-svavelsyra 20g/L, talliumnitrat 0,05g/L, sulfaminsyra;
3-svavelsyra 35g/L, sulfaminsyra 20g/L, magnesiumsulfat;
4-svavelsyra 50g/L, sulfaminsyra 5g/L, aluminiumsulfat
Figur 5-5 Effekten av att tillsätta talliumnitrat, 1,5-naftalendisulfonatdinatrium, bensaldehyd och aminosulfonsyra på strömeffektiviteten
Det kan ses att den kombinerade användningen av sulfonsyra, talliumnitrat, bensaldehyd-2,4-disulfonatnatrium eller 1,5-naftalen-disulfonatdinatrium, 2,4-disulfonatnatrium och 1,5-naftalen-disulfonatnatrium kan producera ett halvljust eller högre icke-peelande pläteringsskikt. Rollerna för varje komponent är som följer:
① Rhodium: 5g/L används som standard och den nuvarande effektiviteten ökar för varje 1g/L ökning.
② Svavelsyra: När koncentrationen av svavelsyra ökar, ökar ljusstyrkan något, men den nuvarande effektiviteten minskar.
③ Sulfonsyra: Som ett ljusare utjämningsmedel kan sulfonsyra öka utjämningen (ljusstyrkan ökar, grovheten minskar).
④ Talliumnitrat: Förutom att fungera som ett stressavlastande medel bidrar talliumnitrat också till att öka strömeffektiviteten, kan förhindra minskningen av strömeffektiviteten när rodiumkoncentrationen minskar och minskar gropfrätningen.
⑤ Bensaldehyd-2,4-disulfonatnatrium eller 1,5-naftalen-disulfonatnatrium: Som ljusare utjämningsmedel kan öka ljusstyrkan i pläteringsskiktet, minska pläteringsnoduler samtidigt som det orsakar en minskning av strömeffektiviteten.
Baserat på ovanstående kan det antas att följande sammansättning och driftsförhållanden kan användas för att erhålla en beläggning med en tjocklek av 30 μm eller mer.
|
Koncentration av rhodiumjoner Koncentration av svavelsyra Talliumnitrat Sulfonsyra Natriumbensaldehyd-2,4-disulfonat eller dinatrium-1,5-naftalenesulfonat Pläteringslösningens temperatur Nuvarande effektivitet |
5 g/L 50 g/L 0,05 g/L 40 g/L 0,4 g/L 50℃ Ovan 60% |
|
Inbyggt motstånd Hållbarhet Korrosionsbeständighet Värmebeständighet Hårdhet Böjprov Ytans tillstånd |
23×10-6Ω-cm Bra Få penetrationsfläckar till Ni-substrat. Ingen flagning vid 450℃, men sprickor finns. Genomsnittlig Hv 900 Basen är tunn prov när du skalar av mindre, dålig spridning Få pläteringsskador, halvblankt och blankt, men det finns gropar |
|
Rhodium (som rodiumsulfat) Svavelsyra Seleninsyra(HSeO) Pläteringslösningens temperatur Aktuell densitet |
10g/L 10〜200mL/L 0. 1〜1. 0g/L 50 〜75℃ 1,2A/dm2 |
Rhodiumsalterna kan framställas med hjälp av legerings-, klorerings- eller fusionsmetoderna.
Dessutom anses organiska karboxylsyror också vara stressavlastande vid rodiumplätering.
1.3 Förbättring av processen för rhodiumplätering
I rodiumpläteringsskikt är den inneboende dragspänningen en stor defekt. Som tidigare nämnts kan tillsats av ett spänningsavlastande medel minska spänningen och därigenom öka tjockleken på sprickfri rodiumplätering. Tillsats av spänningsavlastande medel orsakar emellertid vanligtvis en minskning av hårdheten och slitstyrkan hos pläteringen.
Armstrong Michael erhöll sprickfri rodiumplätering genom att tillsätta halogenföreningar från kloridjoner till pläteringslösningen samtidigt som hårdheten och slitstyrkan inte påverkades. De grundläggande komponenterna är följande:
Rhodiumsalt (i rhodium) 5〜15g/L Ger metalljoner
H2SO4 30〜90mL/L Ökar den elektriska ledningsförmågan
HCI (10~300)×10-6 Stresslindrande medel
Strömtäthet 1~8A/ft2 (0. 1〜0. 8A/dm2 )
HCl kan minska spänningen i pläteringsskiktet utan att minska hårdheten och slitstyrkan. Generellt sett gäller att ju högre kloridjonkoncentrationen är, desto tjockare kan det sprickfria pläteringsskiktet vara.
Denna uppfinning är också lämplig för mönsterplätering på tryckta kretskort.
Det finns också andra rapporter där sulfonsyragrupper används som tillsatser. Tillsatsens strukturformel är R-SO3-H. där R är en rak kedjad, grenad eller cyklisk grupp med mindre än 20 kolatomer. Den additiva effekten ökar jämnheten och vitheten och ökar därmed sprickfri pläteringstjocklek. Pläteringslösningens sammansättning är enligt följande:
|
Rhodium (tillsatt som sulfat eller fosfat) Svavelsyra eller fosforsyra Pyridin-3-sulfonsyra Tensid Additiv (tillsatt som R-SO3-H-struktur) |
0. 1〜20g/L 100〜200g/L 0〜5g/L 0. 01〜2g/L 0. 1〜10g/L |
Genom experimentell verifiering bekräftades att även om tillsats av oktylsulfonat (2 g / L) minskar strömeffektiviteten något, kan det effektivt öka vitheten hos de pläterade delarna. Genom att tillsätta oktylsulfonat kan pläteringstjockleken nå cirka 0,3 ~ 0,7 μm.
Joseph och andra förbättrade tillverkningsprocessen för rodiumsulfat för att få fram rodiumsulfat som är mer lämpligt för rodiumplätering (se figur 5-7).
Copywrite @ Sobling.smycken - Anpassad smyckestillverkare, OEM och ODM smyckesfabrik
I den traditionella beredningsmetoden utförs neutraliseringsreaktionen vid rumstemperatur. På grund av reaktionsvärmen är den faktiska reaktionstemperaturen mycket högre än rumstemperaturen. Joseph och andra kontrollerade reaktionstemperaturen under 25 ℃ genom kylning, vilket kan uppnås genom vattenkylning. Det erhållna rodiumsulfatet användes för pläteringstester, vilket resulterade i ett pläteringsskikt med låg inre spänning, ljusstyrka och en pläteringstjocklek på upp till 1 μm.
Dessutom föreslog Japans fasfält en metod för snabb rodiumplätering. Metoden som används är att införa ett jetflöde på utrustningen (som visas i figur 5-9), med hjälp av befintlig rodiumpläteringslösning, för att uppnå snabb plätering samtidigt som de befintliga fördelarna säkerställs.
Figur 5-9 Schematiskt diagram över utrustning för snabb rodiumplätering
1-pläterad del (katod); 2-anod; 3-jet-system (inre tank); 4-yttre tank; 5-munstycke; 6-konduktiv stav
|
Koncentration av rhodiumjoner Koncentration av svavelsyra Temperatur Aktuell densitet Jet-hastighet |
8〜12g/L 70〜90g/L 50〜70℃ 8A/dm2 0. 3〜1. 0m/s |
Genom experiment konstaterades att när strömtätheten ökar förbättras pläteringshastigheten; ju högre temperatur, desto större pläteringshastighet; samtidigt kan ökad strålhastighet också förbättra pläteringshastigheten. Pläteringsresultaten med varierande strålhastigheter visas i tabell 5-4.
Med hjälp av denna metod kan en beläggning med en tjocklek på över 5 μm erhållas, som är blank, hård i texturen och har låg inre spänning.
