Tikslioje gamyboje ir paviršių inžinerijoje platinos (Pt) dangos atlieka svarbų vaidmenį kosmoso, vandenilio kuro elementų, elektronikos ir cheminės katalizės srityse dėl savo išskirtinio katalizinio aktyvumo, atsparumo korozijai ir laidumo. Kaip specializuotas platininių dangų gamintojas pripažįstame, kad dengimo proceso pasirinkimas tiesiogiai nulemia gaminio našumą, kainą ir tarnavimo laiką.
Šiuo metu pagrindiniai platinos dangos paruošimo metodai skirstomi į tris kategorijas: dengimas teptuku, galvanizavimas ir fizinis nusodinimas iš garų (PVD). Šie metodai labai skiriasi principais, nusodinimo greičiu, storio kontrole ir taikomais scenarijais. Šiame straipsnyje, remiantis atitinkamais tyrimais ir pramonės duomenimis, objektyviai aprašomos kiekvieno proceso savybės, pranašumai ir apribojimai.
●Padengimas teptuku●
Dengimas teptuku yra tradicinis šlapias procesas, kurio metu skystis arba pasta, kurio sudėtyje yra platinos, yra rankiniu būdu tepamas tiesiai ant pagrindo paviršiaus. Operatoriai naudoja šepetėlius arba purškiamus aplikatorius, kad iš anksto -paruoštą platinos suspensiją ar tirpalą nusodintų ant tikslinių sričių, po to džiovinama ir termiškai apdorojama, kad sukietėtų ir sukeptų.
Savybės ir privalumai:
Paprastumas ir lankstumas: reikia minimalių investicijų į įrangą,{0}}be sudėtingų maitinimo šaltinių ar vakuuminių sistemų. Puikiai-tinka vieno-gabalo ar mažų{4}}partijų gamybai ir leidžia „taškas-į-tašką“ padengti didelius ruošinius arba tam tikras lokalizuotas vietas.
Storio kontrolė: paprastai gaunami palyginti ploni platinos sluoksniai, kurių storis nustatomas pagal suspensijos koncentraciją ir šepečių valymo kartų skaičių; vienodumui įtakos turi operatoriaus technika.
Apribojimai:
Sukibimas ir kokybė: Sukibimas ant lygaus pagrindo yra silpnesnis nei tas, kuris pasiekiamas naudojant PVD arba galvanizavimą. Dėl dangos plonumo ir galimo poringumo atsparumas korozijai ir ilgalaikis stabilumas yra santykinai prastesni.
Aukštos-temperatūros sukepinimo reikalavimai: paprastai reikia termiškai apdoroti aukštoje{1}}temperatūroje, kad būtų pašalintos organinės medžiagos ir būtų pasiektas metalizavimas, todėl jis netinkamas temperatūrai -jautriems substratams, pvz., tam tikriems polimerams.
●Galnifikavimas●
Galvanizuojant naudojami elektrolitiniai principai{0}}pagal nuolatinę srovę, platinos metalo jonai elektrolite (pvz., chloroplatinos rūgšties, P-druskos arba Q-druskos sistemose) redukuojami ir nusėda ant katodo (ruošinio) paviršiaus. Tai viena brandžiausių tauriųjų metalų dengimo technologijų pramonėje.
Savybės ir privalumai:
Puiki metimo galia: galvanizavimas gali sudaryti vienodą sudėtingų -formų ruošinių (tokių kaip sriegiai, gilios skylės ir vamzdžių vidus) padengimą ir veiksmingai užpildo mikroskopinį pagrindo paviršiaus šiurkštumą.
Storosios plėvelės paruošimas: pailginus dengimo laiką arba naudojant specialias vonios sistemas (pvz., galvanizuojant išlydytą druską), galima lengvai susidaryti tankias kelių dešimčių ar net šimtų mikrometrų platinos nuosėdas. Pavyzdžiui, Q-druskos arba P-druskos sistemos sukuria didelio-grynumo storus platinos sluoksnius, tinkamus aukštos-temperatūros difuzijos procesams.
