¿Cómo cubrir el platino en titanio?

Proceso de recubrimiento de platino en sustrato de titanio

El proceso de electroplatación de platino en titanio implica los siguientes pasos:
Pretratamiento del sustrato de titanio → Electrocleaning → enjuague de agua → activación → enjuague de agua destilado → electroplatación de cepillo de platino → enjuague de agua destilado → secado de soplado.

 

1.Pretratamiento del sustrato de titanio

 

Actualmente, hay varios tipos de soluciones de platado de platino que se pueden usar en muchos sustratos. Sin embargo, el platino en el titanio es un desafío porque el titanio es muy propenso a la pasivación. La película pasiva en la superficie evita una fuerte unión entre el recubrimiento y el sustrato, lo que dificulta lograr una capa de platino bien adherida. Por lo tanto, el pretratamiento es necesario para eliminar la película pasiva y formar una película activa de hidruro de titanio (TIH₂). Esta capa de hidruro forma enlaces cuasi-metálicos con el sustrato de titanio y el recubrimiento de platino, asegurando una buena adhesión.

 

Proceso de grabado

 

El propósito del grabado es eliminar la película pasiva en la superficie de titanio. Esto generalmente se realiza utilizando un sistema de ácido hidrofluorico de ácido nítrico de alta concentración a temperatura ambiente durante 5-10 minutos.

 

Proceso de activación

 

El propósito de la activación es generar una película activa en la superficie de titanio. Después de la activación, la superficie de titanio forma una capa de hidruro de titanio (Tih₂), que parece gris-negro. Debido a las bandas de energía superpuestas entre el sustrato de titanio, TIH₂ y el recubrimiento de platino, se forman enlaces cuasi-metálicos, lo que garantiza una fuerte adhesión. Solo después de la activación se puede sumergir la hoja de titanio en la solución de placas para la deposición de platino.

 

2. Proceso de electroplation

 

Electroplatación acuosa

 

La electroplatación acuosa de platino es el método más utilizado. Las soluciones de placas se pueden clasificar en tipos ácidos y alcalinos.

Las soluciones de platado de platino alcalino incluyen:

 

Solución de placas P-sal (dinitrodiamminmine platinum como sal principal)

Solución de revestimiento fuertemente alcalino de potasio hexahidroxiplatina

Las soluciones ácidas de platino de platino incluyen:

Solución de revestimiento de platino a base de ácido sulfámico

Solución de revestimiento de sulfato DNS (dinitrosulfatoplatinado)

 

(1) Solución de revestimiento a base de ácido sulfámico

 

Esta solución produce capas de platino brillantes y gruesas con cristalización fina debido al efecto complejo del ácido sulfámico, lo que mejora la polarización del cátodo.

 

(2) Solución de placas DNS (fuertemente ácida)

 

Esta solución permite depósitos de platino brillantes y gruesos a temperaturas más bajas. Como no se libera gas durante el enchapado, se minimiza el riesgo de agujeros o porosidad. Sin embargo, la eficiencia actual es baja, y la preparación de dinitrosulfatoplatinato es más compleja que P-sal.

 

Electroplatación de sal fundida

 

El enchapado de platino de sal fundida comenzó en la década de 1930. En un baño de cianuro fundido, la película pasiva en metales refractarios se puede disolver, y dado que el electrolito no contiene oxígeno, el recubrimiento se adhiere fuertemente. El depósito resultante es dúctil y libre de estrés.

Preparación de electrolitos:

Una mezcla de 53% NACN y 47% KCN se folla en un crisol cerámico.

Cuando la temperatura excede el punto de fusión en 50 grados (~ 550 grados), se insertan dos electrodos de platino y comienza la electrólisis.

Una vez que la concentración de iones de platino alcanza ~ 0. 3%, el enchapado puede comenzar.

Condiciones de funcionamiento:

Densidad de corriente catódica: 30–300 a/m²

Eficiencia actual: 65–98%

Se requiere protección de gas de argón excepto durante la fusión.

Este método produce recubrimientos de platino gruesos, brillantes y sin estrés, pero el proceso es complejo, ambientalmente peligroso y costoso, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones a gran escala.

 

Enchapado

 

El enchapado de cepillo se originó en Europa en 1899 como un método de revestimiento de reparación fuera del tanque. Inicialmente, un ánodo envuelto en algodón se sumergió en una solución de enchapado y se frotó sobre áreas defectuosas para depositar una capa de reparación. El enchapado temprano era lento, tenía una adhesión deficiente y producía recubrimientos delgados. Sin embargo, después de décadas de desarrollo, con plumas de enchapado especializadas, suministros de placas de enchapado de amperantador-horas y soluciones de enchapado de alta concentración se convirtieron en un método de deposición electroquímica ampliamente adoptada.

Ventajas del enchapado de cepillo:

Alta concentración de iones metálicos → tasa de deposición rápida (5–15 veces más rápida que el recubrimiento convencional).

Baja fragilidad de hidrógeno, alta dureza, baja porosidad, espesor controlable → generalmente no requiere post-maquinamiento.

Equipo simple, operación fácil, aplicabilidad en el sitio → Ideal para reparar piezas desgastadas o de gran tamaño.

Debido a estas ventajas, el enchapado de cepillo se utiliza principalmente para aplicaciones de reparación en lugar de enchapado decorativo.