Electrogalvanization
इलेक्ट्रोगैलवनाइजिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें जंग से बचाने के लिए जस्ता की एक परत को स्टील से जोड़ा जाता है। इस प्रक्रिया में इलेक्ट्रोप्लेटिंग शामिल है, जिसमें जस्ता एनोड और स्टील कंडक्टर के साथ खारा/जस्ता घोल के माध्यम से बिजली का प्रवाह चलाया जाता है। इस तरह के जिंक इलेक्ट्रोप्लेटिंग या जिंक मिश्र धातु इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रति वर्ष इलेक्ट्रोप्लेटेड टन भार के आधार पर अन्य इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया विकल्पों के बीच एक प्रमुख स्थिति बनाए रखता है। इंटरनेशनल जिंक एसोसिएशन के अनुसार, गर्म डुबकी गैल्वनाइज़िंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग दोनों के लिए सालाना 5 मिलियन टन से अधिक का उपयोग किया जाता है। जस्ता चढ़ाने का विकास 20वीं शताब्दी की शुरुआत में किया गया था। उस समय इलेक्ट्रोलाइट साइनाइड आधारित था। 1960 के दशक में पहले एसिड क्लोराइड आधारित इलेक्ट्रोलाइट की शुरुआत के साथ एक महत्वपूर्ण नवाचार हुआ। 1980 के दशक में क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट्स की वापसी देखी गई, केवल इस बार, साइनाइड के उपयोग के बिना। सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला विद्युत चुम्बकीय ठंडा लुढ़का हुआ इस्पात एस. ई. सी. सी. है, जो "इस्पात, विद्युत चुम्बकीय, शीत-लुढ़का हुआ, वाणिज्यिक गुणवत्ता" का संक्षिप्त नाम है। गर्म डुबकी गैल्वनाइज़िंग की तुलना में, इलेक्ट्रोप्लेटेड जस्ता ये महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता हैः तुलनीय प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए कम मोटाई जमा और रंग विकल्पों में वृद्धि के लिए व्यापक रूपांतरण कोटिंग उपलब्धता उज्ज्वल, अधिक सौंदर्यपूर्ण रूप से आकर्षक, जमा इतिहास जस्ता चढ़ाना सबसे चुनौतीपूर्ण जंग संरक्षण, तापमान और पहनने प्रतिरोध आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विकसित किया गया था, और विकसित होना जारी है। जस्ता के इलेक्ट्रोप्लेटिंग का आविष्कार 1800 में किया गया था, लेकिन पहला उज्ज्वल भंडार 1930 के दशक की शुरुआत तक क्षारीय साइनाइड इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्राप्त नहीं किया गया था। बहुत बाद में, 1966 में, एसिड क्लोराइड स्नान के उपयोग ने चमक में और भी सुधार किया। नवीनतम आधुनिक विकास 1980 के दशक में क्षारीय, साइनाइड मुक्त जस्ता की नई पीढ़ी के साथ हुआ। हाल के यूरोपीय संघ के निर्देश (ई. एल. वी./आर. ओ. एच. एस./डब्ल्यू. ई. ई. ई.) मोटर वाहन, अन्य मूल उपकरण निर्माताओं (ओ. ई. एम.) और विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण निर्माताओं को हेक्सावेलेंट क्रोमियम (सी. आर. वी. आई.) का उपयोग करने से रोकते हैं। ओ. ई. एम. द्वारा प्रदर्शन आवश्यकताओं में वृद्धि के साथ इन निर्देशों के कारण क्षारीय जस्ता, जस्ता मिश्र धातु और उच्च प्रदर्शन वाले त्रिभुज निष्क्रिय रूपांतरण कोटिंग्स के उपयोग में वृद्धि हुई है। 