Kakve negativne učinke miješa velike brzine na stabilnost otopine za oblaganje?

Negativni utjecaj miješanja velike brzine na stabilnost kemijske otopine nikl-fosfornih obloga uglavnom dolazi iz više mehanizama kao što su fizička sila smicanja, umetanje plina, toplinski učinak i smetnje sučelja, što može dovesti do razgradnje otopine za ploče, neravnoteže komponenti ili pokvarenih uziva {2}..
I . Fizička sila smicanja uništava kemijsku ravnotežu otopine za oplatu
1. raspadanje složene ionske strukture
Mehanizam: Nikl ioni u otopini za oblaganje uglavnom postoje u složenom obliku (poput Ni²⁺-edta, ni²⁺oslovka -olična kiselina kompleksa) . jaka smična sila generirana miješanjem velike brzine može uništiti koordinacijsku vezu između kompleksnog agensa i nikla, oslobađajući Ni²⁺ {4}.
Posljedice:
Koncentracija slobodnog ni ²⁺ raste i lako je kombinirati s OH⁻ -om kako bi se stvorio NI (OH) ₂ oborine (značajnije u alkalnim uvjetima), što rezultira zamućenjem otopine za oplatu i smanjenjem učinkovitog sadržaja nikla .}
Ubrzava spontano raspadanje otopine za oblaganje, posebno pod visokom temperaturom (kao što je iznad 85 stupnjeva) ili visoki pH (poput pH ＞ 5 . 5), brzina raspadanja može se povećati za 3 ~ 5 puta.
2. Disperzija čvrste čestice pogoršava sudare
Mehanizam: Ako postoje nepotpuno otopljene krute čestice (poput kristala nikla soli, čestica nečistoće) u otopini za oblaganje, miješanje velike brzine povećat će frekvenciju sudara između čestica i između čestica i zida spremnika .}
Posljedice:
Površina čestica može postati katalitičko aktivno mjesto za raspadanje otopine za oblaganje, pokrećući lančanu reakciju (slično kao "efekt sjemena") .
Za kompozitne otopine za oplatu pomoću nano-additiva (poput nano-diamondova, sic čestica), šišanje velike brzine može uništiti disperzijsku stabilnost nano-čestice, što rezultira aglomeracijom i sedimentacijom .
2. sporedne reakcije uzrokovane unosom plina
1. Redox sredstvo za kisik
Mehanizam: Kad je mehanička brzina miješanja previsoka, zrak se lako unosi u otopinu za oblaganje kako bi se stvorio sitne mjehuriće, a kisik će reagirati sa redukcijskim agensom (hipofosfit, h₂po₂⁻) da bi prošao reakciju oksidacije:
O₂ + 2 h₂po₂⁻ → 2hpo₃²⁻ + 2 h⁺
Posljedice:
Hipofosfit se konzumira neučinkovito, a efikasnost taloženja otopine za oplatu smanjuje se (e . g ., brzina taloženja pada s 15 µm/h na 8 µm/h) .
Generirani hipofosfit (HPO₃²⁻) može se akumulirati i formirati blago topljive soli (poput NIHPO₃・ 6H₂O) s ionima nikla, uzrokujući zamućenost u otopini za oplatu .
2. zadržavanje vodika i nekontrolirano pjevanje
Mehanizam: vodik (h₂) nastao reakcijom kemijskog obloga treba se isprazniti u vremenu miješanjem, ali miješanje velike brzine može pročistiti mjehuriće i stabilno ih raspršiti u otopini za oblaganje kako bi se stvorio stabilni sloj pjene .
Posljedice:
Pjena koja pokriva površinu tekućine ometa raspršivanje topline, uzrokujući porast lokalnog temperature (temperaturna razlika može doseći 5 ~ 8 stupnjeva), ubrzavajući raspadanje otopine za ploče .
Prskanje kapljica generiranih kada pjena može uzrokovati gubitak komponenti otopine za oplatu (poput nikloh soli koja se pridržava zida spremnika) i zagađivati ​​opremu .
Iii . toplinski učinak i nekontrolirana temperatura obloge
1. Provod topline miješajući opremu
Mehanizam: Mehanička toplina trenja nastala brzim miješanjem motora ili cirkulirajućih pumpi može se provesti u otopinu za oblaganje kroz brtve osovine i zidove spremnika, posebno u ljeti ili u radionicama bez rashladnih sustava, temperatura otopine za oplatu može se pasivno povećati za 2 ~ 5 stupnjeva .
