Những vấn đề cần giải quyết trong ứng dụng xi mạ hóa học

Các vấn đề trong việc áp dụng mạ hóa học và các công nghệ sửa đổi bề mặt khác thường bao gồm hai khía cạnh. Một mặt, nó nằm ở sự cải tiến của quy trình công nghệ. Chẳng hạn như cải thiện chất lượng lớp phủ, giảm tiêu thụ và tăng tốc độ lớp phủ. Do xảy ra phản ứng tiến hóa hydro trong quá trình mạ hóa học, hầu hết các nguyên tử hydro hoạt động được kết hợp và giải phóng dưới dạng khí hydro, dẫn đến việc sử dụng các chất khử thấp. Hiện nay, tỷ lệ sử dụng các chất khử cũng là một chủ đề nghiên cứu trong xi mạ hóa học. Mặt khác, sự thất bại của các thành phần biến đổi bề mặt trong môi trường sử dụng cũng là một vấn đề cần được giải quyết, chẳng hạn như nứt lớp phủ, bong tróc, ăn mòn, mài mòn, v.v. Khả năng chống lại ngoại lực của lớp phủ có liên quan đến giá trị và phạm vi ứng dụng của nó.
Các thông số chính được sử dụng để đánh giá hiệu suất của lớp phủ là cường độ liên kết, độ cứng, độ giòn, khả năng chống mài mòn và ứng suất bên trong.
Độ bền liên kết đề cập đến lực cần thiết để bóc lớp phủ kim loại khỏi chất nền trên một đơn vị diện tích bề mặt và cũng có thể được gọi là độ bền liên kết. Cường độ liên kết phản ánh độ cứng chắc của lớp phủ bám dính với nền. Có độ bền liên kết cao là điều kiện cơ bản để lớp phủ kim loại phát huy tác dụng bảo vệ của chúng. Cải thiện độ bền liên kết là một chủ đề quan trọng trong công nghệ biến đổi bề mặt và công nghệ mạ hóa học cũng không ngoại lệ.
Độ cứng là cường độ kháng của lớp phủ đối với biến dạng bề mặt cục bộ do ngoại lực gây ra. Độ cứng chủ yếu phụ thuộc vào cấu trúc của lớp phủ. Loại và thành phần của hợp kim trong lớp phủ hóa học quyết định mức độ cứng của nó. Độ cứng của lớp phủ Ni-P thấp hơn so với lớp phủ Ni-B, trong khi độ cứng của lớp phủ Ni-P hàm lượng P cao cao hơn độ cứng của lớp phủ hàm lượng P thấp. Độ cứng của lớp phủ composite cao hơn so với lớp phủ hóa học.
Độ giòn của lớp phủ là thước đo trước khi lớp phủ bị biến dạng ứng suất và đứt gãy, phản ánh cường độ liên kết và khả năng biến dạng dẻo của chính lớp phủ. Độ giòn, là chỉ số chính của lớp phủ, được thể hiện ở hai khía cạnh. Thứ nhất, nứt do ăn mòn ứng suất là dạng hư hỏng của lớp phủ trong môi trường ăn mòn, liên quan trực tiếp đến độ giòn. Sự hình thành các vết nứt nhỏ trên lớp phủ giòn trong điều kiện ứng suất sẽ đẩy nhanh quá trình hư hỏng của các bộ phận; Thứ hai, không thể bỏ qua khả năng biến dạng của lớp phủ trong quá trình biến dạng của các bộ phận chịu lực. Độ giòn của lớp phủ có liên quan đến các yếu tố như cấu trúc tổ chức, mức độ ứng suất và độ lớn ứng suất bên trong. Khả năng chống mài mòn là một chủ đề nóng trong nghiên cứu về lớp phủ hóa học và lớp phủ composite. Trong quá trình bảo dưỡng các bộ phận cơ khí, sự mài mòn bề mặt dẫn đến hỏng hóc các bộ phận do sai lệch kích thước. Khả năng chống mài mòn có liên quan trực tiếp đến độ cứng và độ bền gãy của lớp phủ. Đồng thời, các lớp phủ khác nhau có cơ chế mài mòn và khả năng chống mài mòn khác nhau trong các điều kiện làm việc khác nhau. Ứng suất bên trong thường xuất hiện trong các lớp phủ và có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự hình thành của nó. Sự khác biệt giữa vi cấu trúc của lớp phủ và chất nền, cũng như sự thay đổi cấu trúc vi mô trong quá trình hình thành lớp phủ, là những nguyên nhân quan trọng dẫn đến sự hình thành ứng suất bên trong. Ứng suất bên trong được chia thành ứng suất kéo và ứng suất nén. Ứng suất bên trong có tác động đáng kể đến tính chất cơ học. Khi ứng suất kéo của lớp phủ lớn hơn cường độ liên kết của chính lớp phủ, lớp phủ sẽ bị nứt và giảm hiệu suất ăn mòn; Nếu ứng suất nén vượt quá cường độ liên kết, lớp sơn phủ sẽ bị phồng rộp hoặc bong tróc.