การพัฒนากระบวนการชุบเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนด้วยการชุบเคลือบชั้นรองพื้นโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

Abstract

ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาการพัฒนากระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนโดยมีชั้นเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสที่ชุบด้วยวิธีแบบไม่ใช้ไฟฟ้ารองพื้น เพื่อปรับปรุงชั้นเคลือบอินเทอร์มีเดียทที่เกิดขึ้นให้ที่เกิดขึ้นให้มีความหนาที่ลดลง รวมถึงปรับปรุงสมบัติด้านความต้านทานการกัดกร่อน โดยในงานวิจัยนี้ส่วนแรกจะศึกษาหาส่วนผสมทางเคมีที่เหมาะสมเพื่อให้ได้อัตราการชุบเคลือบที่สูง โดยปรับเปลี่ยนปริมาณความเข้มข้นของรีดิวซ์ซิ่งเอเจนท์ แหล่งจ่ายไอออนและพีเอช ผลการทดลองพบว่า อัตราการชุบเคลือบแปรผันตามปริมาณความเข้มข้นของรีดิวซ์ซิ่งเอเจนท์และพีเอช โดยมีรีดิวซ์ซิ่งเอเจนท์เป็นตัวควบคุมปฏิกิริยา ส่วนผสมที่เหมาะสมของสารละลายประกอบด้วย รีดิวซ์ซิ่งเอเจนท์ 0.38 โมล แหล่งจ่ายไอออน 0.15 โมลและพีเอช 9 ต่อมาในส่วนที่สองของงานวิจัยได้ชุบชั้นรองพื้นโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสด้วยส่วนผสมที่กล่าวมาก่อนทำการชุบเคลือบสังกะสี โดยปรับเปลี่ยนระยะเวลาในการชุบชั้นรองพื้นและระยะเวลาในการชุบสังกะสี เพื่อศึกษาโครงสร้างทางจุลภาคและเฟสที่เปลี่ยนแปลงไป พบว่าชิ้นงานที่ชุบเคลือบชั้นรองพื้นก่อนชุบสังกะสีจะมีความหนาของชั้นอินเทอร์มีเดียทที่ลดลง และลักษณะโครงสร้างทางจุลภาคจะมีความอัดตัวของชั้นเคลือบไม่มีรูพรุน ทั้งนี้เนื่องจากการที่ชิ้นงานมีชั้นรองพื้นจะช่วยทำให้ลดการทำปฏิกิริยาระหว่างเหล็กและสังกะสีหลอมเหลวลงได้ โดยอัตราการแพร่ระหว่างนิกเกิลและสังกะสีจะมีค่าที่ต่ำกว่าสังกะสีและเหล็ก ทำให้ชั้นเคลือบที่เกิดขึ้นบางลง การทดสอสอบความต้านทานการกัดกร่อนด้วยเทคนิคละอองเกลือที่ระยะเวลารวม 800 ชั่วโมง ชิ้นงานที่ผ่านการชุบเคลือบชั้นรองพื้นจะปราศจากการเกิดสนิมแดง ต่างจากชิ้นงานที่ผ่านการชุบด้วยวิธีดั้งเดิมจะปรากฏการเกิดของสนิมแดงให้เห็นขึ้นบริเวณผิวชิ้นงาน