فلزات گرانبها فلزاتی هستند که از معادن طبیعی نسبتا کمیابی به دست می آیند و نسبت به سایر فلزات با ارزش تر و گران تر هستند. معمولا فلزات گرانبها را با ویژگی های ظاهری آنها مانند جذابیت و درخشندگی فوق العاده ای که دارند می شناسیم اما این فلزات مزیت های بسیار بیشتری دارند که اغلب ناشناخته است. از جمله خواص منحصر به فرد فلزات گرانبها ثبات شیمیایی، رسانایی الکتریکی، شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی است.
آبکاری فلزات گرانبها فرآیندی است که در آن با استفاده از یک فرایند الکتروشیمیایی پوششی بسیار نازک از فلزات گرانبها مانند طلا، نقره و فلزات گروه پلاتین (پلاتین، رودیوم، روتنیوم، پالادیوم، ایریدیوم) بر روی یک بستر زیرین به نام زیرلایه ایجاد می شود. در حین آبکاری فلزات گرانبها بستر یا زیرلایه در الکترولیت حاوی یون های فلزات گرانبها غوطه ور می شود و با اعمال جریان الکتریکی یون های فلزی محلول روی سطح زیرلایه رسوب داده می شود.
(برای مطالعه بیشتر به مقاله ی ” آبکاری الکتریکی چگونه انجام می شود ” رجوع کنید)
آبکاری فلزات گرانبها خواص سطحی زیر لایه را بهبود می بخشد و باعث درخشندگی ظاهری و افزایش استحکام آن می شود. به همین دلیل آبکاری فلزات گرانبها در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی ارزشمند هستند. اگرچه آبکاری فلزات گرانبها مانند آبکاری پلاتین و آبکاری رودیوم در مقایسه با سایر فلزات بسیار هزینه بر هستند اما کیفیت پوشش ایجاد شده از این فلزات، هزینه بالای آبکاری آنها را در طول زمان جبران می کند.
خدمات آبکاری شرکت کوپال آریا شامل آبکاری فلزات گرانبها بر روی طیف وسیعی از انواع زیرلایه ها است. به لطف دانش فنی پژوهشگران این شرکت افتخار داریم که مجموعه ای گسترده از خدمات آبکاری فلزات گرانبها را در انواع ضخامت ها از 0.1 تا 1.5 میکرومتر وابسته به نوع فلز و نیاز مشتریان و بر روی انواع زیرلایه های فولاد، رنج، مس، تیتانیوم، نیوبیوم و سوپر آلیاژهای مختلف با بالاترین کیفیت و مطابق با استانداردهای جهانی ارائه دهیم. برای اطلاع از قیمت ها و جزییات پذیرش پروژه های آبکاری فلزات گرانبها با مشاورین ما در تماس باشید.
شرکت کوپال آریا همچنین ارائه دهنده ی خدمات پالایش و بازیافت فلزات گرانبها و ارزش گذاری و آنالیز فلزات گرانبها است.
تلفن تماس: 09132278204-09131062981
آبکاری طلا معمولاً به عنوان مؤثرترین راه حل آبکاری در نظر گرفته می شود و در مقایسه با فلزات گروه پلاتین با هزینه نسبتا کم کیفیت مناسبی را ایجاد می کند. این ماده علاوه بر ظاهر زیبایی که دارد، در برابر خوردگی حتی در محیط های شدید بسیار مقاوم است، محافظت عالی در برابر گرمای زیاد ایجاد می کند و به عنوان یک رسانای عالی الکتریسیته عمل می کند.
به دلیل رسانایی، آبکاری طلا در صنعت الکترونیک محبوب است و اغلب در تولید قطعات الکتریکی مانند کلیدها و اتصالات و به عنوان نیمه هادی برای بردهای مدار استفاده می شود. مقاومت حرارتی آن باعث می شود در صنعت هوافضا نیز مفید باشد. همچنین می بینید که از طلا در کاربردهای مختلف پزشکی و دندانپزشکی مانند تولید دندان مصنوعی و ابزار جراحی استفاده می شود.
در حالی که نقره به اندازه طلا در برابر خوردگی مقاوم نیست، اما همچنان در برابر اسیدها و مواد شیمیایی مقاوم است. علاوه بر این هدایت حرارتی و الکتریکی فوق‌العاده و ظاهر جذابی را ارائه می‌دهد.
