Powłoki ochronne i dekoracyjne
Wiele elementów elektronicznych pokrywa się różnymi warstwami czyli powłokami, mogą być one: ochronne lub dekoracyjne. Choronia one przed wpływem środowiska(korozja, zużycie powierzchni) lub po prostu upiększają wygład(starają się ukryć wnętrze elementu) lub kształt elementu. Są różne metody nakładania powłok: mechaniczna, chemiczna, elektrochemiczna. Metoda mechaniczna- polega na malowaniu pędzlem, pistoletem, lub poprzez zanurzenie w kąpielach. Warstwy metalowe można nakładać poprzez naparowywanie luba napylanie pod ciśnieniem, oraz jest sposób płomieniowy. Metoda chemiczna- zaliczamy do niej utlenianie, fosforowanie, chromowanie, ogólnie jest to gazowe lub cieczowe łącznie się z innymi pierwiastkami. Metoda elektrochemiczna- jest to nakładanie powłok stopowych na przedmioty metalowe, nakładanie powłok galwanicznych na tworzywa sztuczne oraz nakładanie galwaniczne warstw z wielu różnych metali. Wytwarza się również powłoki wielowarstwowe, metodami: napylanie próżniowe, pogrubianie elektroniczne. Do tej metody należy: miedziowanie, niklowanie, chromowanie, srebrzenie i złocenie. Przed nałożeniem powłoki należy odpowiednio przygotować element na który będzie nakładana powłoka. Element podlega oczyszczaniu oraz wygładzaniu, ponieważ zanieczyszczenia uniemożliwiają nałożenie powłoki. Do mechanicznych należy: szlifowanie, piaskowanie, polerowanie, szczotkowanie. Dalej element podlega oczyszczanie chemicznemu, to znaczy w odtłuszczaniu w rozpuszczalnikach, kąpielach alkalicznych oraz elektronicznych. W nowoczesnych technikach stosuje się ultradźwięki. Oczyszczanie mechaniczne można zastąpić trawieniem elementu w kwasach. Powłoki nakładane- są to powłoki ochronne i dekoracyjne. Takie powłoki utrzymują się siłami adhezji, czyli zjawiskiem związanym z oddziaływaniami międzycząsteczkowymi występującymi "w głębi" a nie na powierzchni danego ciała. Są dwa typy powłoki metalowe i niemetalowe. Powłoki metalowe nakładane- powłoki te są dobrze odporne na korozję. Wykorzystuje się: nikiel, chrom, miedź srebro, cyna, oraz złoto które jest stosowane na kontakty układów elektronicznych. Grubość tej powłoki jest nieznaczna do 0,025 mm, powłoka powinna dokładnie przylegać do podłoża. Wśród metod nakładania powłok metalowych wyróżnia się:- Zanurzanie, polega na zanurzeniu w stopionym metalu, przeważnie w pokrywaniu cyną lub cynkiem.- Metalizacja natryskowa, polega na natryskiwaniu ciekłego metalu pistoletem rozpylającym,- Platerowanie (nawalcowywanie), polega na walcowaniu na gorąco grubszej blachy metalu odpornego na korozję z nałożoną na nią cienką blachą metalu ochronnego.- Metody galwaniczne, polegające na elektrolitycznym nakładaniu warstwy metalu ochronnego na przedmiot zanurzony w elektrolicie, zawierającym odpowiednie stężenie zwykle sole nakładanego metalu.Warstwy ochronne nakładane galwanicznie mają za zadanie chronić przed korozją i nadawać estetyczny wygląd. Warstwa galwaniczna nałożona na przedmiot metalowy tworzy z metalem przedmiotu ogniwo, którego siła elektromotoryczna zależy od różnicy potencjałów elektrodowych. Powłoki anodowe- powstają gdy potencjał elektrodowy warstwy ma większą wartość (ujemną) od potencjału elektrodowego przedmiotu. Na stali tworzą je: aluminium, cynk, kadm. Powłoki te są odporne na korozję w dużym stopniu ponieważ gdy nawet wystąpią pęknięcia to nie wywołuje to korozji. Powłoki katodowe- zbudowane są z metali o większym potencjale elektrochemicznym od potencjału podłoża. Na stali tworzą je: miedź, srebro, platyna, złoto. Wszelkie uszkodzenia zewnętrzne takie jak pęknięcia oraz porysowania wywołują szybki rozwój korozji. Powłoki niemetalowe- nakładane oddzielają one element od środowiska. Są to: farby, oleje, lakiery szybkoschnące, lakiery piecowe, smoła, asfalt, smary. Powłoki wytwarzane- wytwarza się w wysokiej temperaturze n zasadzie dyfuzji metalu ochronnego w głąb metalu chronionego. Kaloryzowanie jest to wprowadzenie aluminium do stali. Szerardyzowanie jest to wprowadzanie cynku do stali. Nachromowywanie jest do wprowadzenie chromu do stali. Metody wytwarzania powłok niemetalowych:- Oksydowanie- proces pokrywania powierzchni metali cienką warstwą ich tlenków- Eloksalacja- elektrolityczne wytwarzanie na powierzchni przedmiotów aluminiowych cienkiej powłoki tlenku aluminium- Fosforowanie- wytwarzanie na powierzchni stali warstwy krystalicznych fosforanów żelaza, zabarwieni jest szare.- Chromianowanie- wytwarzanie warstw tlenkowych na powierzchni wyrobów ze stopów magnezu.
Lerso