Apribojimai:
Aplinkos ir saugos našta: elektrolituose dažnai yra cianidų, amoniako arba stiprių rūgščių, o proceso metu susidaro nuotekos, kuriose yra sunkiųjų metalų, todėl aplinkos valymo išlaidos yra didelės.
Pagrindo laidumo reikalavimas: taikomas tik laidžiam pagrindui. Nemetalinius pagrindus reikia iš anksto apdoroti beelektriniu būdu arba metalizuoti.
Bendro nusėdimo priemaišų rizika: naudojant aukštą{1}}temperatūrą, nuosėdose patekusios priemaišos, pvz., chloras, siera ar fosforas, gali sukelti tuštumų ar išsisluoksniavimo, kai naudojama aukštesnėje{2}}temperatūroje.
●Fizikinis nusodinimas iš garų (PVD)●
PVD yra vakuumu{0}}pagrįsta technika, kuri fiziškai išgarina kietą platinos taikinį į atomus arba jonus (pvz., naudojant magnetroninį dulkinimą arba elektronų -spindulį) ir nusodina juos ant pagrindo paviršiaus, kad susidarytų plona plėvelė.
Savybės ir privalumai:
Didelis medžiagų panaudojimas ir grynumas: įgalina atominio{0}}nusėdimo lygio kontrolę, sukuriant tankias išskirtinai didelio grynumo platinos plėveles. Naudojant kuro elementus, PVD gali pasiekti lygiavertį našumą su 20 nm dangos storiu, palyginti su 200 nm naudojant įprastą galvanizavimą, todėl galima sutaupyti iki 90 % platinos sunaudojimo.
Puikus sukibimas: didelės-energijos platinos dalelės bombarduoja pagrindo paviršių nusodinimo metu, todėl metalurginis sukibimas{1}}sukibimas yra daug pranašesnis už šlapio dengimo metodus.
Platus pritaikymas: praktiškai neribojamas pagal pagrindo tipą (metalai, keramika ir net kai kuriems temperatūroms -toleruojantiems plastikams) ir palengvina kelių sluoksnių sudėtines dangas (pvz., Pt-Al).
Apribojimai:
Įranga ir sąnaudų barjeras: reikia didelio vakuumo aplinkos ir sudėtingos plazmos{0}generavimo įrangos, o kapitalo ir priežiūros sąnaudos žymiai didesnės, palyginti su kitais procesais.
Matymo efekto-linija: nusėdusios dalelės keliauja tiesiomis linijomis, sukeldamos šešėlių efektus. Vienodai padengti sudėtingas-formos dalis su giliomis skylėmis arba įdubusiais paviršiais yra sudėtinga, todėl dažnai reikia sudėtingų ruošinio manipuliavimo įtaisų.
Pasirinkimo rekomendacijos
„Geriausio“ dengimo proceso nėra{0}}tik tinkamiausias sprendimas. Rekomenduojame įvertinti pagal šiuos matmenis:
►Funkciškai laidžioms, korozijai{0}}atsparioms storoms plėvelėms ir sudėtingų{1}formų ruošiniams: pirmenybę teikite galvanizavimui. Nepaisant didesnių aplinkosaugos reikalavimų laikymosi sąnaudų, jo puikią metimo galią ir storio kontrolę sunku pakeisti kitais procesais.
►Didelio{0}}tikslumo plonoms plėvelėms, itin-ploniems kataliziniams sluoksniams arba dideliems sukibimo ir grynumo reikalavimams: apsvarstykite PVD. Ypač didelės platinos{3}kainos aplinkoje, naudojant PVD sutaupoma daug medžiagų ir gali žymiai sumažinti medžiagų sąnaudas-.
►Vietiniam didelių ruošinių remontui, prototipų bandymams ar itin riboto biudžeto-preliminariam patvirtinimui: „Brush Coating“ siūlo neprilygstamą patogumą ir ekonomiškumo{1}}efektyvumą, nes tai yra mažos{2}}kainos įėjimo taškas norint įvertinti pagrindines platininės dangos našumą.