نقره نسبت به طلا، پلاتین و پالادیوم ارزان‌تر است و اغلب به‌عنوان جایگزینی برای سایر فلزات گرانبها به منظور کاهش هزینه‌ها استفاده می‌شود. همچنین به راحتی می توان آن را با فلزات دیگر آلیاژ کرد. این ویژگی ها نقره را به یکی از محبوب ترین مواد آبکاری تبدیل کرده است. آبکاری نقره در صنایع مختلفی از جمله: صنعت خودرو، مخابرات، الکترونیک و تولید برق کاربرد دارد.
قبل از اعمال آبکاری نقره، به حداقل رساندن تنش کششی و عیوب سطح و آماده سازی بستر با ایجاد پوشش زیرین مس، نیکل یا هر دو ضروری است. قبل از شروع فرآیند آبکاری نقره، باید هر گونه عملیات مکانیکی یا حرارتی مورد نیاز برای بهبود بستر آبکاری انجام شود. همچنین ممکن است یک پوشش ضد لکه ایجاد شود.
پلاتین فلزی بسیار کمیاب است و دارای ویژگی های مفید مختلفی است. اگرچه 15 برابر کمیاب تر از طلا است، اما در حدود 20 درصد از تمام محصولات مصرفی وجود دارد.
پلاتین دمای ذوب بالاتری نسبت به طلا دارد که دوام آن را افزایش می دهد و آن را برای کاربردهای هوافضا و خودرو ایده آل می کند. توانایی آن در جذب هیدروژن نیز پلاتین را در ساخت کاتالیست خودرو ها پر کاربرد کرده است. فلز پلاتین در برابر خوردگی و آسیب ناشی از تماس با آب، مواد شیمیایی، اسیدها و سایر مواد به خوبی مقاومت می کند. این فلز انعطاف پذیر است و برای طیف وسیعی از مصارف پیچیده مناسب است. سایر ویژگی های مفید پلاتین عبارتند از: رسانایی الکتریکی، قابلیت های مغناطیسی، قابلیت های ارتقای چسبندگی
(برای مطالعه بیشتر به مقاله ی آبکاری پلاتین مراجعه کنید.)
یکی دیگر از فلزات گروه پلاتین، فلز رودیوم است. این فلز بسیار کمیاب و ارزشمند است. فلز رودیوم به دلیل ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر اکسیداسیون، خوردگی و اسیدها، حتی در گرمای شدید یا شرایط با سطوح بالای رطوبت، برای طیف وسیعی از کاربردها مفید است. همچنین فوق العاده سخت و متراکم است و نقطه ذوب آن حتی بالاتر از پلاتین است. دارای مقاومت الکتریکی کم، مقاومت در برابر تماس کم و ظاهری سفید مایل به نقره ای است.
به دلیل توانایی آن در کاهش سطح اکسید نیتروژن در گازهای خروجی، ساخت مبدل های کاتالیزوری رایج ترین کاربرد رودیوم است. معرفی مبدل کاتالیزوری سه طرفه در دهه 1970 استفاده از رودیوم را به جای پلاتین یا پالادیوم امکان پذیر کرد و تقاضا برای این فلز گرانبها را افزایش داد. امروزه تقریباً 80 درصد از رودیوم مورد استفاده برای مصارف صنعتی به سمت تولید مبدل های کاتالیزوری برای خودروها می رود. کاربردهای دیگر عبارتند از: فیبرهای نوری، آینه های نوری، عناصر ترموکوپل، مواد تماس الکتریکی
(برای مطالعه بیشتر به مقاله ی آبکاری رودیوم مراجعه کنید.)
یکی دیگر از فلزات گروه پلاتین که برای آبکاری استفاده می شود روتنیم است. فلز روتنیوم به دلیل توانایی آن در افزایش دوام و مقاومت زیرلایه ها بسیار ارزشمند است. این فلز مانند سایر فلزات گروه پلاتین از نظر شیمیایی بی اثر است و در انواع اسیدها و تیزاب نامحلول است. با این حال، افزودن کلرات پتاسیم به محلولی که حاوی روتنیم است، می تواند باعث اکسیداسیون شود.
