Микроскопиялық әлемнің сиқыры сізді нано-электрлік қаптауды шешуге апарады
Ғылым мен техниканың қарыштап дамыған дәуірінденанотехнология түрлі шекаралық алқаптарда жарқыраған жаңа жарық жұлдыз тәрізді. Дамып келе жатқан электропластиналық технология ретінде, нано-электрлік қаптау нанотехнологияны дәстүрлі гальваникалық процестермен біріктіреді. Наноматериалдарды енгізу немесе жабынның наноқұрылымын электроплату процесі кезінде бақылау арқылы тамаша өнімділігі бар жабын алынады. Негізгі мақсат - электропластикалық қабаттың жұмысын жақсарту үшін нанобөлшектердің жоғары меншікті бетінің ауданы, жоғары белсенділік және бірегей физикалық және химиялық қасиеттері сияқты ерекше қасиеттерін пайдалану. Электр қаптау процесі кезінде нанобөлшектерді қоспалар ретінде гальваникалық ерітіндіде таратуға болады. Электрлік қаптау процесі жүріп жатқанда, нанобөлшектер субстраттың бетіне шөгеді және басқа гальваникалық иондармен композиттік жабынды құрайды. Бұл жабын дәстүрлі гальваникалық жабындардың қорғаныс және сәндік функцияларын ғана емес, сонымен қатар бірегей өнімділік артықшылықтарына ие.
Ⅰ. Наноэлектрлік жабындардың негізгі өнімділік артықшылықтары
1. Қаттылық және тозуға төзімділік
Нанобөлшектерді қосудың арқасында жабынның қаттылығы айтарлықтай жақсарды. Мысалы, нано-алмас бөлшектерін дәстүрлі никель-фосформен қаптауға қосқаннан кейін жабынның қаттылығын бірнеше есе, тіпті ондаған есе арттыруға болады. Бұл жоғары қаттылық жабыны механикалық өңдеуде, аэроғарыштық, автомобиль өндірісінде және басқа салаларда кең қолдану перспективаларына ие. Ол механикалық бөлшектердің тозуын тиімді төмендетіп, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарта алады, сонымен қатар жабдықтың дәлдігі мен сенімділігін арттырады.
2. Коррозияға төзімділік
Нано-электрлік жабындардың коррозияға төзімділігі де айтарлықтай жақсарды. Нанобөлшектер қаптамада ерекше микроқұрылымды құрайды. Бұл құрылым коррозиялық ортаның енуіне тиімді тосқауыл қоя алады, осылайша жабынның коррозияға төзімділігін арттырады. Мысалы, нанокерамикалық бөлшектер мен металл иондарын композиттік электроплантациялау нәтижесінде пайда болған жабынның коррозияға төзімділігі дәстүрлі гальваникалық жабындарға қарағанда бірнеше есе, тіпті ондаған есе жоғары. Бұл жабын жабдықты ұзақ мерзімді коррозияға қарсы қорғауды қамтамасыз ету үшін теңіз техникасында, химиялық жабдықтарда, электронды құрылғыларда және басқа салаларда кеңінен қолданылуы мүмкін.
3. Оптикалық қасиеттер
Нано-электрлік жабындар да бірегей оптикалық қасиеттерге ие. Нанобөлшектердің өлшемдік әсеріне байланысты жабынның бетіне жарық сәулеленгенде ерекше шашырау, жұту және шағылысу құбылыстары пайда болады. Мысалы, нано-күміс бөлшектері мен металл иондарының композициялық электропластикасы арқылы жасалған жабын түс өзгерістері және жылтырлығының жоғарылауы сияқты бірегей оптикалық әсерлерді көрсете алады. Бұл жабынды оптикалық құрылғыларға, әшекейлерге және басқа салаларға қолдануға болады, бұл өнімдерге бірегей көрнекі әсерлер қосады
4. Электрлік қасиеттері
Наноэлектрлік жабындардың электрлік қасиеттері де айтарлықтай жақсарды. Кейбір нанобөлшектердің арнайы өткізгіштік немесе жартылай өткізгіштік қасиеттері бар. Оларды металл иондарымен электроплату кезінде олар белгілі бір электрлік қасиеттері бар жабындарды құра алады. Мысалы, нанокөміртекті түтіктер мен металл иондарының композиттік электроплантациясынан пайда болған жабын жақсы өткізгіштік пен электромагниттік экрандау қасиеттеріне ие. Бұл жабынды жабдықтың электромагниттік үйлесімділігі мен сигнал беру өнімділігін жақсарту үшін электронды жабдыққа, байланыс жабдығына және басқа өрістерге қолдануға болады.
