Mae platio nicel di-electro yn awtocatalytig-unwaith y bydd y bath wedi'i gynhesu, mae dyddodiad yn dechrau'n ddigymell ar waliau'r tanc ac unrhyw offer trochi. Rhaid i gyfnewidydd gwres yn y gwasanaeth hwn nid yn unig wrthsefyll y cemeg poeth, ychydig yn asidig, ond hefyd wrthsefyll cronni dyddodion nicel crwydr.Cyfnewidydd gwres fluoropolymer nicel electrolessatebion, yn enwedig y rhai a wnaed o PTFE, wedi dod yn safon ar gyfer cynnal tymheredd bath tra'n lleihau baeddu a halogiad.
Yr Amgylchedd Platio Nicel Electroless
Mae baddonau nicel electroless (EN) yn gweithredu ar dymheredd uchel, fel arfer85–95 gradd(185–203 gradd F). Mae cyfansoddiad y bath yn cynnwys:
Nickel sylffad neu nicel clorid fel y ffynhonnell nicel
Hyffosffit sodiwm fel yr asiant lleihau
Asiantau cymhlethu (ee, asid citrig, asid malic) i sefydlogi'r hydoddiant
Byfferau a sefydlogwyr (ee, plwm neu gyfansoddion sylffwr) i atal dadelfennu digymell
Mae'r adwaith awtocatalytig yn dyddodi aloi nicel-ffosfforws unffurf ar unrhyw arwyneb sy'n weithgar yn gatalytig, gan gynnwys waliau tanc metel, coiliau gwresogi, a thermowells. Mae'r eiddo hwn yn gwneud platio EN yn hynod ddefnyddiol ar gyfer gorchuddio siapiau cymhleth, ond mae'n her ddifrifol i offer proses.
Y Broblem gyda Chyfnewidwyr Gwres Metel
Pan fydd cyfnewidydd gwres metel (ee, dur di-staen, titaniwm, neu graffit) yn cael ei drochi mewn baddon nicel electroless, mae'r wyneb metel poeth yn cataleiddio dyddodiad nicel. O fewn oriau, mae haen o aloi nicel-ffosfforws yn cronni ar y cyfnewidydd. Mae'r platio crwydr hwn yn achosi nifer o faterion gweithredol:
Llai o drosglwyddo gwres: Mae'r haen nicel a adneuwyd yn gweithredu fel ynysydd, gan ostwng y cyfernod trosglwyddo gwres. Mae'r bath yn dod yn anoddach i'w gynnal ar 85-95 gradd , sy'n gofyn am dymheredd canolig gwresogi uwch neu gylchoedd gwresogi hirach.
Fflawio a halogiad: Wrth i'r blaendal dewychu, gall fflawio i'r bath. Yna gall gronynnau nicel setlo ar y rhannau sy'n cael eu platio, gan achosi garwedd, tyllu, neu nodiwlau sy'n gwrthod y cynnyrch gorffenedig.
Glanhau anodd: Rhaid i gyfnewidwyr metel gael eu tynnu a'u tynnu'n gemegol o nicel gan ddefnyddio asid nitrig poeth. Mae hyn yn cymryd llawer o amser ac, os caiff ei wneud dro ar ôl tro, gall gyrydu'r metel sylfaen.
Ymyrraeth catalytig: Mae'r blaendal nicel crwydr ar y cyfnewidydd yn parhau i gataleiddio'r adwaith, gan gyflymu cronni pellach mewn cylch hunan-atgyfnerthol.
Pam Mae Cyfnewidwyr Fflworopolymer PTFE yn Ddelfrydol
Mae cyfnewidwyr gwres PTFE (polytetrafluoroethylene) wedi'u hadeiladu'n gyfan gwbl o fflworopolymer, heb unrhyw arwynebau metel agored. Mae'r cyfrwng gwresogi neu oeri (stêm, dŵr poeth, neu ddŵr oer) yn llifo trwy diwbiau PTFE, neu mae elfen wresogi trydan wedi'i hamgáu'n llawn mewn gwain PTFE.
