ผลของสารเติมแต่งต่อการชุบเคลือบผิวโลหะผสมดีบุก-สังกะสี

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาสมบัติของผิวเคลือบจากการชุบเคลือบผิวเหล็กด้วยโลหะผสมดีบุก-สังกะสีด้วยกระแสไฟฟ้าในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรด ตัวแปรที่ศึกษาคือ อัตราส่วนของดีบุกต่อสังกะสีในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ 0.5:1-7.3:1 ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 0.5-2 แอมแปร์ต่อตารางเดซิเมตร ชนิดและปริมาณของสารเติมแต่ง ได้แก่ เฮกซะมีน (5-14 กรัมต่อลิตร) ฟอร์มาลดีไฮด์ (0.42-2 กรัมต่อลิตร) และพอลิเอทิลีนไกลคอล (1-5 กรัมต่อลิตร) ผลการทดลองพบว่าปริมาณดีบุกในผิวเคลือบจะเพิ่มขึ้นและมีปริมาณมากกว่าในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ทุกๆ ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า แต่องค์ประกอบของดีบุกในผิวเคลือบจะลดลงเมื่อเพิ่มความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่อัตราส่วนของดีบุกต่อสังกะสีในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เท่ากัน และจะให้ผลสอดคล้องกันในทุกชนิดของสารเติมแต่งเมื่อความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ความหนาของผิวเคลือบจะเพิ่มขึ้นเมื่อใช้เวลาเท่ากัน ชนิดของสารเติมแต่งไม่มีผลต่อประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้าของผิวเคลือบโลหะผสมดีบุก-สังกะสี เมื่อทดสอบค่าการกัดกร่อนพบว่า ผิวเคลือบที่ได้จากการชุดเคลือบด้วยความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 1.5 แอมแปร์ต่อตารางเดซิเมตร ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีอัตราส่วนของดีบุกต่อสังกะสี 2.7:1 พอลิเอทิลีนไกลคอลเป็นสารเติมแต่งที่ความเข้มข้น 2 กรัมต่อลิตร มีอัตราการกัดกร่อนต่ำสุดเท่ากับ 78 มิลลิเมตรต่อปี จากผลการพิจารณาผิวเคลือบโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน พบว่าผิวเคลือบโลหะผสมดีบุก-สังกะสีมีรูปร่างหลายเหลี่ยม เมื่อไม่มีการเติมสารเติมแต่งผิวเคลือบจะมีรูพรุนมากกว่าเมื่อใช้สารเติมแต่ง และเมื่อใช้พอลิเอทิลีนไกลคอลเป็นสารเติมแต่งจะได้ผิวเคลือบที่มีรูพรุนน้อย