Tabell 5-4 Effekt av strålhastigheten på pläteringshastigheten
| Sammansättning av pläteringslösning | Förhållanden vid plätering | Pläteringshastighet | Pläteringens tillstånd | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Koncentration av rhodiumjoner | Svavelsyra | Temperatur | Aktuell densitet | Jet-hastighet | Utseende | Sprickor | |
|
10g/L 10g/L 10g/L 10g/L 10g/L 10g/L |
80 g/L 80 g/L 80 g/L 80 g/L 80 g/L 80 g/L |
60℃ 60℃ 60℃ 60℃ 60℃ 60℃ |
30A/dm2 30A/dm2 30A/dm2 30A/dm2 30A/dm2 30A/dm2 |
0. 0m/s 0. 2m/s 0. 4m/s 0. 6m/s 0. 8m/s 1. 0m/ s |
1. 70 μm/min 1. 73 μm/min 1. 84 μm/min 1. 90 μm/min 2. 10 μm/min 2. 22 μm/min |
Glans Glans Glans Glans Glans Glans |
Nej Nej Nej Nej Nej Nej |
1.4 Elektroplätering av svart rhodium
Tabell 5-5 Processförhållanden för svartrhodiumplätering och dess anodbehandlingsförhållanden
| Process | Föremål | Förkunskapskrav | |
|---|---|---|---|
| Elektroplätering | Sammansättning av pläteringslösning |
Koncentration av rhodium Koncentration av svavelsyra Tillsatser |
2. 5〜3. 5g/L 25〜30g/L Lämpligt belopp |
| Förhållanden vid plätering |
Temperatur Katodströmdensitet Omrörning Maximal tjocklek |
20〜25℃ 2〜4 A/dm2 Katodvibration 0. 5μm |
|
| Anodisering | Behandlingslösning | Vätska för anodbehandling | 100 g/L |
| Villkor för behandling |
Temperatur Tankens spänning Bearbetningstid |
20〜30℃ 3V 2〜3min |
|
1.5 Utrustning för rhodiumplätering
(1) Strömförsörjning:
Flashplätering i dekorativt syfte är inte problematiskt, men amperemätarens skala måste beaktas vid tjockplätering. Det är också att föredra att ha en trefas fullvågsvågform.
(2) Pläteringstank:
Tankar av rostfritt stål belagda med polyvinylklorid kan användas. Pläteringslösningstemperaturen för rodiumplätering är mestadels 40 ~ 50 ℃, och den nuvarande effektiviteten är inte särskilt hög. Bra ventilationsutrustning behövs för att hantera svavelsyradimma.
(3) Filtrering:
Detta beror också på tankens storlek. Kontinuerlig filtrering används i allmänhet inte eftersom det är starkt surt och pläteringslösningen är dyr. När organiska föroreningar blandas in används vanligtvis extern tankfiltrering.
1.6 Felsökning av rhodiumplätering
Tabell 5-6 Vanliga fel och motåtgärder vid rhodiumplätering
| Fel | Motåtgärder |
|---|---|
| Sprickor |
Bekräftelse av rodiumkoncentrationen sker vanligtvis när koncentrationen är låg. Bekräftelse av syrakoncentrationen sker vanligtvis när koncentrationen är låg. Bekräftelse av pläteringsbadets temperatur, inträffar vanligtvis när temperaturen är låg. |
| Dålig bindning | Bekräftelse av den tidigare processen är vanligtvis nödvändig eftersom aktiviteten hos basmetallen inte är tillräcklig. |
| Ökad koncentration av svavelsyra | Om koncentrationen är för hög kommer katodströmeffektiviteten att minskas. Det kan återvinnas, eller pläteringslösningen kan värmas upp för att avdunsta överskottet av svavelsyra, kylas ner och tillsättas med rent vatten, och sedan kan rodiumet förvandlas till rodiumhydroxid med natriumhydroxid och filtreras, sedan tvättas med rent vatten och slutligen lösas med svavelsyra. |
| Mörkgrå plätering | Rhodiumpläteringstanken har i allmänhet liten kapacitet, och anoden som används är olöslig anod, så sammansättningen av pläteringslösningen fluktuerar kraftigt. Den låga koncentrationen av syra kommer att orsaka hydrolys och utfällning av rodium, vilket gör att pläteringsskiktet blir mörkgrått. Rhodiumhydroxid fälls långsamt ut vid pH2, och utfällningen ökar när pH är 3 ~ 4, så det är mycket viktigt att hantera koncentrationen av svavelsyra. |
2. Plätering av rhodiumlegering
Legeringsplätering av rodium har inte studerats särskilt mycket. De tidigare är Rh-Ni-legeringsplätering.Smith ansökte om patent på Rh-Ni-legeringsplätering från acetatsulfatlösning. Dess huvudkomponent är Rh 0,4 g / L, Ni 3,5 ~ 13,5 g / L sulfat, pH 1,7, strömtäthet 4 ~ 10A / dm2. Legeringar innehållande 25%~100% Rh kan erhållas. Med samma serie kan Rh-Co legering erhållas om Co används istället för Ni.
