روش رسوبدهی الکتریکی برای فلزات رسانا انجام میشود. جسمی که باید پوشش داده شود در محلول حاوی نمک فلز پوشش فرو برده میشود و یک نیروی محرکه که به وسیله منبع خارجی اعمال میشود بین آند و کاتد به وجود میآید [۶]. قطب آند این پیل ممکن است که میله یا ورقهای از جنس فلز پوشش باشد که غلظت یون فلز را در محلول ثابت نگاه میدارد. میتوان برای قطب آند از مواد خنثی استفاده کرد در آن صورت (با پیشرفت فرایند) برای جبران کاهش غلظت یون فلز باید مقدار متناسبی نمک فلز به محلول اضافه شود. شکل ۲-۱ دیاگرام فرایند را نشان میدهد [۶].
تصویر شماتیک از فرایند آبکاری الکتریکی
در فرایند رسوبدهی الکتریکی، واکنشی که در قسمت کاتدی اتفاق میافتد، همان واکنشی است که در قسمت آند باعث خوردگی میشود. پتانسیل و شدت جریان طوری انتخاب میشوند که به احیاء کاتدی یونهای فلز کمک کنند. بنابراین فلز به جای اکسیده شدن، برای تشکیل کاتیونهای فلزی تهنشین میشود. رسوبدهی به وسیله جمع شدن فلز پوشش در عیوب شبکه کریستالی مانند تابجائی سطحی شروع شده و به رشد کریسالهای فلز پوشش منتهی میشود و بدین وسیله یک پوشش فلزی کریستالی روی قطعه ایجاد میشود که با بازوهای اتمی به آن وصل شده است که چسبندگی کامل داشته و مانع از تشکیل لایههای آلیاژی بین جسم و پوشش میشود (مگر اینکه فلزات مورد مصرف طوری باشند که نفوذ یکی در دیگری در حالت جامد در دمای فرایند یا ضمن انبار کردن آن اتفاق بیفتد) [۶].
پوششهای فلزات مخلوط و آلیاژ، الکترولیتی لازم دارد که نمکهای فلزات مربوط را داشته باشند که یا جداگانه با هم رسوب داده شوند یا به صورت آلیاژی روی جسم مینشینند. شبه فلزات یا به صورت ساده در محلول الکترولیت وجود دارند یا به صورت مختلط میباشند که در کاتد میشکنند [۶].
خواص پوششهای الکتریکی
در مراحل اولیه تشکیل پوشش ممکن است در شبکه کریستالی آن عیبهایی موجود باشد و در پوشش سوراخها یا خلل و فرجی ایجاد شود. با این حال، به شرط اینکه پارامترهای فرایند طوری کنترل و انتخاب شوند که بهترین رشد پوشش را تأمین نمایند. این عیوب با افزایش ضخامت پوشش حذف خواهند شد و عموماً پوششها موقعی که ضخامت آنها به چند میکرون برسند عاری از حفره و فضای خالی میشوند. با این اوصاف، مواقعی وجود دارد که بنا به علل خاص عیوبی در شبکه کریستالی پوشش ایجاد میشود [۶].
چون پوشش الکتریکی فلزات طبق قانون فاراده انجام میشود (جرم فلز رسوب شده به وسیله الکترولیز با مقدار جریان برقی که از محلول میگذرد و با اکیوالان فلز متناسب است). بنابراین ضخامت متوسط پوشش یک فلز معمعلوم را میتوان از روی جریان، مدت آبکاری، سطح آبکاری شده و اکیوالان فلز رسوب شده به سادگی بدست آورد. عامل مؤثر دیگر در محاسبه ضخامت، راندمان فرایند میباشد [۶]. وزن پوشش رسوب داده شده از یک جریان الکتریکی یک آمپر ساعت در جدول ۲-۱ داده شده است [۶].
سرعت محاسبه شده رسوبدهی الکتریکی فلزات [۶].
فلز | وزن اتمی | ظرفیت | معادل شیمیائی | سرعت رسوب در ۱۰۰٪ راندمان g/Ah |
کادمیوم | ۱۱۲/۴۰ | ۲ | ۲۰/۰۵۶ | ۱۰/۲ |
کروم | ۰۰/۰۵۲ | ۲ ۳ ۶ |
۰۰/۰۲۶ ۳۳/۰۱۷ ۶۷/۰۰۸ |
۹۷/۰ ۳۲/۰ |
کبالت | ۹۳/۰۵۸ | ۲ | ۴۷/۰۲۹ | ۱۰/۱ |
مس | ۵۴/۰۶۳ | ۱ ۲ |
۵۴/۰۶۳ |