تولیدکنندگان نیز اغلب زمانی که می خواهند ظاهر خاصی به دست آورند، روتنیوم را انتخاب می کنند. به طور طبیعی دارای رنگ خاکستری-سفید براق است، اما با اصلاح حمام آبکاری، می توان یک پوشش خاکستری یا سیاه ایجاد کرد. روتنیوم در دمای اتاق کدر نمی شود. یکی دیگر از ویژگی های جذاب روتنیوم قیمت آن است. اگرچه نادر است، اما در مقایسه با فلزات مشابه نسبتاً مقرون به صرفه است.
روتنیوم اغلب برای تولید تماس های الکتریکی مقاوم در برابر سایش و محصولات ذخیره سازی داده مانند ریزتراشه ها، نیمه هادی ها و عناصر خواندنی برای هارد دیسک استفاده می شود.
(برای مطالعه بیشتر به مقاله ی آبکاری روتنیوم مراجعه کنید.)
کسانی که به دنبال جایگزینی مقرون به صرفه برای آبکاری طلا هستند، ممکن است آبکاری پالادیوم را در نظر بگیرند که مقاومت در برابر خوردگی قابل مقایسه ای را ارائه می دهد. با این حال، نسبت به طلا بیشتر مستعد استرس است.
پالادیوم دارای ویژگی های بسیاری است که آن را شبیه به سایر فلزات گروه پلاتین می کند اما چگالی کمتری نسبت به بقیه فلزات گروه دارد. پالادیوم مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی و سایش دارد. چکش خوارتر از پلاتین است اما در برابر آسیب های ناشی از اسیدهای قوی حساس تر است و ممکن است در دمای بالا تغییر رنگ دهد.
پالادیوم به دلیل ظاهر نیمه روشن و آبی نقره‌ای معروف است و اغلب در صنعت خودروسازی در تولید مبدل‌های کاتالیزوری استفاده می‌شود. همچنین می توانید پالادیوم را در لوازم الکترونیکی مصرفی و تجهیزات پزشکی مختلف پیدا کنید.
فلزات گرانبها ویژگی های فیزیکی و شیمیایی تقریبا یکسانی دارند. اغلب این فلزات نقطه ذوب، سختی و رسانایی الکتریکی بالایی دارند و در واکنش با اکثر مواد شیمیایی بی اثر و در برابر خوردگی و اکسید شدن مقاوم هستند. در این جا به مقایسه برخی از این ویژگی ها می پردازیم:
| طلا | نقره | پلاتین | رودیوم | روتنیوم | پالادیوم |
|---|---|---|---|---|---|
| 19.30 | 10.49 | 21.45 | 12.41 | 12.45 | 12.023 |
| طلا | نقره | پلاتین | رودیوم | روتنیوم | پالادیوم |
|---|---|---|---|---|---|
| 1064.18 | 961.78 | 1768.3 | 1964 | 2607 | 1554.9 |
| طلا | نقره | پلاتین | رودیوم | روتنیوم | پالادیوم |
|---|---|---|---|---|---|
| 2856 | 2162 | 3825 | 3695 | 4423 | 2963 |
| مقیاس | طلا | نقره | پلاتین | رودیوم | روتنیوم | پالادیوم |
|---|---|---|---|---|---|---|
| موس | 2.5 | 2.5 | 4-4.5 | 6 | 6.5 | 4.75 |
| ویکرز | 216 | 251 | 549 | 1246 | - | 461 |
| برینل | 25 | 24.5 | 392 | 1100 | 2160 | 37.3 |
| طلا | نقره | پلاتین | رودیوم | روتنیوم | پالادیوم |
|---|---|---|---|---|---|
| 22.14 | 15.87 | 105 | 43.3 | 71 | 105.4 |
| طلا | نقره | پلاتین | رودیوم | روتنیوم | پالادیوم |
|---|---|---|---|---|---|
| دیامغناطیس | دیامغناطیس | پارامغناطیس | پارامغناطیس | پارامغناطیس | پارامغناطیس |
فلزات گرانبها عناصر شیمیایی طبیعی هستند که به دلیل کمیاب بودن، ارزش اقتصادی بالا و ظاهر درخشان به این نام شناخته می شوند. آنها به اندازه فلزات پایه مانند مس، آلومینیوم، سرب، نیکل، قلع و روی رایج نیستند و از نظر اقتصادی ارزش بیشتری دارند. فلزات گرانبها در مقایسه با فلزات پایه واکنش پذیری کمتری دارند و در برابر اکسید شدن و خوردگی مقاوم هستند. فلزات گرانبها همچنین نسبتاً چکش خوار هستند و معمولا شکل پذیری خوبی دارند. ارزش اقتصادی بالای فلزات گرانبها به دلیل کمیاب بودن و کاربردهای متنوع آنان در صنایع گوناگون است.