Aotani forskade om Rh-Zn-legeringar. Den representativa processen visas i tabell 5-7.
Tabell 5-7 Sulfatplätering Rh-Zn-process
| Ingredienser och deras processförhållanden | Formulering och koncentration av komponenter |
|---|---|
|
Rh［ i form av Rh2(SO4)3] Zn (i form av ZnSO4 • 7H2O Na2SO4 - 10H2O H3BO3 Aktuell densitet
|
0. 03 ~ 1,0 g/L 5 ~ 40 g/L 23 g/L 10g/L 3 ~ 9A/dm2 |
Rh-Ir-legeringen har god korrosionsbeständighet, tät kristallisation och stark vidhäftning och kan också användas som anod för elektrolys vid dekorativ och funktionell plätering.
Huvudkomponenterna i Rh-Ir-legeringens pläteringslösning är metalliskt rodiumsalt, metalliskt iridiumsalt, fluorborat som ett ledande salt, fluoroborsyra och amidosulfonsyra (amidosulfonsyra har också en stressavlastande effekt) som pH-buffertar. Dessutom kan borsyra tillsättas för att förhindra hydrolys av fluoroborsyra. Pläteringslösningen används vid en temperatur av ca 50~70°C, med en strömtäthet av ca 2~10A/dm2vilket ger ett tätt pläteringsskikt av legering med stark vidhäftning.
Exempel på elektroplätering: Rhodiumsalt erhålls genom reaktion mellan RuCl3-3H2O och NH2SO4H. Iridiumsalt erhålls genom reaktion mellan (NH4)2IrCl6 och NH2SO3H. Massförhållandet mellan Rh-Ir i pläteringslösningen justeras till 1/1. Olika resultat kan erhållas genom att ändra innehållet av varje komponent i pläteringslösningen (se tabell 5-8).
Tabell 5-8 Ru-Ir-legeringens pläteringslösnings sammansättning och förhållanden
| Ingredienser och deras processförhållanden | Nr 1 | Nr 2 | Nr 3 | Nr 4 |
|---|---|---|---|---|
|
Ru/(g/L) Ir/(g/L) NaBF4/(g/L) NH2SO3H/(g/L) Strömtäthet/(A/dm²2) Pläteringslösningens temperatur/°C pH-värde Ir-innehåll i pläteringsskiktet/% |
8〜9 8〜9 100 30 3 70 0. 9 3〜4 |
8〜9 8〜9 100 20 3 70 0. 8 5〜6 |
3〜4 3〜4 75 14 2 60 0. 9 8〜9 |
3〜4 3〜4 75 4 2 60 1. 2 23 〜24 |
Det resulterande pläteringsskiktet har inga sprickor och är glansigt.
Inom dekoration kan den naturliga färgen på rostfritt stål eller den bleka blåvita förkromningen inte längre tillgodose människors behov. Människor föredrar ett rent, ljust utseende som liknar silverplätering. Silverpläteringsskiktet oxiderar emellertid lätt och missfärgas i luften. Rhodiumlegeringsplätering kan spara dyrbart rodium och avsevärt förbättra beläggningens prestanda (se tabell 5-9).
Tabell 5-9 Pläteringslösningens sammansättning och processförhållanden för plätering av rhodium-rutheniumlegeringar
| Sammansättning och dess processförhållanden | Formulering och koncentration av komponenter |
|---|---|
|
Rhodiumsalt ［Rh2(SO4)3] Svavelsyra Ruteniumsalt Tillsatsmedel (typ 8701) Temperatur Katodströmdensitet Anod Omrörningsmetod |
1〜2g/L 30mL/L 0. 1〜1g/L 25 g/L 40〜50℃ 2〜8A/dm2 Ruteniumbelagt titannät Katodrörelse |
Sektion III Kemisk rhodiumplätering
Liksom kemisk plätering av andra metaller är fördelen med kemisk plätering att den inte kräver att substratet ska vara ledande och är lämpligt för olika former. Eftersom dispergerbarheten för kemisk plätering är mycket bättre än för elektroplätering, kan P samtidigt införlivas i pläteringsskiktet under elektroplätering, och renheten av rodium har en betydande negativ inverkan på dess korrosionsbeständighet och katalytiska prestanda. Vissa data tyder på att när ädelmetaller innehåller 0,01% ~ 0,001% P, S och Cl, kommer gasturbinernas korrosionsbeständighet och livslängd att minskas med 25%.
