شنبه تا پنجشنبه : 17 - 8
تهران - شهرک صنعتی باباسلمان
شهریار، شهرک صنعتی باباسلمان، خیابان صنعت

کادمیوم

  • استاندارد ISO 2082 پوشش فلزی - پوشش های آبکاری کادمیوم بر روی آهن یا فولاد

     استاندارد ISO 2082  پوشش فلزی - پوشش های آبکاری کادمیوم بر روی آهن یا فولاد 

     1- دامنه و زمینه استاندارد 
    2- استاندارد مراجع 
    3- تعاریف و اصطلاحات پیرامون پوشش های آبکاری کادمیوم بر روی آهن یا فولاد 
    4- فلز پایه جهت پوشش 
    5- اطلاعاتی که باید خریدار خدمات پوشش به ابکار بده
    6- شرایط خدمات، مدت زمان دوام پوشش و کد طبقه بندی 
    7- تعیین میزان حرارت و گرما 
    8- ارائه نمونه 
    9- پوشش مورد نیاز 
    10  روش آزمون

     استاندارد ISO 2082 باموضوع پوشش فلزی - پوشش های آبکاری کادمیوم بر روی آهن یا فولاد 

     

    .جهت اگاهی و استفاده علاقمندان موجود میباشد

             

    برای دریافت متن کامل استاندارد با ما تماس بگیرید.      65734701 الی 3

      

  • جایگزین پوشش کادمیوم اتصالات الکتریکی با کاربرد نظامی - English

    plating processes, procedures & solutions

    UPDATE ON ALTERNATIVES FOR

    CADMIUM COATINGS ON MILITARY

    ELECTRICAL CONNECTORS

    BY ROB MASON, CEF, MARGO NEIDBALSON, AND MELISSA KLINGENBERG,

    PHD, CONCURRENT TECHNOLOGIES CORPORATION (CTC), JOHNSTOWN,

    PA., AND LARGO, FLA., AND PARMINDER KHABRA AND CARL HANDSY,

    UNITED STATES ARMY TANK-AUTOMOTIVE RESEARCH DEVELOPMENT AND

    ENGINEERING CENTER (TARDEC), WARREN, MICH.

    The metal finishing industry has been impacted by numerous regulatory actionsrelated to the hazardous materials that are used in decorative and functionalcoating processes. These environmental regulations are applicable to both commercialand government facilities. In addition, Executive Order (EO) 13423,Strengthening Federal Environmental, Energy, and Transportation Management, and EO13514, Federal Leadership in Environmental, Energy, and Economic Performance,wererecently enacted. These EOs require government agencies to reduce the quantityof toxic and hazardous chemicals and materials acquired, used, or disposed.Cadmium and hexavalent chromium are very toxic and carcinogenic materialsheavily regulated by the Environmental Protection Agency (EPA) and theOccupational Safety and Health Administration (OSHA). In addition, hexavalentchromium is among the three hazardous materials that the Department ofDefense (DoD) has targeted for reduction to meet the requirements of the EO13423. Due to the toxicity and carcinogenicity, as well as the numerous regulatoryactions related to these materials, the U.S. Army Tank-automotive ResearchDevelopment and Engineering Center (TARDEC) has been working to eliminateor reduce the use of cadmium and hexavalent chromium in ground vehiclesand related systems. The National Defense Center for Energy and Environment(NDCEE), operated by Concurrent Technologies Corporation (CTC), has beentasked to support TARDEC’s activities in this area.Specifically, the protective shells of electrical connectors currently used inmilitary ground systems are cadmium plated and then chromated with chromateconversion coatings (CCCs) to provide additional corrosion protection.Theaforementioned regulatory concerns underscore a need to find alternativesto the currently used coating processes to reduceenvironmental and safety risks.However, the replacement of cadmium for any application is not a trivialtask. Cadmium has been used as a protective coating for electrical connectorsfor many years because of the numerous properties that it imparts to the overallcomponent. Key properties that cadmium coatings impart to electrical connectorshells include:1,2

    • Ease of manufacturing

    • Ease of repair

    • Electrical conductivity

    • Electromagnetic compatibility (EMC)/electromagnetic interference (EMI)

    effectiveness

    • Environmental resistance, particularly corrosion resistance

    • Galvanic coupling

    • Inhibition of algae growth

    • Low cost

    • Lubricity (meets established torque/tension requirements)

    • Shock resistance

    • Solderability

    • Temperature resistance

    • Vibration resistance

    CCCs are applied over cadmium coatings to provide additional properties,the most important of which are:

    • Enhanced corrosion resistance

    • Paintability (meets requirements for paint adhesion to coating)

    • Color

    As seen above, the synergistic benefits provided by this coating system havemade its replacement challenging. One example of the unique protective propertiesthat are imparted by cadmium and hexavalent chromium is corrosionresistance. Cadmium coatings provide galvanic corrosion protection to electricalconnector shells, and very few metals can provide a similar level of corrosionprotection in this application. This is demonstrated by the position of cadmiumin the galvanic series, shown in Figure 1.1Figure 1 demonstrates that zinc and zinc alloys, beryllium, magnesium, andaluminum alloys are generally the most active metals in corrosive environmentsand, therefore, are the onlymaterials that can provide sacrificial corrosionprotection similar to cadmium in this application. However, beryllium is morehazardous than cadmium, and magnesium and pure zinc both corrode toorapidly for many engineering applications.Other examples of the unique properties that are imparted by cadmium toconnector shells involve electrical properties, specifically EMC and EMI effectiveness.Connector mating resistances must be kept to a minimum (e.g. lessthan 2.5 milliohms) for EMC, because greater mating resistances can lead tohigh voltages (and subsequent failures) when induced by sudden surge currents(such as a lightning strike). Cadmium-plated connectors meet this requirementthroughout the life of the connector (i.e., the corrosion products of cadmiumare generally non-insulating). Other plated coatings, such as electroless nickel(EN), meet this requirement initially, but lose effectiveness over time due to theresistances that are generated by corrosion products.

    VIABLE ALTERNATIVES TO CADMIUM

    The DoD has been interested in cadmium replacement for many years, andnumerous potential replacements have been identified and explored in pastwork conducted by Brooman2,3,4, Gaydos5, Klingenberg3, 4, 6, Legg1; and Shahin7,among many others. It is the intent of this paper to summarize past work thathas been accomplished in this area, with the intent of providing a rationale forthe selection of the mostpromising candidates for further study under futurephases of this current effort.Based on the many previous studies related to cadmium replacement, andthe available data on candidate technologies, a number of promising candidatesfor cadmium replacement were identified. Due to the particular focus of thisproject, candidates were limited to commercially available or near-commercialtechnologies. These include:

    • Advanced materials

    • Alloys deposited by chemical vapor deposition (CVD)

    • Alloys deposited by molten salt bath processes

    • Alloys deposited by ionic liquid processes

    • Electrodeposited aluminum and alloys

    • Electroless nickel technologies

    • Electroplated tin alloys

    • Electroplated zinc-cobalt

    • Electroplated zinc-nickel

    • Ion vapor deposited (IVD) aluminum and alloys

    • Metal-filled paints and ceramics

    • Sputtered aluminum and alloys

    The viability of each of these processes in the context of the specific application—electrical connector shells—is discussed herein. Where data is available,issues such as compatibility of the alternatives with existing cadmium-platedconnectors will be addressed.

     

    ADVANCED MATERIALS

    The use of advanced materials as a replacement for cadmium-plated parts hasbeen considered mostly for larger aerospace components. Stainless steel is themost likely candidate to replace cadmium on larger, non-electric components. Acorrosion-resistant stainless steel, S53, was developed under a project funded bythe Strategic Environment Research and Development Program (SERDP). Thiseffort1, 5, 8focused on providing corrosion protection and resistance to stresscorrosion cracking on aircraft landing gear. Stainless steel alloys would providemany of the necessary properties needed for electrical connector shells and maybe acceptable for some applications. However, these materials generally exhibita high mating resistance and also may not be cost-effective. Likewise, titaniumalloys and Inconel¨ have been found to be adequate as substrate substitutesfor cadmium plated fasteners5, but these may also be cost prohibitive for usein electrical connectors. Polymer composite materials (such as polyetheretherketone)are already in use in some commercial applications. However, militaryusage appears to be minimal (at least for ground vehicle applications), andconsideration of this material introduces issues related to cost, conductivity,and mechanical wear for some applications. Overall, it is evident that additionalresearch and development is required to use advanced materials to replace thestandard shells in newer models of electrical connectors.

    ALLOYS DEPOSITED BY CHEMICAL VAPOR DEPOSITION

    The Air Force Research Laboratory (AFRL) evaluated aluminum coatingsapplied through Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition (APCVD).9Environmentally benign CVD processes using triethylaluminum as a precursorfor producing high-quality aluminum coatings was explored. While promising, this process involves special high-cost, equipment. Considerable further devel-

    ؟؟؟

    Figure 1. Galvanic series, showing position of cadmium and viable

    alternative metals. (Circled area: materials providing sacrificial

    protection.) 1

    opment from a processstandpoint would likelybe necessary to implementthis process forhigh-volume applicationssuch as electricalconnector shells.

    ALLOYS DEPOSITEDBY MOLTEN SALTBATH PROCESSES

    An aluminum-manganesemolten salt platingprocess was exploredunder funding fromthe EnvironmentalSecurity TechnologyCertification Program(ESTCP), but the processwas plagued byinconsistent bathcomposition, visiblefumes, and excessivecrust formation [Ref.10]. In addition, thisprocess operated at avery high temperature,which is likely to affectthe properties of aluminumshells. While thistechnology is promising,considerable furtherdevelopment froma process standpointwould be necessary toimplement this processfor electrical connectorshells.

    ALLOYS DEPOSITED BY IONIC LIQUID PROCESSES

    As an alternative to the molten salt bath process mentioned above, the use ofionic liquids as an electrolyte to plate aluminum is under investigation.5,11Ionicliquids are salts with a low melting point, which originates in their chemicalstructure (a mix of anions and large organic cations). These liquid salts haveunique properties that allow easy dissolution of normally insoluble chemicals,such as cellulose. Ionic liquids enable electrochemical plating of metals likealuminum; deposition rates of one micron per minute at low temperatures (60to 100°C) have been reported.11These deposition rates are significantly superiorto other low-temperature aluminum coating methods. While this processis not yet mature enough to enable the plating of commodity items such aselectrical connector shells, work is progressing rapidly and promising resultswill be forthcoming.

