آبکاری با قلع برای کاربردهای صنعتی 

قلع فلزی است براق٬ دارای رنگ سفید نقره‌ای٬ در درجه حرارت معمولی در مقابل آب و هوا مقاوم است و اسیدها و بازهای ضعیف به سختی روی آن اثر می‌گذارند. برعکس اسید و بازهای قوی به آسانی روی آن اثر می‌گذارند. به راحتی لحیم‌پذیر است. قلع در مقابل مواد غذایی و اتمسفر معمولی تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد. با توجه به اینکه سمی نیست٬ کاربرد زیادی در پوشش‌کاری قطعات صنعتی مواد غذایی و صنعت کنسروسازی دارد. با توجه به لحیم‌کاری بسیار عالی در صنعت برق نیز به کار برده می‌شود. 

الکترولیت‌های آبکاری قلع

الکترولیت‌های اسیدی : اسید فنل سولفونیک - اسید هیدروفلوریک و اسید فلوئوروبونیک.
الکترولیت‌های قلیایی : براساس استانات سدیم یا پتاسیم و هیدروکسیدهای مربرطه می‌باشد.

پوشش‌های قلع ایجاد شده روی قطعات به طریق الکترولیتی ظاهری کدر دارند با فرو بردن قطعات در حمام روغن داغ (Surfuion) براق می‌شوند. حمام‌های روغن داغ٬ خلل و فرج موجود در پوشش را از بین برده٬ مقاومت در مقابل خوردگی قشر را افزایش می‌دهند. همچنین با استفاده از یک محلول خیلی داغ کرومات قلیایی حاوی یک تر کننده٬ می‌توان مقاومت در مقابل خوردگی قشر قلع‌اندود شده را بهتر نمود. 

آبكاري قلع 

چكيده : 

محدوده وسيعي از آلياژهاي قلع - سرب جهت لحيمكاري تجهيزات مختلف بكار مي‌روند.استفاده از آلياژهاي غني از سرب بدليل مقاومت به خزش مطلوب در شرايط كاري رادياتور توصيه شده است .در صورتي مي‌توان از آلياژهاي قلع - سرب با درصد كمتر قلع جهت لحيمكاري استفاده كرد كه آنها در شرايط محيطهاي كلريدي رادياتور مقاوم به خوردگي باشند.خوردگي آلياژ لحيم با ظهور تركيبات سفيد رنگ در محل اتصالات ، سبب انهدام و نشتي رادياتور مي‌شود.در اين پژوهش سرعت خوردگي سرب ، قلع و آلياژهايشان را در اتمسفر و الكتروليتهاي خورنده به روش كاهش وزن و پلاريزاسيون كاتدي اندازه‌گيري شده است .در محيطهاي خنثي همچون شرايط تسريع شده خوردگي (H/T) و آب افزودن مقدار كمي قلع به سرب مقاومت به خوردگي آلياژ لحيم را بطور قابل توجهي افزايش مي‌دهد.در محيطهاي اسيدي حاوي يون كلر همچون فلاكس كلريدي لحيمكاري و اسيد هيدروكلريك آلياژهاي غني از قلع از مقاومت به خوردگي كمتر برخوردارند.با رسم منحنيهاي سرعت خوردگي با مقدار قلع در هريك از محيطهاي فوق اپتيمم مقدار قلع آلياژهاي لحيم قلع - سرب داراي مقاومت به خوردگي مطلوب پيشنهاد شده است .بكمك تكنيكهاي الكتروشيميايي و بررسي محصولات خوردگي با ميكروسكوپ الكتروني SEM و آناليز جذب اتمي AA و تفرق اشعه ايكس XRD مكانيسمي براي خوردگي سرب ، قلع و آلياژهايشان در محيطهاي خنثي و اسيدي ارائه شده است . مقدمه قلع عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Sn وعدد اتمی 50 وجود دارد.این فلز ضعیف چکش خوار و نقره ای که به آسانی در آزمایش‌های مربوط به هوا اکسیده نمی شود و در برابر فرسایش مقاوم است ، در بسیاری از آلیاژها وجود داشته و بعنوان پوشش مواد دیگر جهت جلوگیری از فرسایش آنها بکار می رود.قلع را عمدتا" از ماده معدنی کاسی تریت که در آن بصورت اکسید وجود دارد ، بدست می آورند. قلع قلع فلزی است چکش خوار ، قابل انعطاف، شدیدا" بلورین وسفید نقره ای که ساختار بلوری آن هنگام خم شدن قطعه ای از قلع صدای خاصی ایجاد می کند( علت آن شکست بلورها است).این فلز دربرابر فرسایش ناشی از آب تقطیر شده دریا و آب لوله کشی مقاومت می کند اما بوسیله اسیدهای قوی و موادقلیایی و نمکهای اسیدی مورد حمله قرار می گیرد. هنگامیکه اکسیژن بصورت محلول است قلع بعنوان کاتالیزور عمل کرده و واکنشهای شیمیایی را تسریع می کند. درصورتیکه آنرا درحضور آزمایش‌های مربوط به هوا حرارت دهند Sn2 حاصل می شود. Sn2 اسید ضعیفی بوده و با اکسیدهای بازی تولید نمکهای قلع می کند.قلع را می توان به مقدار زیادی جلا داد و بعنوان پوشش سایر مواد جهت ممانعت از فرسودگی یا واکنشهای شیمیایی دیگرمورد استفاده قرار می گیرد.این فلز مستقیما" با کلر و اکسیژن ترکیب می شود و و جایگزین هیدروژن اسیدهای رقیق می گردد.قلع در دماهای معمولی انعطاف پذیر است اما در صورتیکه گرم شود شکننده می شود. شکلهای مختلف در فشار طبیعی قلع جامد دارای دو شکل مختلف است . در دماهای پایین به شکل خاکستری یا قلع آلفا وجود دارد که دارای ساختار بلوری مکعبی مانند سیلیکن و ژرمانیم است. وقتی دما بالاتر از 2/13 درجه سانتیگراد باشد به رنگ سفید یا قلع بتا تبدیل می شود که فلزی بوده و دارای ساختار چهار وجهی است. درصورتیکه سرد شود به آهستگی بصورت خاکستری برمی گردد که بیماری قلع نامیده می شود.بهر حال این تغییر شکل تحت تاثیر ناخالصیهایی از قبیل آلومینیم و روی قرار می گیرد که با افزودن آنتیموان یا بیسموت می توان از آن جلوگیری کرد. كاربردهـا قلع به آسانی به آهن متصل شده وبرای پوشش سرب روی و فولاد مورد استفاده قرار می گیرد تا از پوسیدگی آنها جلوگیری شود.قوطیهای فولادی با پوشش قلع برای نگهداری غذا کاربردی وسیع دارد و این کاربرد بخش وسیعی از بازار قلع فلزی را تشکیل می دهد. سایر کاربردها : • برخی از آلیاژهای مهم قلع عبارتند از: برنز، مفرغ، بابیت، آلیاژ ریخته گری شده تحت فشار، پیوتر، برنز فسفردار،لحیم نرم وفلز سفید. • مهمترین نمک آن کلرید قلع است که بعنوان عامل کاهنده و یک خورنده در چاپ روی پارچه کاربرد دارد.