Гальваника, также известная как электрохимическое осаждение или электроосаждение, представляет собой процесс, при котором металлическое покрытие наносится на твердую подложку с помощью постоянного электрического тока. История этой технологии не только отражает прогресс промышленного развития, но и влияет на производительность и внешний вид многих продуктов, используемых в нашей повседневной жизни. В этой статье мы рассмотрим историческое развитие гальванотехники и ее применение в современной промышленности.
В процессе гальванического покрытия деталь, на которую будет нанесено покрытие, действует как катод (отрицательный электрод), тогда как электролит представляет собой раствор, содержащий катионы металла, а анод (положительный электрод) обычно изготавливается из этого металла или какого-либо инертного проводящего материала. . Ток обеспечивается внешним источником питания, который восстанавливает катионы металла до металла на катоде, покрывая необходимый слой металла.
Технология гальваники широко используется в промышленности и декоративном искусстве для улучшения свойств поверхности предметов, таких как износостойкость и коррозионная стойкость, смазывающая способность, отражательная способность, проводимость и даже внешний вид.
Технология гальваники начала развиваться в начале 18 века. Итальянский химик Луиджи Валентино Брунателли впервые изобрел технологию гальванического покрытия в 1805 году, используя изобретение Алессандро Вольты: гальванический элемент. Хотя в то время изобретение Брунателли было подавлено, технология гальваники со временем стала более сложной, особенно в России в середине 19 века.
К 1839 году британские и российские учёные независимо друг от друга разработали процесс осаждения металла, аналогичный методу Брунателли, и он широко использовался при меднении печатных форм для принтеров.
С развитием технологий появилось множество различных методов гальваники. Например, технология импульсного покрытия использует быстрое переключение напряжения для изменения состава и толщины осаждаемой пленки в различных импульсах. Этот метод может улучшить качество гальванической пленки и снять внутреннее напряжение, возникающее в процессе быстрого осаждения.
Нанесение покрытия кистью — это аналогичный метод, который позволяет наносить покрытие на детали или на весь объект с помощью кисти, смоченной в растворе для покрытия. Этот метод обладает преимуществами высокой эффективности и мобильности и очень подходит для частичного ремонта в промышленности.
Обшивка стволов — еще один распространенный метод, особенно полезный для обработки большого количества мелких предметов. В этом процессе объект помещается в непроводящую рамку бочкообразной формы. Когда барабан вращается, через объект протекает ток, достигая эффекта равномерного покрытия.
Сегодня гальванические технологии играют важную роль во многих отраслях промышленности, таких как электроника, автомобили и авиация. Например, слой гальванизированной меди на печатной плате не только улучшает проводимость, но и увеличивает общую прочность. По сравнению со многими традиционными материалами изделия с гальваническим покрытием обычно более устойчивы к коррозии и износу.
Например, гальваническое никелирование может значительно улучшить коррозионную стойкость металла, а также обеспечить более блестящий внешний вид поверхности.
При выполнении процесса гальваники решающее значение имеет чистота поверхности подложки. Любое масло или загрязнения повлияют на адгезию покрытия, поэтому перед нанесением покрытия металлическую поверхность необходимо тщательно очистить в соответствии с ASTM B322.
С развитием науки и техники технология гальваники продолжает развиваться. Добавление новых материалов и внедрение новых технологий еще больше расширят сферу применения гальваники. Однако некоторые технологии, такие как химическое покрытие и осаждение, также стали альтернативой, предлагая разные решения.
В каком направлении с развитием промышленности и технологий будут развиваться гальванические технологии в будущем?