סיבת הציפוי של כלי יהלום אלקטרוליטיים

כלי יהלום מצופים אלקטרוליטיים כוללים תהליכים רבים בתהליך הייצור, כל תהליך שאינו מספיק ויגרום לציפוי ליפול.
השפעת טיפול הציפוי המקדים
תהליך הטיפול במטריצת הפלדה לפני הכניסה למיכל הציפוי נקרא טיפול מקדים לציפוי. טיפול מקדים לציפוי כולל: ליטוש מכני, הסרת שמן, שחיקה ושלבי הפעלה. מטרת טיפול מקדים לציפוי היא להסיר את הקוצים, השמן, שכבת התחמוצת, החלודה ושכבת החמצון על פני המטריצה, על מנת לחשוף את מתכת המטריצה לגדול בצורה תקינה וליצור כוח קישור בין-מולקולרי.
אם טיפול הציפוי המקדים אינו טוב, פני השטח של המטריצה מכילים שכבת שמן דקה מאוד ושכבת תחמוצת, מה שיגרום לחשיפה מלאה של אופי מתכת המטריצה, מה שיפריע להיווצרות מתכת הציפוי ומטריצה, שהיא רק שכבה מכנית, וכוח הקישור שלה ירוד. לכן, טיפול מקדים לקוי לפני הציפוי הוא הגורם העיקרי לנשירת הציפוי.

ההשפעה של הציפוי

נוסחת תמיסת הציפוי משפיעה ישירות על סוג, קשיות ועמידות בפני שחיקה של מתכת הציפוי. בעזרת פרמטרי תהליך שונים, ניתן גם לשלוט בעובי, בצפיפות ובמאמץ של התגבשות מתכת הציפוי.

לייצור כלי ציפוי אלקטרוליטיים ביהלום, רוב האנשים משתמשים בניקל או בסגסוגת ניקל-קובלט. ללא השפעת זיהומי הציפוי, הגורמים המשפיעים על נשירת הציפוי הם:
(1) השפעת המאמץ הפנימי המאמץ הפנימי של הציפוי נוצר בתהליך האלקטרודפוזיציה, והתוספים בגל המומס ותוצרי הפירוק שלהם וההידרוקסיד יגבירו את המאמץ הפנימי.
לחץ מקרוסקופי יכול לגרום לבועות, סדקים ונפילה של הציפוי בתהליך האחסון והשימוש.
עבור ציפוי ניקל או סגסוגת ניקל-קובלט, המאמץ הפנימי שונה מאוד, ככל שתכולת הכלוריד גבוהה יותר, כך המאמץ הפנימי גדול יותר. עבור מלח עיקרי של תמיסת ציפוי ניקל סולפט, המאמץ הפנימי של תמיסת ציפוי וואט נמוך מזה של תמיסות ציפוי אחרות. על ידי הוספת חומר אורגני או חומר להסרת מאמץ, ניתן להפחית משמעותית את המאמץ הפנימי המקרו של הציפוי ולהגדיל את המאמץ הפנימי המיקרוסקופי.

 

(2) השפעת התפתחות המימן בכל תמיסת ציפוי, ללא קשר לערך ה-pH שלה, תמיד קיימת כמות מסוימת של יוני מימן עקב פירוק מולקולות מים. לכן, בתנאים מתאימים, ללא קשר לציפוי באלקטרוליט חומצי, ניטרלי או בסיסי, לעיתים קרובות יש משקעי מימן בקתודה יחד עם משקעי המתכת. לאחר שיוני המימן מצטמצמים בקתודה, חלק מהמימן בורח, וחלק מחלחל למטריצת המתכת ולציפוי במצב של מימן אטומי. זה מעוות את הסריג, גורם ללחץ פנימי גדול, וגם גורם לעיוות משמעותי של הציפוי.
השפעות תהליך הציפוי
אם לא ניקח בחשבון את הרכב תמיסת הציפוי האלקטרוליטי ואת השפעות בקרת התהליך האחרות, הפסקת חשמל בתהליך הציפוי האלקטרוליטי היא גורם חשוב לאובדן הציפוי. תהליך ייצור הציפוי האלקטרוליטי של כלי יהלום אלקטרוליטיים שונה מאוד מסוגים אחרים של ציפוי אלקטרוליטי. תהליך הציפוי של כלי יהלום אלקטרוליטיים כולל ציפוי ריק (בסיס), ציפוי חול ותהליך עיבוי. בכל תהליך, קיימת אפשרות שהמטריקס יעזוב את תמיסת הציפוי, כלומר, הפסקת חשמל ארוכה או קצרה. לכן, שימוש בתהליך סביר יותר יכול גם להפחית את הופעת תופעת נשירת הציפוי.

המאמר פורסם מחדש מ"רשת חומרי סופר-הארד של סין"