اگر نمک قلع روی شیشه پاشیده شود لایهای بوجود می آید که خاصیت هدایت الکتریکی دارد. از این پوششها در شیشه های اتومبیل ضد یخ و روشنایی تابلو فرمان استفاده می شود. • برای ساخت شیشه پنجره با سطحی تخت ،بیشتر ازروش شناور نمودن شیشه مذاب روی قلع مذاب( شیشه شناور) استفاده می شود ( این روش را فرآیند Pilkington می نامند • از قلع همچنین در لحیم کاری برای اتصال لوله ها یا مدارهای الکتریکی ، در آلیاژهای چرخ دنده، در شیشه سازی وطیف وسیعی از کاربردهای شیمیایی قلع استفاده می شود. زیر دمای k))72/3 قلع تبدیل به یک ((ابر رسانا می شود.در واقع قلع یکی از اولین ابررساناهایی بود که مورد بررسی قرار گرفت ؛Meissner effect که یکی از ویژگیهای ابررساناها می باشد اولین بار در بلورهای قلع ابررسانا کشف شد.آلیاژ نیوبیوم – قلع (Nb3Sn) بعلت دمای بحرانی بالا(k 18) و میدان مغناطیسی بحرانی( T 25) بصورت سیمهایی برای آهنرباهای ابررسانا کاربرد تجاری پیدا کرده است .یک آهنربای ابررسانا به وزن چند کیلوگرم قادر به تولید میدانهای مغناطیسی مشابه الکترومغناطیسهای چند تنی می باشد. تاریخچه قلع ( انگلوساکسون tin و لاتین stannum) یکی از قدیمی ترین فلزات شناخته شده است و از دوران باستان بعنوان بخشی از برنز مورد استفاده بوده است.چون موجب سخت شدن مس می گردد از 3500 سال قبل از میلاد در وسایل برنزی بکار رفته است. رونق تجارت قلع در دوران باستان بین معادن Cornwall و تمدنهای مدیترانه وجود داشته است. با این وجود شکل خالص این فلز تا تقریبا" 600 قبل از میلاد کاربرد نداشته است. پیدایــش تقریبا" 35 کشور در جهان به استخراج قلع مشغولند. تقریبا" هر قاره ای آبکاری پوشاندن یک جسم با یک لایه نازک از یک فلز با کمک یک سلول الکترولیتی آبکاری نامیده می‌شود. جسمی که روکش فلزی روی آن ایجاد می‌شود باید رسانای جریان برق باشد. الکترولیت مورد استفاده برای آبکاری باید دارای یونهای آن فلزی باشد که قرار است لایه نازکی از آن روی جسم قرار بگیرند. نگاه کلی فرایند آبکاری معمولا″ با فلزات گرانبها چون طلا و نقره ‌و کروم جهت افزایش ارزش فلزات پایه مانند آهن ‌و مس ‌و غیره و همچنین ایجاد روکشی بسیار مناسب (در حدود میکرومتر) برای استفاده از خواص فلزات روکش کاربرد دارد. این خواص می‌تواند رسانایی الکتریکی و جلوگیری از خوردگی باشد. فعل و انفعال بین فلزها با واسطه‌های محیطی موجب تجزیه و پوسیدگی آنها می‌شود چون فلزها میل بازگشت به ترکیبات ثابت را دارند. پوسیدگی فلز ممکن است به صورت شیمیایی(توسط گازهای خشک و محلولهای روغنی گازوئیل و نفت و مانند اینها) و یا الکتروشیمیایی (توسط اسیدها و بازها و نمک‌ها) انجام پذیرد. طبیعت و میزان خوردگی به ویژگی‌های آن فلز٬ محیط و حرارت وابسته است. روشهای زیادی برای جلوگیری از خوردگی وجود دارد که یکی از آنها ایجاد روکشی مناسب برای فلزها می‌باشد و معمول‌ترین روشهای روکش فلزها عبارتنداز: رنگین کردن فلزات ٬ لعابکاری ٬ آبکاری با روکش پلاستیک٬ حفاظت کاتدیک‌ و آبکاری با فلزات دیگر. اصول آبکاری به طور کلی ترسیب فلز با استفاده از یک الکترولیت را می‌توان به صورت واکنش زیر نشان داد: فلز <-------- (الکترون) z + کاتیون فلزی ترسیب فلز با روشهای زیر انجام می‌شود: در این روش ترسیب گالوانیک یک فلز بر پایه واکنشهای الکتروشیمیایی صورت می‌گیرد. هنگام الکترولیز در سطح محدود الکترود/الکترولیت در نتیجه واکنشهای الکتروشیمیایی الکترون‌ها یا دریافت می‌شوند (احیا) و یا واگذار می‌شوند (اکسیداسیون). برای اینکه واکنشها در جهت واحد مورد‌ نظر ادمه یابند لازم است به طور مداوم از منبع جریان خارجی استفاده شود. واکنشهای مشخص در آند و کاتد همچنین در الکترولیت همیشه به صورت همزمان صورت می‌گیرند. محلول الکترولیت باید شامل یونهای فلز رسوب‌کننده باشد و چون یونهای فلزها دارای بار مثبت می باشند به علت جذب بارهای مخالف تمایل به حرکت در جهت الکترود یا قطبی که دارای الکترون اضافی می‌باشد (قطب منفی یا کاتد) را دارند. قطب مخالف که کمبود الکترون دارد قطب مثبت یا آند نامیده می‌شود. به طور کلی سیکل معمول پوشش‌دهی را می‌توان به صورت زیر در نظر گرفت: - یک اتم در آند یک یا چند الکترون از دست می‌دهد و در محلول پوشش‌دهی به صورت یون مثبت در می‌آید. - یون مثبت به طرف کاتد یعنی محل تجمع الکترون‌ها جذب شده و در جهت آن حرکت می‌کند. - این یون الکترون‌های از دست داده را در کاتد به دست آورده و پس از تبدیل به اتم به صورت جزیی از فلز رسوب می‌کند. قوانین فارادی قوانین فارادی که اساس آبکاری الکتریکی فلزها را تشکیل می‌دهند نسبت بین انرژی الکتریکی و مقدار عناصر جا به جا شده در الکترودها را نشان می‌دهند. قانون اول: مقدار موادی که بر روی یک الکترود ترسیب می‌شود مستقیما″ با مقدار الکتریسیته‌ای که از الکترولیت عبور می‌کند متناسب است. قانون دوم :مقدار مواد ترسیب شده با استفاده از الکترولیت‌های مختلف توسط مقدار الکتریسیته یکسان به صورت جرم‌هایی با اکی‌والان مساوی از آنهاست. بر اساس این قوانین مشخص شده است که ۹۶۵۰۰ کولن الکتریسیته (یک کولن برابر است با جریان یک آمپر در یک ثانیه) لازم است تا یک اکی‌والان گرم از یک عنصر را رسوب دهد یا حل کند. آبکاری بدون استفاده از منبع جریان خارجی هنگام ترسیب فلز بدون استفاده از منبع جریان خارجی الکترون‌های لازم برای احیای یون‌های فلزی توسط واکنش‌‌های الکتروشیمیایی تامین می‌شوند. بر این اساس سه امکان وجود دارد: * ترسیب فلز به روش تبادل بار (تغییر مکان‌) یا فرایند غوطه‌وری: اساس کلی این روش بر اصول جدول پتانسیل فلزها پایه‌ریزی شده است. فلزی که باید پوشیده