1980 के दशक के दौरान पहली क्षारीय Zn/Fe (99.5%/0.5%) जमा और Zn/Ni (94%/6%) जमा का उपयोग किया गया था। हाल ही में, प्रमुख यूरोपीय कार निर्माताओं के क्षरण विनिर्देशों के सुदृढीकरण और जीवन वाहन निर्देश के अंत (हेक्सावेलेंट क्रोमियम रूपांतरण कोटिंग के उपयोग को प्रतिबंधित करना) के लिए 12 और 15 प्रतिशत Ni (Zn/Ni 86/14) के बीच क्षारीय Zn/Ni के अधिक उपयोग की आवश्यकता थी। केवल जेडएन/नी (86 प्रतिशत/14 प्रतिशत) एक मिश्र धातु है जबकि लोहा, कोबाल्ट और निकल की कम मात्रा सह-जमा की ओर ले जाती है। अम्लीय और क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट्स में Zn/Ni (12-15%) को Zn-Ni द्विआधारी चरण आरेख के गामा क्रिस्टलीय चरण के रूप में चढ़ाया जाता है। प्रक्रियाएँ इलेक्ट्रोडिपॉजिटेड जिंक परत द्वारा वहन की जाने वाली जंग सुरक्षा मुख्य रूप से जिंक बनाम आयरन (ज्यादातर मामलों में सब्सट्रेट) के एनोडिक संभावित विघटन के कारण होती है। जिंक लोहे (स्टील) की रक्षा के लिए एक बलिदान एनोड के रूप में कार्य करता है। जबकि इस्पात ESCE =-400 mV के करीब है (क्षमता मानक संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड (SCE) को संदर्भित करती है, मिश्र धातु संरचना के आधार पर, इलेक्ट्रोप्लेटेड जिंक ESCE =-980 mV के साथ बहुत अधिक एनोडिक है। स्टील को कैथोडिक संरक्षण द्वारा क्षरण से संरक्षित किया जाता है। क्रोमियम और जिंक हाइड्रॉक्साइड की एक अतिरिक्त अवरोधक परत का निर्माण करके जंग सुरक्षा को काफी बढ़ाने के लिए रूपांतरण कोटिंग्स (हेक्सावेलेंट क्रोमियम (सीआरवीआई) या ट्राइवलेंट क्रोमियम (सीआरआईआई) ओ. ई. एम. आवश्यकताओं के आधार पर) का उपयोग किया जाता है। इन ऑक्साइड फिल्मों की मोटाई सबसे पतले नीले/स्पष्ट निष्क्रिय के लिए 10 एनएम से लेकर सबसे मोटे काले क्रोमेट के लिए 4 माइक्रोन मीटर तक होती है। इसके अतिरिक्त, इलेक्ट्रोप्लेटेड जस्ता वस्तुओं को जंग सुरक्षा और घर्षण प्रदर्शन को और बढ़ाने के लिए एक टॉपकोट प्राप्त हो सकता है। आधुनिक इलेक्ट्रोलाइट्स क्षारीय और अम्लीय दोनों हैंः क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट्स साइनाइड इलेक्ट्रोलाइट्स में सोडियम सल्फेट और सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) होते हैं। वे सभी मालिकाना चमक एजेंटों का उपयोग करते हैं। जिंक साइनाइड कॉम्प्लेक्स Na2Zn (CN) 4 और जिंकाइट Na2Zn (OH) 4 के रूप में घुलनशील है। ऐसे इलेक्ट्रोलाइट्स के गुणवत्ता नियंत्रण के लिए Zn, NaOH और NaCN के नियमित विश्लेषण की आवश्यकता होती है। NaCN: Zn का अनुपात स्नान के तापमान और वांछित जमा चमक स्तर के आधार पर 2 और 3 के बीच भिन्न हो सकता है। निम्नलिखित चार्ट कमरे के तापमान पर प्लेट करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट साइनाइड इलेक्ट्रोलाइट विकल्पों को दर्शाता हैः क्षारीय गैर-साइनाइड इलेक्ट्रोलाइट्स में जस्ता और सोडियम हाइड्रॉक्साइड होते हैं। उनमें से अधिकांश को साइनाइड स्नान में उपयोग किए जाने वाले मालिकाना जोड़ एजेंटों द्वारा रोशन किया जाता है। चतुर्धातुक एमाइन योजकों का जोड़ उच्च और निम्न वर्तमान घनत्व क्षेत्रों के बीच बेहतर धातु वितरण में योगदान देता है। वांछित प्रदर्शन के आधार पर, इलेक्ट्रोप्लेटर बेहतर फेंकने की शक्ति (कम धारा घनत्व वाले क्षेत्रों में) के लिए उत्पादकता में वृद्धि या कम जस्ता सामग्री के लिए उच्चतम जस्ता सामग्री का चयन कर सकता है। आदर्श धातु वितरण के लिए, Zn धातु 6-14 g/L (0.8-1.9 oz/gal) और NaOH के बीच 120 g/L (16 oz/gal) पर विकसित होती है। लेकिन उच्चतम उत्पादकता के लिए, Zn धातु 14-25 g/L (1.9-3.4 oz/gal) के बीच होती है और NaOH 120 g/L (16 oz/gal) पर रहता है। क्षारीय गैर-साइनाइड जस्ता प्रक्रिया में कम सांद्रता वाली जस्ता धातु सांद्रता 6-14 g/L (0.8-1.9 oz/gal) या उच्च जस्ता धातु सांद्रता 14-25 g/L (1.9-3.4 oz/gal) होती है जो क्लोराइड आधारित (कम अमोनियम क्लोराइड, पोटेशियम क्लोराइड/अमोनियम क्लोराइड)-या (गैर-अमोनियम क्लोराइड, पोटेशियम क्लोराइड/बोरिक एसिड) या सल्फेट स्नान जैसे किसी भी अम्लीय स्नान की तुलना में उच्च वर्तमान घनत्व से कम वर्तमान घनत्व या फेंकने की शक्ति तक बेहतर प्लेट वितरण प्रदान करती है। अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट्स उच्च गति के इलेक्ट्रोलाइट्स उन पौधों में उच्च गति पर चढ़ाने के लिए समर्पित हैं जहां चढ़ाने का सबसे कम समय महत्वपूर्ण है (यानी। स्टील कॉइल या पाइप जो 200 मीटर/मिनट तक चलती है। स्नान में अधिकतम घुलनशीलता स्तर तक जिंक सल्फेट और क्लोराइड होता है। बोरिक एसिड का उपयोग पी. एच. बफर के रूप में और उच्च धारा घनत्वों पर जलने के प्रभाव को कम करने के लिए किया जा सकता है। इन स्नानागारों में बहुत कम अनाज शोधक होते हैं। यदि एक का उपयोग किया जाता है, तो यह सोडियम सैकरिन हो सकता है। पारंपरिक इलेक्ट्रोलाइट्स शुरू में अमोनियम क्लोराइड पर आधारित, आज के विकल्पों में अमोनियम, पोटेशियम या मिश्रित अमोनियम/पोटेशियम इलेक्ट्रोलाइट्स शामिल हैं। जस्ता की चुनी हुई सामग्री आवश्यक उत्पादकता और भाग विन्यास पर निर्भर करती है। उच्च जस्ता स्नान की दक्षता (लेप की गति) में सुधार करता है, जबकि निचले स्तर स्नान की कम धारा घनत्व में फेंकने की क्षमता में सुधार करते हैं। आमतौर पर, जेडएन धातु का स्तर 20 और 50 ग्राम/एल (2.7-6.7 ओज/गैलन) के बीच भिन्न होता है। पी. एच. 4.8 और 5.8 इकाइयों के बीच भिन्न होता है। निम्नलिखित चार्ट एक विशिष्ट सभी पोटेशियम क्लोराइड स्नान संरचना को दर्शाता हैः विशिष्ट अनाज शोधक में कम घुलनशील कीटोन और एल्डिहाइड शामिल हैं। इन चमकीले एजेंटों को अल्कोहल या हाइड्रोट्रॉप में भंग किया जाना चाहिए। परिणामी अणुओं को जस्ता के साथ सह-जमा किया जाता है ताकि थोड़ा समतल, बहुत उज्ज्वल जमा हो सके। हालाँकि, उज्ज्वल जमा को क्रोमेट/निष्क्रिय ग्रहणशीलता को कम करने के लिए भी दिखाया गया है। परिणाम यह है कि क्षरण सुरक्षा में कमी आई है। मिश्र धातु प्रक्रियाएं जंग संरक्षण मुख्य रूप से जस्ता बनाम लोहे के एनोडिक संभावित विघटन के कारण होता है। जिंक लोहा (स्टील) की रक्षा के लिए एक बलिदान एनोड के रूप में कार्य करता है। जबकि इस्पात-400 एम. वी. के करीब है, मिश्र धातु संरचना के आधार पर, इलेक्ट्रोप्लेटेड जिंक-980 एम. वी. के साथ बहुत अधिक एनोडिक है। स्टील को कैथोडिक संरक्षण द्वारा क्षरण से संरक्षित किया जाता है। 