Grafiet galvaniseren - Een complete gids

In de voortdurende ontwikkeling van de materiaalkunde is het onderzoek naar en de ontwikkeling en toepassing van nieuwe materialen altijd een belangrijke kracht geweest om de vooruitgang van verschillende industrieën te bevorderen. Galvanisch grafiet is een nieuw materiaal dat de unieke eigenschappen van grafiet combineert met de voordelen van galvanische technologie. Het heeft de afgelopen jaren op veel gebieden een groot toepassingspotentieel laten zien.

Kenmerken van grafiet en galvanische basis

Eigenschappen van grafiet

Grafiet is een kristallijne koolstof, koolstofatomen zijn gerangschikt in zeshoekige lagen en de lagen worden beïnvloed door zwakke van der Waals krachten. Door de unieke structuur heeft het een lage wrijvingscoëfficiënt, een goede smering en wordt het vaak gebruikt als mechanisch smeermiddel om wrijving en slijtage van onderdelen te verminderen. Omdat de koolstofatomen in de laag geconjugeerde π-bindingen hebben, kunnen de elektronen vrij bewegen. Het elektrische geleidingsvermogen is dus goed en het wordt meestal gebruikt als elektrodemateriaal in de elektronica. Bovendien heeft het een hoge thermische stabiliteit, hoge thermische geleidbaarheid en kun je het gebruiken voor warmteafvoer. Chemische stabiliteit, corrosiebestendigheid, je kunt het gebruiken in een omgeving met chemische corrosie.

Principe van galvaniseren

Galvaniseren is de technologie van het afzetten van materialen op een vast oppervlak door middel van elektrochemie. Op basis van de reactie in de elektrolytische cel wordt het te plateren substraat (zoals grafiet) ondergedompeld in de plateeroplossing die gecoate metaalionen bevat. En gebruik het gecoate metaal of de inerte elektrode als anode. Na het aanbrengen van gelijkspanning bewegen de metaalionen in de galvanische oplossing naar de kathode onder invloed van een elektrisch veld. De elektronen worden gereduceerd tot metaalatomen en er wordt een uniforme en dichte coating op het substraatoppervlak aangebracht. Door de stroomdichtheid, de plateertijd, de temperatuur en andere parameters, de dikte te regelen, kunt u de kwaliteit en de prestaties van de coating nauwkeurig regelen. coating.

Het galvaniseren van grafiet

Grafiet voorbehandeling

Vóór het galvaniseren is de voorbehandeling van grafiet essentieel. Reinig allereerst het grafietoppervlak om het oppervlak te ontdoen van olie, stof en andere onzuiverheden. Je kunt ultrasoon reinigen, chemisch reinigen en andere methoden gebruiken. Ultrasoon reinigen met organische oplosmiddelen (zoals aceton) kan bijvoorbeeld organische verontreinigingen effectief van het grafietoppervlak verwijderen.

Gevolgd door een groveringsbehandeling, met als doel de ruwheid van het grafietoppervlak te verhogen en de bindingskracht tussen de coating en het substraat te verbeteren. Je kunt dit bereiken door chemische corrosie of fysiek slijpen. Zoals het gebruik van een geschikte concentratie zuuroplossing om het gedurende korte tijd te corroderen. Zodat het oppervlak een microscopisch ruwe structuur vormt, die een betere hechtingsbasis vormt voor de daaropvolgende galvanisatie.

Selectie van galvanische processen

Er zijn verschillende gangbare galvaniseerprocessen. Voor gegalvaniseerd grafiet moet je het juiste proces kiezen op basis van de specifieke behoeften. Bij het vernikkelingsproces bijvoorbeeld heeft de nikkellaag een goede hardheid, slijtvastheid en corrosiebestendigheid. Het is geschikt voor grafietproducten met een hoge oppervlaktehardheid en beschermende eigenschappen.

Het koperplateerproces heeft een uitstekende elektrische geleiding vanwege de koperen coating. Je kunt het vaak gebruiken in grafietelektroden en andere producten met speciale vereisten voor elektrische geleidbaarheid. Daarnaast zijn er galvaniserende edelmetalen (zoals goud, zilver) proces. Dit kan grafiet producten speciale elektrische eigenschappen en decoratieve, geschikt voor high-end elektronische componenten.

Optimalisatie van galvanische parameters

Galvanische parameters hebben een aanzienlijke invloed op de kwaliteit en prestaties van coatings. De stroomdichtheid is een van de belangrijkste parameters. Over het algemeen kan een lagere stroomdichtheid de coating fijn en uniform kristalliseren, maar de afzetsnelheid is laag. Een hogere stroomdichtheid kan de afzettingssnelheid versnellen, maar kan leiden tot een ruwe deklaag, dendritische kristallisatie of verkoling. Bij het galvaniseren van nikkel bijvoorbeeld, is de geschikte stroomdichtheid meestal 1-5A /dm2.

