YÜKSEK AYARLI ALTIN KAPLAMA
Altın alaşımlarının belirli kalınlıkta kaplanması gereken bazı uygulamalar vardır ve kaplamanın ayarı özenle kontrol edilmelidir. Bu tür bir uygulama, örneğin ağırlığın 1/20’sinin 14K (14 ayar, 14 karat) altın ile kaplanması anlamına gelen 1/20 – 14K gibi özel bir kaplamanın elde edilmek istendiği saat çerçeveleri ve kayışlarında bulunur. Umumi olarak kullanılmakta olan patentli BEK işleminde bazen sadece bu yapılır. Bu işlemde, titizlikle kontrol edilen şartlar altında altın alaşım kaplanır ve böylece ayar daima sabit tutulur. İşin üzerine belirli bir ağırlıkta altın kaplandıktan sonra cisimler 149 - 315 °C sıcaklıktaki indirgeyici bir atmosferde ısıl işleme tabi tutulur. Bu işlem altın alaşımın temel metale difüzyon ederek aralarında daha iyi bir bağ oluşmasını sağlar ve aynı zamanda 14-18 ayar arasında yapılmakta olan altın kaplamada, içteki kaplamanın ayarını difüzyon işlemi sayesinde ortalama 12 ile 16 ayar arasına kadar düşürür.
Diğer bir işlem ise, Almanlar tarafından geliştirilmiş olan, altının özel bir alaşım çözeltisinden elektronik zamanlamalı bir sıra[1] ve belirli bir süre içinde kaplandığı, önce saf bir altın tabakasının kaplandığı sonra pratik olarak saf nikel veya bakır-gümüş veya başka bir alaşımın kaplandığı ve tekrar altının kaplandığı işlemdir. Bundan sonra malzeme temizlenir ve gerçek bir difüzyon alaşımının oluşmasına sebep olacak olan ısıl işleme tabi tutulur. Bu gibi teknikler böyle orta düzeyde ele alınan bir derste işlenemeyecek kadar gelişmiştir ve şu konumda daha fazla tartışılmayacaktır.
Yüksek ayar altın kaplamaları için özel bir durum söz konusu ise her zaman amper-saat metre kullanınız. Elektronik olanları tercih edilir. Akımı mümkün olduğunca sabit tutunuz ve yanlışsız bir zaman ölçme aleti kullanınız. Her turda parçayı önce ve sonra ölçerek bir pilot parça testi yapınız. Böylece kaplamanın ağırlığına karar verilebilecektir. Ayarı ve ne kadar kaplama yapılacağını öğrenebilmeniz için kaplamanın analizini yapınız.
Genel yöntem 24 gauge küçük bir gümüş veya bakır levha alınıp yükle birlikte asılmasıdır. Kaplama önce ve sonra tartılır ve aradaki fark kaplanan altın alaşımınS ağırlığını verir. Daha sonra bakırı veya gümüş esas metali çözen ve sadece alaşımın altın kabuğunu bırakan sıcak nitrik asit ile kimyasal işleme tabi tutulur. Ardından kaplamadaki altın yüzdesini belirlemek için standart yöntemlerle analiz edilir. Bu gibi pilot testlere bağlı olarak işlemi zamana göre ayarlayabilir ve kaplamadaki altın miktarını kontrol edebilirsiniz.
ALTIN ALAŞIM BANYOLARI ANALİZİ
SERBEST SİYANÜR: Gümüş kaplamada olduğu gibi devam edin.
ALTIN İÇERİĞİ: Ders 7’de Altın Kaplamada anlatıldığı gibi devam edin, ancak altın çöktüğünde filtreyi atmayın. Filtreyi ayırın. Bu tür yıkamalar, sülfat olarak mevcut bulunan alaşımın esas metallerini içerir.
BAKIR İÇERİĞİ: Alaşım sadece altın ve bakır içeriyorsa, 10 cc orijinal altın çözeltisine denk olacak şekilde filtreden temsili bir miktar parça alın ve Ders 6’da Asit Bakır da gördüğümüz şekilde analiz edin.
NİKEL İÇERİĞİ: Alaşım sadece altın ve nikel içeriyorsa filtreden temsili bir parça alın ve yıkayarak, Ders 7’de Nikel başlığı altında gördüğümüz şekilde analiz edin.
GÜMÜŞ İÇERİĞİ: Temsili bir parça alın ve ferrik amonyum sülfat kristali ekleyin. Soluk pembe bir renk oluşana kadar 1 Normal sodyum tioksinat ile titre edin. Orijinalin 10 ml’sine denk gelecek şekilde bir numuneye bağlı olarak, kullanılan her ml tioksinat, orijinal çözeltide litre başına 0.108 gram gümüşe eşittir.
KALİTESİZ KAPLAMALARIN SÖKÜLMESİ
Kötü altın kaplamalar, Ders 7’deki Altın Kaplama başlığında anlatıldığı gibi sökülebilir.
Alaşım kaplama konusunu bitirmeden önce, elektronikteki uygulamalarıyla bağlantılı olarak altın alaşım banyoları kullanımındaki büyük ilgiden ötürü altın alaşım kaplama konusuna ilaveten birkaç söz söylemek isterim.