شود باید پتانسیل آن بسیار ضعیف‌تر (فلز فعال) از پتانسیل فلز پوشنده (فلز نجیب) باشد. و فلزی که باید ترسیب شود باید در محلول به حالت یونی وجود داشته باشد. برای مثال به هنگام غوطه‌ور نمودن یک میله آهنی در یک محلول سولفات مس فلز آهن فعال است و الکترون واگذار می‌کند و به شکل یون آهن وارد محلول می‌شود. دو الکترون روی میله آهن باقی می‌ماند. یون مس دو الکترون را دریافت کرده احیا می‌شود و بین ترتیب مس روی میله آهن می‌چسبد. و هنگامی که فلز پایه که باید پوشیده شود (مثلا آهن) کاملا″ توسط فلز پوشنده (مثلا مس) پوشیده شود آهن دیگر نمی‌تواند وارد محلول شود و الکترون تشکیل نمی‌شود و در نتیجه عمل ترسیب خاتمه می‌یابد. موارد استعمال این روش در صنعت آبکاری عبارت است از: مس‌اندود نمودن فولاد٬ نقره‌کاری مس و برنج٬ جیوه‌کاری٬ حمام زنکات٬ روشهای مختلف کنترل و یا آزمایش٬ جمع‌آوری فلز از حمام‌های فلزات قیمتی غیر قابل استفاده (طلا) با استفاده از پودر روی. * ترسیب فلز به روش اتصال: این روش عبارت است از ارتباط دادن فلز پایه با یک فلز اتصال. جسم اتصال نقش واگذارکننده الکترون را ایفا می‌کند. برای مثال هنگامی که یک میله آهنی (فلز پایه) همراه یک میله آلومینیومی٬ به عنوان جسم اتصال در داخل یک محلول سولفات مس فرو برده می‌شود٬ دو فلز آهن و آلومینیوم به جهت فعالتر بودن از مس٬ به صورت یون فلزی وارد محلول می‌شوند و روی آنها الکترون باقی می‌ماند و چون فشار انحلال آلومینیوم از آهن بیشتر است از این رو اختلاف پتانسیلی بین دو فلز ایجاد شده و الکترون‌ها در روی یک سیم رابط٬ از سوی آلومینیوم به طرف آهن جاری می‌شوند. بنابراین مشاهده می‌شود که مقدار زیادی از یونهای مس محلول روی آهن ترسیب می‌شوند. ضخامت قشر ایجاد شده نسبت به روش ساده تبادل بار بسیار ضخیم‌تر است. از روش اتصال برای پوشش‌کاری فلزات پیچیده استفاده می‌شود. * روش احیا: ترسیب فلز با استفاده از محلولهای حاوی مواد احیا کننده٬ روش احیا نامیده می‌شود. یعنی دراین روش الکترونهای لازم برای احیای یونهای فلزات توسط یک احیا کننده فراهم می‌شود. پتانسیل احیا کننده‌ها باید از فلز پوشنده فعالتر باشند٬ اما بابد خاطر نشان ساخت که اختلاف پتانسیل به دلایل منحصرا″ کاربردی روکش‌ها٬ نباید بسیار زیاد باشد. برای مثال هیپوفسفیت سدیم یک احیا کننده برای ترسیب نیکل است ولی برای ترسیب مس که نجیب‌تر است٬ مناسب نیست. مزیت استفاده از این روش در این است که می‌توان لایه‌هایی با ضخامت دلخواه ایجاد نمود. زیرا اگر مقدار ماده احیا کننده در الکترولیت ثابت نگه داشته شود می‌توان واکنش ترسیب را کنترل نمود. به ویژه غیر هادی‌ها را نیز بعد از فعال نمودن آنها٬ می‌توان پوشش‌کاری کرد. با بررسي و مطالعه ويژگي هاي الکتروشيميايي باتري هاي قليايي دي اکسيد منگنز - قلع از نوع تکمه اي (Button cells)و باتري هاي قابل شارژ دوقطبي (Bipolar alkaline batteries) مشخص شد که مشکل عمده در دستيابي به ظرفيت مناسب و رسيدن به تعداد چرخه هاي شارژ/دشارژ بيشتر، استفاده از ترکيب نامناسب آندي است. لذا با به کارگيري يک روش جديد، نوع ويژه اي از پودر قلع الکتروليتي با روکش آلياژ قلع - قلع تهيه و از آن در ساخت آند باتري ها استفاده شد. در اين روش الكتروليز آلياژ قلع - قلع (Sn/Zn) بر سطح رسوب قلع اسفنجي حاصل از الكتروليز انجام شد. بدين منظور از روش حمام هاي جداگانه (Dual bath technique) استفاده شد، به نحوي که الكتروليز قلع خالص و الكتروليز آلياژ قلع - قلع به طور متناوب تکرار شد. براي تعيين ويژگي هاي الکتروشيميايي نمونه هاي تهيه شده، از فن هاي ولتامتري چرخه اي و امپدانس الکتروشيميايي استفاده شد. افزون بر اين، مقدار گاز حاصل از واکنش هاي خوردگي اندازه گيري شد. نتيجه هاي به دست آمده از اين فن ها افزايش مقاومت در برابر خوردگي (Corrosion resistance) پودر قلع دوپه شده با آلياژSn/Zn ، و همچنين برگشت پذيري بهتر واکنش ها را نسبت به پودر قلع خالص نشان داد. نتيجه هاي آزمايش باتري هاي آزمايشگاهي مشخص کرد که استفاده از مواد ساخته شده در ترکيب آندي باتري هاي تکمه اي، ويژگي هاي الکتروشيميايي را بهبود و در باتري هاي قابل شارژ توان چرخه اي شارژ و دشارژ را افزايش مي دهد. خوردگی آهن کاتیون ها یعنی یون های +Fe2، که در آند تولید شده اند در آب موجود بر سطح جسم به سوی کاتد می روند. آنیون ها ،یعنی یون های OH-،که در کاتد تولید شده اند به طرف آند حرکت می کنند. این یون ها ، در جایی میان این دو ناحیه به هم می رسند و Fe(OH2) به وجود می آورند. اما آهن (II ) هیدروکسید در حظور رطوبت و اکسیژن پایدار نیست. این هیدروکسید به نوبه خود اکسید و به آهن (Ш) هیدروکسید تبدیل می شود که در واقع آهن(Ш) اکسید آب پوشیده، Fe2O3.xH2O ، یا زنگ آهن است. جاهایی که جسم آهنی زنگ زده گود شده است، نواحی آندی یا جاهایی هستند که آهن به صورت یون های Fe2+ در محلول وارد می شوند. نواحی کاتدی جاهایی است که بیشتر در معرض رطوبت و هوا هستند، زیرا O2 و H2O در واکنش کاتدی دخالت دارند. زنگ آهن همیشه در نقاطی نسبتا دورتر از جاهای گود شده (میان نواحی آندی و کاتدی) ایجاد می شود. مثلا وقتی که یک جسم آهنی رنگ شده زنگ می زند، نواحی کاتدی نقاطی هستند که رنگ آن زدوده شده و فلز آهن عریان در معرض رطوبت و اکسیژن قرار گرفته است. نواحی آندی، جایی که آهن گود شده، نقاطی زیر سطح رنگ شده هستند. گود شدن سبب پوسته پوسته شدن رنگ می شود و این عمل زنگ زدن آهن را تسریع می کند. خود زنگ درنقاطی میان