Chất hoạt động bề mặt và ứng dụng của chúng trong mạ điện

Chất hoạt động bề mặt là một trong những nguyên liệu quan trọng trong lĩnh vực xử lý bề mặt kim loại và cũng là thành phần không thể thiếu trong hầu hết các chất phụ gia mạ điện. Trong toàn bộ quá trình mạ điện, chất hoạt động bề mặt được sử dụng trong hầu hết mọi bước, bao gồm tẩy dầu mỡ hóa học, tẩy gỉ và tẩy gỉ, tẩy dầu mỡ điện phân và kích hoạt chất nền trong xử lý trước mạ, phụ gia cho mạ điện đơn kim loại và hợp kim trong quá trình mạ điện, chất chống hoen ố và màng bảo vệ cho lớp phủ trong xử lý sau mạ, cũng như xử lý nước thải mạ điện. Các ứng dụng trên phạm vi rộng của chúng được hưởng lợi từ cấu trúc hóa học đặc biệt của chất hoạt động bề mặt và các đặc tính độc đáo có được từ đó.

① Việc bổ sung chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch mạ điện và thúc đẩy quá trình giải phóng hydro trong quá trình lắng đọng điện cực catốt. Nó ngăn ngừa các vết rỗ, vết bẩn và lỗ kim trên lớp phủ và cải thiện lực liên kết giữa lớp phủ và chất nền.

② Dung dịch chất hoạt động bề mặt dạng nước hấp phụ trên bề mặt rắn dính dầu, làm ướt, thẩm thấu, nhũ hóa và phân tán vết dầu trên bề mặt rắn để loại bỏ dầu mỡ.

③ Chất hoạt động bề mặt chứa nhóm ưa nước và nhóm kỵ nước. Sự hấp phụ định hướng của các nhóm kỵ nước ở bề mặt điện cực tạo thành một lớp điện kép, lớp này thường làm tăng điện thế của các phản ứng điện cực và tăng cường sự phân cực trong quá trình lắng đọng điện. Điều này tinh chỉnh các tinh thể lớp phủ và có thể thay đổi các tính chất cơ học và vật lý của lớp phủ như ứng suất bên trong, độ cứng và độ dẻo.

④ Sự hấp phụ có hướng của chất hoạt động bề mặt tại bề mặt phân cách khí-lỏng tạo thành màng chất lỏng dày đặc trên bề mặt. Kết hợp với lớp bọt được tạo ra bởi tác dụng tạo bọt của một số chất hoạt động bề mặt, nó ngăn chặn sương axit thoát ra ngoài.

Đặc tính hòa tan và phân tán của chất hoạt động bề mặt giúp phân tán một số phân tử chất tăng trắng sơ cấp không tan trong nước trong dung dịch. Tác dụng hiệp đồng của chúng có thể tạo ra lớp phủ sáng với hiệu suất san lấp mặt bằng tốt.

Một số chất hoạt động bề mặt cation nhất định làm cho các hạt rắn trong dung dịch mạ tích điện dương và tạo thành một lớp màng bảo vệ trên bề mặt hạt. Chúng làm giảm sức căng bề mặt của các hạt rắn, ngăn chặn hiệu quả các hạt rắn kết tụ trong dung dịch, cho phép phân tán đồng đều các hạt rắn và cho phép các hạt được nhúng đều vào lớp phủ cùng với quá trình định vị bằng điện kim loại, từ đó hiện thực hóa mạ điện composite và tạo ra các lớp phủ có ứng dụng chức năng đặc biệt.