Mô phỏng chuyển động của con người cho robot sử dụng hệ thống bắt chuyển động theo thời gian thực

--- NGUYỄN TUẤN ANH ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ HẠT NANO SIC TRONG DUNG DỊCH TỚI CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT LỚP MẠ HÓA HỌC COPMPOSITE NIP – SIC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH:

-

NGUYỄN TUẤN ANH

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ HẠT NANO SIC TRONG DUNG DỊCH TỚI CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT LỚP MẠ HÓA HỌC COPMPOSITE NIP – SIC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS MAI THANH TÙNG

HÀ NỘI - 2010

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được thực hiện tại Bộ môn Công Nghệ Điện Hoá và Bảo vệ Kim loại, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Để hoàn thành được luận văn này tôi đã nhận được rất nhiều sự động viên, giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Mai Thanh Tùng đã hướng dẫn tận tình tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài này

Tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo, người đã đem lại cho tôi những kiến thức bổ trợ, vô cùng có ích trong những năm học vừa qua Chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Điện Hoá và Bảo

vệ Kim Loại đã giúp đỡ và hỗ trợ tôi trong việc hoàn thành luận văn này

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn bên tôi, động viên và khuyến khích tôi trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu của mình

Hà Nội, ngày 18 tháng 10 năm 2010

Học viên : Nguyễn Tuấn Anh

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng mạ hóa học 14

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến mạ Niken hóa học 18

1.2.4 Các tính chất của lớp mạ Ni hóa học 28

1.3.3 Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình hình thành màng

2.2 Các phương pháp phân tích 52

2.2.3 Đo đo độ cứng 62 2.2.4 Đo chiều dày lớp mạ 62

Chương 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là Nguyễn Tuấn Anh, học viên cao học lớp Công nghệ Hoá Học, chuyên ngành Công Nghệ Điện Hoá và Bảo vệ kim loại, khoá 2008 - 2010 Tôi

xin cam đoan luận văn thạc sĩ ‘‘ Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hạt nano

SiC trong dung dịch tới cấu trúc và tính chất lớp mạ hóa học composite SiC ’’ là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu nghiên cứu, kết quả

NiP-trình bày trong luận văn là trung thực, thu được từ thực nghiệm và không sao chép, chưa từng được ai công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây

Hà Nội, ngày 18 tháng 10 năm 2010

Học viên : Nguyễn Tuấn Anh

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 - Độ hoà tan của Niken photphit phụ thuộc pH

Bảng 1.2 - Hiệu quả khi sử dụng axit suxinic

Bảng 1.3 - Các tính chất vật lý của lớp phủ EN

Bảng 1.4 - Các tính chất cơ của lớp phủ NiP

Bảng 1.5 - Độ mài mòn theo phương pháp thử Taber

Bảng 1.6 - Độ mài mòn theo phương pháp gia tốc

Bảng 1.7 - Khả năng chịu mài mòn của lớp Ni hoá học compozit

Bảng 1.8 - Các hệ số ăn mòn và giá trị ăn mòn của các

Bảng 1.9 - Hệ số ma sát và số liệu ăn mòn của lớp phủ compozit NiP/PTFE

lớp phủ compozit niken hoá học

Bảng 1.10 - Hệ số ma sát của các lớp phủ compozit

Bảng 1.11 - Thay đổi độ nhám theo kích thước hạt và sau khi làm nhẵn

Bảng 1.12 - Thay đổi độ nhám bề mặt khi kết tủa thêm lớp phủ thứ hai

Bảng 2.1 - Các bước chuẩn bị mẫu

Bảng 3.1 - Ảnh hưởng hàm lượng SiC trong dung dịch đến thành phần SiC trong

màng

Bảng 3.2 - Kết quả điện thế ăn mòn Eam, dòng ăn mòn Iam và điện trở ăn mòn Rp

Bảng 3.3 - Tổng hợp kết quả điện trở chuyển điện tích Rct

Bảng 3.4 - Kết quả đo độ cứng và chiều dày các mẫu mạ NiP khác nhau

Bảng 3.5 - Tổng hợp ảnh hưởng của hàm lượng SiC tới thành phần và cấu trúc lớp

mạ

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 - Đồ thị điện cực thế hỗn hợp

Hình 1.2 - Điện thế phản ứng khử hyđro trên các xúc tác kim loại khác nhau trong

trường hợp chất khử là NaH2PO2, HCHO, NaBH4, DMAB, NH2NH2

Hình 1.3 - Ảnh hưởng của nhiệt độ tới tốc độ mạ

Hình 1.4 - Ảnh hưởng của pH tới tốc mạ

Hình 1.5 - Ảnh hưởng của chất kích thích lên tốc độ mạ

Hình 1.6 - Ảnh hưởng của nồng độ mol [Ni]2+ / [H2PO2]- tới tốc độ mạ Hình 1.7 - (a) Giản đồ pha của hợp kim NiP

(b) cấu trúc pha của lớp mạ NiP

Hình 1.8 - Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) lớp mạ NiP với các hàm lượng