این دو ناحیه، که معمولا به ناحیه کاتدی نزدیکتر و از ناحیه آندی دورتر است، تشکیل می شود. تبدیل Fe(OH2) به زنگ مستلزم (O2(gو H2O است. آب نمک زنگ زدن را تسریع می کند، زیرا یون های موجود در آب به انتقال جریان در سلول های ولتایی کوچکی که بر سطح آهن برقرار شده است، کمک می کند. به نظر می رسد که بعضی از یون ها، مثلاCl- ، واکنش های الکترودی را کاتالیز می کنند. ناخالصی های موجود در آهن نیز سبب پیشرفت زنگ زدگی می شوند، آهن بسیار خالص به سرعت زنگ نمی زند. بعضی از انواع ناخالصی ها، کشیدگی ها و نقص های بلوری موجود در آهن با جذب الکترون ها آنها را از ناحیه هایی که جایگاه های آندی می شوند، دور می کنند. اجسام آهنی یا فولادی را می توان با پوشش های محافظ ( مانند گریس، رنگ، یا فلزات دیگر) که مانع رسیدن هوا و رطوبت به آهن می شوند، از زنگ زدن محافظت کرد. پوشش های فلزی(مانند پوشش های Cr ، Ni و Cd ) به وسيله برقكافت يا با فرو بردن جسم در فلز مذاب( مانند Zn و Sn ) عملی می شود. آهن گالوانیزه، آهنی است که با روی پوشانده شده باشد. این آهن، حتی اگر پوشش آن هم شکستگی پیدا کند، از زنگ زدن محفوظ می ماند. در این مورد، روی به جای آهن، به عنوان آند به کار می رود و اکسید می شود، زیرا روی فلزی فعالتر از آهن است. در مورد پوشش قلع، مانند «حلبی» هایی که از آن قوطی می سازند، عمل معکوس انجام می شود . اگر پوشش قلع بشکند، خوردگی آهن در زیر این پوشش پیش می رود، زیرا آهن فعالتر از قلع است. فلزاتی که فعالتر از آهن هستند به منزله آند هایی فدایی به کار می آیند. برای آنکه مخزن های بزرگ آهنی زیر زمینی، خط لوله نفت، یا کابل از زنگ زدن محفوظ بمانند، قطعه هایی از فلزات فعال ( مانند Zn يا Mg ) را در کنار جسم آهنی در زیر زمین دفن می کنند و فلز فعال را با سیم به جسم آهنی متصل می کنند. در این صورت آندهای فلزی فعال فدا می شوند تا آهن از زنگ زدن محفوظ بماند. این آند ها به سرعت اکسید می شوند و هر از چند گاه باید آنها را تعویض کرد آماده سازی قطعات برای آبکاری برای بدست آوردن یک سطح فلزی مناسب نخستین عملی است که با دقت باید صورت گیرد٬ زیرا چسبندگی خوب زمانی به وجود می‌آید که فلز پایه٬ سطحی کاملا تمیز و مناسب داشته باشد. بدین علت تمام لایه‌ها و یا قشرهای مزاحم دیگر از جمله کثافات٬ لکه‌های روغنی٬ لایه‌های اکسید٬ رسوبات کالامین که روی آهن در درجه‌های بالا ایجاد می‌شوند را از بین برد. عملیات آماده سازی عبارتند از: • سمباده‌کاری و صیقل‌کاری: طی آن سطوح ناصاف را به سطوح صاف و یکنواخت تبدیل می‌کنند. * چربی‌زدایی: طی آن چربی‌های روی سطح فلزات را می‌توان توسط عمل انحلال٬ پراکندگی٬ امولسیون٬ صابونی کردن و یا به روش تبادل بار از بین برد. * پرداخت: انحلال شیمیایی قشرهای حاصل از خوردگی روی سطح فلزات را پرداخت کردن می‌نامند که اساسا″ به کمک اسیدهای رقیق و در بعضی موارد توسط بازها انجام می‌گیرد. * آبکشی٬ خنثی‌سازی٬ آبکشی اسیدی٬ خشک کردن: خنثی‌سازی برای از بین بردن مقدار کم اسید یا مواد قلیایی که در خلل و فرج قطعه باقی می‌مانندو همچنین آبکشی اسیدی برای جلوگیری از امکان تشکیل قشر اکسید نازک غیر قابل رؤیت که موجب عدم چسبندگی لایه الکترولیتی می‌شود. موقعیت های استفاده از نانوتکنولوژی صنایع آبکاری قلع در سالهای اخیر نانوتکنولوژی که همان علم و تکنولوژی کنترل و بکارگیری ماده در مقیاس نانومتر است٬ تحقیقات فزاینده و موقعیت‌های تجاری زیادی را در زمینه‌های مختلف ایجاد نموده است. یک جنبه خاص از نانوتکنولوژی به مواد دارای ساختار نانویی یعنی موادی با بلورهای بسیار ریز که اندازه آنها معمولا کمتر از ۱۰۰ میکرومتر است می‌پردازد٬ که این مواد برای اولین بار حدود دو دهه قبل به عنوان فصل مشترکی معرفی شدند. این مواد نانوساختاری با سنتز الکتروشیمیایی تولید شده‌اند که دارای خواصی از قبیل٬ استحکام٬ نرمی‌ و سختی٬ مقاومت به سایش٬ ضریب اصطکاک٬ مقاومت الکتریکی٬ قابلیت انحلال هیدروژن و نفوذپذیری٬ مقاومت به خوردگی موضعی و ترک ناشی از خوردگی تنشی و پایداری دمایی را دارا هستند. دریچه‌های آبکاری الکتریکی برای سنتز این ساختارها با استفاده از تجهیزات و مواد شیمیایی مرسوم برای طیف گستره‌ای از فلزات خالص و آلیاژها گشوده شده است. یک روش مقرون به صرفه برای تولید محصولاتی با اشکال بسیار متفاوت از پوششهای نازک و ضخیم٬ فویلها و صفحه‌ها با اشکال غیر ثابت تا اشکال پیچیده شکل‌یافته با روشهای الکتریکی است. از این رو فرصتهای قابل توجهی برای صنعت آبکاری وجود دارد تا نقش تعیین‌کننده‌ای را در گسترش کاربردهای جدید نانوتکنولوژی ایفا نماید که این امر به آسانی با تکیه بر اصول قابل پیش‌بینی متالوژیکی که در سالیان گذشته مشخص شده قابل تحقق است. آبکاری با نیکل نیکل یکی از مهمترین فلزاتی است که در آبکاری به کار گرفته می‌شود. تاریخچه آبکاری نیکل به بیش از صدها سال پیش باز می‌گردد این کار در سال 1843 هنگامی که R.Rotlger توانست رسوبات نیکل را از حمامی شامل سولفات نیکل و آمونیوم بدست آورد آغاز گردید بعد از آن Adams اولین کسی بود که توانست آبکاری نیکل را در موارد تجاری انجام دهد. نیکل رنگی سفید شبیه نقره دارد که کمی متمایل به زرد است و به راحتی صیقل‌پذیر و دارای خاصیت انبساط و انقباض٬ جوش‌پذیر بوده و مغناطیسی می‌بلاشد. آبکاری با نیکل اساسا به منظور ایجاد یک لایه براق برای یک لایه بعدی مانند کروم و به منظور فراهم آوردن جلای سطحی خوب و مقاومت در برابر خوردگی برای قطعات فولادی٬ برنجی و حتی بر روی پلاستیکهایی که با روش‌های شیمیایی متالیزه شده‌‌‌اند به کار می‌رود. مواد شیمیایی که در الکترولیتهای نیکل به کار می‌روند عبارتنداز: • نمک فلزی (مهمترین آنها سولفات نیکل است و همچنین از کلرید نیکل و سولفومات نیکل نیز استفاده می‌شود.) • نمک رسانا (برای بالا بودن قابلیت رسانایی ترجیحا از کلریدها مخصوصا کلرید نیکل استفاده می‌شود.) • مواد تامپونه کننده (برای ثابت نگه داشتن PH اصولا اسید بوریک به کار برده می‌شود.) • مواد ضد حفره‌ای شدن (برای جلوگیری از حفره ای شدن به الکترولیتهای نیکل موادی اضافه می کنند که مواد ترکننده نامیده می شوند. سابقا از مواد اکسید کننده به عنوان مواد ضد حفره استفاده می‌شد.) آبکاری با کروم روکش‌های لایه کروم رنگی شبیه نقره٬ سفید مایل به آبی دارند. قدرت انعکاس سطح کروم‌کاری شده و کاملا″ صیقلی شده در حد 65% است (برای نقره 88%و نیکل 55%) در حالی که خاصیت انعکاس نقره و نیکل با گذشت زمان ضایع می‌شود٬ در مورد کروم تغییری حاصل نمی‌شود. لایه‌های کروم قابل جوشکاری نبوده و رنگ‌کاری و نقاشی را نمی‌پذیرند. کروم در مقابل گازها٬ موادقلیایی و نمکها مقاوم است اما اسید سولفوریک واسید کلریدریک وسایر اسیدهای هالوژن‌دار در تمام غلظتها ودر تمام درجه حرارتها بر روی کروم تاثیر می گذارند. به دنبال رویین شدن شیمیایی٬ روکش‌های کروم مقاومت خوبی در اتمسفر از خود نشان می‌دهند و کدر نمی‌شوند. از این رو به تمیز کردن و یا نو نمودن توسط محلولها یا محصولات حل کننده اکسیدها را ندارند. روکش‌های کروم تا 500 درجه سانتیگراد هیچ تغییری از نظر کدر شدن متحمل نمی‌‌شوند. رویین شدن حالتی است که در طی آن در سطح کروم٬ اکسید کروم (3+) تشکیل می شود. این عمل موجب جابه‌جایی پتانسیل کروم از 0.717 به 1.36 ولت می شود و کروم مثل یک فلز نجیب عمل می نماید. لایه های پوششی کروم براق با ضخامت پایین (در حدود 1 میکرومتر)که غالبا در کروم‌کاری تزیینی با آن روبه رو هستیم فولاد را در مقابل خوردگی حفاظت نمی‌کنند کروم کاری ضخیم که در مقابل خوردگی ضمانت کافی داشته باشد فقط از طریق کروم‌کاری سخت امکانپذیر است. با توجه به اینکه پوشش‌های کروم الکترولیتی سطح مورد آبکاری را به طور کامل نمی‌پوشانند از این رو کروم‌کاری تزیینی هرگز به تنهایی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد بلکه همواره آن را به عنوان پوشش نهایی بر روی واکنش‌هایی که حفاظت سطح را در مقابل خوردگی ضمانت می‌نمایند به کار می‌روند. معمولا به عنوان پایه محافظ از نیکل استفاده می‌شود. آبکاری با مس مس فلزی است با قابلیت کشش بدون پاره شدن٬ نرم و هادی بسیار خوب جریان برق و گرما. مس از هیدروژن نجیب‌تر است و در نتیجه نه تنها در مقابل آب و محلولهای نمک‌دار بلکه در مقابل اسیدهایی که اکسیدکننده نیستند نیز مقاومت دارد. اکسیدکننده‌ها و اکسیژن هوا به راحتی مس را به اکسید مس (I) و یا اکسید مس (II) تبدیل می‌کنند اکسیدهایی که برخلاف خود فلز در اکثر اسیدها حل می‌شوند. به دلیل وجود گازهای مخرب در محیط که دارای گوگرد هستند٬ روی اشیایی که از جنس مس هستند لایه هایی از سولفور مس به رنگ‌های تاریک و یا سبز تشکیل می‌شود. الکترولیت‌های آبکاری مس • الکتر‌ولیت‌هایی برپایه اسید سولفوریک یا اسید فلوریدریک • الکتر‌ولیت‌هایی که فسفات در بر دارند • الکتر‌ولیت‌ها ی سیانیدی الکترولیت‌های اسیدی بر پایه سولفات مس به غیر از مس‌اندود نمودن مستقیم سرب٬ مس و نیکل برای دیگر فلزات مناسب نیستند. اینها روی آهن٬ آلومینیم و روی به طور مستقیم تولید روکش نمی‌کنند اگر در یک الکترولیت اسید اشیایی از جنس آهن٬ آلومینیم و روی فرو ببریم یک لایه اسفنجی در نتیجه مبادله یونی ایجاد می‌شود. این یک لایه پایداری بدون چسبندگی برای لایه‌های دیگر خواهد بود. بنابراین قبل از مس‌اندود نمودن این فلزات در محیط اسیدی باید حتما یک عملیات مس‌اندود نمودن در محیط اسیدی انجام گرفته باشد. الکترولیت‌های سیانیدی٬ علی‌رغم سمی بودنشان به علت دارا بودن خواص خوب اهمیت زیادی پیدا کرده‌اند. پوششهای حاصل از حمام‌های سیانیدی دارای توان پوششی خوبی می‌باشند٬ آنها دارای دانه‌بندی حاصل از چسبندگی فوق‌العاده‌ای‌اند. در نتیجه پدیده‌های شدید پلاریزاسیون٬ قدرت نفوذ الکترولیت‌های سیانیدی بهتر از حمام های مس‌کاری اسید است. الکترولیت‌های پیروفسفات مس برای ایجاد روکش‌های زینتی روی زاماک٬ فولاد٬ آلیاژهای آلومینیم و برای پوشش سطحی فولاد بعد از عملیات سمانتاسیون به کار برده می‌شود. موارد کابردی دیگر می‌توان مس‌کاری سیم‌ها و شکل‌یابی با برق را نام برد. آلیاژهای مس • برنج: آْلیاژی از مس و روی که CuZn30 نامیده می‌شود. • برنز: آلیاژی از مس و قلع می‌باشد. آبکاری با روی روی فلزی است به رنگ سفید متمایل به آبی٬ بالاتراز 100 درجه سانتیگراد شکننده٬ مابین100 الی 200 درجه سانتیگراد نرم٬ قابل انحنا و انبساط است و می‌توان به صورت ورقه‌های نازک درآورد٬ بالای 200 درجه سانتیگراد دوباره شکننده می‌شود. خاصیت تکنیکی خیلی مهم روی حفاظت خیلی خوب پوشش‌های آن در مقابل خوردگی است. این خاصیت ترجیحا بواسطه تشکیل لایه یکنواخت و چسبنده اتمسفر ایجاد می‌شود و عموما شامل اکسید و هیدروکسید کربنات روی و گاهی نیز سولفات و کلرید روی می‌باشد. الکترولیت‌های آبکاری روی • الکترولیت‌های اسیدی : اسید سولفوریک - اسید کلیدریک و اسید فلوبوریک. • الکترولیت‌های بازی : سیانیدی - زنکاتی و پیروفسفات. قدیمی‌ترین نوع روی‌کاری گالوانیزاسیون است . در این روش