آبکاری الکتریکی با اعمال جریان برق (الکتروپلیتینگ/ الکترولیز)
الکتروپلیتینگ یا آبکاری الکتریکی، فرآیند پوشش دهی اجسام به کمک جریان برق است. این روش بر مبنای قوانین الکترولیز و الکتروشیمی صورت می گیرد.همانطور که از قبل می دانید الکترولیز یا برقکافت، استفاده از جریان الکتریکی برای انجام واکنش هایی است که به طور خود به خودی انجام نمی شوند. به عبارتی در فرآیندهای الکترولیز، یون های حل شده در محلول با اعمال جریان برق در جهت انجام واکنش مورد نظر تحریک می شوند.
اجزای اصلی در آبکاری الکتریکی
یک مجموعه آبکاری الکتریکی در واقع یک سلول الکتروشیمی است. بنابراین اجزای اصلی آن مانند سایر پیل های الکتروشیمیایی عبارت اند از:
در این روش جسمی که قرار است آبکاری شود، به قطب منفی منبع جریان متصل می شود. با این شیوه اتصال، جسم به کاتد تبدیل می شود و سطح آن محلی برای تجمع الکترو ن ها خواهد بود. پس کاتد در آبکاری الکتریکی جسم آبکاری شونده است.آندها در فرآیند آبکاری الکتریکی دو نقش اساسی دارند:
در آبکاری الکتریکی آندهای مورد استفاده می توانند از نوع مصرفی و یا غیر مصرفی باشند. آندهای مصرفی با انحلال در الکترولیت، بیشتر یون های فلزی مورد نیاز برای پوشش دهی را فراهم می کنند. بنابراین در این صورت، آند مصرفی باید از جنس فلز رسوبی تهیه شود.
باید دقت داشت که فقط فلزاتی که بتوانند از محلول های آبی نمک هایشان احیا شوند، می توانند به صورت پوشش بر سطح فلز دیگر رسوب کنند.در صورتی که از آندهای غیر مصرفی مانند سرب و یا کربن استفاده شود، میزان یون فلزی مورد نیاز برای پوشش دهی باید به طور مکرر با افزودن نمک های فلزی در حمام الکترولیتی تامین شود. البته این نوع آندها چندان در فرآیند آبکاری متداول نیستند.
رسوب یون های فلزی و ایجاد پوشش
همانطور که گفته شد، جسم مورد نظر در آبکاری الکتریکی به کاتد تبدیل می شود. بنابراین با اعمال جریان برق، سطح آن مرکزی برای تجمع بارهای منفی است. این امر موجب می شود تا یون های مثبت حل شده در محلول به سمت جسم جذب شوند و در نهایت بر سطح آن رسوب کنند. در نتیجه راسب شدن یون های فلزی بر سطح جسم، یک پوشش نازک فلزی بر سطح آن ایجاد می شود.