Ero galvanoinnin ja passivoinnin välillä

avainero elektropolymeerin ja passivaation välillä on se sähkökiillotus antaa ylivoimaisen pinnan ja poistaa värjäytymisen, jonka passivointi jättäisi taakse.

Sähköpinnoitus on sähkökemiallinen prosessi, joka poistaa materiaalin metalliselta pinnalta pinnan epätasaisuuden vähentämiseksi, kun taas passivointi on metallin pinnan pinnoitusprosessi kemiallisen reaktiivisuuden vähentämiseksi. Passivaatioon verrattuna sähköpinnoitus tuottaa lopulta kestäviä tuloksia. Se tarkoittaa; sähkökiillotus johtaa pitkäkestoiseen kerrokseen substraatin pinnalle.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on sähköpinnoitus 
3. Mikä on passivointi
4. Vertailu rinnakkain - sähköpinnoitus vs. passivointi taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on sähköpinnoitus?

Sähkökiillotus on prosessi, jolla materiaali poistetaan metallipinnalta pinnan karheuden vähentämiseksi. Voimme tehdä tämän tasaamalla mikrohuiput ja laaksot. Siten tämä prosessi parantaa pinnan viimeistelyä. Lisäksi sähkökiillotus on hyödyllinen metalliosien kiillottamiseen, passivointiin ja sormentattuihin osiin. Sitä kuvataan usein galvanoinnin käänteisenä.

Kuva 01: Sähkökatkaisumenetelmä (1. elektrolyytti 2. katodi 3. työkappale kiillottamiseksi (anodi) 4. hiukkaset liikkuvat työkappaleesta katodiin 5. pinta ennen kiillotusta 6. pinta kiillotuksen jälkeen)

Sähkökiillotusmekanismissa substraatti (materiaali, jolle sähköpinnoitus vaaditaan) upotetaan elektrolyyttiin anodina. Elektrolyytin tulisi olla lämpötilaohjattua kylpyä. Koska tämä substraatti on anodi, se on kytketty tasavirtalähteen positiiviseen päähän. Katodi on yleensä ruostumatonta terästä, kuparia tai lyijyä. Lisäksi anodin läpi kulkeva virta hapettaa metallin substraatin pinnalla ja liuottaa metalli-ionit elektrolyyttiseen kylpyyn. Sitten nämä ionit saavuttavat katodin, ja pelkistysreaktio tapahtuu. Siten substraatin pinnan karheus pienenee täten elektro- hioinnissa.

Seuraava jakso käsittelee elektropinnoinnin etuja ja haittoja:

Plussat

• Helppo käyttö ja esteettisesti miellyttävä viimeistely
• Tehokas epäsäännöllisen muotoisten esineiden kiillotuksessa
• Hyödyllinen steriilille alustalle
• Parantaa korroosionkestävyyttä
• Poistaa natiivit oksidikerrokset metallipinnoista; esimerkiksi: TiO₂ kerros Ti-metallia

Haittoja

• Ei voida poistaa erittäin karkeita vikoja
• Monivaiheisten metalliseosten sähköpinnoitus voi aiheuttaa karhennusta

Mikä on passivointi?

Passiivisointi on metallin pinnan pinnoitusprosessi kemiallisen reaktiivisuuden vähentämiseksi. Tästä syystä ympäristön korroosio vaikuttaa vähemmän passivoituneeseen substraattiin. Itse asiassa passiivinen pinta voi säilyä pitkään ilman metallihuuhtoutumista. Lisäksi passivointikerros voi olla luonteeltaan orgaaninen tai epäorgaaninen. Tämän prosessin pääasiallinen käyttö on saastuneen ruostumattoman teräksen osan korroosionkestävyyden palauttaminen.

Kuva 2: Passiivinen istuvuus (oikea) vs normaali istuvuus (vasen)

Lisäksi kaksi pääasiallista passivointimenetelmää ovat typpihappopasivointi ja sitruunahappopasivointi. Aikaisemmin typpihappoa käytettiin ruostumattoman teräksen passivointiin. Sitruunahappo on kuitenkin kemikaali, jota nyt käytämme tässä prosessissa, koska se on turvallisempaa ja tehokkaampaa.

Seuraava osa käsittelee sekä typpihappopasivoinnin että sitruunahappopasivoinnin etuja ja haittoja:

Typpihappomenetelmän plussat ja miinukset

Plussat: Edulliset, vaativat vähemmän kosketusaikaa, samaa typpihappoliuosta voidaan käyttää useita kertoja,

Haittoja:  Typpihapon vaaralliset vaikutukset voivat liuottaa myrkyllisiä raskasmetalleja

Hyödyt ja haitat sitruunahappomenetelmällä

Plussat: Ei vaarallinen, liuottaa vain rautaa (ei liukene raskasmetalleja), pitää rauta liuenneena neutraloinnin jälkeen, biohajoava lopputuote jne..

Haittoja: Kalliita, jos liuoksen pitoisuus on pieni, meidän on lämmitettävä se 80 ° C: seen.

Mikä on ero sähköpinnoituksen ja passiivisuuden välillä?

Sähköpinnoitus on materiaalin poistoa metallipinnalta pinnan epätasaisuuden vähentämiseksi, kun taas passivointi on metallin pinnan päällystämisprosessi kemiallisen reaktiivisuuden vähentämiseksi. Lisäksi keskeinen ero elektrolyysin ja passiivisuuden välillä on se, että elektrolyysi antaa erinomaisen pinnan ja poistaa värjäytymisen, jonka passivointi jättäisi taakse.

Lisäksi sähkökiillotus sisältää pääasiassa substraatin upottamisen anodiksi elektrolyyttiseen liuokseen ja tasavirtavirran johtamisen, kun taas passivointiprosessi sisältää vaiheet, kuten emäksinen puhdistus, desinfiointi (voimakas hapetus), huuhtelu, kuivaus ja säilöntä. Toinen merkittävä erotus elektrolyysin ja passivaation välillä on se, että galvanointi tapahtuu pääasiassa nikkelillä, tinalla ja muilla metalliseoksilla, kun taas passivointia käytetään pääasiassa ruostumattomaan teräkseen.

Seuraava infografia antaa yhteenvedon erotuksesta sähköpinnoituksen ja passiivisuuden välillä:

Yhteenveto - galvanointi vs. passivointi

Sähköpinnoitus on sähkökemiallinen prosessi, joka poistaa materiaalin metalliselta pinnalta pinnan epätasaisuuden vähentämiseksi, kun taas passivointi on metallin pinnan pinnoitusprosessi kemiallisen reaktiivisuuden vähentämiseksi. Yhteenvetona voidaan todeta, että keskeinen ero elektrolyysin ja passivaation välillä on se, että elektrolyysi antaa erinomaisen pinnan ja poistaa värjäytymisen, jonka passivointi jättäisi taakse.

Viite:

1. P. Allain, M. Echeverry-Rendón, Biomateriaalien hemokompatibiliteettia kliinisissä sovelluksissa, 2018.
2. Qing-Hua Lu, Feng Zheng, edistyneissä polyimidimateriaaleissa, 2018.

Kuvan kohteliaisuus:

1. LaurensvanLieshout “Sähkökytkentäperiaate” - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. “Ennen ja jälkeen passivointi” Kees08 - Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta