Yhden materiaalin päällystäminen ohuella kerroksella toista - tämä teknologinen toimenpide on ollut ihmisen tiedossa jo pitkään ja sitä käytetään eri tarkoituksiin - sekä jaloihin että vilpillisiin. Halpa rautaosa voidaan päällystää ohuella kerroksella toista metallia sen suojaamiseksi korroosiolta, ulkonäön parantamiseksi, mekaanisten ja sähköisten ominaisuuksien parantamiseksi. Kuparipinnoitettu pinta voidaan päällystää uudelleen toisella metallilla, kuten nikkelillä tai kromilla. Metallin kuparipinnoitus kotona tehdään pääasiassa koristeellisen vaikutuksen vuoksi, mukaan lukien huonekalujen varusteiden, ruokailuvälineiden, kattokruunujen metalliosien, korujen jne.
Yksinkertaisen rautakappaleen pinnan kuparipinnoitus antaa samanlaisia tuloksia. "Mestari Samodelkinia" ajoittain kiinnostaa kysymys: kuinka kuparia metalliosia ilman elektrolyysiä muutamassa sekunnissa kotona. Monia eri variantteja tunnetaan.
Lue artikkelista
- 1 Prosessikemia
- 2 Kuparipinnoitusprosessin ominaisuudet
- 3 Turvallisuustekniikka
- 4 Laitteet ja materiaalit
- 5 Prosessitekniikka
- 6 Johtopäätös
Prosessikemia
Metallien kuparipinnoitus suoritetaan kahden perusmenetelmän perusteella. Galvanointi kuparipinnoituksessa käytetään sähkövirtaa, kemiallinen kuparipinnoitus ei vaadi sähköä. Molemmat menetelmät edellyttävät kuparisulfaattiin perustuvan elektrolyytin käyttöä. Kemiallisessa kuparipinnoituksessa aktivoidaan katalyyttinen mekanismi, joka nopeuttaa kuparin kerrostumisen kemiallista reaktiota toisen metallin pinnalle. Mutta kemiallisella menetelmällä kuparipäällystyskerroksella on pieni paksuus, mutta päällystysmenettely on melko yksinkertainen ja halpa. Kuparipinnoituksen kemiallisessa menetelmässä kuparianionien liike tapahtuu metallien erilaisen elektronegatiivisuuden vuoksi. Pinnoitteen monimutkaisen anionin kaava näyttää tältä: anioni [CuC4H4O6(VAI NIIN)2]2- .
Ulkoista sähköenergiaa ei käytetä tähän prosessiin, joten päällystyskerros on ohut. Mutta tätä menetelmää voidaan käyttää ohuiden koristekalvojen luomiseen paitsi metalleille myös muille materiaaleille - muoville, lasille, kasvien lehdille ja jopa hyönteisille.
Kuparipinnoitusprosessin ominaisuudet
Kuparipinnoitus ilman sähkövirtaa koostuu yksinkertaisesti tuotteen peittämisestä kuparisulfaattiliuoksella siveltimellä. Edellytyksenä on osan perusteellinen puhdistus hiomapaperilla ja huuhtelu vedellä. Mitä paremmin tuote puhdistetaan, sitä parempi sen pintojen kuparipinnoitus on.
Kuparisulfaatin tulisi olla mahdollisimman puhdasta, kuparisulfaattipitoisuuden ei tulisi olla alle 97–98%. Kun kuparipinnoitetaan alumiinia, sinun on työskenneltävä nopeasti, koska alumiinin pinta hapettuu nopeasti.
Raaka vesijohtovesi ei sovellu elektrolyytin valmistukseen, koska se sisältää paljon klooria. Vesi on keitettävä ja annettava seistä pitkään.
Turvallisuustekniikka
Kuparisulfaatin kanssa on työskenneltävä huolellisesti. Vaikka aine ei ole myrkyllistä, on vältettävä joutumista iholle, erityisesti silmiin. Mutta jos prosessissa käytetään rikki- tai suolahappoa osien puhdistamiseen ja elektrolyytin lisäämiseen, on suositeltavaa suorittaa kaikki työt kumikäsineissä, suojaesiliinalla ja vielä paremmin - työskennellä hengityssuojaimessa ja suojalasit. Ennen hävittämistä elektrolyytti on neutraloitava alkalilla tai soodalla.
Laitteet ja materiaalit
Kemiallisen kuparipinnoitusprosessin suorittamiseen voidaan käyttää monia erilaisia ratkaisuja, mutta kussakin yksittäistapauksessa tarvitaan vähimmäislaitteet ja reagenssit. Kaikki muovi- tai lasiastiat voivat toimia galvaanisena kylpyammeena. Elektrolyytti valmistetaan puhtaasta vedestä ja kuparisulfaatista. Tarvitset myös rikkihappoa (akunestettä), soodaa, kuparituotteiden viimeistelyä (putket, renkaat, koskettimet) ja hiomakangasta kankaalla.
Kemiallisen kuparipinnoitusliuos sisältää kaksiarvoisen kuparin (kuparisulfaatin) suolaa, kompleksinmuodostaja, pelkistävä aine (formaliini), kiihdyttävät ja stabiloivat lisäaineet, natriumhydroksidit pH: n säätämiseksi. Kuparipinnoitus lisääntyy lämpötilan noustessa ja joidenkin lisäaineiden (natriumkarbonaatti, pyridiini) lisäämisen myötä.
Prosessitekniikka
Jotta kuparipinnoitus voidaan suorittaa loppuun, sinun on ladattava osa liuokseen jonkin aikaa. Kuparipinnoitusprosessissa sinun on seurattava liuoksen lämpötilaa, sen pitoisuutta, happamuutta. Sekoita liuosta hieman, älä päästä muiden metalliesineiden lähelle kuparipinnoitettuja esineitä lukuun ottamatta.
Johtopäätös
Kotityöntekijöiden monien harrastusten joukossa kuparipinnoitus erottuu siitä, että se on kemiallinen prosessi. Se johtuu työkappaleen materiaaliominaisuuksien muuttamisesta. Muutokset värissä, sähkönjohtavuudessa, korroosionkestävyydessä ja monissa muissa. Kemian perusteiden ymmärtäminen on välttämätöntä. Mutta tulos on sen arvoista. Täysin erilainen tuote näkyy mestarin käsissä.
