PALADYUM KAPLAMA
PALADYUMUN ÖZELLİKLERİ: Paladyumun atom ağırlığı 106,4 Sembolü Pd olup çelik beyazı bir metaldir. Normal sıcaklıklarda havada kararmaz. Özgül ağırlığı 12.1 dir. İşlenebilir ve yumuşak bir metaldir. Tavlanmış durumda oldukça yumuşak bir metal türüdür. Kaplandığında nikel kaplama ile karşılaştırılabilecek bir sertliğe sahiptir. Elektriksel direnci gümüşünkinden kabaca 7 kat daha büyüktür. Diğer platin ailesi metalleri ile birlikte bulunur. 2 ya da 4 değerliklidir.
PALADYUMUN KAPLAMA METALİ OLARAK KULLANIMI: İkinci Dünya Savaşı öncesinde paladyum, kaplama olarak çok yaygın kullanılmıyordu. Çünkü beyaz metal olmasına rağmen bu beyazlık gümüşün ya da rodyumunkine yakın bile değildir. Dahası, havada kararmamasına rağmen bazı asitler tarafından bozulmaya karşı hassastır. Savaş boyunca, nikel ve rodyum çok az bulunur olduğundan, paladyum kaplama yeni bir dal olarak kuyumculukta altın kaplama öncesinde ve bazı durumlarda rodyum kaplama öncesinde astar olarak kullanıma girdi. Savaştan sonra nikel ve rodyumun tekrar iyi derecede mevcut olması sonucu paladyum kaplama sahneden çekildi. Son yıllarda, baskı devre kartlarında lehimin gerekli olduğu yerlerde üstteki altın kaplama ile alttaki ana metal (genellikle bakır) arasındaki difüzyonu engellemek için ara tabaka olarak denenmiştir. Nikel kaplamanın ara tabaka olarak daha uygun ve ucuz olduğu görülmüştür. Buna göre, yeni kullanım alanları geliştirilmedikçe ya da keşfedilmedikçe paladyum kaplama silik kalmaya mahkum görünüyor. Bu hiç de doğru görünmemektedir! Örneğin, kaplanmış paladyumun ince poröz (gözenekli) zarı otomobillerin emisyon temizliğini arttırmak için mükemmel bir katalizör olabilir. Buna benzer bir fikir paladyum kaplamanın gözde olmasını sağlayabilir. Belki de bunu yapacak kişi sizsiniz!
PALADYUMUN ELEKTROKİMYASAL ÖZELLİKLERİ: Paladyum, paladik durumdan (paladyum içeren bileşikli durumdan) çökertilir (2 değerlikli). %100 katot veriminde 1 dm2 yüzey üzerine 10 mikron kaplanması 1,1 amper-saat gerektirir. 1 amper-saat 1.99 gram metal kaplayacaktır. Katot verimi, kullanılan kaplama çözeltisine ve şartlarına bağlı olarak %40 ila %100 arasında değişebilir.
PALADYUM KAPLAMA BANYOLARI
Paladyum çoğunlukla asit tipi banyolarda, özel durumlarda ise alaşım formunda alkali çözeltilerde kaplanır. Daldırma (yer değiştirme ya da çimentolama) ve kimyasal azaltma (elektriksiz kaplama) vasıtası ile de tortu bırakabilir. Şimdi ticari olarak kullanılan birkaç elektrokaplama banyosu tarif edilecektir.
Bu banyo kalın kaplamalar ve elektrikli şekil verme işlerinde kullanılır.
ASİTLİ KLORÜR BANYOSU
Reçete
Paladyum klorür (PdCl2.2H2O) ................... 340 gr
Amonyum klorür ................................ 170 gr
Tartarik asit ................................. 85 gr
Hidroklorik asit .............................. 28,4 gr
Su .......................................... 3,785 lt
Uygulama Verileri
Çalışma sıcaklığı ......................... 60°C
pH (elektrometrik) ......................... 0,5’ten az
Katot akım yoğunluğu ...............karıştırmasız 1,08 A/dm2
karıştırmalı 1,6-2,15 A/dm2
Katot akım verimliliği ....................... %100
Anot akım yoğunluğu ....................... 1,08 A/dm2
Anot akım verimliliği ....................... %100
ANOTLAR: Oksitleme şartları altında eritilmiş, soğuk çekilmiş saf paladyum.
