Đồ án Thiết kế mô hình mạ đồng – niken quy mô phòng thí nghiệm

* TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC GVHD: SVTH: MSSV: Lớp: ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: * TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MẠ ĐIỆN KỸ THUẬT MẠ ĐỒNG- NIKEN QUY TRÌNH MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM Add Your Text 3 KẾT LUẬN 4 * Mạ điện là quá trình điện phân, trong đó anot (cực dương) xảy ra quá trính oxy hóa (hòa tan kim loại hay giải phóng khí oxy), còn catot (cực âm) xảy ra quá trính khử (khử ion kim loại từ dung dịch mạ thành lớp kim loại bám trên vật mạ hay quá trình phụ giải phóng khí hyđro…) khi có dòng điện một chiều đi qua dung dịch mạ. Mạ điện là gì? Phản ứng xảy ra ở catot: Mn+ + ne- M Phản ứng xảy ra ở anot: M – ne Mn+ 1.TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT MẠ ĐIỆN Phương trình phản ứng * 1.1 SƠ ĐỒ TRÌNH BÀY QUÁ TRÌNH MẠ ĐIỆN Kim loại sau khi mạ * 1.2 Định luật Faraday Quá trình điện phân của dung dịch xảy ra theo định luật Faraday: - Lượng chất tách ra trong quá trình điện phân tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện và thời gian điện ly I - Cường độ dòng điện (A) t - Thời gian (giờ) q - Điện lượng (ampe giờ) k - Hệ số tỉ lệ m - Trọng lượng vật chất được kết tủa (hoặc hoà tan) trên điện cực m = k.I.t = k.q 1.3 QUÁ TRÌNH ĐIỆN KẾT TỦA KIM LOẠI - Gồm hai giai đoạn: tạo mầm và phát triển mầm. Mỗi giai đoạn có một tốc độ nhất định và căn cứ vào điều kiện điện phân (như nhiệt độ, mật độ dòng điện, khuấy trộn, thành phần dung dịch…) mà quyết định giai đoạn nào chiếm ưu thế. - Yêu cầu của lớp mạ là cấu tạo nhỏ mịn, sự kết hợp giữa các tinh thể chặt chẽ. Vì vậy phải tăng tốc độ hình thành mầm tinh thể. Nếu tốc độ hình thành mầm tinh thể càng cao thì trong một đơn vị thời gian kim loại kết tủa bám trên bề mặt càng nhiều. Do đó, phải tăng tốc độ tạo mầm lớn hơn tốc độ phát triển mầm. Muốn cho tốc độ tạo mầm lớn hơn tốc độ phát triển mầm phải tăng phân cực catot phân cực catot có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất lớp mạ thành phần dung dịch, chế độ điện phân… * ma sát, mài mòn Kim loại nền Ăn mòn điện hóa Ăn mòn hóa học Trang trí Dẫn điện 1.4 MỤC ĐÍCH CỦA MẠ ĐIỆN * 1.5 BẢN CHẤT VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI LỚP MẠ Bám chắc vào kim loại nền, không bong Lớp mạ có kết tinh nhỏ mịn, độ xốp nhỏ Lớp mạ bóng, dẻo, độ cứng cao Lớp mạ có đủ độ dày nhất định 2. KỸ THUẬT MẠ ĐỒNG- NIKEN 2.2 KỸ THUẬT MẠ NIKEN 2.1 KỸ THUẬT MẠ ĐỒNG * 2.1 KỸ THUẬT MẠ ĐỒNG ̶ CuSO4.5H2O là chất kết tinh màu xanh đậm, dễ tan trong nước, nồng độ lớn, sử dụng mật độ dòng catot lớn tạo thuận lợi để thu lớp mạ có chất lượng tốt, khi nhiệt độ tăng ảnh hưởng không tốt đến lớp mạ, làm cho lớp mạ có cấu tạo thô, vì vậy thường sử dụng nhiệt độ 200-300C. H2SO4 làm tăng độ dẫn điện của dung dịch, làm cho lớp mạ xù xì, xốp, thô. Để tạo thuận lợi cho quá trình kết tinh mịn hạt cần nâng cao mật độ dòng catot. * Nhiệt độ pha dung dịch: nhiệt độ phòng - Cực âm(cacot): Vật mạ - Cực dương(anot): Lắc đồng - Mật độ dòng điện: 3-5A/dm2 - Điện thế: 2-3 Vol - pH < 1 Khuấy, lọc liên tục bằng hệ thống sục khí Hóa chất để mạ - CuSO4: 250g/l H2SO4: 50 ml - Phụ gia UBAC: 2ml 2.1 KỸ THUẬT MẠ ĐỒNG Chế độ công nghệ mạ đồng sunphat thông thường 2.1 KỸ THUẬT MẠ ĐỒNG 2.1 KỸ THUẬT MẠ ĐỒNG Quy trình mạ đồng 2.1 KỸ THUẬT MẠ NIKEN Chế độ công nghệ mạ Niken muối sunfamat * Nhiệt độ pha loãng dung dịch: nhiệt độ phòng - Cực âm: Vật mạ - Cực dương: Lắc Niken - Mật độ dòng điện: 3-5A/dm2 - Điện thế: 4-6 Vol - pH: < 4-5 -Nhiệt độ: 55oC -Khuấy, lọc, liên tục.  Hoá chất - NiSO4: 250g/l - NiCl2: 50 ml - H3BO3: 40g Phụ gia -Bóng Niken(butyldyol 1-4):1ml - Dẻo Niken (saccarin): 2ml - Chống châm kim (lauryl):0.5ml  2.2 KỸ THUẬT MẠ NIKEN Chế độ mạ Niken bóng 2.2 KỸ THUẬT MẠ NIKEN Quy trình mạ niken * 3. QUY TRÌNH MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM Phôi sắt Mạ vàng Sản phẩm * 3.1 BẢNG VẼ THIẾT KẾ MÔ HÌNH Hình chiếu bằng Hình chiếu đứng * 3.2 MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM * Bể mạ Ni- ken Bể mạ đồng 3.3 BỂ MẠ ĐỒNG - NIKEN * 3.4 BỂ RỬA * 3.5 BỂ TẨY DẦU SIÊU ÂM * Lắc niken Lắc đồng Máy mày Thiết bị gia nhiệt Thiết bị chỉnh lưu 3.6 CÁC THIẾT BỊ KHÁC TRONG MÔ HÌNH * 3.6 CÁC THIẾT BỊ KHÁC TRONG MÔ HÌNH * 3.6 CÁC THIẾT BỊ KHÁC TRONG MÔ HÌNH Máy bơm nước Máy sụt khí * SẢN PHẨM MẠ * 4. KẾT LUẬN Ưu điểm mô hình Chất liệu được làm bằng inox nên có độ bền hóa và cơ học cao Kích thước mô hình gọn nhẹ, linh hoạt, thuận tiện trong việc vận chuyển, vệ sinh và dễ tháo lắp. Mô hình đơn giản, dễ vận hành. Nhược điểm Tồn tại một số công đoạn thủ công như: rửa, công đoạn đánh bóng; bụi trong công đoạn này có thể rơi vào bể mạ. Năng suất làm việc nhỏ. Lớp mạ chưa bóng, chắc như yêu cầu 4. KẾT LUẬN *