Ⅱ. Наноэлектрлік қаптауды қолданудың негізгі бағыттары
1. Механикалық өндіріс
Нанобөлшектерді қосудың арқасында жабынның қаттылығы айтарлықтай жақсарды. Мысалы, нано-алмас бөлшектерін дәстүрлі никель-фосформен қаптауға қосқаннан кейін жабынның қаттылығын бірнеше есе, тіпті ондаған есе арттыруға болады. Бұл жоғары қаттылық жабыны механикалық өңдеуде, аэроғарыштық, автомобиль өндірісінде және басқа салаларда кең қолдану перспективаларына ие. Ол механикалық бөлшектердің тозуын тиімді төмендетеді және жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады, сонымен қатар жабдықтың дәлдігі мен сенімділігін арттырады.
2. Аэроғарыш
Аэроғарыш саласы материалдарға жоғары беріктік, жоғары қаттылық, жоғары тозуға төзімділік, жоғары коррозияға төзімділік және басқа да қасиеттерді қажет ететін өте жоғары өнімділік талаптарын қояды. Наноэлектрлік жабындар осы талаптарға жауап бере алады және аэроғарыш қозғалтқышының бөлшектерін, ұшақ бетінің жабындарын және т.б. өндіру үшін қолданылады. Мысалы, нанокерамикалық бөлшектер мен металл иондарын композиттік электрокаптау арқылы жасалған жабындар қозғалтқыш бөліктерінің тозуға төзімділігін және жоғары температураға төзімділігін тиімді түрде жақсартады, сонымен қатар бөлшектердің салмағын азайтады және жанармайдың ұшу тиімділігін арттырады.
3. Электроника және электр аспаптары
Электроника және электр құрылғылары саласында жоғары өнімді электронды компоненттер мен схемалық платаларды өндіру үшін нано-электрлік жабындарды қолдануға болады. Мысалы, нано-күміс бөлшектері мен металл иондарын композиттік электроплантациялау арқылы жасалған жабындар жақсы өткізгіштік пен антиоксиданттық қасиеттерге ие және жоғары өнімді өткізгіш тізбектер мен қосқыштарды өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Сонымен қатар, нано-электрлік жабындарды электромагниттік кедергілерді болдырмау және электрондық жабдықтың сенімділігін арттыру үшін электромагниттік қорғайтын материалдарды өндіру үшін де пайдалануға болады.
4. Автомобиль өнеркәсібі
Автокөлік өнеркәсібі наноэлектрлік қаптауды қолданудың маңызды салаларының бірі болып табылады. Нано-электрлік жабындарды автомобиль қозғалтқышының бөлшектерін, тежегіш жүйесінің бөлшектерін және т.б. өндіру үшін пайдалануға болады. Мысалы, нано-шанақ бетінің жабындары, алмаз бөлшектері мен металл иондарының композициялық электроплантациясынан жасалған жабындар қозғалтқыштың поршеньдік сақиналарының тозуға төзімділігін және коррозияға төзімділігін тиімді түрде жақсарта алады, осылайша қозғалтқыштың қызмет ету мерзімі мен өнімділігін жақсартады. Сонымен қатар, наноэлектрлік жабындарды автомобиль кузовтарын безендіру және қорғау, шанақтың жылтырлығы мен коррозияға төзімділігін жақсарту және автомобильдің қызмет ету мерзімін ұзарту үшін де қолдануға болады.