TANK: Kauçuk veya teflon kaplamalı çelik, ısıya dayanıklı cam veya kırılmaya karşı polipropilen ya da polietilen bir kap içerisinde korumalı vicor kullanın.
ISITMA: Az miktardaki çözeltileri ısıtmak için su banyosudan yararlanmanız tavsiye edilir. Daha büyük miktardaki çözeltiler için vicor, ısıya dayanıklı cam bobinler ya da teflon bobinler tavsiye edilir.
BANYONUN HAZIRLANMASI: Amonyum klorür ve tartarik asidi ihtiyaç duyulan suyun 2/3’ünde eritin ve ardından hidroklorik asit ekleyin. Ardından paladik klorürde eritip işarete kadar tamamlayın. Çözelti dönüşümlü olarak, paladyum anotları ile geçirgen kap metodu kullanılarak ve 1:1 hidroklorik asit çözeltisi içeren geçirgen (poröz) bir kabın içindeki bakır bir katot ile hazırlanabilir.
ŞEKİL 15
PALADYUM ÇÖZELTİSİNİN HAZIRLANIŞI
KONTROL: Bu banyoyu çalıştırırken dikkatle izlenmesi gereken önemli nokta, daima 0,5 ya da altında tutulması gereken pH’ tır. Bu seviyenin üzerinde, çözülemeyen paladyum bileşikleri çökelmesi ile birlikte hidroliz başlar. Verimi artıracağı ve ve sprey kayıplarına neden olacağından izin verilen akım yoğunluğunun aşılmaması da önemlidir. Ayrıca banyo, bakırı direkt olarak kaplamak için kullanılabilmekle birlikte, önce çok kısa bir süre nikel ve/veya gümüş kaplanması akıllıca olur. Çinko, pirinç ve daha az asil metaller durumunda ise kalın bir nikel kaplama gereklidir. Bu paladyum kaplamanın koyu ve kırılgan (gevrek) olmasına yol açan, diğer metaller tarafından batırma vasıtası ile kaplanmasını ve kirletilmesini önler.
MALZEMENİN ÜZERİNDE KALAN SIZINTI: Tıpkı altın kaplamada olduğu gibi platin ailesinden tüm metalleri kaplarken, malzeme kaplandıktan sonra üzerinde kalmış olan banyo sızıntısını geri kazanmak için, kaplama tankından sonra bir sızıntı tankı üzerinde biraz bekleterek süzülmesi sağlamak çok önemlidir. Burada biriken banyo çözeltisi kaplama banyosunun buharlaşma kayıplarını önlemek için kullanılabileceği gibi, konsantre hale getirilip arıtıcıya geri gönderilerek bir gelir elde edilebilir.
PALADYUM İYODÜR BANYOSU
REÇETE:
Paladyum İyodür (PdI2)------------------ 56,7 gr
Sodyum İyodür -------------------------- 453,6 gr
Tartarik Asit -------------------------- 113 gr
Su ------------------------------------- 3,785 lt
UYGULAMA VERİLERİ:
Uygulama sıcaklığı---------- Oda sıcaklığından 60°C’ye
pH derecesi------------------------ 1 – 3 (kolorimetrik)
Katot Akım Yoğunluğu------------------- 1,08 A/dm2
Anot Akım Yoğunluğu-------------------- 1,08 A/dm2
Katot Verimi--------------------------- yaklaşık %90
ANOTLAR: Paladyum
TANK : Klorür banyosundakiyle aynı.
Bu çözelti uzun bir süre boyunca oldukça parlak bir kaplama yapılmasını sağlar. En iyi yapılma biçimi içinde güçlü bir sodyum iyodür çözeltisi bulunan geçirgen kap yöntemiyle elde edilir.
Kalın kaplamalar için karıştırma tavsiye edilir.