    ELECTRODEPOSITED ALUMINUM AND ALLOYS

    AlumiPlate¨ is a proprietary process in which a pure aluminum coating iselectrolytically deposited onto a substrate that has been immersed into a nonaqueous,fully enclosed solution in an inert atmosphere. The resulting coatingis highly versatile. It can be anodized or topcoated with the standard CCC posttreatment, trivalent chromium post-treatments (TCPs), or non-chrome posttreatments(NCPs). TCPs are much less hazardous than CCCs and meet requirementsunder the European Union’s Reduction of Hazardous Substances (RoHS)Directive—although this substance is still regulated under U.S. requirements.Additionally, the AlumiPlate¨ process does not appear to impart hydrogenembrittlement—a concern with cadmium plating.5AlumiPlate¨ is one of the more promising new processes for cadmiumreplacement on electrical connectors. Researchers at the Naval Air SystemsCommand (NAVAIR) conducted 2,000 hours of salt spray corrosion testingon electroplated aluminum electrical connectors with TCP12,13, in accordancewith ASTM B117.14. NAVAIR found that all connectors performed equal to orbetter than the cadmium-plated controls with respect to visual appearance ofcorrosion. A plated connector is shown after 2,000 hours of B117 exposure inFigure 2.12.From a functionality standpoint, all tested connectors met the requirementfor shell-to-shell conductivity, with the exception of the AA6061 AlumiPlate¨coating with TCP at 25% concentration (the most dilute). The AA6061AlumiPlate¨ coating with Class III post-treatment was the top performer.Other projects involving this process include a partnership betweenLockheed, Alcoa, and the U.S. Air Force, which is evaluating several coatings,including AlumiPlate¨, to replace cadmium for military and commercialfasteners.15Based on the results from both the NAVAIR testing and thispartnership, the AlumiPlate¨ coating is currently being qualified for electricalconnectors under MIL-DTL-38999L as well as relevant internal manufacturers’specifications. Specifically, qualification and approval of the AlumiPlate¨ coatingis anticipated for Model 38999 electrical connectors with spring fingers,which will be used on the Lockheed Martin F-35 Lightning II (also known asthe Joint Strike Fighter) program.Despite the good performance of this candidate and its recent qualification,several drawbacks remain with the use of AlumiPlate¨. Due to the use of thenon-aqueous electrolyte, it is unlikely that this process could meet the environmentalrequirements that would allow its use in a DoD facility.1 Furthermore,the process requires the use of highly specialized equipment (e.g. high start-upcost). Finally, there are questions regarding whether the plated coating can berepaired, although initial work has found that it may be possible to use brushplatedtin-zinc to repair this coating.1,5

    ELECTROLESS NICKEL TECHNOLOGIES

    A number of new EN-based coating systems continue to be considered for electricalconnector shells. However, as mentioned previously, the corrosion propertiesof nickel—and subsequent electrical properties—are considerably differentthan those of cadmium.2 Further testing would be required to fully assess thiscandidate for military electrical connectorshells. Despite these concerns,at least one leading manufacturer ofelectrical connectors is investigatingthe use of EN with occluded particles(polytetrafluoroethylene, or PTFE)as a cadmium replacement.16 Whilethe inclusion of these particles willprovide lubricity, the corrosion characteristicsand electrical propertiesimparted to the connector shell must be considered and are being evaluated

    ؟؟/

    Figure 2. AlumiPlate-coated electrical connector,

    After 2,000 hours B117exposure.12

    ELECTROPLATED TIN ALLOYS

    Among the most mature and promising tin alloy coatings for electrical connectorshells are tin-zinc coatings. Tin-zinc electroplating processes are mature,commercially available systems that can deposit alloys of 20–30% zinc (balancetin) from an aqueous solution. Tin-zinc coatings have been considered promisingfor cadmium replacement 2,7,17, and this finish was found to be a topperformer in past studies. 18 However, more recent studies have derived lesspositive results. An extensive study on potential cadmium replacements conductedby the NDCEE19 found that a proprietary tin-zinc coating failed bothcyclic corrosion and wet notch environmentally influenced cracking (EIC) testsyet passed hydrogen embrittlement and cooked EIC. A summary of test resultsfrom this effort can be found in Table 1.19In this study, itwas noted that the deposited tin-zinc coating was found tohave an insufficient amount of zinc in the deposit to provide adequate corrosionprotection (less than 1% zinc, versus the anticipated >20% zinc concentrationfound in more corrosion-resistant coatings that had been tested underrelated projects). This implies that, while tin-zinc does show promise for someapplications, some bath chemistries may not be robust enough to provide aconsistent coating composition (and, hence, sufficient corrosion resistance) forthe harsh environments to which military electrical connectors are routinelysubmitted. Promising results under past studies imply that this candidate couldprovide comparable performance to cadmium if the deposit composition couldbe made more consistent.It is noted that other tin alloys, specifically tin-indium coatings, are beingconsidered for both commercial and military applications, but these wouldtake considerable development to be considered for electrical connector shells.

    ELECTROPLATED ZINC-COBALT

    Zinc-cobalt plating is typically used to finish relatively inexpensive parts thatrequire a high level of abrasion and corrosion resistance. This coating is reportedto demonstrate particularly high resistance to corrosion in sulfur dioxide environments.Several suppliers of commercial electrical connectors offer connectorshells coated with zinc-cobalt as a replacement for cadmium to meet RoHScriteria. Zinc-cobalt alloys are not commonly used in applications requiringheat treatment because these alloys have been reported to demonstrate reducedcorrosion resistance when exposed to high temperatures. In one study20, aftersalt spray corrosion testing in accordance with ASTM B11714, zinc-cobalt-platedsleeves showed considerably less corrosion resistance after one hour heat treatmentat 250°F as compared to the as-plated condition. While this process wasinitially considered as being a worthy cadmium replacement, the questionablecharacteristics under high-temperature environments excluded its considerationunder further review.

    ELECTROPLATED ZINC-NICKEL

    Zinc-nickel electroplating processes are mature, commercially available systemsthat can deposit alloys of 5–15% nickel (balance zinc) from an aqueous solution.Zinc-nickel alloys can be deposited from both acid and alkaline processes.Boeing has found that the alkaline process is easier to maintain and providesa more consistent coating composition.5From a performance standpoint, theNDCEE found that a proprietary acid zinc-nickel coating with CCC passedbend adhesion, paint adhesion, and hydrogen embrittlement tests, but displayedonly marginal EIC performance19(see Table 1). The corrosion resistance wassignificantly less than the cadmium baselines, but increased coating thicknessand selecting a suitable conversion coating may improve those results—althoughthe implications of these changes to the form, fit, and function of the electricalconnector would need to be identified. The proprietary alkaline zinc-nickelcoating with a CCC performed similarly to the acid zinc-nickel in this study19(see Table 1). Previous TARDEC work also found alkaline zinc-nickel coatingswith a CCC to be promising for some electrical connector designs, particularlyon MIL-C-83513 microminiature D-subminiature connectors, but less promisingon other connector designs.Based on these promising results, zinc-nickel has seen implementation as acadmium replacement process in several areas. The NDCEE work19 providedinformation that assisted Rolls Royce Defense Aerospace in qualifying zincnickelas an acceptable alternative to cadmium on the T56 engine system. Boeingalso found that zinc-nickel plating is an acceptable coating to replace cadmiumon component parts made of low strength steel (less than 200 ksi), stainless steel,aluminum, and copper alloys.1Other ongoing projects involving this process include the aforementionedpartnership between Lockheed-Martin, Alcoa, and the U.S. Air Force, whichis evaluating several coatings, including both acid and alkaline zinc-nickel, toreplace cadmium for military and commercial fasteners.15It is recognized that both acid and alkaline zinc-nickel processes may providean acceptable alternative coating for cadmium in many applications. Acid zincnickelprocesses have traditionally been used; however, some embrittlementissues have been related to this process.1For this reason, Boeing restricts theuse of acid zinc-nickel to steels with ultimate tensile strength of 220 ksi or less.While these issues may not be relevant for electrical connectors, a post-processbake has been found to both relieve hydrogen embrittlement and enhance corrosionproperties.2In any case, alkaline zinc-nickel appears to be the stronger candidatefor this application, due to the reduction in required maintenance of thebath and the aforementioned current interest in the properties of this coating.

    ION VAPOR DEPOSITED ALUMINUM AND ALLOYSIon vapor deposited (IVD) aluminum is a physical vapor deposition (PVD) processn which a part is placed in a vacuum chamber and glow discharge cleaned.Pure aluminum is then melted in heated ceramic boats until it evaporates andcondenses on the part to form a coating. Concurrently, ions from the dischargebombard the forming coating to enhance its density.IVD aluminum is a mature process that has been used successfully to deposita variety of coatings for many years, and has traditionally been one of the mostpromising technologies for cadmium replacement. It is non-embrittling andgalvanically compatible with aluminum substrates. In addition, it has excellenthigh temperature properties and can be conversion coated. Corrosion resistancehas been reported to be comparable to, or better than, cadmium in someenvironments.2,21Alloying the IVD aluminum coating is reported to provideeven better corrosion protection; IVD aluminum-magnesium alloys with 10%magnesium have demonstrated significant pitting corrosion protection.17PastNDCEE work found that aluminum-tungsten and aluminum-molybdenum alsodemonstrated improved passivation over pure aluminum.6As mentioned previously, Boeing has qualified IVD aluminum to replacecadmium on component parts made of low strength steel (less than 200 ksi),stainless steel, aluminum, and copper alloys. In a past TARDEC study, IVDaluminum demonstrated the best overall performance on aluminum connectors.Specifically, on MIL-C-38999 circular connectors, IVD aluminum performedsimilar to or better than cadmium, with lower shell-to-shell resistance,but slightly less corrosion resistance. It was noted that, on MIL-PRF-24308D-subminiature connectors, cadmium demonstrated the best overall performance,with IVD aluminum being the best performing alternative. It was alsonoted that on MIL-C-83513 microminiature D-subminiature connectors, IVDaluminum was reported to have a significant drawback for use on these connectors.During the IVD process, aluminum coated the entire connector surface(including the phenolic material), causing the pins to be electrically continuouswith each other and the connector shell, resulting in shorts and eventualconnector failure.As seen above, there are numerous drawbacks to using IVD aluminum forelectrical connector shells. These include the aforementioned overcoating issues,as well as high start-up and operations costs because the equipment that is usedto apply this finish is expensive. Also, while IVD aluminum is not completelylimited to line-of-sight coverage, the conventional process cannot “throw” intodeep recesses on some parts—particularly holes.1, 5There are some coating performanceconcerns as well. IVD aluminum coatings display a columnar structurewith a high degree of porosity. As a result, the coatings must usually beglass-bead peened to densify the coating and alleviate porosity and corrosionconcerns. The NDCEE found that IVD aluminum coatings, even with CCC,provide only marginal cyclic corrosion results19(see Table 1), underscoring theimportance of a dense aluminum coating. Also, like many pure aluminum coatings,IVD aluminum has also been reported to have poor wear resistance, and hasdemonstrated galling issues. The latter is a particular concern for electrical connectors;an aluminum-to-aluminum interface could result in excessive matingforces, or even unmateable connectors1 (the incorporation of dry film lubricantshave been proposed to resolve this issue, but this would have an adverse effecton electrical connectivity).In summary, while IVD aluminum may be viable to replace cadmium in manyapplications, it is not anticipated to be a direct replacement for electrical connectors.In fact, an Air Force study has recognized that IVD aluminum will noteasily replace more than about 50% of cadmium plating requirements.17

    METAL-FILLED PAINTS AND CERAMICS

    Organic paint systems that are loaded with sacrificial metals (generally aluminumand zinc metal powders) have demonstrated significant corrosion resistancein several applications. However, they are generally not considered forcadmium replacement due to poor galvanic corrosion performance and pooradhesion (compared to electroplating).5Metal-filled ceramic coatings are being considered for some cadmium-replacementefforts. One supplier offers a coating that incorporates aluminum flakesin a ceramic matrix. The coating can be applied via brush or spray. It is usedprimarily for larger components in aircraft such as landing gear (specifically theF-22), as well as for high-temperature applications. Drawbacks to this candidateinclude sole source (only one supplier provides the coating, and they only licenseto major users), high cost, limited available data, and the requirement to heattreatthe coating before use.1,5Also, coating conductivity has apparently not beendetermined. As such, this candidate is likely not feasible for electrical connectors.

    SPUTTERED ALUMINUM AND ALLOYS

    Sputtering, or magnetron sputtering, is another PVD process. In this process,a part is placed in a vacuum chamber, where it is glow discharge cleaned afterthe system is evacuated. The ionized gas (typically argon) is attracted to thebiased aluminum target, and aluminum atoms are ejected from the target andcondense on the substrate to form a coating. The “Plug and Coat” method ofsputtering allows both inner diameters (IDs) and outer diameters (ODs) to becoated within the same chamber.Recent work conducted by Boeing 1, 5 found that sputtering provides a betterquality aluminum coating than IVD, with lower porosity. Through the “Plug andCoat” process, parts can be 100% PVD aluminum-coated (IVD Al on OD, sputterAl on ID). In addition, the process is non-hazardous as compared to cadmiumplating (no air emissions, water emissions, or solid waste).Sputtered aluminum alloys have also showed promise to replace cadmium.They include aluminum magnesium, aluminum-molybdenum, aluminumtungsten,aluminum-manganese, aluminum-zinc, and aluminum-magnesium-zinc.5, 6While promising, magnetron sputtered aluminum is still under developmentfor coating aircraft parts. Susceptibility to environmental embrittlementhas yet to be determined, and more recent work has generated mixedresults.22 Also, while technically acceptable, this process involves high startupand operational costs, and may not be cost-effective for smaller parts suchas electrical connector shells.5, 22

    OTHER DEPOSITION TECHNOLOGIES

    Aluminum and its alloys can be readily deposited with thermal spray processes,such as flame spray, but these coatings are usually very thick—typically 76 to127 microns (0.003’’ to 0.005’’)—and exhibit high roughness and porosity inthe as-deposited state. The process also imparts a high degree of heat to thesubstrate. The latter issue can be partly alleviated by utilizing “cold spray” processes;however, the former issues restrict the use of this technology for electricalconnectors.As mentioned previously, the use of ionic liquids (salt mixtures that meltbelow room temperature) as an electrolyte to plate aluminum is currently underinvestigation. This technology is a relatively new development, and while someinformation is available5,10, the ability to adapt this process to coat electricalconnector shells in mass quantities has yet to be determined.

    VIABLE ALTERNATIVES TO HEX CHROME TOPCOATS

    The most promising alternatives to standard CCCs at this time are TCPs.Specific applicability for electrical connectors, when used in conjunction withthe AlumiPlate¨ process, has been promising.5,12,13Further work is necessary tofully qualify TCPs as a replacement for CCCs.NCPs are also becoming available, but these have been far less studied inthis application. NAVAIR is currently continuing studies on the effectivenessof their NCPs, and AlumiPlate¨ offers a proprietary non-chromated topcoatover its coating system. An NDCEE Task is currently being conducted with theobjective of evaluating NCPs for TARDEC.

    SUMMARY

    The most promising candidate coating processes to replace cadmium andhexavalent chromium in electrical connector applications are technologies thatare already being used on electrical connectors to some extent, or demonstrateboth considerable promise for the application and sufficient maturity. Theseinclude:

    • Electroplated aluminum (AlumiPlate¨)

    • Electroplated alkaline zinc-nickel (5-15% nickel in the deposit)

    • Electroplated tin-zinc (at least 20% zinc in the deposit)

    Future efforts will focus on these three most promising candidates. In addition,to support efforts being undertaken by electrical connector manufacturers,two EN-based technologies, both incorporating occluded particles, will also beevaluated. Coatings with both CCCs and TCPs will be considered, as available,and cadmium with CCC will be used as the control.The most promising candidate coating processes from emerging alternativeswere also identified. These are technologies that show promise for electricalconnector applications, but require further development for the electrical connectorsemployed by TARDEC. These include:

    • Alloys deposited from ionic liquids

    • Magnetron sputtered aluminum alloys

    • Tin-indium alloys

    Future efforts may consider these candidates as the technology matures andbecomes more feasible for electrical connectors.

    REFERENCES

    1. K. Legg, “Cadmium Replacement Options,” presentation to The WeldingInstitute, Cambridge, UK, October 2003.

    2. E. Brooman, “Alternatives to Cadmium Coatings for Electrical/Electronic Applications,” Plating and Surface Finishing Journal, AmericanElectroplaters and Surface Finishers Society, Orlando, FL, February 1993.

    3. E. Brooman, D. Schario, M. Klingenberg, “Environmentally PreferredAlternatives to Cadmium Coatings for Electrical/Electronic Applications,”Electrochemical Society Proceedings 96-21, Electrochemical Society,Pennington, NJ, 1997, pp. 219-235.

    4. E. Brooman, M. Klingenberg, M. Pavlik, “Alloy Deposition of Alternativesto Chromium and Cadmium”, Sur/Fin ’99 Conference Proceedings,American Electroplaters and Surface Finishers Society, Orlando, FL, 2000,pp. 163-176.

    5. S. Gaydos, “Cadmium Plating Alternatives for High Strength Steel AircraftParts,” Proceedings of the Surface Engineering for Aerospace and DefenseConference, Orlando, FL, January 2008.

    6. M. Klingenberg, “Evaluation of Magnetron Sputtered Aluminum Coatingsas a Replacement for Cadmium Coatings,” presentation at SUR/FIN ’07,Cleveland, OH, August, 2007.

    7. G. Shahin, “Alloys are Promising as Chromium or Cadmium Substitutes,”Plating and Surface Finishing Journal, American Electroplaters and SurfaceFinishers Society, Orlando, FL, August 1998.

    8. “Corrosion Resistant Steels for Structural Applications in Aircraft,” FinalTechnical Report, SERDP Pollution Project PP-1224, February 28, 2005.SERDP website: http://www.serdp.org/Research/upload/PP-1224-FR-01.pdf

    9. “Investigation of Chemically Deposited Aluminum as a ReplacementCoating for Cadmium,” SERDP website:http://www.serdp.org/Research/upload/PP_FS_1405.PDF

    10. “Aluminum Manganese Molten Salt Plating,” Final Technical Report,ESTCP Project WP-9903, June 2006.

    11. M. O’Meara et al, “Deposition of Aluminum Using Ionic liquids,” MetalFinishing, Elsevier, Inc., New York, July/August 2009, pp. 38 – 39.

    12. A. Schwartz, “Corrosion Performance of AlumiPlate Coated ElectricalConnectors with Trivalent Cr Post-Treatment,” presentation to the JointCadmium Alternatives Team, New Orleans, January 2007.

    13. G. Vallejo, “RoHS Compliant Electroplated Aluminum for AerospaceApplications,” Proceedings of the Surface Engineering for Aerospace andDefense Conference, Orlando, FL, January 2008.

    14. ASTM B117, “Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog)Apparatus,” ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2002.

    15. L. Haylock, “Fasteners for Military and Commercial Systems,” SERDP andESTCP’s Partners in Environmental Technology Technical Symposium &Workshop, Washington, D.C., November 2006.

    16. E. Fey and M. Barnes, “Amphenol Cd free Cr VI free Finishes,”ASETSDefense 2009: Sustainable Surface Engineering for Aerospace andDefense Workshop, September 3, 2009. ASETSDefense website: http://www.asetsdefense.org/SustainableSurfaceEngineering2009.aspx

    17. B. Navinsek, et al., “PVD Coatings as an Environmentally Clean Alternativeto Electroplating and Electroless Processes,” Surface and CoatingsTechnology, Elsevier, 116-119, (1999), pp 476-487.

    18. P. Decker, J. Repp, and J. Travaglini, “Finding Alternatives to Cadmiumon Mil-Spec Electrical Connectors,” Corrosion 2000, NACE International,Houston, TX, 2000.

    19. “NDCEE Demonstration Projects: Task No. 000-02, Subtask 7 –Alloy Plating to Replace Cadmium on High-Strength Steels, FinalReport,” Contact No. DAAE30-98-C-1050, National Defense Center forEnvironmental Excellence, April 1, 2003.

    20. N. Zaki, “Zinc Alloy Plating,” Products Finishing, Gardner Publications,Inc http://www.pfonline.com/articles/pfd0019.html

    21. G. Legge, “Ion-Vapor-Deposited Coatings for Improved CorrosionProtection,” Products Finishing, Gardner Publications, Inc, 1995.

    22. “Joint Service Initiative Project AF5: Evaluation of Magnetron SputteredCoatings – Phase II,” Final Technical Report to the NDCEE under ContractNo. W74V8H-04-D-0005, Task No. 0429, Project AF5, December 19, 2006.

  • آبکاری سطوح فلزی کادمیوم، طلا، روی و مس

    آبکاری سطوح فلزی کادمیوم، طلا، روی و مس 

    تدوین و جمع آوری توسط تیم تحقیق و توسعه شرکت جلاپردازان پرشیا 

     

    book cu cd zn 

    فصل اول: آبکاری کادمیوم

    2. موارد بکارگیری پوشش کادمیوم

    .1-2 فرآیند غیر فعال سازی )پاسیواسیون(

    .2-2 سرعتهای پوششدهی و الزامات ویژه

    .1-2-2 سرعت پوشش دهی و زمان آبکاری

  • آبکاری کادمیم

    آبکاری کادمیم

    1. مقدمه

    كادميوم فلزي سفيد، نقره‌ مانند، داراي سختي بالاتر از فلز قلع و همچنين با چاقو بريده مي‌شود. اين فلز بسيار چكش‌خوار بوده و به راحتي به صورت فويل يا سيم در مي‌آيد. از خواص ديگر اين فلز مي‌توان نام برد اين است كه در جدول الكترونگاتيوي نسبت به آهن مثبت تر بوده و اختلاف پتانسيل شيميايي بسيار كمي نسبت به آلومينيوم دارد و در شرايط دريايي داراي مقاومت خوردگي عالي و بالايي مي‌باشد.نقطة ذوب اين فلز °C320 است و در اين دما از فلز مذاب كادميوم بخارات سمي آن بلند مي شود. نمك ‌هاي كادميوم نيز سمي مي باشند. هنگامي كه به منظور حفاظت در برابر خوردگي از اين فلز استفاده شود، كادميوم به صورت خالص به كار مي‌رود و معمولاً رسوب و پوشش حاصله به صورت مات‌ (نيمه براق ) مي باشد. ولي در موارديكه به صورت تزئيني و مقاومت به خوردگي پائين مورد نظر است، مي‌تواند به صورت كاملاً براق رسوب داده شود و همچنين در موارديكه بعد از پوشش دهي كادميوم بر روي فلز مورد نظر نياز به پسيو (غير فعال) كردن داشته باشد، پرداخت نهايي براق ارجحيت دارد .

    1. موارد بكارگيري پوشش كادميوم

     پوشش كادميوم محافظت عالي از آهن و فولاد تحت شرايط خورنده به عمل مي‌آورد. اين پوشش به صورت گالوانيكي فدا مي‌شود تا فلز زير سطح را در برابر خوردگي محافظت نمايد. در بسياري از موارد، به علت آن كه هزينة آبكاري روي نسبت به كادميوم خيلي كمتر مي باشد، از پوشش روي استفاده مي گردد. استانداردهاي پوشش دهي و مقاومت خوردگي روي در برخي موارد با كادميوم قابل مقايسه است و مي توان در بعضي از موارد پوشش روي را براحتي جايگزين پوشش كادميوم نمود..

    روي در مقايسه با كادميوم مقاومت خوردگي بالاتري نسبت به محيط اتمسفر اسيدي صنعتي و شهري از خود نشان مي دهد، و آن هم به اين علت است كه پس از مقداري خوره شدن، يك فيلم محافظ حاصل از خوردگي ( روي به صورت لايه بازي ) را بوجود مي آورد، در حالي كه كادميوم پس از شروع اولين خوردگي به انحلال خود  و از بين رفتن ليه محافظ ادامه مي‌دهد. در مكان هايي كه شرايط محيطي دريايي و حاره( گرم و مرطوب ) مطرح باشد، فلز پوشش كادميوم يك كلريد بازي بر روي سطح خود تشكيل مي‌دهد كه از خوردگي بيشتر جلوگيري بعمل مي آورد، درحاليكه خوردگي روي در اينگونه مناطق ادامه مي‌يابد. به اين دليل است كه كادميوم به صورت گسترده به عنوان يك پوشش نهايي مقاوم به‌‌ ‌خوردگي در تجهيزات دريايي به ‌كار مي‌رود. مقاومت هر دو پوشش روي و كادميوم در شرايط خورنده را مي‌توان به صورت چشمگيري با اعمال فرآيند، كروماته كردن (غير فعال سازي يا پسيواسيون) پس از پوشش‌دهي كامل افزايش داد.

    كادميوم تحت تاثير مواد قليايي ( بازي ) قرار نمي‌گيرد و در نتيجه  در اينگونه موارد كه پوشش روي مورد حمله واقع شده و خورده مي شود، مورد استفاده قرار داد. ( نظير ماشين آلاتي كه در تماس با صابون، قلياب‌ها، پودرهاي شوينده و پاك‌كننده‌هاي صنعتي و خانگي هستند). آبكاري كادميوم در صنايع الكتريكي و هواپيمايي مورد استفاده قرار مي گيرد، زيرا كادميوم اختلاف پتانسيل شيميايي تماسي ناچيزي (كمي) نسبت به آلومينيوم دارد. به عنوان مثال در جايي كه از كادميوم بر روي اتصالات و بست‌هاي فولادي كه در تماس با چارچوب هاي آلومينيومي يا پوستة هواپيما پو شش داده شود، امكان خوردگي الكتروليتي به شدت كاهش مي‌يابد.به دليل سمي بودن كادميوم از آن نمي توان به عنوان پوشش بر روي قطعاتي كه در تماس با مواد غذايي و يا آب آشاميدني هستند، استفاده نمود. البته به همين دليل نيز اين پوشش نبايد بر روي قطعاتي كه در دماهاي بالاتر از °C250 قرار مي‌گيرند‌، اعمال نمود.

    2-1.      فرآيند غير فعال سازي (پاسيواسيون)

    به منظور پيشگيري از رنگ رفتگي سطح و افزايش مقاومت خوردگي، غير فعال كردن رسوبات كادميوم با غوطه‌ور كردن در محلولي از تركيبات اسيد كروميك، كه محلول كروماته نام دارد، صورت مي گيرد.

    2-2.     سرعت ‌هاي پوشش دهي و الزامات ويژه

    آبكاري كادميوم بيشتر در موارديكه هدف آن برآوردن يك ويژگي، متناسب با شرايط تعريف شده براي آن  صورت مي گيرد. در جدول(1) جزئيات الزامات استاندارد 03-19/1 وزارت دفاع انگلستان و استاندارد نظامي آن كشور به شماره استانداردBS 1706 مربوط به سال1960 و در سال1961 بازنگري شده و همچنين شماره استاندارد BS 3382 مربوط به سال1961 و بازنگري شده در سال 1972 ارائه شده است. اگر قطعه داراي شكل پيچيده باشد، اختلاف ضخامت رسوب برروي سطوح معين قابل توجه است و ممكن است لازم شود كه ضخامت متوسط رسوب جهت دستيابي به حداقل ضخامت مورد نياز، ازآنچه در جدول آمده بيشتر نمود .

    2-2-1.   سرعت پوشش دهي و زمان آبكاري

    بهرة (بازده) كاتدي محلول سيانوري در آبكاري كادميوم مي‌تواند بسته به چگالي جريان الكتريكي به كار گرفته شده (شار جريان الكتريكي ) و نيز اندازة نسبي مقدار سيانور به مقدار كادميوم در محلول تغيير كند. در چگالي جريان الكتريكي زير 5/1 آمپر بر دسي‌ متر مربع(15amp/ft2) ، بهرة كاتدي عموماً در حدود% 95 خواهد بود. محلول ‌هايي كه در آنان از دانسيته جريان بالاتري استفاده مي شود، بازده جريان طبق محاسبات انجام شده كمتر بوده و حتي افت قابل توجهي را از خود نشان مي دهد. در دانسيتهجريات بين 5/1 ت2 آمپر بر دسي متر مربع ، بازده ممكن است بين % 85 تا 95% و در دانسيته جريان بين 2 تا 3 آمپر بر دسي متر مربع دانسيته جريان ، بازده به % 80 يا كمتر نيز مي‌رسد. افزايش نسبي مقدار سيانيد آزاد در برابر مقدار فلز (كادميوم) ، بهرة كاتدي را كاهش مي‌دهد ولي برقدرت پرتابي محلول مي‌افزايد.

    2-3.    تعيين ضخامت پو شش

    ضخامت موضعي رسوب كادميوم به كمك گيج ضخامت سنجي كولومتريك B.N.F و نيز ابزار تست جت B.N.F صورت مي‌پذيرد .براي تعيين ضخامت متوسط رسوب مي‌توان از روش «پوشش برداري» و «توزين دوباره» سود جست .در اين روش قطعه فولاديآبكاري كادميوم شدة مورد آزمايش به مساحت چند اينچ مربع به شكل نوار باريك يا ديسك و يا ساير اشكال ساده با حداكثر 50 گرم وزن ، گريس‌زدايي شده و خشك مي‌گردد و سپس به دقت وزن آن اندازه‌ گيري مي‌شود . سپس اين قطعه در محلول پوشش زدايي نيترات آمونيوم غوطه‌ ور مي‌گردد، (300 گرم بر ليتر ) و تا زماني در آن نگاه داشته مي‌شود كه پوشش كادميوم كاملاً حل شود و سطح قطعه آبكاري شده كاملاً نمايان گردد. اين كار حدوداً 10 دقيقه به طول مي انجامد. براي اطمينان از رسيدن محلول به تمام نقاط فلز بخصوص نقاط كور و ناپيدا قطعات، بايد گاهگاهي محلول فوق هم زده شود. سپس قطعة آزمايش را بيرون آورده و با آب شسته بشوئيد.

    ضخامت متوسط پوشش با تقسيم كردن وزن رسوب برحسب ميلي‌گرم (تفاضل وزن قطعه‌ كار پيش از پوشش دهي و بعد از پوشش دهي ) بر مساحت سطح قطعه كار برحسب سانتيمتر مربع ضربدر ضريب 864/0 به دست مي‌آيد.

    (mg)    وزن رسوب كادميوم

    به عبارت ديگر

    سطح * 864/0 (cm2)

    = ضخامت (ميكرون)

    (g)وزن كادميوم

     و در جايي كه سطح با اينچ نشان داده مي‌شود به صورت زير خواهد بود .

    سطح*141 (in2)

                                                                                                                                                = ضخامت (اينچ)                                                                               

     زمان پوشش‌دهي برحسب دقيقه براي رسوب دهي كادميوم به ضخامت 10 ميكرون و 001/0 اينچ به ازاي دانسيته ‌هاي جريان و بهره ‌هاي كاتدي مختلف در جداول(2)و (3) ارائه  شده اند .

    جدول 1.  جزئيات تعيين ضخامت كادميوم 

    مينيمم ضخامت متوسط مينيمم ضخامت موضعي

    رسته

    Class

    كاربرد
    اينچ ميكرون اينچ ميكرون

    0.0006

    -

    -

    14

    0.0004

    -

    -

    10

    A(Cd.4)

    -

    فولاد‌ها(غير مقاوم در برابر خوردگي(

    B.S.1706

    DEF STAN 03-19/1

    0.0004

    0.00025

    -

    -

    -

    12

    0.0003

    0.0002

    -

    -

    -

    8

    B(Cd.3)

    C(Cd.2)

    -

    مواد با پاية مس وفولادهاي مقاوم به خوردگي

    B.S 1706

    DEF STAN 03-19/1

    مينيمم ضخامت متوسط(inch)

    ماكزيمم ضخامت متوسط

    (inch)

    قطر بزرگ رزوه

    (inch)

    قسمتهاي رزوه‌دار

    (پيچ‌ها ، مهره‌ها،رزوه‌ها)

    0.00015

    0.00020

    0.00025

    0.00030

    0.00020

    0.00025

    0.00030

    0.00035

    0.06 to 0.126

    0.127 to 0.25

    0.251 to 0.5

    0.501 to 0.75

    B.S. 3382
    (Part 1-cadmium) on steel

    كادميوم برروي فولاد

    مينيمم ضخامت متوسط(micron) قطر بزرگ رزوه(mm)

    4

    5

    6.5

    7.5

    Up to 3

    Over 3 up to 5

    Over 5 up to 13

    Over 13 up to 20

    DEF- STAN 03-19/1

    5

    8

    DEF STAN 03-19/1 - واشرها

    خار محورهاي چاكدار  ، پرچها ، پينهاي مخروطي

    DEF STAN 03-19/1

    جدول 2. زمان لازم براي ترسيب كادميوم به ضخامت متوسط 15 ميكرون(برحسب دقيقه)

    درصدبهرة كاتدي Amp/dm2
    100 95 90 85 80 75
    24.7 26.0 27.4 29.0 30.9 33.0 1
    16.5 17.3 18.3 19.4 20.6 22.0 1.5
    12.4 13.0 13.7 14.6 15.5 16.5 2
    9.9 10.4 11.0 11.7 12.4 13.2 2.5
    8.3 8.7 9.2 9.7 10.3 11.0 3
    6.2 6.5 6.9 7.3 7.7 8.3 4
    5.0 5.2 5.5 5.8 6.2 6.6 5
    4.2 4.4 4.6 4.9 5.2 5.5 6

    جدول (3)- زمان لازم براي ترسيب كادميوم به ضخامت متوسط 001/0 اينچ (بر حسب دقيقه)

    درصد بهرة كاتدي Amp/ft2
    100 95 90 85 80 75
    58.2 61.3 64.6 68.5 72.8 77.5 10
    38.8 40.8 43.1 45.6 48.5 51.7 15
    29.1 30.6 32.2 34.2 36.4 38.8 20
    23.3 24.5 25.8 27.4 29.1 31.0 25
    19.4 20.4 21.6 22.8 24.2 25.8 30
    14.6 15.3 16.2 17.2 18.2 19.4 40
    11.7 12.3 13.0 13.7 14.6 15.5 50
    9.7 10.2 10.8 11.4 12.1 12.9 60

    2-4.    آزمون تعيين تخلخل رسوب

    تخلخل پوشش كادميوم را مي‌توان به راحتي با فرو بردن قطعات پوشش‌ دهي شده در محلول يك درصد حجمي اسيد هيدروكلريك در دماي اتاق مورد آ‌زمايش قرار داد. اگر قطعه مستقيماً از محلول آبكاري بيرون آورده شده باشد، بايد كاملاً در آب‌ سرد شسته شود و اگر از انبار آورده شده است بايد به كمك يك حلال مناسب يا يك محلول پاك كنندة قليايي چربي زدايي شده و پيش از معلق كردن در اسيد رقيق،  كاملاً در آب شسته شود .