Mae nad yw'n{0}}Glynn Arwyneb yn Lleihau Platio Crwydrol
Mae natur anlynol PTFE yn darparu mantais hollbwysig. Nid yw nicel electroless yn glynu'n hawdd at PTFE. Er y gall rhywfaint o nicel ddal i adneuo i ddechrau (oherwydd gweithrediad catalytig arwyneb fflworopolymer gan gyfryngau lleihau'r bath), mae'r adlyniad yn hynod o wan. Mae unrhyw flaendal sy'n ffurfio yn denau, yn bowdraidd, ac yn hawdd ei dynnu. Yn ymarferol, gall cyfnewidydd gwres PTFE weithredu am wythnosau neu fisoedd rhwng glanhau, ond byddai angen stripio cyfnewidydd metel bob ychydig ddyddiau.
Anadweithiol Cemegol i Halen Hypophosphite a Nicel
Mae PTFE yn anadweithiol yn gemegol i holl gydrannau bath nicel electroless, gan gynnwys:
hypophosphite sodiwm (asiant lleihau)
Nickel sylffad neu clorid
Asiantau cymhlethu (asidau organig)
Clustogau (amonia, sodiwm asetad)
Yn wahanol i ddur di-staen (a all ddioddef cracio tyllu neu gyrydiad straen mewn baddonau EN sy'n cynnwys clorid) neu ditaniwm (sy'n cael ei ymosod gan fflworidau os yw'n bresennol), mae PTFE yn parhau i fod heb ei effeithio ers blynyddoedd. Mae'r tymheredd gweithredu o 85-95 gradd ymhell o fewn terfyn defnydd parhaus PTFE o 260 gradd, er bod rhaid cymryd gofal i osgoi gorboethi lleol (gweler y nodyn technegol isod).
Glanhau a Chynnal a Chadw Hawdd
Pan fydd nicel crwydr yn cronni yn y pen draw ar gyfnewidydd PTFE, mae glanhau'n syml. Gweithdrefn gyffredin yw:
Draeniwch y bath EN (neu ynysu'r cyfnewidydd).
Rinsiwch y cyfnewidydd â dŵr.
Llenwch y tanc gyda a30-50% hydoddiant asid nitrigar dymheredd ystafell neu wedi'i gynhesu ychydig (ond yn is na 50 gradd i osgoi mygdarthu).
Gadewch i'r asid hydoddi'r dyddodiad nicel-ffosfforws. Mae PTFE yn gallu gwrthsefyll asid nitrig ym mhob crynodiad.
Rinsiwch yn drylwyr a dychwelwch y cyfnewidydd i'r gwasanaeth.
Nid yw'r broses yn niweidio wyneb PTFE. Mewn gwirionedd, gellir ailadrodd stripio asid am gyfnod amhenodol heb leihau bywyd y cyfnewidydd. Mewn cyferbyniad, mae cyfnewidwyr metel yn dioddef ymosodiad graddol gan asid nitrig yn ystod stripio.
Ystyriaethau Technegol ar gyfer Cyfnewidwyr Gwres PTFE mewn Baddonau EN
Er bod PTFE yn hynod addas, mae dylunio a rheolaeth briodol yn hanfodol er mwyn osgoi mynd y tu hwnt i derfynau deunyddiau.
Dwysedd Watt a Rheoli Tymheredd
Mae gan PTFE ddargludedd thermol cymharol isel (tua 0.25 W/m·K o'i gymharu â 15 W/m·K ar gyfer dur gwrthstaen). Er mwyn cyflawni trosglwyddiad gwres digonol, mae cyfnewidwyr PTFE wedi'u cynllunio gydag ardaloedd arwyneb mawr (ee, tiwbiau neu goiliau lluosog). Rhaid rheoli tymheredd y cyfrwng gwresogi yn ofalus i atal gorboethi arwyneb PTFE yn lleol. Ar gyfer gwresogi stêm, argymhellir stêm pwysedd isel (islaw 110 gradd). Ar gyfer gwresogyddion trydan â siaced PTFE, dylid cadw'r dwysedd wat yn is5 W/cm²(tua 30 W/in²) er mwyn osgoi diraddio'r fflworopolymer.
Os yw tymheredd arwyneb PTFE yn fwy na tua 260 gradd, mae'r dadelfeniad yn dechrau, gan ryddhau hydrogen fflworid. Mae hyn yn cael ei osgoi trwy ddefnyddio rheolydd tymheredd gyda thoriad diogelwch terfyn uchel a thrwy sicrhau nad yw lefel y bath byth yn disgyn o dan y cyfnewidydd.
