Slide lecture 1 giới thiệu về phủ Điện hóa (an introduction to electrochemical coating) (nguyễn bá kiên Đhbk Đà nẵng)

Phủ điện hóa (Electrochemical coating) • Là phương pháp phủ một lớp trên bề mặt bằng các phản ứng điện hóa • Lớp phủ có thể là (a) Kim loại (metallic), (b) oxit kim loại (metal oxide) hoặc polime dẫn điện (conductive polymer) • Phủ kim loại (metallic coating):Mạ điện (electroplating) • Phủ oxit kim loại, polime dẫn điện: Anốt hóa (anodizing) • Phủ hóa học (Electroless deposition) 2

CH KHOA

ĐẠI HỌC ĐÀ NĂNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Lecture |

Giới thiệu vê phủ điện hóa

(An introduction to electrochemical coating)

Power source

Nguyén Ba Kién

Bo mon CNVL-Khoa Cơ khí nbkien@dut.udn.vn

Anode Electrolyte Cathode

2022

Phủ điện hóa

(Electrochemical coating)

Là phương pháp phủ một lớp trên bê mặt bằng các phản ứng

điện hóa

Lớp phủ có thể là (a) Kim loại (metallie), (b) oxit kim loại (metal oxide) hoặc polime dẫn điện (conductive polymer) Phu kim loai (metallic coating): Ma dién (electroplating)

Phủ oxit kim loại, polime dẫn điện: Anốt hóa (anodizing)

Phu hoa hoc (Electroless deposition)

Kỹ thuật mạ điện hóa

Xay ra phan ung dién hoa (electrochemical reaction)

Catét (catét): Phu kim loai/hop kim

Anot (anode): oxit kim loại

Dung dich dan: cac loai ion

Co su truyén electron (transfer of electron)

e| | te

CATHODE ANODE

Me

so” 4

Ma dong (copper electroplating)

Anot héa (anodizing)

¢ La qua trinh dién thu dong hoa

° Tạo thành lớp oxit dày lên bê mặt kim loại

° Oxit kim loại được tạo thành trên bê mặt anôt

Oxide film

e.g ALO,

Anode

e.g Al N

Electrolyte—

d.c power supply

¬+

e.g H,SO,

Cathode

Le g Pt

Ma hoa hoc

¢ Ma điện hóa: bao gồm 2 điện cực, dung dịch chat điện ly

(electrolyte), và nguôn điện cung câp bên ngoài

¢ Ma hoa học: Quá trình này chỉ sử dụng một điện cực và không sử

dụng nguôn điện cung câp bên ngoài

© Mạ hóa học: Dung dịch cần chứa nhân tô khử (reducing agent) để phản ứng có thê xảy ra:

¢ Jon kim loai (Metal ion) + Dung dich khw (Reduction solution)

— Kim loai ran (Metal solid) + Dung dich oxy hoa (oxidation solution)

Plated metal

or composite) (catalytic Autocatalytic

Work-piece (Substrate)

ZO

Electroless plating bath Contains reducing agent

Định nghĩa: Các phản ứng truyên electron

> Nhân tô oxy hóa (oxidizing agent) + n e- =

Nhân tô khử (reducing agent)

> Nhân tố oxy hóa bị khử

> Nhân tố khử bị oxy hóa

> Oxy hóa nhường (mất) electron

> Khw danh electron

Anốt hóa nhôm qui mô công nghiệp

Reactants ~~ “— Products ———

2Al +3H,O - 6e = AI,O, + 6H

/ / f Lod

| Aluminium | | Water | | Electrons | Juminium E tons |

Ví dụ anốt hóa

Before

Function of anodized surtace

1 Corrosion resistance, thick oxide layer

2 Aesthetic surface finish

Mạ vàng lên bê mặt chỉ tiết làm băng thép

khong gi

Conducfi:

electrol

Cathode es |

Power Supply

10

Ma kém-thiéc lên bê mặt thép

Lợi ích của mạ bê mặt kim loại:

1 Tang tinh chéng ăn mòn

2 Tang tinh chéng mai mon

3

4 Tăng tính thâm mỹ bê mặt Từ đó lam tang tudi tho

II

Optical micrograph of 72 um PEO

coating on M¢g alloy:

oxide layer

12

13

Ni- P deposits _ (<5 bm) on 1 mild steel

branched network pore SEM image showing a

Optical micrograph showing a pore which reveals the steel substrate