روی کاری٬ قطعات آهنی بعد از عملیات پرداخت در داخل روی مذاب در درجه حرارتی مابین 420 الی 450 درجه سانتیگراد فرو برده می‌شود. برای اهداف تزئینی از روی‌کاری براق استفاده می‌شود. اساسا″ ترکیب حمام‌های براق شبیه حمام‌های مات است٬ فقط حمام های براق دارای درجه خلوص بالاتر و بعلاوه مواد براق‌کننده آلی و غیرآلی می‌باشند. معمولا لایه‌های پوششی روی عملیات پسین شیمیایی توسط کروماته کردن و یا فسفاته کردن را پذیرا هستند. در نتیجه کروماته کردن لایه های روی خوردگی روی به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. آبکاری با کادمیوم رنگ آن سفید بوده و به نقره شباهت دارد. بسیاری از خواص کادمیوم به روی شبیه اند. لایه کادمیوم به سهولت قابل لحیم‌کاری است. حفاظت ضدخوردگی کادمیوم شدیدا″ تحت تاثیر محیط خورنده می‌باشد. با توجه به اینکه فلز کادمیوم مسموم کننده است٬ بدین جهت از این لایه ها نباید برای قطعاتی که همیشه دم دست هستند و همچنین در صنایع غذایی استفاده نمود. الکترولیت‌های آبکاری کادمیوم حمام های کادمیوم کاری بسیار متداول از انحلال اکسید کادمیوم و یا سیانید کادمیوم در سیانید سدیم تولید می‌شوند. به وجود آمدن شکنندگی توسط هیدروژن در کادمیوم کاری سیانیدی سبب شده است که الکترولیت‌های اسیدی برای کاربردهای ویژه‌ای تهیه شوند. تنها فرایندی که امروزه سودمند است٬ بر پایه حمام‌های فلوئوبرات مبتنی است. عملیات پسین پوشش‌های کادمیوم نیز به منظور بهتر نمودن منظر قطعه انجام می‌یابد. غوطه‌ور نمودن کوتاه مدت در اسید نیتریک 0.5-0.3 درصد سبب براق شدن لایه‌ها از نوع نقره خواهد شد. در صورتی که بخواهیم لایه کادمیوم در مقابل خوردگی مقاوم‌تر شود٬ به طریق پسین با استفاده از محلول‌های اسید حاوی یونهای کروم (VI) ممکن خواهد بود. بر طبق غلظت و ترکیب محلول‌های کروم‌دار٬ لایه‌های کرومات به رنگهای آبی آسمانی٬ زرد براق یا سبز زیتونی ایجاد می‌شود که به طور قابل ملاحظه‌ای در مقابل خوردگی لایه را بهتر می‌نمایند. آبکاری با قلع قلع فلزی است براق٬ دارای رنگ سفید نقره‌ای٬ در درجه حرارت معمولی در مقابل آب و هوا مقاوم است و اسیدها و بازهای ضعیف به سختی روی آن اثر می‌گذارند. برعکس اسید و بازهای قوی به آسانی روی آن اثر می‌گذارند. به راحتی لحیم‌پذیر است. قلع در مقابل مواد غذایی و اتمسفر معمولی تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد. با توجه به اینکه سمی نیست٬ کاربرد زیادی در پوشش‌کاری قطعات صنعتی مواد غذایی و صنعت کنسروسازی دارد. با توجه به لحیم‌کاری بسیار عالی در صنعت برق نیز به کار برده می‌شود. الکترولیت‌های آبکاری قلع الکترولیت‌های اسیدی : اسید فنل سولفونیک - اسید هیدروفلوریک و اسید فلوئوروبونیک. الکترولیت‌های قلیایی : براساس استانات سدیم یا پتاسیم و هیدروکسیدهای مربرطه می‌باشد. پوشش‌های قلع ایجاد شده روی قطعات به طریق الکترولیتی ظاهری کدر دارند با فرو بردن قطعات در حمام روغن داغ (Surfuion) براق می‌شوند. حمام‌های روغن داغ٬ خلل و فرج موجود در پوشش را از بین برده٬ مقاومت در مقابل خوردگی قشر را افزایش می‌دهند. همچنین با استفاده از یک محلول خیلی داغ کرومات قلیایی حاوی یک تر کننده٬ می‌توان مقاومت در مقابل خوردگی قشر قلع‌اندود شده را بهتر نمود. آبکاری با نقره نقره فلزی قیمتی (نجیب)٬ به رنگ سفید براق است. اسید کلریدریک٬ اسید سولفوریک و اسید استیک به طور جزیی بر آن اثر می‌کند٬ برعکس اسید نیتریک٬ آن را به صورت نیترات نقره حل می‌کند. نقره توسط سولفور هیدروژن و ترکیبات دیگر گوگرد تولید سولفور نقره به رنگ سیاه می‌نماید. اکسیژن هوا به نقره آسیبی نمی‌رساند.همچنین در مقابل اغلب محلول‌های نمکی و غذایی نیز مقاومت دارد. الکترولیت‌های آبکاری نقره حمام‌های نقره کاری شامل سیانید ساده نقره٬ کربنات پتاسیم٬ سیانید پتاسیم یا سیانید سدیم می باشد. هنگامی که از سیانید پتاسیم استفاده می‌شود پوشش به سختی می سوزد. ضمنا لایه‌ها براق و حمام‌ها دارای خاصیت هدایت جریان بیش‌تری هستند. سیانید قلیایی موجود در الکترولیت تحت تاثیر CO2 موجود در اتمسفر به طور جزیی تجزیه شده و تولید کربنات می‌کند. کربنات تولید شده خاصیت هدایت الکتریسیته و قدرت نفوذ الکترولیت را زیاد می‌کند. پوشش‌های نقره که در حمام‌های سیانیدی ساده ایجاد می‌شود کدر هستندو باید در هنگام پوشش‌کاری برش‌کاری نمود. عملیات اجتناب‌ناپذیر جلاکاری علاوه بر اینکه قیمت را بالا می‌برد٬ سبب از بین رفتن فلز نقره نیز می‌شوند. در حال حاضر حمام‌های نقره حاوی مواد افزودنی مختلف سبب ایجاد لایه‌های براق به کار برده می‌شوند. این حمام‌ها معایب الکترولیت‌های ساده را ندارند. آبکاری با طلا طلا فلزی‌ است قیمتی (نجیب)٬ به رنگ زرد٬ در طبیعت به صورت خالص پیدا می‌شود. طلا در مقابل اتمسفر٬ آب٬ محلول‌های نمکی و اسیدها آسیب ناپذیر است. تنها تیزاب (یک حجم نیتریک و سه حجم اسید کلریدریک) یا اسید کلریدریک با داشتن اکسیدکننده‌ها طلا را حل می‌کند. برای بهتر نمودن خواص پوشش طلای ترسیب شده به طریق الکتروشیمیایی٬ به الکترولیت‌های طلا مواد شیمیایی کاملا مشخص افزوده می‌شود. پوشش‌های آلیاژی نقش مهمی در روکش طلای الکترولیتی دارند. همچنین می‌توان به طور مناسبی خواص ویژه روکش‌ها٬ مانند سختی٬ براق نمودن و رنگ را تحت تاثیر قرار داد. طلاکاری با ضخامت کم (آبنوس‌کاری الکتریکی طلا) درزرگری به کار می‌رود. ایجاد لایه‌هایی با ضخامت نسبتا نازک به ضخامت در حدود 0.01 الی 0.1 میکرومتر فلز پایه را در مقابل کدر شدن مقاوم می‌کند. به علاوه رفته رفته لایه‌های ضخیم به ویژه در قطعات صنعتی به کار می‌برند٬ به عنوان مثال در صنعت الکترونیک برای ارتباطات در مدارهای چاپی٬ در صنایع فضایی٬ در ساختن وسایل سفره (کارد٬ قاشق و چنگال) و در صنعت شیمیایی به عنوان ضدخوردگی. آبکاری با فلزات گروه پلاتین به طو کلی پلاتین٬ پالادیوم٬ رودیوم٬ روتنیوم٬ اسمیوم و اریدیوم را فلزات گروه پلاتین می‌نامند. فلزات گروه پلاتین در صنعت مدرن رفته رفته اهمیت پیدا می‌کنند و از آنجایی که گرانبها هستند سعی می شود به جای استفاده از فلزات گروه پلاتین در صنعت پوشش کاری٬ از فلزات دیگر استفاده شود. از فلزات گروه پلاتین در صنعت تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته و مدرن٬ در صنعت الکتروتکنیک٬ در زرگری و در صنعت شیمیایی به عنوان کاتالیزور استفاده می‌کنند. آبکاری اجسام غیر هادی پوشش‌کاری مواد غیر هادی (مثلا : شیشه٬ موادمعدنی٬ نیمه‌هادیها٬ سرامیک٬ چرم٬ برگ درختان٬ چوب٬ پارچه و مواد پلاستیکی)به روش گالوانیک (الکترولیتی با استفاده از منبع جریان خارجی)٬ در صورتی که سطح آنها قبلا توسط یک روکش هادی جریان پوشیده شده باشد٬ ممکن خواهد شد. مشکلات فلز اندود نمودن غیر هادی‌ها٬ در ترسیب الکترولیتی نیست٬ بلکه در چسبندگی روکش فلزی است. غیرهادی ها بعد از یک آماده‌سازی کامل٬ آماده فلزاندود کردن هستند که بر روی آنها بتوان یک پوشش فلز با چسبندگی خوب افزود. در نتیجه فلزاندود نمودن مواد پلاستیکی٬ خواص جالب پلاستیک (برای مثال٬ وزن سبک٬ تغییر شکل آسان با کیفیت سطح استثنایی٬ ارزان قیمت بودن نسبت به فلز) با خواص روکش‌های فلزی حاصله از آبکاری با برق به دست می‌آید. محصولات شركت Goldschmidt قابل توجه صنايع شيميايي و آبكاري و ... شركت Goldschmidt از بزرگترين توليد كنندگان مواد شيميايي معدني و آلي مورد مصرف كارخانجات مختلف در دنيا بيش از 1300 مشتري در 69 كشور دنيا و توليد 350000 تن مواد مختلف شيميايي (سال 2005 ) در زمينه هاي ذيل فعاليت مي نمايد. الف . تركيب شيميايي نمك هاي فلزي ، سرب ، مس ، قلع ، قلع ، قلع ، گوگرد ب . تركيب شيميايي آلي و كاتاليزورهاي، اسيد سولفونات ، اسيد معدني و آلي ج . مواد اوليه توليد افزودني هاي آبكاري از جمله پروسه هاي پوشش دهي: 1 - الكترو كالرينگ قطعات آلومينيومي آندايزينگ شده 2- آبكاري قلع پيستونهاي آلومينيومي به روش غوطه وري ( قليايي - اسيدي ( Polystan , Tego Stanal 3- عمليات تكميلي پوشش قلع وآلياژ ان 4- آبكاري قلع بدون برق قطعات مس و آلياژ آن 5 - مواد شيميايي معدني و آلي مصرفي صنايع آبكاري فهرست مواد موجود: 1- Tego Suract CR : كاتاليست وانهاي قلع براق، سخت، مشكي به منظور تراز كنندگي و افزايش قدرت پرتاب 2- سولفات قلع II با خلوص 99 درصد محتوي 55 درصد قلع كريستال جهت آبكاري قلع و الكتروكالرينگ آلومينيوم 3- Tego Suract Dry : افزودنه جهت سريع خشك نمودن قطعه در مرحله شستشوي در جدول 12 موارد كاربرد قلع و آلياژهاي آن آورده شده است. عمده مصرف قلع در صنعت لحيم كاري مي‌باشد. مصرف قلع در اين صنعت به دليل تقاضاي زياد كشورهاي ايالات متحده آمريكا، ژاپن و با سهم كمتري در ديگر كمتري كشورهاي صنعتي به ميزان قابل توجهي افزايش يافته است. 9% قلع در پوشش ورقه هاي آهني با يک لايه نازک قلع کاربرد دارد.اين ورقه ها در ساخت قوطي هاي کنسرو استفاده مي شوند. 39% قلع در ساخت ورقه هاي حلبي کاربرد دارد. 24 % قلع در لحيم کاري به مصرف مي رسد. 14% قلع در تهيه آلياژهاي مهم برنز (قلع- مس)، مفرغ (قلع- سرب)،آلياژهاي مخصوص،آلياژ پوششي و برنز فسفر کاربرد دارد. قلع به آرامي با آهن پيوند ايجاد مي‌كند و به عنوان پوشش سرب و قلع و فولاد براي جلوگيري از خورندگي استفاده مي شود. ظروف فولادي تشكيل شده از قلع به طور گسترده‌اي براي نگهداري مواد غذايي استفاده مي‌شود و يك بخش بزرگي از بازار براي فلز قلع را تشكيل مي‌دهند. •لحيم كاري بدنبال كاهش مصرف قلع در صنعت حلبي سازي، صنعت لحيم كاري بزرگترين بازار مصرف قلع در جهان شده است. بر طبق گزارش رنيسون گلدفيلد صنعت لحيم كاري 31% مصرف قلع را در جهان به خود اختصاص داده است. در ژاپن 46% مصرف داخلي قلع، در صنعت لحيم كاري مي‌باشد. لحيم كاري عبارت از جوش زدن دو فلز و يا دو ماده با پوشش فلزي با استفاده از فلز سوم به عنوان فلز لحيم و پركننده، به كمك حرارت مي‌باشد. نقطه ذوب فلز لحيم همواره از نقاط ذوب دو فلز ديگر پائين‌تر مي‌باشد. جدول12-کاربردهاي صنعتي قلع و آلياژهاي آن جدول 12-2 آلياژهاي لحيم كننده به دو دسته سخت و نرم تقسيم مي‌شوند. بخش اعظم لحيم كننده‌هاي سخت فلزاتي نظير طلا، نقره، ‌قلع و آلومينيوم بوده و در دماي بالايCº350 ذوب مي‌شوند. اساس کار لحيم كننده‌هاي نرم فلزات قلع و سرب بوده و در دماي كمتر از Cº350 ذوب مي‌شوند. مقدار قلع در اين لحيم كننده‌ها بين 3 تا 7% مي‌باشد. مصرف عمده قلع به صورت آلياژ لحيم قلع - سرب (63% قلع و 37% سرب) و تركيب نزديك به آن (60% قلع و40% سرب)‌بوده و به طور وسيعي در صنايع الكترونيك بكار مي‌رود. اضافه كردن فلزات ديگر به آلياژ قلع - سرب خواص ويژه‌اي به آن مي‌دهد. به عنوان مثال آنتيموان سختي آن را بالا مي‌برد، نقره مقاومت كششي را بالا برده و مقاومت خوردگي آن را زياد مي‌كند. بيسموت و اينديوم نيز نقطه ذوب آن را تا زيرCº176 پائين مي‌آورد. دامنه استفاده از آلياژهاي لحيم كنده زياد بوده و كاربرد آن را مي‌توان به دو دسته صنايع ساخت و توليد و صنايع الكترونيك تقسيم بندي كرد. كاربرد آن در صنعت شامل ساخت اتصالات لوله و لوله‌هاي خم شو، ساخت مبدل‌هاي حرارتي و رادياتورهاي اتومبيل، در ظروف و نگهداري مواد غذايي و لوازم آرايشي مي‌باشد. به دليل سمي بودن فلز سرب، كاربرد لحيم كننده‌هاي قلع - سرب و ساخت ظروف نگهداري مواد خوراكي و اتصالات لوله‌هاي انتقال آب شرب به طور كامل در آمريكا ممنوع شده است. بنابراين بازار مصرف اين آلياژها در اين بخش عملا حذف شده است. در حال حاضر صنعت لحيم بزرگترين بازار مصرف اين نوع آلياژها بوده و بخش اصلي براي رشد لحيم كننده‌هاي حاوي قلع مي‌باشد. يكي از پيشرفت هاي اصلي در صنعت الكترونيك استفاده از فيبرهاي مدار چاپي به جاي سيم كشي‌هاي پيچيده و شلوغ در تجهيزات قديمي‌تر است. اتصال موفق قطعات الكترونيكي در حجم زياد و با هزينه كم به فيبرهاي مدار چاپي بستگي زيادي به استفاده از لحيم كننده‌هاي ارزان و مطمئن با تركيب اصلي قلع داشته است. لحيم كننده‌هاي با تركيب 63% قلع-37% سرب و 60% قلع - 40% سرب به طور گسترده در نصب قطعات الكترونيكي بر قلع فيبرهاي مدار چاپي بكار مي‌رود زيرا اين آلياژها به دليل داشتن نقطه ذوب پايين‌، با بوردهاي مدار چاپي و قطعات الكترونيكي سازگاري داشته و به آنها صدمه وارد نمي‌كند. از اوايل سال 1990 به دليل افزايش دانش بشر نيست به خطرات زيست محيطي مواد مورد استفاده در صنعت لحيم كاري و وضع قوانين سخت و محدود كننده بر آن، صنعت لحيم كاري مورد بررسي مجدد قرار گرفته است. استاندارد لحيم كاري تا اواخر سال 1980 عبارت از سيم لحيم قلع - سرب كمك ذوب با اساس الكل و CFC ها بوده است. از CFC ها براي پاك كردن باقيمانده كمك ذوب در محل لحيم استفاده مي‌شود. CFC ها براي لايه ازن بسيار مضر بوده و به همين دليل تمايل به استفاده از كمك ذوب‌هايي كه هيچ مقداري از آن در محل لحيم باقي نماند زياد شده است چنين كمك ذوب‌هايي فقط در شرايط محيطي محدود و خاصي مي‌توانند عمل كنند. يكي از اين شرايط استفاده از روش لحيم كاري در محيط خنثي نيتروژن مي‌باشد. از آلياژهاي مورد استفاده در اين روش آلياژ 62% قلع، 38% سرب و 2% نقره مي‌باشد و آلياژ 63% قلع و 37% سرب مي‌باشد كه توسط شركت آمريكايي انيديوم ساخته شده است. صنايع بزرگ الكترونيك در حال حاضر از روش لحيم كاري در محيط خنثي نيتروژن استفاده مي‌كنند. چنين روشي بوردهاي الكترونيكي تميزي را توليد مي‌كند. يكي از مهمترين مسائل صنعت قلع، افزايش نگراني در مورد استفاده از سرب در لحيم كننده‌هامي‌باشد. افزايش درصد قلع در اين لحيم كننده‌ها به عنوان جايگزين سرب، يكي از علت‌هاي اصلي افزايش مصرف قلع بوده است. سرب از فلزات بسيار سمي است. دفن زباله‌هاي الكترونيكي سرب دار كه بازيافت آنها اقتصادي نمي‌باشد باعث مي‌شود كه سرب موجود در اين زباله‌ها آزاد شده و وارد آبهاي زير زميني كه منبع اصلي تأمين آب شرب مي‌باشد شود. همچنين سوزاندن زباله‌هاي الكترونيكي باعث مي‌شود كه سرب آنها وارد جو زمين گردد و در نتيجه انتظار مي‌رود كه صنايعي كه از لحيم كننده‌هاي سرب دار استفاده مي‌كنند در دهه اخير خصوصاً در آمريكا به شدت محدود شده و يا ممنوع گردند. اين محدوديت‌ها و ممنوعيت‌ها مي‌تواند به صورت وضع ماليات بر مصرف سرب، تحميل تجهيزات بر توليد كننده‌ها براي بازيافت كامل سرب و يا منع كامل استفاده از سرب در لحيم كننده‌ها باشد. از طرفي به دليل نفوذ بالاي صنعت الكترونيك آمريكا هر گونه محدوديتي در اين زمينه بايد بر صنايع الكترونيك كشورهاي ديگر نيز اعمال گردد. در نتيجه نياز به ساخت لحيم كننده‌هاي قوي‌تر، مقاوم‌تر و كم خطر تر كه بتواند نياز صنايع الكترونيك و صنايع جديد آينده را فراهم كند وجود دارد. لحيم كننده‌هاي سرب دار را مي‌توان به صورتهاي ذيل جايگزين كرد : •با يك لحيم كننده بدون سرب كه در حال حاضر موجود باشد. •با يك آلياژ لحيم جديد •با يك روش جديد اتصال قطعات مانند چسب هادي شركت آمريكايي اينديوم در سال 1994 يك لحيم كننده بدون سرب وارد بازار كرد و ادعا نمود كه مناسب‌ترين جايگزين براي لحيم كننده با تركيب 63% قلع - 37% سرب بوده و نقطه ذوب و خواص روان شدگي آن مانند آلياژ قلع - سرب مي‌باشد. آلياژ جديد 227 Indalloy نام داشته و از تركيبي از 2/77% قلع 20% اينديوم و 8/2% نقره ساخته شده است. اين آلياژ در حال حاضر گران مي‌باشد. اما اگر قوانين محدود كننده و مالياتهاي سنگين بر مصرف سرب در صنايع الكترونيك بسته شود. چنين آلياژي مي‌تواند بسيار سودمند باشد. اگر اين آلياژ به عنوان تنها جايگزين لحيم كننده قلع - سرب بكار گرفته شود در آن صورت فقط در آمريكا تقاضا براي قلع به منظور برآوردن احتياج صنايع الكترونيك به 16600 تن در سال خواهد رسيد. در ژاپن شركت معدني و ذوب ميتسوئي و شركت مواد شيميايي هاريما با همكاري مؤسسه جوشكاري وابسته به دانشگاه اوزاكا در اوايل سال 1995 دو آلياژ با تركيب قلع - نقره و تركيب قلع - سرب بوده و علاوه بر اين مقاومت خستگي آن ها از آلياژ‌ قلع - سرب بيشتر است. ساخت لحيم كننده‌هاي قلع دار بدون سرب در حال حاضر يكي از زمينه‌هاي تحقيقاتي شركت‌هاي بزرگ انگليسي و ژاپني مي‌باشد. براي ساخت يك آلياژ لحيم مناسب كه جايگزين لحيم كننده قلع - سرب شود چهار عامل زير را بايد مد نظر قرار داد. نقطه ذوب آن كمتر از Cº260صدمه جدي به قطعات و بوردهاي الكترونيكي وارد مي‌كند. لحيم كننده جديد بتواند به سادگي به فلزات صنعتي نظير طلا، نقره، سرب، پالاديوم، قلع، قلع و آهن آغشته شود، مقاومت كلي، مقاومت خستگي و خوردگي بالايي داشته و با كمك ذوب‌هاي فعلي سازگار باشد.