Posljedice:
When the temperature exceeds the process upper limit (such as >95 stupnjeva), brzina toplinskog raspadanja hipofosfita eksponencijalno se povećava, stvarajući fosfate i elementarni fosfor, uzrokujući da otopina ploče ne uspije .
Temperatura neravnomjernosti raste (poput temperature na dnu spremnika je 3 ~ 4 stupnja veća od tekuće površine), uzrokujući lokalno pregrijavanje i raspadanje .
2. "Kratki spoj" učinak neravne raspodjele topline
Mehanizam: Prekomjerna turbulencija može uzrokovati da se otopina za oblaganje brzo cirkulira u blizini vesla za miješanje, formirajući "toplinski kratki spoj", dok se temperaturni mrtvi uglovi pojavljuju u uglovima daleko od područja miješanja .
Posljedice:
Brzina taloženja u površini mrtvog kuta smanjuje se zbog niske temperature, dok se površina visoke brzine protoka lako raspada zbog pregrijavanja, a ukupna stabilnost se pogoršava .
Iv . smetnje sučelja i razgradnju kvalitete premaza
1. Uništavanje tekućeg filma na površini radnog komada
Mehanizam: miješanje velike brzine čini stajaći sloj otopine za oplatu na površini radnog dijela tanji, uništavajući proces normalne dinamike taloženja (poput staze difuzije Ni²⁺ do katalitičkog aktivnog mjesta je poremećeno) .
Posljedice:
Stopa taloženja premaza je nestabilna, a dolazi do lokalnog odstupanja istjecanja ili debljine (kao što je razlika debljine između različitih dijelova istog radnog komada veća od 20%) .
Mjehurići vodika lakše se adsorbiraju na površini radnog komada pod utjecajem brzih protoka tekućine, tvoreći rupice ili oštećenja pitting .
2. Deaktivacija katalitičkih aktivnih mjesta
Mehanizam: Za katalitičke površine aktivirane plemenitim metalima kao što su paladij, brzi protok tekućine može fizički oprati adsorbirane čestice katalizatora ili uništiti elektroničko stanje katalitičkog aktivnog središta .
Posljedice:
Početak kemijskog obloga odgađa se ili čak ne može položiti, posebno u procesu tankog premaza (poput<5 μm).
V . tipični slučajevi i odgovori u stvarnoj proizvodnji
Negativni učinci Fenomenonski nenormalni indeks otkrivanja rješenja
Turbid precipitation of plating solution Green flocculent precipitation (Ni (OH)₂) appears at the bottom of the tank Nickel ion concentration drops sharply, pH value fluctuation>± 0,3 Smanjite brzinu miješanja i dodajte složeno sredstvo
Abnormal increase in foam The thickness of the foam layer on the liquid surface is>5 cm, milky white Phosphite concentration rises>Prekidač od 5 g/L na miješanje dušika i dodajte sredstvo
The pinhole rate of the coating increases sharply Holes with a diameter of>50 μm are observed under a microscope Hydrogen evolution rate>20% teorijske vrijednosti Smanjite brzinu miješanja i optimizirajte metodu visenja radnog komada
Brzina taloženja smanjuje pad debljine premaza s 120 µm na 60 µm u roku od 8 sati, brzina potrošnje hipofosfita je<50% of the theoretical value Detect dissolved oxygen content and adjust the immersion depth of the stirring paddle
Zaključak
Uništavanje stabilnosti otopine za oblaganje velikim brzinama posljedica je sinergističkog učinka više faktora . Osnovni rizik leži u kršenju kemijske ravnoteže (složeno raspadanje, nuspojava oksidacije) i fizička bilanca (toplina / prijenosna brzina, a kao što je potrebno, u stvarnom proizvodnji, u stvarnom je granici, IT-a, odreći se u stvarnom granici, u stvarnom granici, u stvarnom granici, u stvarnom granici, IT je ograničen na gornju granicu. Točka mutacije mutacije), i daju prioritet u miješanje oblika niskog ropstva (poput miješanja zraka, miješanja pulsa) ili strategije kontrole particije kako bi se izbjegla prekomjerna turbulencija, a istovremeno osigurala uniformnost . za visoko osjetljiva rješenja za oblikovanje (poput visokog fosfora, nisko-tempacije, trebala bi biti nižeg temperature), pomicanja, miješanja, pomica Učinkovitost u zamjenu za stabilnost .