Depuneri de Straturi

4.1. Depuneri electrochimice si chimice

Definire şi scop

Depunerile de metale în straturi unice sau în straturi succesive ocupă un rol important în ce priveşte: îmbunătăţirea aspectului prin modificarea luciului sau obţinerea unei coloraţii speciale, a protecţiei împotriva mediului; a obţinerii de straturi metalice cu anumite caracteristici fizico-chimice speciale rezistente la anumite solicitări (susceptibilitate magnetică ridicată, conductibilitate electrică şi termică superficială, semiconductibilitate, proprietăţi refractare, capacitatea de a se suda, rezistenţă la uzare etc.).

Mecanismul de protecţie prin straturi metalice este diferit şi depinde de raportul în care se găseşte potenţialul electrochimic de echilibru al metalului din stratul depus faţă de potenţialul metalului suport. După acest criteriu, se deosebesc straturi de acoperire anodice şi straturi catodice.

Acoperirile anodice sunt acelea la care potenţialul electrochimic al metalului depus este mai electronegativ decât cel al metalului suport. În cazul existenţei porilor, fisurilor, exfolierilor etc., în stratul protector se pot forma elemente galvanice locale, în care metalul piesei (suport) devine catod, fiind astfel protejat. Este cazul straturilor de zinc şi-sau de cadmiu înrăutăţeşte prin acoperirea lor cu produşi de coroziune.

Acoperirile catodice sunt acelea în care metalul depus are potenţial electrochimic de echilibru mai electropozitiv decât al metalului suport.

Existenţa discontinuităţi, pori, fisuri etc., în aceste straturi, face ca acestea, datorită potenţialului lor mai electropozitiv faţă de metalul suport, să devină catod faţă de metalul de bază care devine anod şi se corodează. Din acest motiv, aceste straturi catodice pentru a fi protectoare trebuie să fie suficient de groase, lipsite de pori, de fisuri şi continui pe întreaga suprafaţă, pentru a evita formarea micropilelor de coroziune.

Dată fiind multitudinea agenţilor atmosferici care pot acţiona concomitent cu alte solicitări asupra metalului, s-a făcut o clasificare a acestora în funcţie de gradul de agresivitate al atmosferei,

fig. 4.1.1.

Fig. 4.1.1. Clasificarea atmosferelor după agresivitate.

Necesitatea asigurării protecţiei anticorozive pentru unele metale care este determinată de climatul în care lucrează, fig. 4.1.2.

- Oţeluri obişnuite

- Magneziu şi aliajele sale

- Aluminiu şi aliajele sale

- Cipru şi aliaje cu conţinut

ridicat de Cu

- Alte alame

- Bronz

- Bronz fosforos

- Aliaje de zinc

- Oţeluri cu crom (max. 13%)

- Oţeluri inoxidabile (Cr >13 %)

- Titan

Fig. 4.1.2. Necesitatea protecţiei unor metale în anumite condiţii.

Pentru a avea o eficienţă corespunzătoare privind protecţia anticorozivă şi a evita generarea micropilelor de coroziune, metale protectoare se depun în strat suficient de gros, fig. 4.1.3.

Fig. 4.1. 3. Grosimi optime de strat în diferite condiţii climatice.

Grosimea straturilor depuse are importanţă deosebită în cazul solicitărilor mecanice, precum şi utilizarea lor în domeniul electronicii şi electrotehnicii (fig. 4.1.4, şi 4.1.5).