    با شكل‌گيري حباب هاي هيدروژن بر روي سطح قطعه پوشش دهي شده وجود تخلخل هويدا مي‌گردد و در صورت وجود ترديد در اينكه حباب مشاهده شده صرفاً يك حباب گير افتاده هواست يا واقعاً يك حباب هيدروژن است كه روي حفرة موجود بر سطح را پوشانيده، مي‌توان با يك برس مويي يا نرم ( يا برس موي شتر ) سطح قطعه را برس زد كه درصورت وجود تخلخل، حباب جديد سريعاً تشكيل مي‌گردد.

    در صورتيكه تعداد حفره‌ها زياد باشند، تعداد بسياري از حباب‌هاي ريز ظرف چند ثانيه پس از معلق كردن قطعه در اسيد در سطح آن هويدا مي‌گردند. ظاهر نشدن حباب‌ها پس از مدت 5 دقيقه نشان مي‌دهد كه رسوب متخلخل نيست.

    اين عمليات آسيبي به پوشش كادميوم نمي‌رساند ولي قطعه‌اي كه آزمون را به طور موفقيت‌آميز از سر گذرانده پيش از نصب و بكارگيري بايد با آب شسته شده و خشك گردد .

    1. شرايط آبكاري كادميوم

    بايد محلول پوشش‌دهي كادميوم در مخازن فولاد كربني ساده و يا در تجهيزات فولادي نام برده كه با لاستيك يا پلاستيك پوشيده شده و مقاوم در برابر محلول هاي شيمياي مي باشند، ريخته شوند . لاستيك به كار رفته در اين مخازن بايستي داراي گريد تأييد شده‌اي باشد و پيش از استفاده بايد با محلول رقيق و داغ هيدروكسيد سديم (سودسوزآور) تميز شده باشد .

    در موارديكه نياز به گرم كردن محلول و بالا بردن دماي آن باشد، مي‌توان از كويل‌هاي بخار با ساختار فولاد كربني سادهي و يا هيتر هاي مسطح  و يا استوانه اي الكتريكي ضد اسيد معلق از جنس Stainless Steelيا  Titaniumو غيره مي توان استفاده كرد.

    ميلة كاتد در محلول‌هاي آبكاري كادميوم بهتر است كه ترجيحاً، تكان داده شود و يا اينكه به جاي آن با گذردادن جريان هواي خام محلول متلاطم گردد. در موارديكه از فشار هوا يا باد براي ايجاد تلاطم در حمام استفاده مي گردد، عموماً توصيه مي‌شود كه محلول به طور پيوسته فيلتر شود. براي اينگونه موارد مي‌توان از فيلترهاي فولاديساده كربني يا فيلترهاي پوشيده شده با لاستيك استفاده نمود. از آنجا كه ساخت اتصالات پيچي بدون نشتي محلول، دشوار است، بايد تمامي لوله‌كشي تجهيزات از جنس فولاد نرم با اتصالات جوشي باشد .

    3-1.          محلول‌هاي آبكاري كادميوم

    كادميوم معمولاً از يك نمك سيانوري  قليايي رسوب مي نمايد. هنگاميكه قصد پوشش ‌دهي فولادهايي با استحكام كششي بالا را داريم، مي‌توان به جاي نمكهاي سيانيدي از محلول كادميوم فلئورو بورات با پاية اسيدي استفاده نمود (به دليل تردشوندگي هيدروژني كه پس از پوشش دهي در اينگونه قطعات پيش آيد و يك مسئله  جدي مي باشد ). با اين ‌حال بايد مطمئن گرديد كه در طي مراحل تميز‌كاري پيش از پوشش‌دهي، فولاد دچار تردي نمي‌ شود. نمك‌هاي آبكاري كادميوم معمولاً عاري از جيوه مي باشند.

    3-2.         نمك‌هاي آبكاري كادميوم

    هنگامي كه محلول كادميوم يكي از اجزاي اصلي مواد تشكيل دهنده محلول را در حين كار كم داشته باشد، با افزودن نمك ‌هاي از آن مواد اين كمبود را برطرف مي‌كند. جزئيات كار براي هر يك از محلول هاي بكار گرفته شده، در دستورالعمل ‌هاي داده شده ذكر مي گردد. تركيب مواد محلول آبكاري كادميوم ( به غير از براق كننده) شامل: اكسيد كادميوم، كربنات سديم، سيانورسديم، هيدروكسيد سديم می شود.

    هيچ كدام از اين تركيبات كادميوم نبايد مستقيماً درون وان آبكاري ريخته شوند، بلكه بايستي نخست بخشي از محلول آبكاري را به يك ظرف فولادي ساده انتقال داده و آن را تا دماي °C 55 تا °C 65حرارت داد. (130 تا 150 درجه فارنهايت ) و سپس اين تركيبات در آن حل شوند .

    1. روش آبكاري كادميوم

    4-1.          تميزكاري و آماده‌سازي قطعه‌كار

    ابتد تمامي قطعات چربيگيري شوند و سپس با سند بلاست يا اسيد شويي از هرگونه پوسته ‌پوسته ‌شدگي يا زنگ زدگي قطعه‌كار پاك شود. اسيدشوئي براي شستشوي فولاد نرم مناسب است ولي براي فولادهاي با استحكام كششي بالا و چدن خاكستري چندان مناسب نيست. از اين رو، بايد اين مواد سند بلاست شوند. در صورتيكه از سندبلاست استفاده شود، بايد از شات بلاست ( گلوله هاي فولادي ) با گوشه هاي گرد يا تيز استفاده نمود تا از كنده شدن موثر پوسته شدگي‌ها طمينان حاصل شود، زيرا در غير اينصورت كوبش اين پوسته‌ها (به دليل صاف بودن سطح دانه‌هاي ماسة سندبلاست) برسطح قطعه‌كار سبب غير فعال Passive)( شدن سطح و جلوگيري از نشست كادميوم بر آن مي‌شود . روش مناسبي براي آماده‌سازي فولاد جهت آبكاري كادميوم در زير آمده است:

    در قطعاتي كه لايه‌هاي ضخيم روغن و يا گريس سطح آنان را پوشانيده ، ممكن است به يك مرحله گريس زدايي مقدماتي با استفاده از محلول هاي چربيگيري نياز باشد .

    1. پيش تميزكاري، پيش تميزكاري به طريق فرو بردن در محلول چربيگيري گرم قيايي
    2. شستشو با آب سرد
    3. چربيگيري الكتريكي آندي يا كاتدي
    4. شستشو با آب سرد
    5. فروبردن در اسيد هيدروكلريك رقيق شده (نهايتاً تا %50حجمي ) به همراه افزودني‌هاي كمكي اسيدشوئي
    6. شستشو با آب سرد
    7. آبكاري كادميوم
    8. شستشو با آب سرد
    9. كروماته كردن
    10. شستشو با آب سرد
    11. خشك كردن

    در خطوط تميزكاري بشكه‌اي( بارلي) ، دماي تميزكنندة هاي قليايي داغ بايستي زير ماكزيمم دماي توصيه شده براي بشكه‌هاي پلاستيك نگه‌داشته شود .

    4-2.         تردي زدايي ( هيدروژن زدايي )

    پوشش كادميومي كه از محلول هاي سيانوري رسوب داده شوند نسبت به پوشش هاي ديگر تمايل بيشتري براي ايجاد تردي هيدروژني از خود نشان مي دهند. فولاد هاي عمليات حرارتي شده، خصوصاً آنهايي كه آب داده شده اند و سختي  HRC35 و بالاتر رادارند، ( پس از عمليات حرارتي متناسب با نوع عمليات حرارتي در محلول هاي خنك كننده با سرعت زياد سرد شده اند كه به آن كوئينچ شدن نيز مي گويند ) تمايل بيشتري در بوجود آوردن اين پديده مضر در داخل فولاد را دارند. اكثر فولاد هاي فنر كه تنش بوجود آمده در داخل آنان براحتي آزاد نمي شود از اين قبيل فلزات حساس به تردي هيدروژني مي باشند. بر اين اساس مي توان با كمك استاندارد ASM با كد QQ-P-416F ، قبل از پوشش دهي و بعد از آن روشي را براي بر طرف نمودن عيب تردي هيدروژني قطعات فولادي بكار گرفت. نكته قابل توجه اين است كه پوشش هاي با ضخامت هاي بالاتر بيشتر تحت تاٌثير اين نوع عيب قرار دارند و آزاد نمودن تنش باقيمانده از اين نوع پوشش ها مشكل تر بوده و نياز به زمان بيشتري براي رفع تردي هيدروژني نياز دارند. با كمك روش هاي زير تردي هيدروژني بوجود آمده از حمام هاي سيانوري كادميوم را مي توان به حداقل رساند :

    • استفاده از روش هاي تمييز كاري مكانيكي به جاي چربيگيري الكتريكي آندي يا كاتدي  و يا گرم قليايي ( مانندپرداخت كاري، بلاست كاري و بروس زني )
    • از بكار گيري محلول هاي اسيد شويي قوي و شستشوي اسيدي تا حد امكان خودداري نمائيد.
    • اگر اسيد شويي براي آماده سازي قطعات فولادي با استحكام متوسط و بالا ضروري است، بعد از اسيد شويي و قبل از آبكاري كادميوم قطعات فولادي را در كوره هايي با دماي 175 تا 205 درجه سانتي گراد به مدت 3 ساعت حرارت دهيد.
    • در آبكاريكادميوم براي قطعات فولادي با سختي HRC46 در حمام هاي سيانوري بدون براق كننده استفاده از دانسيته جريان بالا به منظور توليد پوشش با تخلخل مطلوب و مناسب مي باشد.
    • اگر بر روي قطعات خراش تندو تيز و دندانه قرار داشته باشد، بعد از پوشش دهي قطعات را در كوره هايي با دماي 175 تا 205 درجه سانتي گراد به مدت 3 تا 24 ساعت حرارت دهيد. زمان كوتاه پخت براي قطعاتي با استحكام كششي زيرMPa 1520 مناسب مي باشد. زمان بالاتر پخت را براي فولادهايي با استحكام كشش بالاتر ازMPa 1520 مورد استفاده قرار مي گيرد. همچنين قطعاتي كه ضخامت آنا بالاتر از  mm 25، بايد براي 24 ساعت تحت عمليات حراتي فوق قرار گيرد.
    • نبايد زمان طي شده بين مرحله آبكاري و پخت بيشتر از 8 ساعت باشد، تا حد امكان به محض اتمام عمليات آبكاري، بايد عمليات پخت را ادامه دهند. ترجيحاً تا 4 ساعت مي توان عمليات پخت قطعات را به تاٌخير انداخت.
    • زمانيكه ضخامت پوشش كادميوم در حين آبكاري به 5 ميكرون رسيد، مي توان قطعات را در دماي 195 درجه سانتي گراد و براي 3 ساعت تحت عمليات پخت قرار داد و سپس آبكاري كادميوم نمود و كار را براي تهيه ضخامت نهايي و مورد نظر ادامه داد.
    • فولاد هاي سخت‌كاري شده، فولاد هاي با استحكام كششي بالا و فولاد هاي فنر ممكن است در اثر جذب هيدروژن در طي مراحل آماده‌سازي و آبكاري ترد شوند. براي زدودن تردي هيدروژني، عمليات حرارتي زير توصيه مي‌شود:

    4-2-1.   فولاد هايفنر

    به مدت 0.5 الي 2 ساعت پس از پوشش دهي در آب جوش فرو برده شود .

    4-2-2.  فولادهاي با استحكام كششي بالا

    فولادهايي با استحكام بيش از21000N/mmبا توجه به خواص شان بايد پس از پوشش دهي به مدت 3 تا 24 ساعت در دماي ° c 195-205 پخت شوند .

    4-2-3. فولادهاي كربوريزه ( سخت‌كاري سطحي  شده)

    بايد اينگونه فولاد ها با توجه به خواص شان، پس از پوشش دهي به مدت 3 تا 24 ساعت در دماي °c 195-205 پخت شوند . براي اطلاعات مفصل‌تر در بارة ارتباط ميان استحكام كششي فولاد ها و زمان  و دماي پخت مورد نياز جهت رفع تردي ناشي از هيدروژن، بايد به استاندارد هاي وزارت دفاع انگلستان(DEF STAN 03-19/1 )، استانداردوزارت دفاع DEF-162و استاندارد بريتانيايي 1706سال1960 و بازنگري شده درسال1961 مراجعه شود .

    4-3.        عمليات پس از آبكاري كادميوم

    عمليات عمومي پس از آبكاري كادميوم نيز به شرح زير توصيه مي‌گردند:

    الف) شستشو با آب

    ب‌)    اچ

    ج) فرو بردن در محلول كروماته در صورت لزوم

    د) شستشو با آب و خشك كردن

    يكسري از فرآيند هاي غير فعال سازي (پاسيواسيون) براي حفاظت سطح كادميوم از خوردگي سطحي اتمسفري وجود دارند. عمليات پس از آبكاري كه در بالا قيد شده است ، عموماً در پيشگيري از رنگ رفتگي رسوب كادميوم در اثر كار يا ناشي از انبار كردن موٌثرند. لكه‌هاي تيره كه‌ تحت شرايط جوي ويژه‌اي پديدار مي‌گردند ناشي از باقي ماندن قلياء در رسوب مي باشد كه در صورت زبري يا حفره‌دار بودن فولاد پايه و يا شستشوي ناكافي قطعات آبكاري شده ، نمود بيشتري پيدا مي‌كنند. پسيواسيون (غير فعال‌سازي) بي‌رنگ با نمك‌هاي پاسيواسيون شفاف كادميوم و نيز استفاده از اسيدكروميك هرگونه خاصيت قليايي سطح آبكاري شده را خنثي كرده و يك فيلم شفاف از كرومات را برسطح باقي مي‌گذارد كه اين لايه رنگ پوشش كادميوم را تغيير مي ‌دهد .

    1. تست هاي كنترل كيفي پوشش كادميوم

    به منظور صحه گذاري بر كيفيت پوشش هاي كادميوم كروماته قطعات موارد ذيل مورد بررسي قرار مي گيرد:    

    5-1.          ظاهر پوشش     

         انتظاراتي كه از سطح پوشش دهي شده با كيفيت مطلوب وچود دارد عبارتند از :    

    1. رنگ پوشش كادميوم(كروماته) سفيد براق براي فنرهاي كوتاه و بلند مي باشد. 
    2. يكنواختي و انعكاس خوب نور پوشش(به صورت چشمي كنترل مي گردد)
    3. عاري از عيب بودن پوشش اعمالي قابل مشااهده، اين عيوب شامل زنگ زدگي، تاول، سوختگي، ترك، زبري، اثر انگشت يا دستكش يا توري محافظ، نگرفتگي پوشش

    5-2.         ضخامت پوشش

    اندازه گير ي ضخامت پوشش توسط هر يك از روش هاي استاندارد ذيل :

     : B 487  روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش فلزي و اكسيدي توسط بررسي ميكروسكوپي يك سطح مقطع

    : B 499  روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش با روش مغناطيسي (پوشش غير مغناطيسي بر روي فلزات پايه مغناطيسي)

    : B 504    روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش هاي فلزي توسط كولن سنجي

    : B 567  روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش توسط روش اشعه بتاي تفرق يافته

    : B 568  روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش اسپكتروفتومتري اشعه X

    5-3.        چسبندگي

    بررسي ميزان چسبندگي پوشش بر اساس روش استاندارد :     B 571-91

    5-4.         مقاومت خوردگي

    بررسي مقاومت خوردگي پوشش بر اساس استاندارد :     B 117-95 (150 hr)

    5-5.         وجود پوشش كروماته

    برای بررسی وجود پوشش کروماته از روش های زیر استفاده می شود.

    5-5-1.  با كمك تركيب محلول كلريد قلع آبي 2 نرمال   

    • ·معيار ارزيابي :

    ظهور لكه سياهي بر روي سطح كروماته نشده پس از20 ثانيه و نيز بر روي سطح كروماته شده پس از گذشت بيش از60 ثانيه

    5-5-2. با كمك تركيب شيميايي استات سرب

     50gr/l باPH= 7.50.2 كه با اسيد اسيتيك تنظيم مي شود دردماC °15± 23

    • ·معيار ارزيابي :

    ايجاد نشدن رنگ مشكي سطح كروماته در مدت 5 ثانيه نشان دهنده اين است كه پوشش كروماته وجود ندارد.

    مطابق استاندارد لهستان PN – 68/H-97018

    مطابق استانداردهاي بين المللي ISO/DIS 3513 – 1975

    5-5-3.با كمك تركيب شيميايي سولفات مس 5 % الي 15 %

    • معيار ارزيابي :

    ايجاد شدن رنگ مشكي سطح كروماته در مدت 5 الي120 ثانيه نشان دهنده اين است كه پوشش كروماته وجود دارد.              (با بالا رفتن درصد غلظت تركيب شيميايي سولفات مس زمان كاهش مييابد)


    1. بر طرف كردن عيوب ونقائص‌هايپوشش هاي حاصل ازآبكاري كادميوم
    رديف نوع خرابي علت بروز خرابي روش برطرف كردن خرابي
    1 چسبندگي نامناسب رسوب كه به‌صورت تاول‌ها يا نوارهاي باريك جداشده از فلز پايه مشاهده مي‌شود كمبود سيانيد ، تغيير پتانسيل آند توسط جريان برق ، جذب مقدار بسيار كمي از گاز در محلول ، وجود لجن سياه برروي آندها مقدار سيانيد محلول را كنترل كنيد و به مقدار مورد نياز سيانيد سديم  به‌آن اضافه كنيد. به مقدار 6g/l و در صورت لزوم كمي بيشتر اضافه نماييد ، تا زماني كه آندها تميز شوند و حمام ، آبكاري را به صورت نيكو انجام دهد .

    وجود اسيد برروي فلز پايه بلافاصله پيش از آبكاري

    در جايي كه قطعات در سيانيد فرو برده نمي‌شود ، قطعات را پيش از آبكاري كادميوم دوبار شستشو دهيد

    جذب هيدروژن توسط فلز پايه در حين عمليات تميزكاري

    فولادهاي سخت‌كاري شده را تميز كاري كاتدي نكنيد . در صورتي‌ كه قطعات اشتباهاً تحت اين عمليات قرار گيرند ، بايستي به مدت يك ساعت در دماي°c 200پخته شوند . در مورد قطعات سخت‌كاري شدة سطحي پخته‌شدن به مدت 1 ساعت در دماي 130° c كافي است . پس از آن فولادها بايستي تميزكاري آندي گرديده و پيش از آب‌كاري به صورت آندي اچ شوند .
    وجود گريس ، اكسيد ، زنگ و لكه بر روي فلز پيش از آبكاري

    فرآيند تميزكاري را بازنگري كنيد و محلول‌هاي گريس ‌زدايي را بازرسي نموده و از كارئي‌يشان اطمينان حاصل كنيد . سطح محلول آب‌كاري كادميوم و وان‌هاي آب را از نظر وجود علائم روغن يا گريس كه ممكن است ريشه در عوامل زير داشته باشد ، كنترل كنيد

    1) حمام تميزكاري ولاية نامحلول روغن برسطح آن

    2) وجود روغن در درزهاي باريك و عميق و سوراخهاي قلاويز خورده و مانند آن

    3- منشا خارجي مثلاً ماشين‌هاي بالادستي

    2 رسوب زبر، تيره و دان دان چگالي جريان بيش از اندازه است كه سبب سوختگي رسوب مي‌شود. كمبود سيانيد آزاد در محلول ، اين مورد را تشديد مي‌كند . محتوي يانيد محلول را بررسي كنيد و هر گونه كمبودي را با اضافه كردن سيانيد سديم مرغوب برطرف كنيد . ولتاژ را كاهش داده و آبكاري را با چگالي جريان كمتري انجام دهيد . هنگامي كه قطعات كوچك را آبكاري مي‌كنيد از آند هاي با سطح وسيع استفاده نكنيد . در صورت امكان در داخل مخزن ، قطعات كوچك را لابه‌لاي قطعات بزرگتر آويزان كنيد و يا اين‌كه در جايي قرار دهيد كه نزديك و رو در روي آند نباشد .
    رديف نوع خرابي علت بروز خرابي روش برطرف كردن خرابي
    3

    رسوب تيره

    (لزوماً زبر نيست)

    آلودگي محلول با سرب مثلاً هنگامي‌كه از ظروف سرب‌پوش استفاده مي‌شود يا به هنگام حل‌كردن نمك‌ها يا اضافه كردن چيزي به حمام آبكاري  اين شرايط نبايستي پيش بيايد . رد منشا آلودگي را بيابيد و از بروز دوبارة آن پيشگيري كنيد . ناخالصي را با پوشش‌دهي قراضه(و يا صفحات فولادي ) در چگالي جريان پايين به مدت چند ساعت بر طرف كنيد .
    4 رسوب ، خوشرنگ و خوش ظاهر است ولي بر روي سطوحي كه درون خم آبكاري در بالا قرار مي‌گيرند، زبري ديده مي‌شود . وجود مواد معلق در محلول محلول را از صافي بگذرانيد و يا اينكه اجازه دهيد تا حمام آبكاري راكد بماند تا مواد معلق به‌صورت رسوب ته‌نشين شوند، سپس حجمي از محلول را كه صاف شده ‌است به درون يك مخزن تميز فولادي سرريز كنيد .
    5 رسوب ظريف و نازك – ترسيب آهسته كمبود فلز در محلول محتوي كادميوم محلول را كنترل كنيد و هرگونه كمبودي را با افزودن نمك‌هاي كادميوم برطرف كنيد .
    6

    پرتاب رسوب ضعيف است – گازگرفتگي بيش از اندازه سطح كاتد (پوشش ضعيف و جزئي در تورفتگي‌ها‌ و شيارها )

    سيانيد در محلول زياد است . محتوي سيانيد محلول نسبت به محتوي فلز بسيار بيشتر است . مقدار فلز ، سيانيد و سودسوزآور را در محلول تعيين كنيد و سپس مقدار آنها را با افزودن سيانيد كادميوم ، اكسيد كادميوم و يا كربنات كادميوم نسبت به هم بالانس (متعادل) كنيد. 
    7 آندها به طور غير معمول براق اند و ظاهر كريستالي دارند مقدار سيانيد در محلول بيش از اندازه است .

    به بند 6 در بالا توجه شود .

    افزوني سيانيد سديم را با اضافه كردن سيانيد ، اكسيد يا كربونات كادميوم خنثي كنيد .

    8 آندها با لجن سياه پوشيده شده‌اند (هنگامي كه حمام كار مي‌كند ، جريان افت كرده و  ولتاژ افزايش مي‌يابد . به دليل كمبود سيانيد در محلول ، آند پلاريزه مي‌شود .

    قسمت (1) الف را مطالعه كنيد .

    محلول را با افزودن  سيانيد سديم مرغوب اصلاح كنيد .

    9

    محتوي فلز در محلول بالاست و ميل به افزايش دارد .

    (وضعيت با آناليز مشخص مي‌گردد)

    سطح آند كادميوم بسيار بزرگ است . مساحت سطح آند كادميوم را با بيرون آوردن تعدادي از آن‌ها و يا جايگزين كردن قسمتي از آن‌ها با ورقه‌هاي فولاد نرم براق و تميز كاهش دهيد. محتوي فلز محلول را متناوباً كنترل كنيد و نسبت آندهاي فولادي را طوري تنظيم كنيد كه تعادل برقرار شود .
    10 علي‌رغم صحت ميزان سيانيد آزاد و فلز كادميوم ، در ولتاژ آبكاري نرمال ، چگالي جريان كم است. هدايت الكتريكي محلول آبكاري به دليل پايين بودن دما و يا كمبود هيدروكسيد سديم، ضعيف است . دماي محلول كادميوم را به حداقل 15° C و دماي محلول كادميوم شفاف را نيز به حداقل 27° C برسانيد . محتواي هيدروكسيد آزاد را معين كنيد و هرگونه كمبودي را با افزودن هيدروكسيد سديم برطرف كنيد. اگر هيچگونه امكانات تجزيه و تحليلي در دسترس نبود به ميزان 6g/l بيافزاييد .
    11 محلول بسيار چگال است و هنگامي كه سرد مي‌شود، سطح آندها و اطراف مخزن آبكاري بلوره مي‌شوند . تجزية تدريجي و مداوم سيانيد در يك دورة طولاني سبب انباشتگي كربنات‌ها در محلول مي‌شود .

    كريستال‌هاي كربنات را كه به هنگام سردي هوا شكل گرفته‌اند ، در زماني كه از مخزن استفاده نمي‌شود ، تمييز كنيد .

    براي اينكار از يك كج بيل يا چيز خراشنده استفاده كنيد .

    حتي‌الامكان از يك واحد سرماينده استفاده كنيد .

    رديف نوع خرابي علت بروز خرابي روش برطرف كردن خرابي
    12 ترد شدن قطعات فولاد سخت‌كاري شده در اثر آبكاري يا به هنگام تميزكاري اوليه جذب هيدروژن توسط فلز پايه

    فنرها ، فولادهاي با استحكام كششي بالا و ديگر قطعات سختكاري شده را تميزكاري كاتدي نكنيد .

    هرگونه تردي ايجاد شده به هنگام آبكاري را با عمليات ختن برطرف كنيد .

    13 لكة رنگ رفتگي قطعات آبكاري شده در فروشگاه بيرون زدن (هويدا شدن ) لكه‌ها به دليل بر جاي ماندن محلول آبكاري سيانيدي است كه از بافت اسفنجي رسوب كادميوم و يا حفره‌دار و متخلخل بودن فلز پايه ناشي مي‌شود . مطمئن شويد كه آب آبكشي نهايي پاكيزه بوده و محلول كادميوم به مقدار كافي سيانيد دارد كه يك رسوب با بافت نرم و ريز و هموار تشكيل دهد . عمليات پس از آبكاري را همانگونه كه پيشتر
    14 رسوب نكردن كادميوم قطبها جا به جا شده‌اند يا اتصالات اشتباهند بررسي كنيد كه شرايط الكتريكي درست باشند .
    غير فعال بودن كاتد

    سطح غير فعال را با پرداخت ساينده (سمباده )، برس سيمي و يا پوليش بزداييد.

    چدن خاكستري را با عمليات شات بلاست پوسته‌برداري كنيد و از اسيدشوئي دربارة آن استفاده نكنيد

    در آبكاري چدن ، به دليل تفاوت پتانسيل الكتريكي ، هيدروژن به صورت ترجيحي به جاي كادميوم برروي قطعه مي‌نشيند ، كه اين مشكل با افزايش ميزان سيانيد آزاد در محلول بدتر مي‌شود . هنگامي كه چدن‌ها آبكاري مي‌نمايد ، از زياد شدن مقدار سيانيد آزاد پرهيز كنيد و در صورت بروز اين مشكل ، زيادي مقدار سيانيد آزاد را با افزودن سيانيد ، اكسيد و كربونات كادميوم خنثي كنيد .
  • استاندارد ISO 4520 تبدیل پوشش کرومات روی آبکاری و پوشش کادمیوم

    استاندارد  ISO 4520 تبدیل پوشش کرومات روی آبکاری و پوشش کادمیوم


    1- دامنه و زمینه استاندارد
    2- مراجع استاندارد
    3- روش  استاندارد تبدیل پوشش کرومات روی آبکاری و پوشش کادمیوم
    4- تقسیم بندی اقدامات
    5- الزامات استاندارد

    استاندارد  ISO 4520 تبدیل پوشش کرومات روی آبکاری و پوشش کادمیوم جهت اگاهی و استفاده

     علاقمندان موجود میباشد.             

    برای دریافت متن کامل استاندارد با ما تماس بگیرید.      65734701 الی 3

  • خدمات آبکاری کادمیوم

    خدمات آبکاری کادمیوم

    رنگ آن سفید بوده و به نقره شباهت دارد.بسیاری از خواص کادمیوم به روی شبیهند.

    لایه کادمیوم به سهولت قابل لحیم کاریست .حفاظت ضد خورده گی کادمیوم شدیداً تحت تاثیر محیط خورنده میباشد. باتوجه به اینکه فلز کادمیوم مسموم کننده است به این جهت از این لایه ها نباید برای قطعاتی که همیشه در دسترس

    هستند و همچنین در صنایع غذایی استفاده نمود . در جلاپردازان به سبب اینکه پوشش های کادمیوم را در مقابل خوردگی مقاوم تر و همچنین برای زیبایی بیشتر لایه کروماته های رنگی رو کادمیوم مینشانند که به رنگ های سبز

    ، زرد،  هفت رنگ و سفید آبی است .همچنین توانمندی ما در نشاندن این پوشش بر پایه های مختلف از جمله فولاد، آلومینیم و آلیاژهای ان ،مس و آلیاژهای آن و... است.

    این شرکت خدمات آبکاری کادمیوم را با استفاده از فرمولاسیون تولید شده در واحد تحقیق و توسعه شرکت جلاپردازان  ارائه می دهد.

    برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید با واحد فروش خدمات شرکت تماس بگیرید.

    02165734701-3 

  • روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم سولفاتی

     

    روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم سولفاتی

    روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم سولفاتی

    محاسبات:

    (ml,N, M تیترانت،)

    تغییر رنگ تیترانت معرفها (به ترتیبی که آورده شده است باید اضافه شوند) اندازه نمونه اجزای مورد آنالیز حمام کادمیوم سولفاتی

    Cd (oz/gal) = ml*7.493*M

    از قرمز به آبی

    EDTA 0.1 مولار

    100 سی سی آب مقطر، 10 سی سی بافر باpH 10، پودرEBT، 15 سی سی فرمالدهید 10%

    2ml

    Cd

    H2SO4 100% (oz/gal) = ml*0.654*N

    از قرمز به زرد/سبز NaOH 0.1 نرمال 100 سی سی آب مقطر و متیل اورانژ 10ml H2SO4

    توجه: جهت تبدیل واحد ‏(oz/gal)‏ به ‏ml/L‏ عدد بدست آمده را در 7.8125 ضرب نمایید.‏

    توجه: جهت تبدیل واحد ‏(oz/gal)‏ به ‏g/L‏ عدد بدست آمده را در 7.5 ضرب نمایید.‏

    1.برای تهیه محلول 0.1 مولار EDTA37.0 گرم،Na2EDTA.2H2O در یک لیتر آب مقطر حل کنید.

    2.برای تهیه NaOH 0.1 نرمال،4.0 گرم NaOH در یک لیتر آب مقطر حل کنید.

    3. یرای تهیه بافر با 10=pH ، 350 سی سی NH4OH غلیظ، 54 گرم NH4C1 و 625 سی سی آب مقطر حل کنید.

    4. برای تهیه پودر EBT ،  2.0گرم اریوکروم بلک T در 198 گرم NaCl حل کنید.

    5. برای تهیه متیل اورانژ،1.0 گرم متیل اورانژ (نمک سدیمی) در 1 لیتر آب مقطر حل کنید.

    6. برای تهیه محلول 10% فرم آلدهید، 10 سی سی فرم آلدهید را در 90 سی سی آب مقطر حل کنید.‏

     

     

    آنالیز Cd :

    1. ml 2 نمونه از وان بردارید.
    2. 100 سی سی آب مقطر را به آن اضافه کنید
    3. 10 سی سی بافر با pH 10 را به آن اضافه کنید
    4. پودر EBTرا به آن اضافه کنید
    5. 15 سی سی فرمالدهید 10% را به آن اضافه کنید
    6. محلول را با EDTA 0.1 مولار تیتر کنید.
    7. تا محلول از قرمز آبی تغییر رنگ دهد.
    8. با استفاده از فرمول زیر غلظت H2SO4 را محاسبه کنید:

    Cd (oz/gal) = ml*7.493*M

    آنالیز H2SO4:

    1. 10ml نمونه از وان بردارید.
    2. 100 سی سی آب مقطر و متیل اورانژ به آن اضافه کنید.
    3. محلول را با NaOH 1.0 نرمال تیتر کنید.
    4. تا محلول از قرمز به زرد/ سبز تغییر رنگ دهد.
    5. با استفاده از فرمول زیر غلظت H2SO4 را محاسبه کنید:

    H2SO4 100% (oz/gal)= ml*0.654*N

    نکات آنالیز:

    • ü توجه: در فرمولهای فوق پارامترهای ml ,N, M به ترتیب عبارتند از:
    • ü حجم مصرفی تیترانت= ml،
    • ü مولاریته تیترانت= M
    • ü نرمالیته تیترانت= N

     

     

     

     

     ترجمه : تحقیق و توسعه جلاپردازان

    مراجع و منابع: کتاب متال فنیشینگ 2013Metal finishing

     

     

     

     

     

     

     

  • روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم سیانیدی

    روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم سیانیدی

     

    روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم سیانیدی

    محاسبات:

    (ml,N, M تیترانت،)

    تغییر رنگ تیترانت معرفها (به ترتیبی که آورده شده است باید اضافه شوند) اندازه نمونه اجزای مورد انالیز حمام کادمیوم سیانیدی

    Cd (oz/gal) = ml*7.493*M

    از قرمز به آبی

    EDTA 0.1 مولار

    100 سی سی آب مقطر ، 10 سی سی بافر باpH 10، پودرEBT، 15 سی سی فرمالدهید 10%

    2ml

    Cd

    Total NaCN (oz/gal) = ml*2.614*N

    free NaCN (oz/gal) = Total NaCN -1.744*Cd

    از محلول شفاف به محلول کدر

    AgNO3 0.1 نرمال

    100 سی سی آب مقطر و 10 سی سی  10%KI

    5ml

    سیانید کل و آزاد

    NaOH (oz/gal) = ml*1.067*N

    از نارنجی به زرد

    HCl 1.0 نرمال

    25 سی سی آب مقطر و 5 سی سی سولفو اروانژ

    5ml

    NaOH

    Na2CO3 (oz/gal) = ml*0.707*N

    از نارنجی به صورتی

    HCl 1.0 نرمال

    100 سی سی آب مقطر ، 35 سی سی محلول 10% Ba(NO3)2، اجازه بدهید تا ته نشین شود، فیلتر کنید، دوبار با آب داغ شستشو دهید ، رسوبات روی کاغذ صافی را به یک بشر منتقل کنید و 100 سی سی آب به همراه متیل اورانژ به آن اضافه کنید 10ml Na2CO3

    توجه: جهت تبدیل واحد ‏(oz/gal)‏ به ‏ml/L‏ عدد بدست آمده را در 7.8125 ضرب نمایید.‏

    توجه: جهت تبدیل واحد ‏(oz/gal)‏ به ‏g/L‏ عدد بدست آمده را در 7.5 ضرب نمایید.‏

    1.برای تهیه محلول 0.1 مولار EDTA37.0 گرم،Na2EDTA.2H2O در یک لیتر آب مقطر حل کنید.

    2.برای تهیه AgNO3 0.1 نرمال، 17.0 گرم AgNO3 در یک لیتر آب مقطر حل کنید.

    3.برای تهیه HCl 1.0 نرمال، 89 سی سی HCl 36% در یک لیتر آب مقطر حل کنید.

    4.یرای تهیه بافر با 10=pH ، 350 سی سی NH4OH غلیظ، 54 گرم NH4C1 و 625 سی سی آب مقطر حل کنید.

    5.برای تهیه پودر EBT ،  2.0گرم اریوکروم بلک T در 198 گرم NaCl حل کنید.

    6.برای تهیه سولفواورانژ،100 سی سی سولفو اورانژ، 100 گرم NaCN، 845 سی سی آب مقطر حل کنید.

    7.برای تهیه متیل اورانژ،1.0 گرم متیل اورانژ (نمک سدیمی) در 1 لیتر آب مقطر حل کنید.

    8. برای تهیه محلول 10% فرم آلدهید، 10 سی سی فرم آلدهید را در 90 سی سی آب مقطر حل کنید.‏

    9. برای تهیه محلول ‏‏10% ‏‏Ba(NO3)2، ‏10‏ گرم ‏‏Ba(NO3)2‏ را در 100 سی سی آب مقطر حل کنید.‏

     

     

    آنالیز Cd :

    1. 2ml نمونه از  وان بردارید.
    2. 100 سی سی آب مقطر را به آن اضافی کنید.
    3. 10 سی سی بافر با pH 10 را به آن اضافی کنید.
    4.  پودر EBT را به آن اضافی کنید.
    5. 15 سی سی فرمالدهید 10% اضافه کنید.
    6. محلول را با EDTA 0.1 مولار تیتر کنید.
    7. تا محلول از قرمز به آبی تغییر رنگ دهد.
    8. با استفاده از فرمول زیر غلظت Cd را محاسبه کنید:

      Cd (oz/gal) = ml*7.493*M

    آنالیز سیانید کل و آزاد:

    1. 5ml نمونه از وان بردارید.
    2. 100 سی سی آب مقطر به همراه  10 سی سی  10%KI به آن اضافه کنید.
    3. محلول را با AgNO3 0.1 نرمال تیتر کنید.
    4. تا محلول از از محلول شفاف به محلول کدر تغییر رنگ دهد.
    5. با استفاده از فرمول زیر غلظت سیانید کل و آزاد را محاسبه کنید:

    Total NaCN (oz/gal) = ml*2.614*N

    free NaCN (oz/gal) = Total NaCN -1.744*Cd

     

     آنالیز NaOH :

    1. 5ml نمونه از وان بردارید .
    2. 25 سی سی آب مقطر و 5 سی سی سولفو اروانژ را به آن اضافه کنید.
    3. محلول را با HCl 1.0 نرمال تیتر کنید.
    4. تا محلول از از نارنجی به زرد تغییر رنگ دهد.
    5. با استفاده از فرمول زیر غلظت NaOH را محاسبه کنید:

    NaOH (oz/gal) = ml*1.067*N

    آنالیز Na2CO3 :

    1. 10ml نمونه از وان بردارید.
    2. 100 سی سی آب مقطر و 35 سی سی محلول 10% Ba(NO3)2 را به آن اضافه کنید و اجازه بدهید تا ته نشین شود.
    3.  فیلتر کنید و دوبار با آب داغ شستشو دهید .
    4.  رسوبات روی کاغذ صافی را به یک بشر منتقل کنید و 100 سی سی آب به همراه متیل اورانژ به آن اضافه کنید
    5. محلول را با HCl 1.0 نرمال تیتر کنید.
    6. تا محلول از از نارنجی به صورتی تغییر رنگ دهد.
    7. با استفاده از فرمول زیر غلظت Na2CO3 را محاسبه کنید:

    Na2CO3 (oz/gal) = ml*0.707*N+

    نکات آنالیز:

    • ü توجه: در فرمولهای فوق پارامترهای ml ,N, M به ترتیب عبارتند از:
    • ü حجم مصرفی تیترانت= ml،
    • ü مولاریته تیترانت= M
    • ü نرمالیته تیترانت= N

     

     

     

     

     

     ترجمه : تحقیق و توسعه جلاپردازان

    مراجع و منابع: کتاب متال فنیشینگ 2013Metal finishing

     

     

     

     

     

     

  • روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم فلوبوراتی

    روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم فلوبوراتی

     

    روش آنالیز وان آبکاری کادمیوم فلوبوراتی

    محاسبات:

    (ml,N, M تیترانت،)

    تغییر رنگ تیترانت معرفها (به ترتیبی که آورده شده است باید اضافه شوند) اندازه نمونه اجزای مورد آنالیز حمام کادمیوم فلوبوراتی

    Cd (oz/gal) = ml*7.493*M

    از قرمز به آبی

    EDTA 0.1

    مولار

    100سی سی آب مقطر، 10 سی سی بافر باpH 10، پودرEBT، 15 سی سی فرمالدهید 10%

    2ml

    Cd

    NaH4BF4 (oz/gal) = ml*2.795*N

    از زرد به قرمز

    HCl 0.1 نرمال

    50 سی سی آب مقطر ، چیپس های درحال جوش، 50 سی سی سود 20%را به ظرف واکنش اضافه میکنیم.  فلاسک را به دستگاه تقطیر متصل کنید همراه با تیوب جمع کننده که داخل یک بشر حاوی محلول اشباعH3BO3 فروبرده شده است.محلول را جوشانده تا تنها 20 سی سی محلول باقی بماند. بشر را برداشته و متیل اورانز را اضافه میکنیم.

    5ml NaH4BF4

    توجه: جهت تبدیل واحد ‏(oz/gal)‏ به ‏ml/L‏ عدد بدست آمده را در 7.8125 ضرب نمایید.‏

    توجه: جهت تبدیل واحد ‏(oz/gal)‏ به ‏g/L‏ عدد بدست آمده را در 7.5 ضرب نمایید.‏

    1.برای تهیه محلول 0.1 مولار EDTA37.0 گرم،Na2EDTA.2H2O در یک لیتر آب مقطر حل کنید.

    2.برای تهیه HCl 0.1 نرمال،9 سی سی HCl 36% در یک لیتر آب مقطر حل کنید.

    3.یرای تهیه بافر با 10=pH ، 350 سی سی NH4OH غلیظ، 54 گرم NH4C1 و 625 سی سی آب مقطر حل کنید.

    4.برای تهیه پودر EBT ،  2.0گرم اریوکروم بلک T در 198 گرم NaCl حل کنید.

    5. برای تهیه متیل اورانژ،1.0 گرم متیل اورانژ (نمک سدیمی) در 1 لیتر آب مقطر حل کنید.

    6. برای تهیه سولفواورانژ،100 سی سی سولفو اورانژ، 100 گرم ‏NaCN، 845 سی سی آب مقطر حل کنید.‏

    7. برای تهیه محلول 10% فرم آلدهید، 10 سی سی فرم آلدهید را در 90 سی سی آب مقطر حل کنید.‏

    8. برای تهیه ‏سود 20% ‏، 10 گرم ‏NaOH‏ (سود) را در 100 سی سی آب مقطر حل کنید.

     

     

    آنالیز Cd :

    1. 2ml نمونه از وان بردارید.
    2. 100سی سی آب مقطر و 10 سی سی بافر با pH 10 و پودر EBT و 15 سی سی فرمالدهید 10% اضافه کنید.
    3. محلول را با EDTA 0.1مولار با تیتر کنید.
    4. تا محلول از قرمز به آبی به تغییر رنگ دهد.
    5. با استفاده از فرمول زیرغلظت Cd را محاسبه کنید:

    Cd (oz/gal) = ml*7.493*M

    آنالیز NaH4BF4 :

    1. 5ml نمونه از وان بردارید.
    2. 50 سی سی آب مقطر و چیپس های درحال جوش و 50 سی سی سود 20%را به ظرف واکنش اضافه میکنیم.
    3.  فلاسک را به دستگاه تقطیر متصل کنید همراه با تیوب جمع کننده که داخل یک بشر حاوی محلول اشباع H3BO3 فروبرده شده است.
    4. محلول را جوشانده تا تنها 20 سی سی محلول باقی بماند.
    5. بشر را برداشته و متیل اورانز را اضافه میکنیم.
    6. محلول را با  HCl 0.1 نرمال تیتر کنید.
    7. تا محلول از زرد به قرمز تغییر رنگ دهد.
    8. با استفاده از فرمول زیر غلظت NaH4BF4  را محاسبه کنید:

    NaH4BF4 (oz/gal) = ml*2.795*N 

    نکات آنالیز:

    • ü توجه: در فرمولهای فوق پارامترهای ml ,N, M به ترتیب عبارتند از:
    • ü حجم مصرفی تیترانت= ml،
    • ü مولاریته تیترانت= M
    • ü نرمالیته تیترانت= N

     

     

     

     ترجمه : تحقیق و توسعه جلاپردازان

    مراجع و منابع: کتاب متال فنیشینگ 2013Metal finishing

     

     

     

     

     

     

jala-logo4.png
شرکت جلاپردازان پرشیا
تولیدکننده محصولات و تجهیزات آبکاری
خدمات آبکاری، پوشش دهی و مشاوره
تهران - شهرک صنعتی باباسلمان
02165734701 - 02165734702
ایمیل: service@jalapardazan.com

جستجو