طلا، نقره، پلاتین و رودیوم شناخته شده ترین فلزات گرانبها هستند که معمولاً در ساخت و پوشش دهی جواهرات استفاده می شوند. اما طلا و نقره و فلزات گروه پلاتین که شامل رودیوم، پالادیوم، ایریدیوم، اوسمیوم، روتنیوم و آلیاژهای مختلف این فلزات هستند، در طیف وسیعی از صنایع نیز کاربرد دارند، به ویژه آنهایی که حاوی پالادیوم هستند.
فلزات گرانبها به دلیل منابع کمیاب و استخراج دشوار و هزینه بر در بازارهای جهانی قیمت بالایی دارند. همچنین به دلیل افزایش تقاضای این فلزات در صنایع متنوع، در بازارهای جهانی با نوسان قیمت زیادی عرضه می شوند و نمی توان قیمت دقیقی برای این فلزات گزارش داد. در سایت های معتبر قیمت گذاری فلزات گرانبها، قیمت این فلزات معمولاً به صورت اونس و به دلار یا یورو گزارش می‌شود و برای دستیابی به قیمت تومانی آن تنها کافی است با توجه به نرخ ارز قیمت های گزارش شده را به تومان تبدیل کنید.
آبکاری فلزات گرانبها معمولاً گرانتر از آبکاری با سایر فلزات است اما کیفیت برتر و ویژگی های منحصر به فرد این فلزات می تواند هزینه نسبتاً بالا را در طول زمان جبران کند. در دسترس بودن یک فلز خاص نیز می تواند بر هزینه واقعی خدمات آبکاری فلزات گرانبها تأثیر بگذارد. هرچه یک فلز در یک زمان معین به راحتی در دسترس باشد، هزینه خدمات کمتر خواهد بود.
فلزات گرانبها خواص زیادی از خود نشان می دهند که آنها را برای استفاده در طیف گسترده ای از فرآیندهای آبکاری صنعتی ارزشمند می کند. بسیاری از این فلزات مقاومت بالایی در برابر خوردگی و سایش دارند و بسیار انعطاف پذیر و رسانا هستند. درخشندگی ذاتی فلزات گرانبها آبکاری با این فلزات را به گزینه ای محبوب در تولید زیورآلات تبدیل کرده است. از فلزات گرانبها همچنین در آبکاری لوازم پزشکی و دندان پزشکی، آبکاری قطعات صنعتی و الکترونیکی برای محافظت از خوردگی و آبکاری انواع الکترودها استفاده می شود.
پروژه های آبکاری شرکت کوپال آریا، وابسته به نوع قطعات و ضخامت مورد نیاز مشتریان با انواع روش های آبکاری قفسه‌ای (آبکاری رک)، آبکاری بشکه‌ای (آبکاری بارل) و آبکاری قلمی انجام می شود. به منظور دستیابی به بهترین کیفیت و بهترین چسبندگی پوشش، شرایط آبکاری بسته به عواملی مانند نوع فلز مورد استفاده، جنس بستر و ضخامت پوشش متفاوت است.
(برای مطالعه بیشتر به مقاله ی ” انواع روش های آبکاری فلزات گرانبها ” مراجعه کنید)
قبل از شروع فرایند آبکاری فلزات گرانبها لازم است از تمیز و صیقلی بودن سطح زیرلایه اطمینان حاصل کنیم. ابتدا زیرلایه با استفاده از روش های مکانیکی مانند سندبلاست صاف و صیقلی می شوند، سپس با استفاده از اسید شویی، پاکسازی شیمیایی، پاکسازی الکتریکی (الکتروکیلینینگ)، فرآیند جیوه دهی و پاکسازی مکانیکی آماده آبکاری می شوند.