ELEKTRONİKTE ALTIN ALAŞIM KAPLAMA BANYOLARI
Elektronik uygulamalarda kullanılan alaşım altın kaplamaya uygun olan pek çok kaplama banyosu vardır. Örnekler yüzlerce farklı çeşit altın alaşım banyoları bulunduğunu doğrulamaktadır. Hangisinin kullanılacağı uygulamanın doğasına, istenilen kaplama kalitesine ve pratik açıdan bakıldığına çözeltinin davranışına bağlıdır. Günümüzde insanlar hazır gıdalar tükettiği için kendi çözeltilerini yapmaya uğraşan pek az kaplamacı vardır. Siz bunlardan biriyseniz sizi suçladığımı söyleyemem. Hazır gıda tüketmek çok fazla vakit kazanmanıza yardımcı olur! Temel olarak aşağıdaki etmenleri bilmeniz gerekmektedir.
En kullanımlı 5 ya da 6 tür çözelti vardır. Aşağıdaki liste elektroniklerde en sık kullanılan çözelti türlerini belirtmektedir:
BİLEŞİM pH ARALIĞI SERTLİK (25 gr)
KNOOP #
Ni ile sitrat baz 3,2-4,2 125-135
Co ile sitrat baz 3,2-4,2 130-165
Ni ile fosfat baz 5,0-6,0 90-120
Co ile fosfat baz 5,0-6,0 100-120
X[2] ile siyanür baz 11,0-12 110-120
Kaplama sertliğinin çok önemli olduğu ya da lehimlenebilirliğin veya elektrik iletkenliğinin önemli olduğu özel bir uygulama yapıyorsanız, altın alaşım kaplama çözeltileri tedarikçileri ile iletişime geçmek zorunda kalacaksınız. İleride başınızın ağrımaması için güvenilir bir firma ile çalışın.
Tipik bir altın kaplama banyo bileşimi aşağıdaki gibidir:
KOBALT- ALTIN ALAŞIM KAPLAMA BANYOSU
Kau(CN)2 olarak altın (metal) 8 - 10 gr/lt
Kobalt sitrat 0,8 – 1,0 gr/lt
Sitrik asit 60 - 80 gr/lt
pH 4,0 - 4,2
pH’ı KOH ile ayarlayın
Mekanik karıştırma ile kullanın
Akım yoğunluğu 0,5 - 4 A/dm2)
Karıştırmaksızın sadece düşük akım yoğunluğu değerleri kullanılabilir.
Sıcaklık 30 °C derece
Daha az asil olan bir metalle asil bir metali kaplama hakkında başlangıçta da söylediğim gibi, akım yoğunluğu yükseldiğinde, bu tür bir banyoda ne olacağını görmek ilginçtir. Diyagram, L. Holt et al, PLATING, 60, 918 (1973) tarafından yazılmış yazıdan alınmıştır.
[1] Bu işlem Pals (Pulse) Kaplama konusunda işlenecektir.
[2] X, metali sertleştirmek ve parlatmak için kullanılan bir katkı maddesidir.
Diğer bir ilginç nokta, asit sitrat banyosunda akım yoğunluğundan etkilenerek elde edilen yapının türüdür. Şekildeki mikro ölçekli iki fotograf, akım yoğunluğu arttığında olanları göstermektedir.
Büyütme oranı kabaca 1000X’tir. 0,107 A/dm2’de sütun şeklinde damarlar ve çiftler görülebilir. 0,54 A/dm² akım yoğunluğunda damar ebatı küçüldükçe yapının keskinliği azalır. Daha yüksek akım yoğunluğunda bir resim alınmamıştır. 1000X’ de bile damarların gözle görüleme-yecek kadar olması beklenebilir.
a. 0,107 A/dm² b. 0,54 A/dm²
ALAŞIM ALTIN KAPLAMADA KARŞILAŞILAN VAKA İNCELEMELERİ
VAKA 1: Neredeyse nötr bir altın banyosunda altın kaplama öncesinde örtülmesi gerekli bazı parçalar, maskeleme şeridi ile örtülmüştür. Genellikle %90 civarı bir verimlilik göstermiş olan banyo, belli bir süre çalışma sonrasında verim kabaca bunun yarısına (%45) düştü. Parçalar, altın kaplama öncesinde sülfamatlı nikel banyosundan gelmekteydi. Altın çözeltisinin spektografik analizleri yapılana kadar bu durum açıklanamadı. Bor mevcudiyeti belirlendi. Bor sadece nikel çözeltisindeki borik asit süzüntüsü ile gelmiş olabilirdi. Bu aynı zamanda organik nemlendiricinin ve gerilme düşürücünün var olduğu anlamına geliyordu. İyi bir karbon filtrasyonu bunu bir kerede temizledi. Yüksek katot verimliliği muhafaza etmek için orta halli bir durulama gerekliydi!
VAKA 2: Bir aluminyum bileşiği tarafından tamponlanan sitratlı altın-kobaltta, giderek artan bir katot verimi düşüşü ile karşılaşıldı. Bu duruma katotta tam olarak saptanamayan ve görünüşte kaçınılmaz olan bir yan reaksiyonun neden olduğu ortaya çıktı.
ÇÖZÜM: Küçük bir miktar hidrazin ilavesi!
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder