Ηλεκτρολυτικός γραφίτης - Ένας πλήρης οδηγός

Στη συνεχή ανάπτυξη της επιστήμης των υλικών, η έρευνα, η ανάπτυξη και η εφαρμογή νέων υλικών αποτελούσε πάντοτε βασική δύναμη για την προώθηση της προόδου διαφόρων βιομηχανιών. Ο ηλεκτρολυτικός γραφίτης, ως ένα νέο υλικό που συνδυάζει τις μοναδικές ιδιότητες του γραφίτη με τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Έχει επιδείξει μεγάλες δυνατότητες εφαρμογής σε πολλούς τομείς τα τελευταία χρόνια.

Χαρακτηριστικά του γραφίτη και βάση ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης

Χαρακτηριστικά του γραφίτη

Ο γραφίτης είναι ένας κρυσταλλικός άνθρακας, τα άτομα άνθρακα είναι διατεταγμένα σε εξαγωνικά στρώματα και τα στρώματα επηρεάζονται από ασθενείς δυνάμεις van der Waals. Η μοναδική δομή του τον καθιστά χαμηλό συντελεστή τριβής, καλή λιπαντικότητα, χρησιμοποιείται συχνά ως μηχανικό λιπαντικό, μειώνοντας την τριβή και τη φθορά των εξαρτημάτων. Επειδή τα άτομα άνθρακα στο στρώμα έχουν συζευγμένους δεσμούς π, τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινούνται ελεύθερα. Έτσι, η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι καλή και χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον ως υλικό ηλεκτροδίων στον ηλεκτρονικό τομέα. Επιπλέον, έχει υψηλή θερμική σταθερότητα, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για την απαγωγή θερμότητας. Χημική σταθερότητα, αντοχή στη διάβρωση, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε σε περιβάλλον χημικής διάβρωσης.

Αρχή της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης

Η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση είναι η τεχνολογία της εναπόθεσης υλικών σε μια στερεή επιφάνεια με ηλεκτροχημεία. Με βάση την αντίδραση στην ηλεκτρολυτική κυψέλη, το υπόστρωμα προς επιμετάλλωση (όπως ο γραφίτης) βυθίζεται στο διάλυμα επιμετάλλωσης που περιέχει επικαλυμμένα μεταλλικά ιόντα. Και χρησιμοποιείται το επικαλυμμένο μέταλλο ή το αδρανές ηλεκτρόδιο ως άνοδος. Μετά την εφαρμογή τάσης συνεχούς ρεύματος, τα ιόντα μετάλλων στο διάλυμα ηλεκτρολυτικής επίστρωσης μετακινούνται προς την κάθοδο υπό τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου. Και τα ηλεκτρόνια ανάγονται σε άτομα μετάλλου και στην επιφάνεια του υποστρώματος εναποτίθεται ομοιόμορφη και πυκνή επίστρωση. Ελέγχοντας την πυκνότητα ρεύματος, το χρόνο επιμετάλλωσης, τη θερμοκρασία και άλλες παραμέτρους, το πάχος, μπορείτε να ρυθμίσετε με ακρίβεια την ποιότητα και την απόδοση του επίστρωση.

Η διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης γραφίτη

Προεπεξεργασία γραφίτη

Πριν από την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, η προεπεξεργασία του γραφίτη είναι απαραίτητη. Πρώτα απ' όλα, καθαρίστε την επιφάνεια του γραφίτη για να αφαιρέσετε την επιφάνεια από λάδι, σκόνη και άλλες ακαθαρσίες. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον καθαρισμό με υπερήχους, τον χημικό καθαρισμό και άλλες μεθόδους. Για παράδειγμα, ο καθαρισμός με υπερήχους με οργανικούς διαλύτες (όπως η ακετόνη) μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά τους οργανικούς ρύπους από την επιφάνεια του γραφίτη.

Ακολουθεί επεξεργασία χονδρότητας, με σκοπό να αυξηθεί η τραχύτητα της επιφάνειας του γραφίτη και να βελτιωθεί η δύναμη σύνδεσης μεταξύ της επικάλυψης και του υποστρώματος. Αυτό μπορείτε να το επιτύχετε με χημική διάβρωση ή φυσική λείανση. Όπως η χρήση κατάλληλης συγκέντρωσης διαλύματος οξέος για να το διαβρώσετε για μικρό χρονικό διάστημα. Έτσι ώστε η επιφάνεια να σχηματίσει μια μικροσκοπική τραχιά δομή, η οποία παρέχει μια καλύτερη βάση πρόσφυσης για την επακόλουθη ηλεκτρολυτική επίστρωση.

Επιλογή διαδικασίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης

Υπάρχουν διάφορες κοινές διαδικασίες ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Για τον ηλεκτρολυτικό γραφίτη, θα πρέπει να επιλέξετε την κατάλληλη διαδικασία ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες. Για παράδειγμα, στη διαδικασία επιμετάλλωσης νικελίου, η επίστρωση νικελίου έχει καλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση. Είναι κατάλληλη για προϊόντα γραφίτη με υψηλή επιφανειακή σκληρότητα και προστατευτικές ιδιότητες.

Η διαδικασία επιμετάλλωσης χαλκού έχει εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα λόγω της επίστρωση χαλκού. Μπορείτε συχνά να το χρησιμοποιήσετε σε ηλεκτρόδια γραφίτη και άλλα προϊόντα με ειδικές απαιτήσεις ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Επιπλέον, υπάρχει διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης πολύτιμων μετάλλων (όπως χρυσός, άργυρος). Αυτό μπορεί να δώσει στα προϊόντα γραφίτη ειδικές ηλεκτρικές ιδιότητες και διακοσμητικά, κατάλληλα για ηλεκτρονικά εξαρτήματα υψηλής ποιότητας.

Βελτιστοποίηση παραμέτρων ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης

Οι παράμετροι της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης έχουν σημαντική επίδραση στην ποιότητα και την απόδοση της επικάλυψης. Η πυκνότητα ρεύματος είναι μία από τις βασικές παραμέτρους. Σε γενικές γραμμές, η χαμηλότερη πυκνότητα ρεύματος μπορεί να κάνει την επίστρωση να κρυσταλλωθεί λεπτή και ομοιόμορφη, αλλά η ταχύτητα εναπόθεσης είναι αργή. Η υψηλότερη πυκνότητα ρεύματος μπορεί να επιταχύνει την ταχύτητα εναπόθεσης, αλλά μπορεί να οδηγήσει σε τραχιά επίστρωση, δενδριτική κρυστάλλωση ή απανθράκωση. Για παράδειγμα, κατά την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση νικελίου, το κατάλληλο εύρος πυκνότητας ρεύματος είναι συνήθως 1-5A /dm2.

Ο χρόνος επιμετάλλωσης επηρεάζει άμεσα το πάχος της επικάλυψης. Και θα πρέπει να υπολογίσετε τον χρόνο επιμετάλλωσης με ακρίβεια σύμφωνα με το απαιτούμενο πάχος επίστρωσης. Η θερμοκρασία δεν μπορεί να αγνοηθεί, η κατάλληλη θερμοκρασία μπορεί να βελτιώσει τον ρυθμό διάχυσης των ιόντων, να βελτιώσει την ποιότητα της επικάλυψης. Ο γενικός έλεγχος της θερμοκρασίας του διαλύματος ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης κυμαίνεται μεταξύ 20-60 °C.

Χαρακτηριστικά απόδοσης ηλεκτρολυτικού γραφίτη

Ποιότητα επικάλυψης

Η ποιότητα της επικάλυψης του ηλεκτρολυτικού γραφίτη είναι εξαιρετική και η επικάλυψη συνδυάζεται σταθερά με τη μήτρα γραφίτη και δεν είναι εύκολο να πέσει. Μέσω λογικής προεπεξεργασίας και ελέγχου της διαδικασίας επιμετάλλωσης, μπορεί να επιτευχθεί ομοιόμορφη και πυκνή επικάλυψη. Για παράδειγμα, με κατάλληλη επεξεργασία χονδρόκοκκων και βελτιστοποιημένες παραμέτρους ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, η επικάλυψη νικελίου μπορεί να συνδεθεί στενά με τη μήτρα γραφίτη. Και η επίστρωση παραμένει ανέπαφη μετά από κάμψη, φθορά και άλλες δοκιμές.

Η ομοιομορφία του πάχους της επικάλυψης είναι καλή, η οποία μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια εντός του απαιτούμενου εύρους. Ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις των διαφόρων σεναρίων εφαρμογής για το πάχος της επικάλυψης. Ταυτόχρονα, η επιφάνεια της επικάλυψης είναι λεία, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ποιότητα εμφάνισης και την απόδοση των προϊόντων.

Ολοκληρωμένες ιδιότητες των υλικών

Ο ηλεκτρολυτικός γραφίτης ενσωματώνει τα πλεονεκτήματα του γραφίτη και του επικαλυμμένου μετάλλου.

Μηχανικές ιδιότητες

Αυτά έχουν βελτιωθεί σημαντικά. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον επινικελωμένο γραφίτη, η αρχική ανθεκτικότητα του γραφίτη συνδυάζεται με τη σκληρότητα της επινικέλωσης. Έτσι, έχει καλύτερη αντοχή στη φθορά και στην κρούση, διατηρώντας παράλληλα μια ορισμένη ευκαμψία. Και μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για την κατασκευή μηχανικών παρεμβυσμάτων.

Ηλεκτρικές ιδιότητες

Μπορεί να έχει καλύτερη ηλεκτρική αγωγιμότητα ή ειδικές ηλεκτρικές ιδιότητες ανάλογα με το μέταλλο που έχει επικαλυφθεί. Όπως η ηλεκτρική αγωγιμότητα του χάλκινου επιχαλκωμένου γραφίτη ενισχύεται περαιτέρω. Είναι κατάλληλο για την κατασκευή ηλεκτροδίων υψηλής απόδοσης και ηλεκτρονικών συνδέσμων.

Χημική σταθερότητα

Η επίστρωση μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά τη μήτρα γραφίτη, να βελτιώσει την αντοχή της στη διάβρωση σε σκληρά χημικά περιβάλλοντα. Και αυτό διευρύνει το εύρος των εφαρμογών της.

Εφαρμογή ηλεκτρολυτικού γραφίτη

Ηλεκτρονικός τομέας

Με καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και χημική σταθερότητα, λειτουργεί ως υλικό ηλεκτροδίων σε ολοκληρωμένα κυκλώματα. Όπως τα ηλεκτρόδια γραφίτη με επάργυρο για συνδέσεις τσιπ υψηλών προδιαγραφών, ώστε να διασφαλίζεται η σταθερή μετάδοση ηλεκτρονικών σημάτων και να βελτιώνεται η απόδοση του τσιπ. Ταυτόχρονα, λόγω της εξαιρετικής θερμικής αγωγιμότητάς του και της εύκολης επεξεργασίας του, μπορείτε να το μετατρέψετε σε ψύκτρα. Είναι αποτελεσματικό για τη CPU υπολογιστή, τον επεξεργαστή κινητού τηλεφώνου και άλλο εξοπλισμό για την απαγωγή θερμότητας, την αποφυγή υπερθέρμανσης και τη μείωση της απόδοσης.

Πεδίο ενέργειας

Στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, ο επινικελωμένος γραφίτης ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου μπορεί να βελτιώσει τη συμβατότητα με τον ηλεκτρολύτη. Και να μειώσει την πόλωση της μπαταρίας, να βελτιώσει την ενεργειακή πυκνότητα, την απόδοση φόρτισης και εκφόρτισης και τη διάρκεια ζωής του κύκλου. Στις κυψέλες καυσίμου, διπολικές πλάκες από αυτό χρησιμοποιούν την αγωγιμότητα και την αντοχή του στη διάβρωση για να βελτιώσουν την απόδοση και τη σταθερότητα της μπαταρίας. Και βοηθά επίσης στην αποτελεσματική μετατροπή της ενέργειας.

Μηχανολογικός τομέας

Συχνά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα επινικελωμένα ή επιχρωμιωμένα δακτύλιος στεγανοποίησης γραφίτη στην κατασκευή μηχανικών στεγανοποιήσεων. Συνδυάζει την αυτολίπανση του γραφίτη και την αντοχή στη φθορά της μεταλλικής επικάλυψης. Και μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τη διαρροή μέσων σε σκληρά περιβάλλοντα, όπως υψηλές ταχύτητες, υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις. Και μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε ευρέως σε αντλίες, συμπιεστές και άλλο εξοπλισμό στην πετροχημική, την αεροδιαστημική και άλλες βιομηχανίες. Επιπλέον, μπορείτε επίσης να το χρησιμοποιήσετε για την κατασκευή εξαρτημάτων όπως ρουλεμάν και γρανάζια. Για τη μείωση των απωλειών τριβής και τη βελτίωση της απόδοσης των μηχανικών συστημάτων.

Συμπέρασμα

Ο γραφίτης ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης ενσωματώνει τα χαρακτηριστικά του γραφίτη και της τεχνολογίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Μέσω της λεπτής προεπεξεργασίας, της βελτιστοποίησης της διαδικασίας και των παραμέτρων, μπορείτε να αποκτήσετε προϊόντα υψηλής ποιότητας. Έχει εξαιρετική απόδοση και χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρονική, την ενέργεια, τα μηχανήματα και άλλες βιομηχανίες. Και αναμένεται να δημιουργήσει μεγαλύτερη αξία στο μέλλον με την ανάπτυξη της τεχνολογίας.