بسته به جنس زیرلایه مورد استفاده، ممکن است عملیات حرارتی یا مکانیکی دیگری را اعمال کنیم. در برخی از شرایط، همچنین پوشش دهی یک لایه فلزی متفاوت زیر لایه اصلی مورد نیاز است. به عنوان مثال در مواردی، اگر آبکاری با نقره انجام شود، یک پوشش زیرین از مس، نیکل یا هر دو اعمال می شود. همچنین ممکن است از یک پوشش ضد لکه نیز استفاده شود.
فرآیند آبکاری شامل قرار دادن بستر در محلول الکترولیت مایع است که حاوی یون های محلول فلزی که قرار است آبکاری شود و سایر مواد شیمیایی است که کیفیت پوشش ایجاد شده را بهبود می بخشد. عبور جریان الکتریکی DC از محلول الکترولیت فلز گرانبها باعث می شود یون های فلزی به سطح جسم بچسبند و یک پوشش فلزی تشکیل دهند.
پس از پایان آبکاری فلزات گرانبها، از فرآیندهای دیگری برای تکمیل قطعه استفاده می کنیم. به عنوان مثال عملیات حرارتی می تواند هیدروژن اضافی به دام افتاده را حذف کند. شستشو با بخار یا روش های دیگر می تواند هر گونه باقیمانده سطحی را از بین ببرد، پس از آن قطعه را با حرارت خشک می کنیم. در صورت تمایل می توانیم پوشش های آبکاری ثانویه را نیز اضافه کنیم.
آبکاری قفسه ای شامل آویزان کردن قطعات روی یک قفسه با استفاده از قلاب‌های فلزی است که پس از نصب در محلول آبکاری فرو برده می شوند. در این نوع آبکاری قلاب ها علاوه بر نگه داشتن قطعات جریان الکتریکی را تامین می کنند.
در آبکاری بشکه ای، زیرلایه ها را در بشکه ای نارسانا از جنس پلی پروپیلن قرار می گیرند، سپس بشکه در حمام آبکاری غوطه ور می شود و به آرامی می چرخد تا پوشش یکنواختی روی سطح قطعات ایجاد شود.
عواملی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از نوع زیرلایه مورد استفاده، ولتاژ اعمال شده، مدت زمان آبکاری و دما، PH و غلظت حمام آبکاری. همه این جنبه ها بر کیفیت، چسبندگی، ضخامت و رنگ پوشش ایجاد شده اثر گذار است. همچنین بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که حمام عاری از آلودگی است.
به عنوان یک قاعده کلی، آبکاری فلزات گرانبها بهترین انتخاب برای بسیاری از عملیات های صنعتی و تولیدی است. اگرچه هزینه ی آبکاری با فلزات گرانبها در مقایسه با آبکاری فلزات پایه بسیار بیشتر است اما کیفیت برتر آن در درازمدت سرمایه گذاری بهتری به شمار می آید.
اگرچه فلزات گرانبها ویژگی های مشترک زیادی دارند، اما تفاوت هایی در آبکاری آن ها وجو دارد. نوع کاربرد نهایی و کیفیت مورد انتظار پوشش نهایی بر انتخاب بهترین فلز برای آبکاری مورد نظر شما اثر گذار است:
طلا در کاربردهای زینتی به دلیل درخشان بودن و شکل پذیری آسان و در کاربردهای الکترونیکی به دلیل رسانایی عالی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت معمولا اولین و بهترین انتخاب است.
همچنین نقره از طلا ارزان‌تر است و رسانایی و مقاومت بسیار خوبی در برابر مواد شیمیایی و اسیدها دارد.
پلاتین دارای نقطه ذوب بالا و توانایی جذب هیدروژن و همچنین مقاومت عالی در برابر خوردگی است.
رودیوم فوق العاده سخت، متراکم و مقاوم در برابر حرارت است. علاوه بر این به خوبی در برابر خوردگی مقاومت می کند و مقاومت تماسی کمی دارد.
روتنیوم به دلیل دوام و مقاومت در برابر اسیدها ارزشمند است.
پالادیوم جایگزین محبوب دیگری برای طلا است و مقاومت در برابر خوردگی و سایش فوق العاده ای را ارائه می دهد.