P khác nhau

Hình 1.9 - Ảnh hưởng của thành phần hợp kim đến khối lượng riêng của các lớp

phủ Ni-P và Ni-B

Hình 1.10 - Cơ chế hình thành lớp mạ compozit

Hình 1.11 - Cấu trúc lớp ion hình thành trên bề mặt hạt rắn

Hình 1.12 - Ảnh hưởng của độ dày lớp phủ lên độ nhám bề mặt đối với lớp phủ

hoá học NiP có chứa loại hạt kim cương khác nhau

Hình 1.13 - Ảnh hưởng của độ dày lớp phủ lên độ nhám bề mặt đối với NiP hoá

học có chứa các hạt (A) SiC và (B) Al2O3

Hình 2.1 - Ảnh SEM của hạt nano SiC sử dụng trong thí nghiệm

Hình 2.2 - Dải làm việc của các kỹ thuật hiển vi điện tử và quang học

Hình 2.3 - Nguyên lý cơ bản của kính hiển vi điện tử quét

Hình 2.4 - Sơ đồ đo điện hóa - phân cực

Hình 2.5 - Sơ đồ khối mô phỏng nguyên lý đo tổng trở

Hình 2.6 - Biểu diễn hình học các phần tử phức

Hình 2.7 – Xác định điện trở phân cực Rp

Hình 2.8 - a) Đồ thị E – i b) Đồ thị E – Ln |i|

Hình 3.1 - Ảnh SEM bề mặt lớp mạ compozit với nồng độ SiC khác nhau

Hình 3.2 - Hình ảnh phổ EDS các mẫu mạ NiP compozit với hàm lượng SiC khác

nhau

Hình 3.3 - Đường cong phân cực trong dung dịch NaCl 3.5% các màng với nồng độ

SiC khác nhau

Hình 3.4 - Kết quả đo phổ tổng trở các mẫu mạ với nồng độ SiC khác nhau

Hình 3.5 - Mạch tương đương của quá trình ăn mòn lớp phủ compozit NiP trong

dung dịch NaCl

Do vậy mục tiêu của luận văn này là nghiên cứu lớp mạ niken hoá học

compozit NiP – SiC : “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hạt nano SỉC

trong dung dịch tới cấu trúc và tính chất lớp mạ hóa học composite SiC” Các nội dung chính của luận văn bao gồm:

NiP Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng SiC trong dung dịch tới cấu trúc lớp

mạ hoá học NiP – SiC

- Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng SiC trong dung dịch tới tính chất lớp

mạ hoá học NiP – SiC

Từ kết quả thu được sẽ tìm ra các điều kiện công nghệ tối ưu chế tạo màng compozit, đồng thời làm sáng tỏ cơ chế ảnh hưởng của các thông số này tới cấu trúc và tính chất của màng

Chương I: TỔNG QUAN 1.1 LÝ THUYẾT MẠ HOÁ HỌC

1.1.1 Cơ chế phản ứng mạ hoá học

Thuyết thế hỗn hợp

Khi quá trình mạ hoá học xảy ra, ion phức kim loại MLmn+ sẽ khử thành

nguyên tử kim loại M, đồng thời chất khử R bị oxi hoá thành dạng On+ Các phản

ứng này có bản chất giống như phản ứng điện hoá Nó gồm các phản ứng catot

và anot riêng biệt xảy ra đồng thời trên cùng một bề mặt nền:

Phản ứng catot: MLmn+ + ne = M + mL (1.1)

Phản ứng anot: R - ne = On+ (1.2)

Phản ứng tổng: MLmn+ + R = M + mL + On+ (1.3)

Hai phản ứng (1.1) và (1.2) xác lập nên thế mạ hoá học, được gọi là thế

hỗn hợp Hình 1.1 thể hiện khái niệm thế hỗn hợp dùng để mô tả nguyên tắc

phản ứng mạ hoá học

Theo cách hiểu này thì phản ứng tổng được xem là một tổ hợp đơn giản

của hai phản ứng riêng phần được xác định một cách độc lập Thực ra quá trình

mạ hoá học xảy ra phức tạp hơn nhiều so với cơ chế trình bày ở trên do các phản

Hình 1.1 - Đồ thị điện cực thế hỗn hợp

i: dòng điện thực

ia: dòng điện anot

ic: dòng điện catot

ipt: dòng điện mạ hóa học tại thế hỗn hợp Ept

ứng riêng phần không xảy ra một cách độc lập mà còn tương tác và phụ thuộc lẫn nhau, ngoài ra còn có các phản ứng phụ xảy ra đồng thời Do đó, các đường riêng phần trên sẽ biến dạng và trở nên phức tạp hơn nhiều so với đường ghép đơn giản từ hai phản ứng độc lập như trên hình 1.1 Mặc dù vẫn còn những hạn chế trên, thuyết thế hỗn hợp vẫn là công cụ tốt trong việc nghiên cứu quá trình

mạ hoá học

Cơ chế tổng quát

Nhìn chung, quá trình mạ hoá học xảy ra rất phức tạp, đa dạng vì nó còn phụ thuộc vào đặc điểm của từng hệ mạ và từng loại chất khử khác nhau Tuy nhiên, chúng vẫn có một số điểm chung là:

- Quá trình mạ hoá học luôn kèm theo hiện tượng thoát khí hydro

- Các kim loại có khả năng mạ hoá học được đều có khả năng xúc tác quá trình nhận- tách hyđro

- Các chất làm ngộ độc phản ứng nhận - tách hydro như thioure (TU), mercaptobenzotiazol (MBT)… có khả năng làm ổn định dung dịch mạ hoá học

- Các phản ứng kết tủa hoá học thường được kích hoạt khi tăng pH

Từ các đặc điểm đó, người ta xây dựng thành một cơ chế tổng quát chung cho mọi quá trình mạ hoá học như sau:

Quá trình anot

Tách hydro : RH → R + H (1.4) Oxi hoá : R + OH → ROH + e (1.5) Kết hợp : H + H → H2 (1.6) Oxi hoá : H + OH → H2O + e (1.7)

Quá trình catot

Kết tủa kim loại : Mn+ + ne → M (1.8) Thoỏt hydro : 2H2O + 2e → H2 + 2OH (1.9)

Trong đú: RH là chất khử, chỳng hấp phụ lờn bề mặt kim loại mạ, phõn ly thành gốc R và nguyờn tử hydro theo phản ứng (1.4), e là điện tử cần thiết để khử ion kim loại thành kim loại, được R ở (1.5) và H ở (1.7) cung cấp, H2 - khớ hydro thoỏt ra do cỏc nguyờn tử hydro hấp phụ kết hợp lại ở (1.6) và do phản ứng (1.9) Sản phẩm của chất khử sau phản ứng (như P từ hypophotphit, B từ dimetylamin boran…) tham gia vào thành phần lớp mạ

1.1.2 Tốc độ quỏ trỡnh mạ hoỏ học

Tốc độ của phản ứng mạ hóa học, ví dụ trong một trường hợp cụ thể mạ

đồng hóa học (1.10) có thể được viết như sau:

Cu2+ + 2HCHO + 4OH- = Cu +H2 + 2HCOO- + 2H2O (1.10) Tốc độ V của phản ứng này sẽ là:

V =k[Cu2+]a.[OH-]b.[HCHO]c.[L]d.exp(-E/T) (P1.1) Trong đó: k là hằng số tốc độ, L là ligan tạo phức với ion kim loại; a, b, c, d là bậc phản ứng, E là năng lượng hoạt hoá, T là nhiệt độ tuyệt đối (K)

Biến đổi hàm mũ (P1.1) thành hàm bậc nhất :

logV=logK+alog[Cu2+]+b.log[OH-]+c.log[HCHO]+d.log[L]-E/2,3T (P1.2)

Từ (P.1.2) có thể bằng thực nghiệm xác định các thông số động học sau:

- a, b, c, d từ độ nghiêng đường “ logV – nồng độ từng chất phản ứng’’

- E từ độ nghiêng đường “logV – 1/T’’

1.1.3 Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng mạ hoỏ học

ắ Nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng mạnh đến tốc độ mạ hoá học, rõ nhất là trường hợp mạ niken hoá học trong dung dịch axít Khi nhiệt độ chưa vượt quá 700C quá trình kết tủa niken chưa xảy ra, nhưng khi nhiệt độ lên trên

700C lập tức tốc độ mạ tăng vọt và đạt giá trị 20 m/h tại 920C, còn trên 920C

dung dịch sẽ không bền vững nữa, lúc ấy kim loại kết tủa cả lên đồ gá, thậm chí trong toàn khối dung dịch

ắ pH dung dịch: pH dung dịch có ảnh hưởng đến hiệu số điện thế giữa các phản ứng anốt và catốt, mà điện thế này lại ảnh hưởng mạnh đến tốc độ mạ Cụ thể khi pH tăng, tốc độ mạ tăng Tuy nhiên khi pH tăng quá cao sẽ xuất hiện kết tủa trong toàn khối dung dịch nguyên nhân là tại pH cao xuất hiện các hạt rắn trong dung dịch (như niken photphit, đồng oxít ) Các hạt này sẽ trở thành các trung tâm hoạt động, dẫn đến các phản ứng tạo bột kim loại trong dung dịch, kết quả là toàn bộ ion kim loại trong khối dung dịch đồng loạt bị khử thành bột kim loại

ắ Chất tạo phức: Việc chọn ligan tạo phức và nồng độ của nó cũng rất quan trọng, do khi chúng tạo phức rất bền với ion kim loại mạ thì rất có thể sẽ không đủ ion kim loại tự do để khử thành lớp mạ Ví vụ EDTA thường cho phức có hằng số bền rất lớn nên phải khống chế chặt chẽ nồng độ của nó và của ion kim loại kết tủa nếu không quá trình mạ sẽ có tốc độ tương đối thấp

ắ Chất khử: ảnh hưởng của chất khử thường phụ thuộc vào pH của dung dịch Lấy hypophotphit làm ví dụ, nó là chất khử rất mạnh trong môi trường axít Trong khi đó formaldehyt có tính khử rất mạnh trong dung dịch kiềm nhưng lại không có tính khử trong dung dịch axít Chất khử ảnh hưởng đến quá trình xúc tác và mức độ xúc tác cho các kim loại Các chất khử khác nhau sẽ thích hợp với các ion kim loại khác nhau

Nhằm đỏnh giỏ khả năng xỳc tỏc của cỏc kim loại đối với quỏ trỡnh khử hyđro của cỏc chất khử, người ta cú thể dựa trờn tiờu chớ điện thế khử hyđro của cỏc chất khử trờn cỏc kim loại đú Khi tốc độ phúng điện khụng đổi, hoạt tớnh xỳc tỏc của kim loại càng cao khi điện thế khử càng lớn Trên cơ sở các kết quả thí nghiệm đo điện thế sử dụng mật độ dòng i= 10-4A/cm2, tác giả Izumi Ohno, Osamu Wakabayshi qua nghiên cứu đã thiết lập được dãy hoạt tính xúc tác của các kim loại như sau (hình 1.2):

NaH2PO2 : Au > Ni > Pd > Co > Pt

HCHO :Cu > Au > Ag > Pd >Ni > Co NaBH4 : Ni > Co > Pd > Pt > Au > Ag > Cu

DMAB : Ni > Co > Pd > Au > Pt > Ag

NH2NH2 : Co > Ni > Pt > Pd > Cu > Ag > Au

Từ dãy hoạt tính xúa tác này ta có thể chän chÊt khö phï hîp víi kim lo¹i m¹ vµ chän chÊt ho¹t ho¸ xóc t¸c cho nÒn kh«ng cã tÝnh xóc t¸c

Hình 1.2 - Điện thế phản ứng khử hyđro trên các xúc tác kim loại khác nhau trong trường

hợp chất khử là NaH 2 PO 2 , HCHO, NaBH 4 , DMAB, NH 2 NH 2

1.2 MẠ NIKEN HOÁ HỌC (electroless nickel - EN)

1.2.1 Cơ chế mạ EN

Các phản ứng tổng diễn ra trong quá trình mạ hoá học niken [1,2]:

NiCl2 + Na(H2PO2) + HOH Ni + 2HCl + NaH(HPO3) (1.11)

Na(H2PO2) + HOH NaH2PO3 + H2 (1.12)

Bề mặt xúc tác

bề mặt xúc tác

Theo cơ chế này, trên bề mặt xúc tác Ni sẽ hình thành ion metaphotphit (PO2)

và nguyên tử H theo phản ứng (1.14) Nguyên tử H này hấp phụ lên trên bề mặt

và thành tác nhân khử cực mạnh, khử ion Ni thành Ni kim loại (phản ứng (1.15))

và đồng thời ion PO2- phản ứng với nước tạo ra ion octophotphit (HPO3)2- (phản

ứng (1.16))

(H2PO2)- + Ni (xúc tác) → PO2- + 2H (xúc tác) (1.14) NiCl2 + 2H (xt) → Ni0 + 2H+ (1.15) (PO2)- + HOH → (HPO3)2- + H+ (1.16)

Có thể thấy rằng bề mặt Ni mới sinh ra từ phương trình (1.15) được tạo ra liên tục và là chất xúc tác để khử hydro (phương trình (1.14)), do vậy phản ứng diễn ra là tự xúc tác Quá trình này hoàn toàn giống với quá trình khử hyđro trên

bề mặt Pd kim loại, do vậy một khi nguyên tử Ni đầu tiên hình thành trên bề mặt

Pd, các phản ứng tạo Ni tiếp theo sẽ xảy ra liên tục thành chuỗi dẫn đến hình thành màng Ni trên bề mặt nhựa Cần lưu ý rằng ion (H2PO2)- và (H2PO3-) cũng

bị nguyên tử H khử thành P nguyên tố nên lớp mạ Ni hoá học luôn chứa P (phản

ứng (1.17)) và khí H2 luôn tạo thành do các nguyên tử H tương tác với nhau (phản ứng (1.18))

(H2PO2)- + H (bề mặt xúc tác) → P + H2O + OH- (1.17)

H + H → H2↑ (1.18)

b) Cơ chế Brenner:

Giải thích cơ chế của Brenner khác với Gutzeit ở một điểm chính Ông cho

rằng: sự hoạt động của hydro ảnh hưởng đến sự hoạt động của Ni chứ không phải khử hoá học ion Ni2+ thành Ni kim loại Quá trình khử Ni gồm 2 giai đoạn:

1- Phân huỷ có tính xúc tác của ion hypophosphit (H2PO2)- giải phóng H 2- Ion Ni2+ được hoạt hóa từ năng lượng giải phóng ion hydro và nhờ năng lượng này Ni2+ phản ứng với ion H2PO2- tạo ra Ni kim loại

c) Cơ chế Hersch:

Theo cơ chế này, hypophotphit không tạo ra nguyên tử H mà sẽ tương tác với

O2- tạo raion hydit H- Ion hydit này sau đó sẽ tương tác với Ni2+ để hình thành

Ni Ông đưa ra đặc tính tương đồng đáng chú ý của 2 chất khử (2 chất khử đó là

H- và H) Các phản ứng đưa ra trên cơ sở giả thuyết này:

(H2PO2)- + O2- → (HPO3)2- + H- (1.19)

H- + H+ → H2 (1.20)

H- + Ni2+ → H+ + Ni (1.21)

1.2.2 Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến mạ Niken hoỏ học

1.2.2.1.Nhiệt độ

Nhiệt độ có ảnh hưởng mạnh đến tốc độ mạ hoá học, rõ nhất là trường hợp mạ niken hoá học trong dung dịch axít Khi nhiệt độ chưa vượt quá 700C quá trình kết tủa niken chưa xảy ra, nhưng khi nhiệt độ lên trên 700C lập tức tốc độ mạ tăng vọt và đạt giá trị 20 m/h tại 920C, còn trên 920C dung dịch sẽ không bền vững nữa, lúc ấy kim loại kết tủa cả lên đồ gá, thậm chí trong toàn khối dung dịch

Tốc độ kết tủa tăng theo nhiệt độ với quy luật hàm mũ, do vậy nhiệt độ

mạ niken hoỏ học càng cao càng tốt( nhưng phải nhỏ hơn nhiệt độ điểm sụi của dung dịch) Hỡnh 1.2 cho thấy rằng giảm nhiệt độ đi 10 độ c( từ một trăm độ xuống đến 90 độ) làm giảm 52,5% tốc độ mạ và tốc độ mạ hoỏ học thấp nhất ở nhiệt độ phũng Tuy nhiờn cần chỳ ý là khi tăng nhiệt độ, tốc độ tạo ra hydro theo phản ứng (1.12) tăng lờn đỏng kể, do đú khả năng tự phõn huỷ cũng tăng lờn Chớnh vỡ vậy cần khống chế tương đối chớnh xỏc nhiệt độ trong quỏ trỡnh

mạ

Cũng cần lưu ý rằng khi thay đổi nhiệt độ thường dẫn đến thay đổi hàm lượng photpho trong lớp mạ do đú làm thay đổi tớnh chất dẫn điện, cơ lý và cấu trỳc của lớp mạ

động, dẫn đến các phản ứng tạo bột kim loại trong dung dịch, kết quả là toàn bộ ion kim loại trong khối dung dịch đồng loạt bị khử thành bột kim loại

Cỏc nghiờn cứu cho thấy hiệu quả khử của hypophotphit trong mụi trưũng axit kộm hơn trong mụi trường kiềm (Hinh1.3) Quỏ trỡnh khử Niken diễn ra dễ dàng hơn ở giới hạn trờn của pH 5,5 Tuy nhiờn giữ ổn định giỏ trị pH này khụng

dễ dàng vỡ pH thay đổi nhanh do ion H+ sinh ra liờn tục trong quỏ trỡnh mạ theo phản ứng (1.11) Hơn nữa , cỏc hợp chất hữu cơ dựng làm chất đệm thường mất tỏc dụng ở dải pH cao Do vậy , kiềm phải được bổ sung liờn tục để giữ giỏ trị

pH tối ưu

Tốc độ kết tủa µg/h

7

0

2 3 4 5 6

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

pH của dung dịch

Hình 1.4 - Ảnh hưởng của pH tới tốc mạ

Một đặc điểm cần lưu ý là hàm lượng P trong lớp mạ giảm khi tăng pH thêm vào đó, khả năng hoà tan của Niken photphit giảm khi tăng pH hơn nữa kết tủa Niken photphit không tan có khả năng gây ra hiện tượng tự phân huỷ dung dịch,do đó pH dung dịch không được quá cao

Bảng 1.1 - Độ hoà tan của Niken photphit phụ thuộc pH

0.329 0,280 0,203 0,0274 0,0163

Vì những lý do này, pH của dung dịch mạ không vượt quá 5, trên thực tế pH tối

ưu là 4,4 đến 4,8 Với pH nhỏ hơn 4 quá trình hoà tan kim loại diễn ra quá mạnh khiến cho quá trình hình thành lớp mạ không xảy ra được

1.2.2.3 ChÊt t¹o phøc:

Chất tạo phức trong dung dịch mạ Ni hoá học có tác dụng hạn chế sự kết tủa của niken photphit Khi phản ứng mạ hoá học diễn ra , lượng ion photphit sinh ra tăng dần theo thời gian và tích tụ cho tới một giá trị nhất định sẽ gây ra hiện tuợng kết tủa Tuy nhiên hiện tượng này có thể hạn chế bằng cách tạo ra một phức tan của Niken trong dung dịch Tính ổn định của dung dịch khi đó được nâng cao vì lượng ion Ni2+ tự do trong dung dịch là rất nhỏ làm sự hình thành các muôi bazơ niken khó xảy ra

Lựa chọn chất tạo phức phù hợp là rất quan trọng vì các phức này có ảnh hưởng rõ rệt tới cơ chế của quá trình Các chất tạo phức thường dùng là các axit hydroxy cacboxylic và muối của chúng Ngoài tác dụng tạo phức chúng còn có thể đóng vai trò là chất đệm, một số trường hợp khác lại có vai trò của chất tăng tốc Ví dụ : axit lactic trong dung dịch mạ hoá học thực hiện 3 chức năng tạo phức, chất đệm và chất tăng tốc Trong khi đó axit suxinic hoạt động chủ yếu như một chất tăng tốc và axit maleic chỉ là chất tạo phức

1.2.2.4 Chất ổn định

Một trong những nguyên nhân quan trọng nhất gây ra hiện tượng tự phân huỷ dung dịch mạ hoá học là do các tạp rắn như bụi , vẩy kim loại v.v lân trong dung dich,các hạt rắn này hoạt động như những tâm xúc tác cho chuỗi phản ứng phân huỷ diễn ra tiếp theo một khi quá trình tự phân huỷ bắt đàu diễn ra, số lượng các hạt rắn tăng lên đáng kể, vô số hạt niken được tạo ra và cuối cùng dung dịch bị phân huỷ hoàn toàn Ngoài nguyên nhân lẫn tạp rắn trong dung dịch xuất hiện kết tủa của các muối niken ví dụ như NiHPO3, kết tủa hydroxit Ni(OH)2 cũng có thể làm dung dịch tự phân huỷ

Để chống hiện tượng tự phõn huỷ, cỏc chất ổn định được bổ sung vào dung dịch mạ nhằm biến cỏc hạt rắn và hạt kết tủa thành cỏc hạt huyền phự khụng cú hoạt tớnh Chất ổn định cú tỏc dụng đảm bảo lượng kim loại Niken kim loại tối đa được sử dụng cho cấu trỳc lớp mạ và loại trừ hoàn toàn ion Ni2+ bị khử trờn thành bể mạ và bị khử thành bột Niken rơi xuống đỏy bể Tỏc dụng chủ yếu của chất ổn định là cụ lập cỏc photphit khụng cho nú tỏc dụng với cỏc thành phần khỏc trong dung dịch, người ta thường sử dụng cỏc chất phản xỳc tỏc với một lượng nhỏ làm chất ổn định Cỏc chất ổn định được hấp phụ lờn cỏc tiểu phõn keo hỡnh thành trong quỏ trỡnh mạ, điều này cú tỏc dụng ngăn ngừa khụng

để cỏc tiểu phõn keo biến thành cỏc trung tõm xỳc tỏc mà trờn đú Niken cú thể kết tủa , vỡ vậy mà ngăn ngừa được sự phõn ró của dung dịch

Về cơ bản cú 3 loại hợp chất cú thể được sử dụng làm chất ổn định :

1 Cỏc anion lưỡng cực hữu cơi cú khả năng hoà tan trong nước, vớ dụ

9 Cỏc hợp chất no chứa ớt nhất 6 nguyờn tử cacbon trong chuỗi (oleat natri, oleat kali)

9 Hợp chất cú nhúm chức axit (cỏc axit cacboxilic)

2 Cỏc cation kim loại nặng ở dạng sunfit khụng cú khả năng hoà tan Cỏc sunfit này ổn định dưới cỏc điều kiện làm việc của dung dịch mạ niken hoỏ học Đồng thời phải thoả món cỏc điều kiện sau đõy:

9 Khụng phải là chất gõy ngộ độc xỳc tỏc

9 Khụng phải là những chất xỳc tỏc cho quỏ trỡnh oxy hoỏ hypophotphit thành photphit

Các cation kim loại phù hợp cho tiêu chí này là Pb2+ và Sn2+

3 Các hợp chất - thio hữu cơ và vô cơ Cỏc hợp chất này có khả năng hoà tan trong nước và thuỷ phân chậm trong dung dịch để cung cấp ion S2-

Ví dụ: thiore và etylxantat natri

1.2.2.5 Chất kích thích

Chất kích thích là những chất có tác dụng làm tăng tốc độ mạ (khử Ni2+) bằng cách hoạt hoá NaH2PO2 và đồng thời hạn chế hiện tượng làm chậm phản ứng khi có mặt các chất tạo phức càng cua.Các chất kích thích thường dùng là các axit monocacboxylic và dicacboxylic no mạch thẳng.Ví dụ:axit lactic,axit maloic,axit suxinic,axit adipic,axit propionic

Các hợp chất hữu cơ được làm chất kích thích có thể chia thành 3 loại:

1 Các axit no monocacboxylic mạch ngắn như: propionic, butyric, valeric

và các muối kiềm của chúng ( trong đó số nguyên tử C dao động từ 3 tới 6) Các hợp chất này có tác dụng kết nối các hợp chất phức càng cua theo các dạng hợp chất sau:

a Muối hữu cơ có nhóm amoni

3 Các hợp chất dicacboxylic béo, mạch ngắn, bão hòa.Dãy đồng đẳng của các hợp chất này là axit maloic, suxinic, glutaic Hiệu quả tăng tốc giảm theo chiều tăng của mạch Cacbon trong dãy đồng đẳng Mặc dù maloic có

hiệu quả tăng tốc tốt nhất, nhưng hợp chất này tương đối đắt và khó kiếm

Do vậy axit suxinic là chất thường được dùng hơn trong dung dịch mạ hóa học Niken

B¶ng 1.2 - Hiệu quả khi sử dụng axit suxinic

Nồng độ chất tăng tốc được điều chỉnh dựa vào nồng độ ion Ni2+ và hypophotphit (H2PO2-) trong dung dịch mạ Tuy nhiên nên lưu ý lượng ion dicacbonxylic quá nhiều có thể hạn chế hoạt động của các cation do quá trình tạo phức làm cạn kiệt nguồn cation trong dung dịch

Mối quan hệ đó được biểu diễn qua hình:

0.06 2.53 4.02 4.86 5.16

1.2.2.6 Tỉ lệ Niken/hypophotphit ([Ni] 2+ / [H 2 PO 2 ] - )

Trong giai đoạn ban đầu của dung dịch mạ niken hoá học cả nồng đọ Ni2+

và tỉ lệ ([Ni]2+ / [H2PO2]-) đều quan trọng cho phản ứng tự xúc tác và hạn chế cho quá trình tự phân huỷ của dung dịch Các điệu kiện nồng độ tối ưu cho mạ Niken hoá học:

1 Nồng độ của ion hypophotphit tốt nhất là trong khoảng 0.22 đến 0.23M

2 Tỉ lệ tối ưu của ([Ni]2+ / [H2PO2]-) trong khoảng là 0.25 đến 0.6, tốt nhất là tỉ lệ 0,3 đến 0,45

3 Nồng độ của anion đệm (axetat) nên cân đối theo nguyên tắc 2 ion cacboxyl trên 1 ion niken

Khi tỉ lệ nồng độ ([Ni]2+ / [H2PO2]-) < 0,25 thì lớp mạ tối màu , trái lại nếu > 0,6 thì tốc độ mạ chậm

Ảnh hưởng của tỷ lệ nồng độ [Ni]2+ / [H2PO2]- và các nồng độ tuyệt đối [Ni]2+, [H2PO2]- có thể được tóm tắt như sau:

a Tỷ lệ nồng độ [Ni]2+ / [H2PO2]- càng cao, hàm lượng P trong lớp mạ càng lớn

b Nồng độ [H2PO2]- càng cao, khả năng tự phân hủy càng lớn

c Nồng độ [H2PO2]- càng thấp, tốc độ mạ Ni càng chậm

d Hiệu suất mạ Ni giảm khi tăng nồng độ [Ni]2+ / [H2PO2]-

e Tốc độ mạ không phụ thuộc nồng độ [Ni]2+ trong dung dịch

Tỷ lệ nồng độ mol ion Niken/ion Hypôphosphite

Hình 1.7 - (a) Giản đồ pha của hợp kim NiP

(b) cấu trúc pha của lớp mạ NiP

Hình 1.8 - Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) lớp mạ NiP với các hàm

lượng P khác nhau

<8 7.8

30 5-13 50-70

- 70-90

• Khối lượng riêng

Khối lượng riêng của lớp mạ Ni hoá học phụ thuộc vào khoảng cách giữa các nguyên tử và độ xốp của lớp mạ Ngoài ra khối lượng riêng còn thay đổi theo hàm lượng hợp kim

VD: thay đổi theo thành phần P hay B có trong lớp mạ NiP hay Ni-B

Hình 1.9 - Ảnh hưởng của thành phần hợp kim

đến khối lượng riêng của các lớp phủ Ni-P và Ni-B

Có thể thấy thấy về cơ bản khối lượng riêng giảm tuyến tính khi tăng hàm lượng P trong lớp phủ Ni-P (hoặc lớp phủ Ni-B) Nguyên nhân là do số lượng các nguyên tử P tăng lên trong không gian giữa các nguyên tử Ni

Mặt khác cũng cần lưu ý là khối lượng riêng của lớp phủ Ni cấu trúc tinh thể thường lớn hơn của lớp phủ Ni hoá học cấu trúc vô định hình Ví dụ: lớp phủ

Ni hoá học vô định hình chứa 12%P có khối lượng riêng là 7.9g/cm3, trong khi

đó lớp mạ Ni cấu trúc tinh thể có khối lượng riêng là 8.1 g/cm3 Nguyên nhân là

do không gian giữa các hạt tăng lên đáng kể khi xuất hiện biên giới hạt, mà cấu trúc tinh thể lại chứa đáng kể số lượng hạt cũng như đường biên giới các hạt

¾ Điện trở suất (ρ)

Điện trở suất của lớp phủ mạ Ni hóa học cao hơn của lớp mạ Ni điện hoá

khoảng 8 µΩ.cm, nguyên nhân do sự có mặt các nguyên tố hợp kim như P, B gây

ra cấu trúc vô định hình có độ dẫn điện kém hơn cấu trúc tinh thể Xử lý nhiệt sẽ làm diễn ra quá trình kết tinh pha vô định hình và tạo ra các tinh thể dạng NixPytrong nền vô định hình, do đó làm giảm điện trở suất của lớp mạ Các nghiên cứu

cho thấy điện trở suất giảm rất nhanh trong giải nhiệt độ diễn ra quá trình kết tinh

nhiệt đối với lớp mạ Ni-B chứa 5% B là 12 µm/m/oK, và giảm đi còn là 10

µm/m/oK sau khi được xử lý nhiệt

1.2.4.2 Khả năng chống ăn mòn của lớp phủ niken hóa học

Lớp phủ niken hóa học có khả năng bảo vệ chống ăn mòn bề mặt kim loại rất tốt Khả năng chống ăn mòn của lớp phủ niken hóa học là do độ xốp nhỏ Ngoài ra, do cấu trúc vô định hình, lớp phủ này có tính chất bền hóa với nhiều loại dung dịch và đặc biệt bền trong điều kiện khí quyển Chính vì vậy, có thể tiết kiệm đáng kể chi phí nhiều loại thiết bị bằng cách thay thế thép không gỉ bằng thép thường phủ lớp niken hóa học Đôi khi các chi tiết thép không gỉ vẫn được phủ niken hóa học khi cần hạn chế hiện tượng ăn mòn lỗ của loại thép này

Các yếu tố quan trọng quyết định đến tính chất ăn mòn của lớp phủ niken hóa học là thành phần cấu trúc, tính chất, chiều dày lớp mạ và đặc điểm bề mặt nền

9 Cấu trúc: Lớp mạ có cấu trúc thớ sẽ làm tăng khả năng chống ăn mòn lớp phủ Điều này đã được chứng minh qua các thử nghiệm phun muối

và đo điện trở phân cực Cấu trúc thớ xuất hiện có thể do sự có mặt

chất ổn định như 2-mercaptobenzothiazole trong dung dịch Cấu trúc

đa lớp cũng có khả năng chống ăn mòn tốt do cấu trúc này được tạo ra bởi sự thay đổi hàm lượng P theo độ dày Vì vậy nó sẽ tạo ra lớp phủ giống như lớp phủ Ni kép Lớp phủ này khi đó gồm 2 lớp: lớp có hàm lượng P thấp hơn ở trên đóng vai trò như lớp hy sinh, lớp có hàm lượng

P cao hơn ở dưới sẽ được bảo vệ

9 Tính chất lớp mạ (thành phần, độ xốp, ứng suất nội) ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu ăn mòn Các tính chất này thường được quyết định bởi

pH, cách thức sử dụng và thành phần dung dịch mạ Ví dụ: Ứng suất nội cũng làm lớp phủ EN tăng tính ăn mòn vì nó làm tăng sự chênh lệch điện thế, do đó mà điện thế ăn mòn thấp đi và dòng ăn mòn cao hơn Các ứng suất này xuất hiện có thể do nguyên nhân biến đổi của dung dịch do quá trình tích tụ các ion orthophotphit và ion sunphat sau một vài chu kỳ sử dụng Nhìn chung, lớp phủ niken hóa học có độ xốp thấp hơn cũng như có độ dày đồng đều hơn lớp phủ niken mạ điện nên

có tính chống ăn mòn tốt hơn

9 Chiều dày của lớp phủ cần phù hợp để chống lại các yếu tố ăn mòn trong điều kiện khắc nghiệt Ví dụ: Trên bề mặt thép hay nền nhôm nhám thì độ dày lớp phủ EN phải từ 50 đến 75 µm mới có khả năng chống ăn mòn

9 Bề mặt của nền: các tính chất quan trọng nhất bao gồm độ sạch bề mặt,

độ bằng phẳng của bề mặt

Rất khó dự đoán khả năng chịu ăn mòn của lớp phủ niken hóa học do quá trình ăn mòn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố Tuy nhiên nói chung lớp phủ niken hóa học vẫn tỏ ra có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong các điều kiện môi trường khác nhau

Các biện pháp nâng cao khả năng chống ăn mòn:

- Khả năng chống ăn mòn được cải thiện sau khi nhiệt luyện ở 600 đến

700oC bởi nó cải thiện liên kết nền thép với lớp phủ Nhiệt luyện cũng có tác dụng hoàn thiện lớp phủ

- Lớp phủ niken hóa học có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn đáng kể trong môi trường phun muối bằng cách thụ động hoá bề mặt trong dung dịch axit cromic ấm 1% thời gian 15 phút

1.2.4.4 Các tính chất cơ của lớp phủ niken hóa học

Các tính chất cơ của lớp phủ niken hóa học thay đổi theo hàm lượng P trong hợp kim (xem bảng 1.4) Có thể thấy rằng lớp phủ niken hóa học tương đối cứng, nhưng có độ giòn cao Độ dẻo lớp phủ thấp do cấu trúc vô định hình của hợp kim NiP

Bảng 1.4 - Các tính chất cơ của lớp phủ NiP

7.1-7.4 8.9-9.4 7.1-8.6 7.1

150-200 420-700 800-1100650-900

21-29 60-100 114-157 93-129

9 Mô đun đàn hồi

Mô đun đàn hồi có giá trị lớn nhất trong khoảng giá trị 5 – 7%P Một số nghiên cứu đã cho thấy với lớp phủ EN có hàm lượng P là 5% thì mô đun đàn

hồi có giá trị thấp hơn rất nhiều Tuy nhiên với lớp phủ EN có 9 %P thì mô đun đàn hồi là 50GPa (bảng 1.4)

9 Ứng suất nứt

Ứng suất nứt về cơ bản là giống với sức căng bề mặt Từ bảng 1.2 có thể thấy rằng ứng suất nứt của lớp phủ niken hóa học hàm lượng P thấp thường thấp hơn so với của lớp phủ thành phần P cao (độ vô định hình cao) Các thí nghiệm của Graham, Lindsay và Road đo cơ tính của lớp phủ niken hóa học trong dung dịch kiềm cho thấy ứng suất nứt thay đổi rất nhanh khi hàm lượng P thay đổi từ 5-7% Đối với lớp phủ EN chứa >7% P, ứng suất nứt khoảng 650 – 850 MPa, trong khi lớp phủ EN 5% P có ứng suất nứt khoảng 350 – 500 Mpa

Ứng suất nứt có thể được cải thiện bằng xử lý nhiệt bề mặt Sau khi xử lý nhiệt ở 200oC và thời gian 15 phút, ứng suất nứt của lớp phủ niken hóa học tăng

từ 450 Mpa lên 550MPa Kết quả xử lý nhiệt tới 750oC trong 2 giờ cho thấy: với lớp phủ niken hóa học có hàm lượng P thấp ứng suất nứt tăng đáng kể; trong khi

đó nó lại lại giảm đối với lớp phủ niken hóa học có hàm lượng P cao Cụ thể là ứng suất nứt với lớp phủ EN 5% P tăng lên khoảng 800 MPa, trong khi với hàm lượng P 9% giảm khoảng 250 MPa

9 Độ dẻo

Nhìn chung độ dẻo của lớp phủ niken hóa học thấp: độ giãn dài của lớp phủ niken hóa học thường nhỏ hơn hoặc bằng 1 %

9 Độ cứng

Độ cứng ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng chịu mài mòn nhưng nó không

có mối liên hệ trực tiếp với độ bền vật liệu Độ cứng lớp phủ EN NiP nằm trong khoảng 500 đến 600 kg/mm2 khi đo bằng phương pháp Knoop hay Vickers Có một số dung dịch mạ đặc biệt có thể tạo ra lớp phủ niken hóa học có độ cứng cao hơn Nói chung, độ cứng giảm dần khi tăng hàm lượng P

1.2.4.5 Khả năng chịu mài mòn của lớp phủ EN

Khả năng chịu mài mòn là sự biến dạng về mặt cơ học của các bề mặt tiếp xúc Có hai loại mài mòn: mài mòn do gắn bám và mài mòn do cọ sát

Mài mòn do gắn bám xuất hiện khi các bề mặt gắn kết với nhau Thông thường không có một bề mặt thực sự nào nhẵn, trên bề mặt của chúng có những chỗ ghồ ghề, lồi lõm Khi hai chi tiết được gắn kết với nhau, bề mặt của chúng tiếp xúc nhau chủ yếu ở phần lồi, do đó tạo ra một lực ma sát nhỏ tại các vị trí

đó Quá trình này sẽ sinh ra một ứng suất lớn trên cả hai vùng bề mặt tiếp xúc Các cách thường dùng nhất để giảm mài mòn ma sát là làm cứng và bôi trơn bề mặt

Mài mòn do cọ sát do hai bề mặt cọ sát với nhau Mài mòn do cọ sát có thể được làm nhỏ tối thiểu bằng cách làm bề mặt cứng hơn và nhẵn hơn

Mài mòn do gắn bám và mài mòn do cọ sát liên quan tới nhau nhưng không liên quan trực tiếp đến độ cứng bề mặt Độ cứng bề mặt càng lớn thì độ biến dạng càng nhỏ và vì thế càng ít ma sát

1.3 LỚP PHỦ COMPOZIT NiP/HẠT PHÂN TÁN

1.3.1 Giới thiệu chung về lớp phủ compozit NiP/hạt phân tán

Khả năng đồng kết tủa các hạt vào trong lớp mạ niken hoá học có thể tạo

ra những tính chất mới cho lớp phủ Trong quá trình mạ, các hạt dạng rắn được phân tán trong toàn bộ dung dịch mạ hoá học, mặc dù dung dịch mạ không ổn định về mặt nhiệt động và có khuynh hướng tự phân huỷ khi có các hạt rắn Sự phân tán các hạt dẫn đến tỷ lệ diện tích bề mặt được mạ là 100 000 cm2/ L, lớn hơn 800 lần so với mạ niken hoá học thông thường

Cấu trúc, thành phần hạt rắn, tính chất lớp mạ compozit kết tủa phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: tính trơ xúc tác của các hạt, điện tích các hạt, thành phần dung dịch mạ hoá học, độ hoạt động, khả năng phản ứng của dung

dịch mạ, sự tương thích của các hạt vào lớp phủ hoá học, sự phân bố các hạt, kích thước hạt và tính chất hạt

Trong các lớp phủ compozit, các hạt có thể được chọn lựa trong dải kích thước từ 0,1 µm đến 10 µm, và có thể đạt tối đa 40% thể tích hạt trong lớp phủ hoá học Tuy nhiên, phần lớn trong thực tế thương mại, phần trăm thể tích các hạt đồng kết tủa là 18 đến 25%

Có rất nhiều loại hạt khác nhau có thể đồng kết tủa, nhưng lớp mạ compozit hoá học thương mại hiện hiện nay thường sử dụng kim cương, SiC, Al2O3, SiO2, graphit, các hợp kim cứng W và polytertrafluoetylen (PTFE) …

1.3.2 Cơ chế hình thành lớp mạ compozit NiP

Quá trình kết tủa của lớp màng compozit bao gồm 3 bước, mỗi bước trong giai đoạn này đều quyết định đến hàm lượng hạt rắn và tính chất hóa- lý của màng compozit Ba bước này bao gồm (hình 1.6):

1 Vận chuyển (transport) của các pha phân tán trong dung dịch (ở dạng ion phức hoặc dạng hạt) tới bề mặt nền

2 Phản ứng của các ion và hạt với bề mặt nền

3 Phát triển lớp mạ NiP lấp các hạt phân tán

Trong giai đoạn thứ nhất, quá trình chuyển vận dung dịch thường diễn ra

theo cơ chế khuếch tán, đối lưu và di cư Trong khi đó, vận chuyển pha phân tán

thường bằng các quá trình khuếch tán, đối lưu và đọng hạt lên bề mặt diễn ra

đồng thời Tuy nhiên, quá trình đọng hạt là quá trình không mong muốn vì quá trình này sẽ gây ra kết tủa của chỉ một loại hạt nhất định Vì lý do này, đòi hỏi phải có khuấy trộn dung dịch trong suốt quá trình mạ hóa học compozit nhằm đảm bảo vận chuyển hạt tới bề mặt theo cơ chế đối lưu

Trong giai đoạn thứ hai, xảy ra các phản ứng của ion và hạt với bề mặt

kim loại (nền hoặc NiP vừa hình thành) Trong quá trình này cũng cần tính đến

các quá trình hóa học và vật lý làm cho hạt chất rắn bám chắc trên bề mặt và đồng thời quá trình phát triển màng diễn ra được Các quá trình hóa học và vật lý này sẽ quyết định tốc độ phân tán pha rắn của vào màng compozit Quá trình gắn bám hạt rắn lên bề mặt lớp mạ có thể nhờ trọng lực, va chạm hoặc hấp phụ Phần đóng góp của các lực này vào quá trình gắn bám thường phụ thuộc mạnh vào tính chất của pha phân tán (mật độ, lượng chất và hình dạng pha), đặc điểm của

bể mạ (tỷ trọng, chất hoạt động bề mặt…) và đặc điểm bề mặt kim loại (tính chất hóa học, độ nhám…)

Trong giai đoạn thứ ba, lớp mạ NiP phát triển và lấp các hạt phân tán Sau

khi hạt phân tán đã được hấp phụ trên bề mặt kim loại, chúng sẽ được lớp mạ NiP chôn lấp để tạo thành lớp compozit Trong quá trình này, tốc độ kết tủa phụ thuộc vào thành phần dung dịch mạ và các thông số khác, quan trọng nhất là nhiệt độ và cường độ thoát khí hyđrô

Hình 1.10 - Cơ chế hình thành lớp mạ

compozit

1.3.3 Ảnh hưởng của các yếu tố tới quá trình hình thành màng compozit

1.3.3.1 Ảnh hưởng của thành phần dung dịch