SODYUM PALADYUM NİTRAT BANYOSU
REÇETE:
Sodyum Paladyum Klorür (Na2PdCl4.2H2O)--- 38 gr
Sodyum nitrat---------------------------- 38 gr
Sodyum klorür---------------------------- 199 gr
Su--------------------------------------- 3,785 lt
UYGULAMA VERİLERİ:
Çalışma sıcaklığı----------------------- 60°C
pH--------------------------------------- 4 – 5
Katot Akım Yoğunluğu--------------------- 1,08 A/dm2
Katot Verimi----------------------------- %99
Anot Akım Yoğunluğu---------------------- 1,08 A/dm2
Anot Verimi------------------------------ %99
ANOTLAR: Paladyum
TANK: Klorür banyosundakiyle aynı.
KONTROL: pH hidroklorik asitle düşürülerek ve sodyum karbonatla yükseltilerek ayarlanmalı, verilmiş olan değerlerde tutulmalıdır. Uzun bir süre boyunca oldukça parlak bir kaplama yapılmasını sağlar. Dumanlanma meydana gelirse yumuşak bir şeyle kolayca parlatılabilir. Bu reçete çok ince ve parlak kaplama için iyidir.
En iyi sonuç için parçaların iyi bir gümüş astar kaplamaya sahip olması gerekir.
Askıların kaplanması işlemini olabildiğince çabuk tamamlayabilmek için normal akım yoğunluğunun 2-3 katında çok kısa süre kaplamanız akıllıca olacaktır. Ardından akım yoğunluğunu normal çalışma değerine düşürün. Bu kaplama banyosunun kirlenmesini önlemeye yardımcı olur.
Paladyum güçlü bir hidrojen gazı emicisidir, bu yüzden paladyumla kaplama yapılırken hidrojen gazı açığa çıkaran akım yoğunluklarını kullanmaktan kaçınılmalıdır. Hidrojen gazının daha sonra salınması çekme gerilmesinin artması gibi bazı zorluklara sebep olabilir.
Paladyum banyolarında karşılaşılan başlıca sorun, dikkatsiz uygulama sonucunda temel metallerden kaynaklanan kirlenmedir. Bu banyoların arıtılması çok zordur (rodyum kaplama başlığı altında anlatılmış olanlara bakın), bu yüzden malzemenin her yerinin nikel ve/veya gümüşle yeterince kaplandığından emin olmadan onu paladyum banyosuna koymayın! Çözeltinin içine kirlenmeye neden olacak bir madde taşınmamasına dikkat edin. Banyolar dikkatle kullanılırsa arıtıcıya geri gönderilmeden önce uzun süre çalışabilir.
DOLAPTA PALADYUM KAPLAMA
İngiltere’de telefon ve elektronik parçalar için hatırı sayılır boyutta kullanılan banyo türü sülfamat banyosudur. Bu banyo P tuzu olarak da adlandırılan, paladlı diamino dinitrit ile, yani paladyum tuzu ile hazırlanır.
REÇETE:
P tuzu olarak Paladyum------------ litre başına 10-25 gr.
Amonyum sülfamat------------------ litre başına 420 gr.
pH’ı 8.0’ a getirmek için amonyum hidroksit
UYGULAMA VERİLERİ:
Sıcaklık----------------------------------- 26,7-32°C
Dolap akım yoğunluğu----------------------- 0,2 A/dm2
Katot verimi------------------------------- %70
2,5 mikron kalınlığında kaplamak için gerekli süre yaklaşık 60 dakikadır.
Bu banyonun İngiliz kullanıcıları 5 mikron kalınlığın şiddetli atmosferik ve nem testlerini geçmek için yeterli olduğunu bulmuşlardır.
ANALİTİK KONTROL: Platin ailesinden metallerin analizleri oldukça karmaşık yöntemlerle yapılır ve bu yüzden, eğer sağlam bir kimya bilgisi altyapınız yoksa buna teşebbüs etmemenizi öneririm. Hidrometreden elde ettiğiniz verileri kullanarak kabataslak bir kontrol sistemi düzenleyebilir ya da daha yakın bir kontrol için kitabın sonunda referanslar bölümünde verilmiş olan tedarikçilerin bazıları tarafından sağlanan test kitlerini kullanabilirsiniz. Eğer kimyasal analiz yapmakta kararlıysanız analitik referanslara başvurun. pH kontrolü dersin başka yerlerinde de bahsedilen pH test kâğıdıyla usulünce yapılabilir.
Yüzeyişlemleri.com dan alıntır
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder