Đồ Án Thiết kế nguồn mạ một chiều có đảo chiều dòng điện .

CHƯƠNG I
CÔNG NGHỆ MẠ MỘT CHIỀU

1.Tìm hiểu về công nghệ mạ.

Mạ điện được dùng nhiều trong các nghành công nghiệp khác nhau để chống ăn mòn,phục hồi kích thước,làm đồ tranh sức,chống ăn mòn,tăng đj cứng ,dẫn điện ,dẫn nhiệt,phản quang,dễ hàn Về nguyên tắc,vật liệu nền có thể là kim loại ,hợp kim,đôi khi còn là chất dẻo gốm sứ hoặc composit .Lớp mạ cũng vậy ,ngoài kim loại và hợp kim ra nó còn có thể là composit của kim loại -chất dẻo hoặc kim loại –gốm Tuy nhiên việc chọn vật liệu nền và mạ còn tuỳ thuộc vào trình độ và năng lực công nghệ ,vào tính chất cần có ở lớp mạ và vào giá thành .Xu hướng chung là dùng vật liệu nền rẻ ,sẵn có còn vật liệu mạ đắt,quí hiếm hơn nhưng chỉ là lơp mỏng bên ngoài.

Như vậy :
Mạ điện là một quá trình điện kết tủa kim loại lên bề mặt nền một lớp phủ có những tính chất cơ,lý ,hoá đáp ứng được nhu cầu mong muốn.

2.điều kiện tạo thành lớp mạ .
Mạ điện là quá trình điện phân .Quá trình điện phân xảy ra trên hai cực như sau:
-Trên anốt xảy ra quá trình hoà tan kim loại .

M - ne M (1)
-Trên katôt cation nhận điện tử tạo thành nguyên tử kim loại mạ .


M + ne M (2)
Với cac điều kiện điện phân thích hợp thì quá trình (1) và quá trình (2) sẽ cân bằng nhau.Do đó nồng độ ion M trong dung dịch sẽ luôn không đổi ,điều này có ảnh hưởng lớn đến chất lượng lớp mạ.Trong một số trường hợp người ta dùng điện cực trơ khi đó dung dịch sẽ đóng vai trò chất nhường điện tử ,vì vậy phải liên tục bổ sung vào dung dịch dưới dạng muối .Lúc đó phản ứng chính trên anốt chỉ là quá trình giải phóng ôxi .
Quá trình trên xảy ra trong bộ mạ điện có sơ đồ như sau:







a.Điện cực anốt:
Trong mạ điện thường dùng điện cực anốt tan bằng kim loại làm lớp mạ.Trong quá trình anốt bị tan để cung cấp ion kim loại cho dung dịch,đảm bảo nồng độ ion trong dung dịch là không đổi.Phản ứng trên anốt lúc này là:

M - ne
Trong trường hợp dùng anốt trơ nhơ :Platin,cacbon thì quá trình chính trên anốt là:
4OH - 4e 2HO + O (môI trường kiềm)

2HO - 4e 4H +O
Để giữ cho nồng độ các ion kim loại không đổi thì phảI bổ sung thêm hó chất thích hợp.

b.Điện cực catôt:
Điện cực catốt là vật cần mạ ,được nối với cực âm của nguồn điện một chiều.Trên catôt xảy ra quá trình:

M + ne M
Thực ra quá trình này xảy ra theo nhiều bước liên tiếp:
Cation hyđrat hoá M.mHO di chuyển từ dung dịch vào bề mặt catốt
Catốt mất vỏ hyđrat hoá (mHO) vào tiếp xúc trực tiếp với bề mặt catốt