Alexander S. Kozlov föreslog också ett patent för kemisk rodiumplätering. Dess huvudkomponenter är lösliga metallsalter, komplexbildare och reduktionsmedel. Vid behov kan PH-buffertar och vissa tillsatser såsom stabilisatorer och ytaktiva ämnen också tillsättas. Denna komposition innehåller inga skadliga ämnen eller flyktiga komponenter, vilket kan förhindra ackumulering av biprodukter och därmed undvika åldrande av pläteringslösningen. Samtidigt kan pläteringslösningen också deponera metallkomponenterna genom att koka bort oönskade komponenter genom avdunstning.
Dess metallsalt är Rh (NH3)3 (NO2)3. Huvudkomponenterna kan erhållas genom att reagera K3[Rh(NO2)3Cl3] med ammoniakvatten enligt följande Rh(NH3)3 (NO2)3 (metalljoner), ammoniakvatten (komplexbildare) och hydrazinhydrat (reduktionsmedel).
Den huvudsakliga reaktionen vid typisk kemisk rodiumplätering är följande:
Rh(NH3)3(NO2)3 + 0.75 N2H4-H2O → Rh + 3,75N2 + 6.75H2O
Tabell 5-10 Experimentella resultat av kemisk rhodiumplätering
| Sammansättning och processförhållanden | Nr 1 | Nr 2 | Nr 3 | Nr 4 | Nr 5 | Nr 6 | Nr 7 | Nr 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Rh(NH3)3(NO2)3 NH4OH N2H4-H2O Pläteringsmaterial Förbehandling Förbehandling Reaktionstid Pläteringens tjocklek Ytkonditionen på det pläterade skiktet Karaktäristisk |
3. 2g/L 50 ml/L 1. 5 g/L Nickelfolie Sandpapper Grovbearbetning 70℃ 10 minuter 0. 2μm Tät och ljus Motståndskraftig mot korrosion |
1g/L 200 ml/L 1g/L Folie av Inconel Sandpapper Grovbearbetning 85℃ 15 minuter 0. 4μm Tät och ljus Motståndskraftig mot korrosion |
0. 5 g/L 500ml/L 0. 7 g/L Rostfritt stål Rengöring med aceton 75℃ 30 minuter 0. 2μm Tät Ljus Katalytisk |
5 g/L 100 ml/L 2g/L Mg2Al4Si5O18 Känslig aktivering 60℃ 30 minuter 0. 5μm Grå uniform Katalyserad |
1g/L 100 ml/L 2. 5 g/L SiC-pulver Känslig aktivering 70℃ 30 minuter 0. 03μm Ljusare Katalyserad |
1g/L 200 ml/L 0. 2g/L Glasflinga Aktivering av sensibilisering 60℃ 10 minuter 0. 1μm Spegel ljus Spegel |
3g/L 100 ml/L 1. 5 g/L Aluminiumoxid Känslig aktiverad 75℃ 2h 2. 2μm Inte slät grå Elektroniska komponenter |
7g/L 50 ml/L 4. 5 g/L Ti platta Sandpapper Grovbearbetning 85℃ 3h 3. 5μm Tight Semi-Bright Inert anod |
Denna pläteringslösningskomposition kan appliceras på olika pläterade föremål genom att utföra lämplig förbehandling på de pläterade delarna.
Med utvecklingen av vetenskap och teknik kommer efterfrågan på rodium också att öka i motsvarande grad. De har stor potential baserat på egenskaperna hos rodiumpläteringsskikt, oavsett om det gäller dekorativa föremål eller industriella applikationer. När rodiumplätering används på elektriska kontakter är tjockleken för anti-tarnish-ändamål under 0,5 μm; för slitstyrka är pläteringstjockleken mellan 0,2 ~ 2 μm; för delar med strikta krav på slitstyrka är pläteringstjockleken mellan 2,5 ~ 25 μm. När det används som ett underlager för guld i blyramar kan det spara mängden guld som används.
