ขั้นตอนแรกคือการชุบสังกะสี:
คุณสมบัติ: สังกะสีค่อนข้างเสถียรในอากาศแห้งและไม่เปลี่ยนสีง่าย ในน้ำและบรรยากาศชื้น สังกะสีจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนหรือคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างออกไซด์หรือฟิล์มซิงค์คาร์บอเนตที่เป็นด่าง ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้สังกะสีเกิดการชุบและออกซิไดซ์ต่อไป และทำหน้าที่ปกป้อง สังกะสีไวต่อการกัดกร่อนมากในกรด ด่าง และซัลไฟด์ โดยทั่วไปแล้วการเคลือบสังกะสีจำเป็นต้องผ่านกระบวนการพาสซิเวชัน หลังจากพาสซิเวชันในกรดโครมิกหรือสารละลายโครเมตแล้ว ฟิล์มพาสซิเวชันที่เกิดขึ้นจะไม่ทำปฏิกิริยากับอากาศชื้นได้ง่าย และความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อนจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก สำหรับชิ้นส่วนสปริง ชิ้นส่วนผนังบาง (ความหนาของผนัง <0.5 ไมโครเมตร) และชิ้นส่วนเหล็กที่ต้องการความแข็งแรงเชิงกลสูง ต้องทำการกำจัดไฮโดรเจนออก ในขณะที่ชิ้นส่วนทองแดงและโลหะผสมทองแดงไม่จำเป็นต้องกำจัดไฮโดรเจน การชุบสังกะสีมีต้นทุนต่ำ กระบวนการผลิตสะดวก และได้ผลดี ศักยภาพมาตรฐานของสังกะสีค่อนข้างเป็นลบ ดังนั้นการชุบสังกะสีจึงเป็นการเคลือบแอโนดสำหรับโลหะหลายชนิด
การใช้งาน: การชุบสังกะสีใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาวะบรรยากาศปกติและสภาพแวดล้อมที่ดีอื่นๆ แต่ไม่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีการเสียดสี
ประการที่สอง การชุบแคดเมียม
คุณสมบัติ: สำหรับชิ้นส่วนที่สัมผัสกับบรรยากาศทางทะเลหรือน้ำทะเล และในน้ำร้อนที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 70℃ การชุบแคดเมียมค่อนข้างเสถียร มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง และมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นที่ดี ละลายได้ช้ามากในกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง แต่ละลายได้ง่ายมากในกรดไนตริก ไม่ละลายในด่าง และออกไซด์ของแคดเมียมก็ไม่ละลายในน้ำ การชุบแคดเมียมมีความอ่อนตัวกว่าการชุบสังกะสี มีการเปราะจากไฮโดรเจนน้อยกว่า มีการยึดเกาะที่แข็งแรง และภายใต้สภาวะการชุบด้วยไฟฟ้าบางอย่าง การชุบแคดเมียมที่ได้จะสวยงามกว่าการชุบสังกะสี อย่างไรก็ตาม ก๊าซที่เกิดจากแคดเมียมเมื่อหลอมเหลวนั้นเป็นพิษ และเกลือแคดเมียมที่ละลายน้ำได้ก็เป็นพิษเช่นกัน ภายใต้สภาวะปกติ แคดเมียมเป็นสารเคลือบแคโทดบนเหล็ก และเป็นสารเคลือบแอโนดในบรรยากาศทางทะเลและอุณหภูมิสูง
การใช้งาน: ส่วนใหญ่ใช้เพื่อป้องกันชิ้นส่วนจากการกัดกร่อนในบรรยากาศจากน้ำทะเลหรือสารละลายเกลือที่คล้ายกัน และไอน้ำทะเลอิ่มตัว ชิ้นส่วนอุตสาหกรรมการบิน การเดินเรือ และอิเล็กทรอนิกส์ สปริง และชิ้นส่วนเกลียวจำนวนมากถูกเคลือบด้วยแคดเมียม สามารถขัดเงา เคลือบฟอสเฟต และใช้เป็นฐานสีได้ แต่ไม่สามารถใช้เป็นวัสดุสำหรับทำเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารได้
ประการที่สาม การชุบโครเมียม
คุณสมบัติ: โครเมียมมีความเสถียรสูงในบรรยากาศชื้น ด่าง กรดไนตริก ซัลไฟด์ สารละลายคาร์บอเนต และกรดอินทรีย์ และละลายได้ง่ายในกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกเข้มข้นร้อน ภายใต้การกระทำของกระแสตรง หากใช้ชั้นโครเมียมเป็นขั้วบวก จะละลายได้ง่ายในสารละลายโซดาไฟ ชั้นโครเมียมมีการยึดเกาะที่แข็งแรง ความแข็งสูง 800~1000V ทนต่อการสึกหรอได้ดี สะท้อนแสงได้ดี และทนความร้อนสูง ไม่เปลี่ยนสีที่อุณหภูมิต่ำกว่า 480℃ เริ่มเกิดออกซิเดชันที่สูงกว่า 500℃ และความแข็งลดลงอย่างมากที่ 700℃ ข้อเสียคือ โครเมียมแข็ง เปราะ และหลุดลอกง่าย ซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อได้รับแรงกระแทกสลับไปมา และมีรูพรุน โครเมียมโลหะจะเกิดการสร้างฟิล์มป้องกันในอากาศได้ง่าย ทำให้ศักยภาพของโครเมียมเปลี่ยนแปลงไป ดังนั้น โครเมียมจึงกลายเป็นสารเคลือบขั้วลบบนเหล็ก
การใช้งาน: การชุบโครเมียมลงบนพื้นผิวชิ้นส่วนเหล็กโดยตรงเพื่อป้องกันการกัดกร่อนนั้นไม่ใช่แนวทางที่เหมาะสม โดยทั่วไปแล้ว การชุบด้วยไฟฟ้าหลายชั้น (เช่น ชุบทองแดง → ชุบนิกเกล → ชุบโครเมียม) จะช่วยให้สามารถป้องกันสนิมและตกแต่งชิ้นงานได้ ปัจจุบันมีการนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ ปรับขนาดชิ้นงาน เพิ่มความสะท้อนแสง และเพื่อการตกแต่ง
ประการที่สี่ การชุบนิกเกิล
คุณสมบัติ: นิกเกิลมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีในบรรยากาศและสารละลายด่าง ไม่เปลี่ยนสีง่าย และจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงกว่า 600°C เท่านั้น ละลายได้ช้ามากในกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริก แต่ละลายได้ง่ายในกรดไนตริกเจือจาง สามารถสร้างชั้นป้องกันได้ง่ายในกรดไนตริกเข้มข้นและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี การเคลือบด้วยนิกเกิลมีความแข็งสูง ขัดเงาง่าย สะท้อนแสงได้ดี และช่วยเพิ่มความสวยงาม ข้อเสียคือมีรูพรุน เพื่อแก้ไขข้อเสียนี้ สามารถใช้การเคลือบโลหะหลายชั้น โดยนิกเกิลเป็นชั้นกลาง นิกเกิลเป็นสารเคลือบแคโทดสำหรับเหล็กและเป็นสารเคลือบแอโนดสำหรับทองแดง
การใช้งาน: โดยทั่วไปใช้เพื่อปกป้องพื้นผิวตกแต่งเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและเพิ่มความสวยงาม การชุบนิกเกิลบนผลิตภัณฑ์ทองแดงนั้นเหมาะสำหรับการป้องกันการกัดกร่อน แต่เนื่องจากนิกเกิลมีราคาค่อนข้างสูง จึงมักใช้การชุบโลหะผสมทองแดง-ดีบุกแทนการชุบนิกเกิล
วันที่เผยแพร่: 16 ตุลาคม 2567