De plateertijd heeft een directe invloed op de laagdikte. En je moet de plateertijd nauwkeurig berekenen op basis van de vereiste laagdikte. Temperatuur kan niet worden genegeerd, de juiste temperatuur kan de diffusiesnelheid van ionen verbeteren, de kwaliteit van de coating verbeteren. De algemene temperatuurregeling van de galvaniseeroplossing ligt tussen 20-60 °C.

Prestatiekenmerken van gegalvaniseerd grafiet

Coatingkwaliteit

De bekledingskwaliteit van gegalvaniseerd grafiet is uitstekend, en de bekleding wordt stevig gecombineerd met de grafietmatrix en valt er niet gemakkelijk af. Door een redelijke voorbehandeling en controle van het galvanische proces kan een uniforme en dichte deklaag worden verkregen. Met de juiste voorbehandeling en geoptimaliseerde galvanische parameters kan de nikkelcoating bijvoorbeeld stevig worden gebonden aan de grafietmatrix. En de coating blijft intact na buigen, slijtage en andere tests.

De uniformiteit van de laagdikte is goed en kan nauwkeurig worden geregeld binnen het vereiste bereik. Het voldoet aan de eisen van verschillende toepassingsscenario's voor de dikte van de coating. Tegelijkertijd is het coatingoppervlak glad, wat de kwaliteit van het uiterlijk en de prestaties van producten effectief kan verbeteren.

Uitgebreide eigenschappen van materialen

Gegalvaniseerd grafiet integreert de voordelen van grafiet en gecoat metaal.

Mechanische eigenschappen

Deze zijn aanzienlijk verbeterd. Als we vernikkeld grafiet als voorbeeld nemen, wordt de oorspronkelijke taaiheid van grafiet gecombineerd met de hardheid van vernikkeling. Zo heeft het een betere slijtvastheid en slagvastheid met behoud van een zekere flexibiliteit. En je kunt het gebruiken om mechanische afdichtingen te maken.

Elektrische eigenschappen

Afhankelijk van het gecoate metaal kan het een betere elektrische geleiding of speciale elektrische eigenschappen hebben. Zo wordt de elektrische geleidbaarheid van verkoperd grafiet verder verbeterd. Het is geschikt voor de productie van hoogwaardige elektroden en elektronische connectoren.

Chemische stabiliteit

De coating kan de grafietmatrix effectief beschermen en de corrosieweerstand in zware chemische omgevingen verbeteren. En dit breidt het toepassingsgebied uit.

Toepassing van gegalvaniseerd grafiet

Elektronisch veld

Met zijn goede elektrische geleidbaarheid en chemische stabiliteit fungeert het als elektrodemateriaal in geïntegreerde schakelingen. Zoals verzilverde grafietelektroden voor high-end chipverbindingen om een stabiele overdracht van elektronische signalen te garanderen en de chipprestaties te verbeteren. Tegelijkertijd kun je er door de uitstekende thermische geleidbaarheid en eenvoudige verwerking een koellichaam van maken. Het is efficiënt voor computer-CPU, processor van mobiele telefoons en andere apparatuur om warmte af te voeren, oververhitting te voorkomen en de efficiëntie te verlagen.

Energieveld

In lithium-ion-accu's kan vernikkeld grafiet als negatief elektrodemateriaal de compatibiliteit met de elektrolyt verbeteren. En de polarisatie van de batterij verminderen, de energiedichtheid, laad- en ontlaadprestaties en levensduur verbeteren. In brandstofcellen, bipolaire platen gemaakt ervan gebruiken hun geleidbaarheid en corrosiebestendigheid om de prestaties en stabiliteit van de batterij te verbeteren. En het helpt ook bij een efficiënte energieomzetting.

Mechanisch gebied

Je kunt vaak de vernikkelde of verchroomde grafiet afdichtingsring bij de productie van mechanische afdichtingen. Het combineert de zelfsmering van grafiet met de slijtvastheid van een metalen coating. En het kan effectief media lekkage voorkomen in ruwe omgevingen zoals hoge snelheid, hoge temperatuur en hoge druk. En je kunt het op grote schaal gebruiken in pompen, compressoren en andere apparatuur in de petrochemie, ruimtevaart en andere industrieën. Daarnaast kun je het ook gebruiken voor de productie van componenten zoals lagers en tandwielen. Om wrijvingsverliezen te verminderen en de efficiëntie van mechanische systemen te verbeteren.

Conclusie

Galvanisch grafiet integreert de kenmerken van grafiet en galvanisatietechnologie. Door fijne voorbehandeling, proces- en parameteroptimalisatie kunt u producten van hoge kwaliteit verkrijgen. Het heeft uitstekende prestaties en wordt veel gebruikt in elektronica, energie, machines en andere industrieën. En er wordt verwacht dat het in de toekomst meer waarde zal creëren met de ontwikkeling van technologie.