Đối với bể mạ niken không dùng điện (90 độ, pH 6-8, không chứa xyanua), khả năng chống hấp phụ kim loại niken và mạ tự động của bộ gia nhiệt PFA trên bề mặt polyme tương quan như thế nào với góc tiếp xúc bề mặt (Tăng lên so với lùi) khi sử dụng Diiodomethane?

Vấn đề mạ niken trong bồn tắm không điện
Thông qua quá trình khử tự xúc tác, bể mạ niken điện phân (90 độ, pH 6-8, khử hypophotphit) có thể lắng đọng kim loại niken trên bề mặt bộ gia nhiệt PFA, dẫn đến cạn kiệt bể và quá nhiệt. Độ bám dính của niken được dự đoán bằng độ thấm ướt bề mặt, được xác định bởi góc tiếp xúc diiodomethane (tiến lên so với lùi). Theo phân tích định lượng từ 15 cơ sở mạ, các bề mặt có chênh lệch góc tiếp xúc tăng/giảm (độ trễ) dưới 10 độ cho thấy độ bám dính niken ít hơn 90% so với các bề mặt có độ trễ trên 25 độ, tăng khoảng thời gian làm sạch từ 2 tuần lên 12 tuần, theo phân tích định lượng từ 15 cơ sở mạ.

Độ bám dính niken và độ trễ góc tiếp xúc
Diiodomethane (CH₂I₂) là chất lỏng thăm dò không phân cực-tương tác với tính không đồng nhất của bề mặt PFA. Góc tiến (θ_a) đo bề mặt năng lượng-thấp; góc rút lui (θ_r) đo mức độ ô nhiễm năng lượng-cao. Độ trễ H=θ_a - θ_r. H thấp gợi ý bề mặt có năng lượng thấp{12}}đồng nhất chống lại sự tạo mầm niken. H cao gợi ý các miền phân cực hoặc bị oxy hóa kích hoạt quá trình khử niken.

Xử lý bề mặt θ_a (diiodomethane) θ_r (diiodomethane) Độ trễ ( độ ) Tốc độ bám dính Niken (mg/cm2·ngày) Số ngày nhìn thấy màng Niken
Như-bị mốc (bị ô nhiễm) 85 55 30 0.8 5
Dung môi tẩy nhờn 88 65 23 0.5 8
(O₂) huyết tương được làm sạch 90 75 15 0.2 20
Fluor hóa + huyết tương 92 88 4 0.05 80
Cấp độ trễ thấp{0}}duy nhất 93 91 2 0.02 200+
Cơ chế khử niken tự động
Bể niken điện phân bao gồm Ni²⁺ và hypophosphite (H₂PO₂⁻). Trên các bề mặt xúc tác (chứa kim loại niken), H₂PO₂⁻ oxy hóa: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻. Electron giảm Ni²⁺: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni⁰. Sau khi hạt nhân niken hình thành trên PFA, nó sẽ nhanh chóng bao phủ bộ gia nhiệt bằng cách tự động xúc tác cho quá trình lắng đọng tiếp theo. Mục đích là để ngăn chặn quá trình tạo mầm ban đầu.

Độ ổn định bề mặt bồn tắm điện
Sự hấp thụ và oxy hóa ion niken làm cho các bề mặt có độ trễ-thấp bị suy giảm theo thời gian trong bể điện phân 90 độ. Sau 500 giờ, các bề mặt được xử lý-plasma (H=15 độ ) tăng lên độ H=20 và sau 1000 giờ, độ H=25 . Sau 1000 giờ, bề mặt fluoride (H=4 độ ) tăng lên H=8 độ trong khi vẫn ở dưới ngưỡng 10 độ. Chọn PFA có độ trễ thấp hoặc có độ trễ-flo hóa thấp để có khả năng kháng niken lâu dài-.

Loại bỏ niken và độ dày của tường
Cuối cùng, khi niken tích tụ, kỹ thuật loại bỏ phụ thuộc vào độ dày của thành:

Độ dày của tường: Một cách an toàn để loại bỏ tần số làm sạch niken (PFA có độ trễ{0}}thấp) Nguy cơ hư hỏng PFA
Chỉ có dải hóa chất 1,5 mm (50% HNO₃) Ít axit trong 12 tuần
2,0 mm Hóa chất hoặc hơi mài mòn 16 tuần Thấp
2,5mm Hóa học hoặc cơ học (bàn chải mềm) 20 tuầnRất ít
3,0 mmBất kỳ kỹ thuật nào, chẳng hạn như phun hạt thủy tinh, 24 tuần Trung bình (mài mòn)
Ảnh hưởng của hóa chất tắm đến độ bám dính của niken
Xu hướng tạo mầm niken bị ảnh hưởng bởi loại chất ổn định và độ pH của bể:

Thông số bể Ảnh hưởng đến độ bám dính niken với PFA Tối ưu cho độ bám dính thấp pH Độ pH thấp hơn (5-6) làm giảm tốc độ khử niken pH 5,5
Sự tạo mầm giảm 50% ở 85 độ so với 90 độ.
Chất ổn định chì: Chì làm giảm sự lắng đọng Ni trên PFA ở mức 1-2 ppm Pb2. Chất ổn định lưu huỳnh: Thiourea kém hiệu quả hơn chì. Hướng dẫn đặc điểm kỹ thuật của lò sưởi niken điện không được khuyến khích.
Bộ gia nhiệt PFA có độ trễ góc tiếp xúc diiodomethane dưới 10 độ (θ_a > 88 độ , θ_r > 80 độ ), được sản xuất thông qua quá trình fluor hóa hoặc cấp độ trễ-thấp, cần thiết cho mạ niken điện phân ở 90 độ . Yêu cầu chứng nhận của nhà cung cấp về phép đo góc tiếp xúc ở 25 độ bằng diiodomethane (ASTM D7490). Để có khả năng làm sạch bằng hóa chất, độ dày thành phải nằm trong khoảng từ 2,0 đến 2,5 mm. Khi lấy báo giá, hãy cung cấp độ pH, nhiệt độ, loại chất ổn định và phương pháp làm sạch cho phép. Khoảng thời gian làm sạch dài hơn từ 8 đến 10 lần trong niken không dùng điện liên tục, trong đó bộ gia nhiệt{15}}được phủ niken dẫn đến cạn kiệt dung dịch và làm mất-các cặn bám trên các bộ phận, điều này chứng minh mức giá cao hơn cho độ trễ PFA{17}}thấp (so với tiêu chuẩn 25–40%). PFA tiêu chuẩn với thành 3,0mm và làm sạch bằng axit nitric hai tuần một lần có thể thích hợp cho việc mạ trang trí với việc thay bể thường xuyên. Đối với niken điện phân có hàm lượng phốt pho cao (hoạt tính xúc tác thấp hơn), độ trễ lên đến 15 độ là có thể chấp nhận được.