Nano-kengaytirilgan qoplamalarni Sono-elektrokimyoviy cho'ktirish
Sono-elektrokimyoviy cho'kma yuqori zichlikdagi ultratovushni elektrokaplama bilan birlashtiradi va nazorat ostida mikroyapıya ega bo'lgan zich, yopishqoq, nano-kengaytirilgan qoplamalar hosil qiladi. Kuchli ultratovushli qo'zg'alish va mikro-oqim doimiy ravishda diffuziya qatlamini yangilaydi va elektrod yuzasini tozalaydi / faollashtiradi; natijada ionlarni tashish va yadrolanish tezligi oshadi, donalar tozalanadi, porozlik pasayadi va murakkab geometriyalarda qoplanish yaxshilanadi. Xuddi shunday muhim, zond tipidagi sonikatsiya nano-qo'shimchalarni (karbidlar, oksidlar, grafen hosilalari va boshqalar) tarqatadi va deagglomeratsiya qiladi, bu esa yuqori qattiqlik, aşınma va korroziyaga chidamlilik va to'siqni ko'rsatkichlariga ega bo'lgan metall-matritsali nanokompozitlarni takrorlanadigan birgalikda joylashtirish imkonini beradi.
Sonication elektrokimyoviy yotqizishni qanday yaxshilaydi?
Hielscher zond tipidagi sonikatorlar yuqori akustik energiya zichligini to'g'ridan-to'g'ri elektrolitga etkazib beradi. – aniq amplituda va ish siklini nazorat qilish, oqim orqali reaktor variantlari va mustahkam sonotrodlar barqaror hammom kimyosini qo'llab-quvvatlaydi va stol usti sinovlaridan uzluksiz sanoat liniyalarigacha kengayishini qo'llab-quvvatlaydi. Sono-elektrokimyoviy cho'kma jarayoni bir xillikni, agressiv kimyoviy moddalarsiz toza interfeyslarni va cho'kindi yoki nozullarni kesishsiz nozik dispers nanofazalarni yo'qotmasdan tezroq massa tashishga olib keladi.
Ultrasonik prob elektrod vazifasini bajaradi. Ultratovush to'lqinlari elektrokimyoviy reaktsiyalarni rag'batlantiradi, natijada samaradorlik, yuqori rentabellik va tezroq konversiya tezligiga olib keladi.
Sonoelektrokimyo elektrodepozitsiya jarayonlarini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Sono-elektrokimyoviy yotqizishni amalga oshirish bo'yicha amaliy qo'llanma
Barcha Hielscher sonciatorlari amplitudani va shunday qilib kavitatsiya dinamikasini va mikrostreaming intensivligini aniq nazorat qilish imkonini beradi.
Nanozarrachalarni tarqating – masalan, Al₂O₃ yoki uglerodli nanofillerlar – cho'kmadan oldin va cho'kish paytida elektrolitda ultratovushli. Uzluksiz ultratovushli ajitatsiya elektrolitik tizimda aglomeratsiyani oldini oladi va zichroq, bir xil qoplamalarga aylanadi.
Elektrolitik vannaning tarkibi, nanozarrachalar miqdori va harorati sono-elektrokimyoviy cho'kish jarayoniga ta'sir qiluvchi qo'shimcha parametrlardir.
Elektrokimyoviy impedans spektroskopiyasi (EIS) va potensiodinamik polarizatsiya (PDP) korroziya va qoplama samaradorligini aniqlash uchun qo'shimcha, standart usullardir. Rcoat va Rct ajratib olish uchun ikki marta doimiy model (qoplama + zaryad o'tkazish) bilan EIS dan foydalaning va PDP/Tafel tomonidan tasdiqlang. Ko'tarilgan Rp, Warburg xususiyatlarining past chastotada yo'qolishi va g'ovaklik taxminlarini kamaytiring; bu ultratovushli ixchamlikning mustahkam belgilaridir.
Haddan tashqari sonikatsiya intensivligi sirt pürüzlülüğünü oshirishi, gazni ushlab turishi va birgalikda cho'kish yoki polimer qadoqlanishiga to'sqinlik qilishi mumkin.
(a) PPy va (b) St-12 po'latida sonoelektrokimyoviy cho'ktirilgan polipirol (PPy-US) qoplamalarining SEM tasvirlari (7500 × kattalashtirish)
(o'rganish va rasmlar: © Ashassi-Sorkhabi va Bagheri, 2014)
Elektrokimyoviy yotqizishni kuchaytirish uchun yuqori samarali sonikatorlar
Yuqori samarali zond tipidagi sonikatorlar yuqori akustik energiya zichligini kerakli joyda: elektrod bo'shlig'iga etkazib berish orqali elektrokimyoviy yotqizishni kuchaytiradi. Vannalardan farqli o'laroq, ultratovushli zondlar ultratovush quvvatini to'g'ridan-to'g'ri elektrolitga ulab, mustahkam kavitatsiya hosil qiladi, Nernst diffuziya qatlamini yupqalashtiradi va hatto yuqori oqim zichligida ham tez, barqaror massa tashishni ta'minlaydi. Aniq amplituda nazorati yuk ostida doimiy akustik maydonni saqlaydi – Bu takrorlanadigan yadrolanish tezligi, donni tozalash va murakkab geometriyalarda bir xil qalinlik uchun juda muhimdir. Xuddi shunday muhim jihati shundaki, intensiv mikrostreaming nano-qo'shimchalarni in situ dispersiyasi va deagglomeratsiyasiga olib keladi, bu esa metall-matritsali nanokompozitlarni cho'kindi yoki siljish bilan bog'liq zararlarsiz barqaror birgalikda cho'ktirish imkonini beradi. Hielscher sanoat sonikatorlari, sonotrodlar va oqim reaktorlari uzluksiz ishlashni, yashash vaqtini aniq nazorat qilishni va filtrlash, haroratni boshqarish va inline analitika bilan toza integratsiyani qo'llab-quvvatlaydi.
Hielscher sono-elektrokimyoviy sozlashlari bilan siz morfologiyadan voz kechmasdan yuqori cho'kish tezligiga ega bo'lasiz, kamroq gazdan kelib chiqadigan nuqsonlar, yuqori yopishqoqlik va yaxshilangan qattiqlik, aşınma va korroziyaga chidamlilik bilan qoplangan qoplamalarga ega bo'lasiz. Hielscher sonikator tizimlari ma'lum bo'lgan miqyosli va jarayon barqarorligi bilan.
UIP2000hdT ultratovush protsessorlarining zondlari (2000 vatt, 20 kHz) nanozarrachalarning sonoelektrodepozitsiyasi uchun elektrodlar vazifasini bajaradi
Dizayn, ishlab chiqarish va konsalting – Germaniyada ishlab chiqarilgan sifat
Hielscher ultrasonikatorlari eng yuqori sifat va dizayn standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va qulay foydalanish ultratovush qurilmalarimizni sanoat ob'ektlariga silliq integratsiya qilish imkonini beradi. Qo'pol sharoitlar va talabchan muhit Hielscher ultrasonikatorlari tomonidan osonlik bilan hal qilinadi.
Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya bo'lib, eng zamonaviy texnologiya va foydalanuvchilarga qulaylik bilan ajralib turadigan yuqori samarali ultratovush apparatlariga alohida e'tibor beradi. Albatta, Hielscher ultrasonikatorlari Idoralar talablariga javob beradi va UL, CSA va RoHs talablariga javob beradi.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Habib Ashassi-Sorkhabi, Jafar Mostafaei, Amir Kazempour, Elnaz Asghari (2022): Ultrasonic-assisted deposition of Ni-P-Al2O3 coating for practical protection of mild steel: Influence of ultrasound frequency on the corrosion behavior of the coating. Chemical Revision Letters 5, 2022. 127-132.
- Habib Ashassi-Sorkhabi, Robabeh Bagheri, Babak Rezaei-moghadam (2014): Sonoelectrochemical Synthesis of PPy-MWCNTs-Chitosan Nanocomposite Coatings: Characterization and Corrosion Behavior. Journal of Materials Engineering and Performance 2014.
- McKenzie, Katy J.; Marken, Frank (2001): Direct electrochemistry of nanoparticulate Fe2O3 in aqueous solution and adsorbed onto tin-doped indium oxide. Pure and Applied Chemistry, Vol. 73, No. 12, 2001. 1885-1894.
- Maho, A., Detriche, S., Fonder, G., Delhalle, J. and Mekhalif, Z. (2014): Electrochemical Co‐Deposition of Phosphonate‐Modified Carbon Nanotubes and Tantalum on Nitinol. Chemelectrochem 1, 2014. 896-902.
- Yurdal, K.; Karahan, İ. H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica A, Vol. 132, Issue 3-II, 2017. 1087-1090.
tez-tez so'raladigan savollar
Elektrokimyoviy cho'kma nima?
Elektrosiz yotqizish - avtokatalitik (kimyoviy) qoplama deb ham ataladi - bu katalitik sirtda erigan qaytaruvchi vosita yordamida metall ionlarini heterojen kimyoviy kamaytirish orqali tashqi oqimsiz metall yoki qotishma qoplamani hosil qilishdir. Yadrolangandan so'ng, o'sib borayotgan plyonka keyingi qisqarishni katalizlaydi, shuning uchun cho'kish murakkab geometriyalarda va hatto katalitik faollashuvdan keyin ham (masalan, Pd / Sn) o'tkazmaydigan substratlarda bir xilda davom etadi. Vannalar tarkibida metall tuzi, qaytaruvchi (masalan, gipofosfit, borogidrid yoki DMAB), kompleks moddalar, buferlar, sirt faol moddalar va stabilizatorlar mavjud; tezligi va tarkibi harorat, pH va gidrodinamika bilan boshqariladi.
Elektrsiz cho'kma nima?
Avtokatalitik yoki kimyoviy qoplama deb ham ataladigan elektrsiz yotqizish tashqi elektr tokisiz davom etadigan metall (yoki qotishma) qoplama jarayonidir. Buning o'rniga, vannada erigan qaytaruvchi vosita katalitik sirtda metall ionlarini kimyoviy ravishda kamaytiradi, shuning uchun o'sayotgan plyonkaning o'zi reaksiyani (avtokataliz) ushlab turadi. Hech qanday oqim taqsimoti ishtirok etmaganligi sababli, qalinligi murakkab geometriyalarda va ichki chuqurchalarda ham juda bir xil bo'ladi va qisqa sirt faollashtirish bosqichidan so'ng (masalan, Pd / Sn) o'tkazmaydigan substratlar ham qoplanishi mumkin.
Nernst diffuziya qatlami nima?
Nernst diffuziya qatlami elektrod yuzasiga tutashgan gipotetik turg'un qatlam bo'lib, unda massa tashilishi asosan diffuziya orqali sodir bo'ladi. Bu elektrokimyoda elektrokimyoviy reaksiya paytida elektrod yaqinidagi turlarning kontsentratsiya gradientini tavsiflash uchun ishlatiladigan tushunchadir.
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida ilovalar, dispersiya, emulsifikatsiya va ekstraktsiyani aralashtirish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.