Cydnawsedd â Stabilizers Bath
Mae rhai baddonau nicel electroless yn cynnwys sefydlogwyr fel asetad plwm, thiosylffad, neu thiourea. Nid yw'r ychwanegion hyn yn effeithio ar PTFE. Fodd bynnag, os yw'r sefydlogwr yn ïon metel (ee, plwm), mae'r un eiddo nad yw'n glynu wrth PTFE yn atal dyddodion plwm rhag glynu, sy'n fudd ychwanegol.
Awgrym Cynnal a Chadw: Glanhau Asid Cyfnodol o Gyfnewidwyr PTFE
Er mwyn cynnal y trosglwyddiad gwres gorau posibl ac atal unrhyw nicel crwydr rhag fflawio ar rannau, argymhellir amserlen lanhau reolaidd:
Archwiliwch yn wythnosolar gyfer cronni nicel gweladwy ar diwbiau neu coiliau PTFE.
Glanhewch pan fydd trwch blaendal yn cyrraedd tua 0.5 mmneu pan fydd gwresogi bath yn dod yn sylweddol arafach.
Defnyddiwch hydoddiant asid nitrig(30-50% yn ôl cyfaint) ar dymheredd amgylchynol. Cylchredwch neu socian am 1-4 awr nes bod yr holl nicel-ffosfforws wedi hydoddi (mae'r hydoddiant yn troi'n wyrdd).
Rinsiwch yn drylwyr gyda dŵr wedi'i ddad-ïoneiddiocyn dychwelyd y cyfnewidydd i'r bath EN.
Peidiwch byth â defnyddio offer sgraffiniol(brwshys gwifren, crafwyr) ar PTFE; byddant yn crafu'r wyneb, gan greu safleoedd ar gyfer adlyniad nicel cryfach yn y dyfodol.
Ar gyfer cyfnewidwyr sydd wedi'u baeddu'n drwm, gellir defnyddio glanhau dau gam ag asid hydroclorig gwanedig (i dynnu nicel) ac yna asid nitrig (i passivate), ond asid nitrig yn unig sy'n ddigon fel arfer.
Cymhariaeth: PTFE vs Deunyddiau Cyfnewidydd Gwres Eraill ar gyfer Baddonau EN
| Deunydd | Gwrthsefyll Cyrydiad | Adlyniad Platio Crwydro | Glanweithdra | Bywyd Gwasanaeth Nodweddiadol |
|---|---|---|---|---|
| Dur di-staen (316L) | Cymedrol (yn rhoi cloridau) | Uchel (platiau'n gyflym) | Anodd (mecanyddol neu stribed asid, niweidio arwyneb) | Misoedd (gyda stripio aml) |
| Titaniwm | Da (ond yn cael ei ymosod gan fflworidau) | Uchel (platiau'n rhwydd) | Anodd | 6-12 mis |
| Graffit | Da (ond gall amsugno cydrannau bath) | Cymedrol | Anodd (bregus) | 1-2 flynedd |
| PTFE (fflworopolymer) | Ardderchog | Isel iawn (dilyn) | Hawdd (mwydo asid nitrig) | 5-10 mlynedd |
Casgliad
Mae cyfnewidwyr gwres fflworopolymer PTFE yn cefnogi baddonau platio nicel electroless trwy ddarparu buddion ymwrthedd cemegol a gwrth-baeddu. Mae'r arwyneb gwrthlynol yn lleihau adlyniad nicel crwydr, gan atal y cronni sy'n plagio cyfnewidwyr metel ac yn achosi halogiad fflawio. Mae PTFE yn anadweithiol i hypophosphite, halwynau nicel, cyfryngau cymhlethu, a sefydlogwyr, hyd yn oed ar y tymheredd gweithredu nodweddiadol o 85-95 gradd. Mae glanhau rheolaidd ag asid nitrig yn syml ac nid yw'n niweidio'r fflworopolymer. Mewn gweithrediadau nicel electroless, mae priodweddau arwyneb materol mor bwysig â gwrthiant cyrydiad swmp. A wedi'i ddylunio'n ddacyfnewidydd gwres fflworopolymer nicel electrolessmae datrysiad yn sicrhau tymheredd bath sefydlog, ansawdd rhan uchel, a bywyd offer hir.
