Що таке гальваника
За прикладами далеко ходити не треба, достатньо озирнутися навколо - дверні ручки і петлі, нікельовані або хромовані вставки і накладки побутової техніки, домашніх та офісних меблів, оправа окулярів, дешева біжутерія і недешеві ювелірні вироби, оцинковане відро на дачі і оцинкований кузов улюбленого автомобіля, полки і вітрини зі всілякими сувенірами.
Відповідь на питання «що таке гальваника» багато хто почне шукати в уцілілих фрагментах знань зі шкільного курсу хімії, згадають аноди, катоди, електроліт і будуть праві.
Гальваніка є одним з розділів електрохімії, що вивчає взаємопов'язані явища переносу струму в процесі хімічних реакцій або вплив дії електрики на процеси хімічних реакцій.
Вона вважається прикладним розділом електрохімії, її область застосування - вивчення та практичне впровадження процесів осадження металів на різних поверхнях і деталях.
Своєю назвою технологія зобов'язана італійському вченому - лікаря, фізіологові, фізику і хіміку в одній особі - Луїджі Гальвані. Саме його досліди над жабами дали поштовх до дослідження зв'язків між електрикою і хімічними реакціями, а публікація в 1779 році «Трактату про сили електрики при м'язовому русі» вважається «днем народження» електрохімії.
Спочатку в вживання був введений термін гальванізм як явище дії електрики на м'язи і живі тканини, але поступово він перетворився в історичний. В науці і техніці усталене поняття гальваніки або гальванотехніки, вивченням гальванічних процесів в біології займається електрофізіологія.
Теоретичною основою обох методів є теорія електролітичноїдисоціації і закони Фарадея для процесу електролізу. При проходженні електричного струму через розчин або розплав електроліту на електродах осідають складові частини розчинених речовин. Негативний електрод називається катодом, позитивний електрод - анодом. Катіони - позитивні іони металів і водневі іони рухаються до катода, аніони - негативні іони кислотних залишків і іони гідроксильної групи рухаються до анода.
технологія виконання
Якщо повернутися до оточуючих нас зразкам застосування гальваніки, то практично всі з них виконані за технологією гальваностегії - основного методу гальванотехніки. Суть методу визначається другою складовою слова «стегон» - покриття, в перекладі з грецького, тобто гальванічне покриття.
Ще один метод гальванотехніки - гальванопластика - застосовується набагато рідше. З його допомогою створюють ідеальні копії будь-яких форм з подальшим видаленням макета або копії форми. Основна область використання цієї технології - виготовлення невеликих за розмірами копій ювелірних виробів і скульптур.
Перевагою гальваніки є можливість отримання покриття будь-якої необхідної товщини для практично будь-яких форм і поверхонь в поєднанні з високим ступенем адгезії і механічною міцністю покриття.
Гальванопокриття - складний технологічний процес, на результат якого впливає безліч факторів, у тому числі:
- якість і чистота обладнання, в тому числі гальванічної ванни;
- якість електроліту, його склад і концентрація;
- якість підготовки катода, в ролі якого виступає підлягає покриттю деталь;
- технологічний режим процесу, що забезпечує рівномірність щільності струму по поверхні деталі;
- форма самого виробу.
Основні методи нанесення
Промислова технологія нанесення гальванічних покриттів дозволяє отримати покриття практично з будь-якого існуючого металів, причому нанести покриття можна не тільки на метал, але і на багато видів пластиків і полімерів. Найпоширенішими і затребуваними видами покриттів є наступні:
хромування - дозволяє отримати тверде і корозійностійке, одночасно декоративне покриття;- нікелювання - виконує декоративну і захисну роль;
- цинкування - призначено винятково для захисту деталей від корозії;
- меднение - виконують або для створення поверхневого шару з високою електропровідністю або в якості проміжного при багатошаровому покритті виробів;
- золочення або позолота - одне з основних декоративних покриттів в ювелірній справі і захисне покриття для багатьох промислових, в тому числі спеціальних, виробів.
За багато десятиліть існування гальванотехніка досить відпрацьована і в промисловому масштабі, і в умовах ювелірних майстерень. Доступність обладнання і матеріалів дозволяють освоювати технологію гальваніки і домашнім умільцям, в основному з метою декоративного прикраси. Основною умовою для цього сектора виробництва є забезпечення безпеки, пов'язане із застосуванням електрики і хімічних речовин.