1 प्रतिशत से कम स्तर पर कोबाल्ट या निकल के साथ जस्ता को मिलाने से क्षमता पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है; लेकिन दोनों मिश्र धातुएं परिवर्तन परत द्वारा क्रोमेट फिल्म विकसित करने के लिए जस्ता परत की क्षमता में सुधार करती हैं। यह जंग से सुरक्षा को और बढ़ाता है। दूसरी ओर, Zn/Ni में 12 प्रतिशत और 15 प्रतिशत Ni (Zn/Ni 86/14) के बीच क्षमता लगभग-680 mV है, जो कैडमियम-640 mV के करीब है। क्षरण के दौरान, जस्ता के हमले को प्राथमिकता दी जाती है और विक्षेपण से इस्पात की ओर क्षमता में लगातार वृद्धि होती है। क्षरण के इस तंत्र के लिए धन्यवाद, यह मिश्र धातु अन्य मिश्र धातुओं की तुलना में बहुत अधिक सुरक्षा प्रदान करती है। लागत कारणों से, मौजूदा बाजार क्षारीय Zn/Fe (99.5%/0.5%) और क्षारीय Zn/Ni (86%/14%) के बीच विभाजित है। पूर्व क्षारीय और अम्लीय Zn/Co (99.5%/0.5%) का उपयोग विनिर्देशों से गायब हो रहा है क्योंकि Fe कम पर्यावरणीय चिंता के साथ समान परिणाम देता है। पूर्व Zn/Ni (94 प्रतिशत/6 प्रतिशत) जो शुद्ध जस्ता और Zn/Ni (86 प्रतिशत/14 प्रतिशत) के क्रिस्टलोग्राफिक गामा चरण के बीच एक मिश्रण था, को यूरोपीय विनिर्देशों से हटा लिया गया था। क्षारीय Zn/Ni (86 प्रतिशत/14 प्रतिशत) के एक विशिष्ट लाभ में परत द्वारा हाइड्रोजन के भंग होने की कमी शामिल है। यह साबित किया गया था कि स्टील पर पहला न्यूक्लिएशन शुद्ध निकल के साथ शुरू होता है, और यह कि यह परत Zn-Ni से पहले 2 nm मोटी परत चढ़ाई जाती है। यह प्रारंभिक परत हाइड्रोजन को स्टील के सब्सट्रेट में गहराई से प्रवेश करने से रोकती है, इस प्रकार हाइड्रोजन के भंग होने से जुड़ी गंभीर समस्याओं से बचती है। इस प्रक्रिया का मूल्य और दीक्षा तंत्र उच्च शक्ति वाले इस्पात, उपकरण स्टील और हाइड्रोजन विघटन के लिए अतिसंवेदनशील अन्य सब्सट्रेट के लिए काफी उपयोगी है। एक नया अम्लीय Zn/Ni (86 प्रतिशत/14 प्रतिशत) विकसित किया गया है जो एक उज्ज्वल जमा का उत्पादन करता है लेकिन क्षारीय प्रणाली की तुलना में कम धातु वितरण प्रदान करता है, और उपरोक्त निकल अंडरलेयर के बिना, हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट के मामले में समान प्रदर्शन प्रदान नहीं करता है। इसके अतिरिक्त, सभी जस्ता मिश्र धातुओं को नई सी. आर. वी. आई. मुक्त रूपांतरण कोटिंग फिल्में प्राप्त होती हैं जिनके बाद अक्सर जंग सुरक्षा बढ़ाने, प्रतिरोध पहनने और घर्षण के गुणांक को नियंत्रित करने के लिए एक शीर्ष-कोट होता है। स्नान संरचनाएं क्षारीय जस्ता-लोहे को फी में 0,5 प्रतिशत पर चढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट की संरचनाः अम्लीय जस्ता-कोबाल्ट को 0.5 प्रतिशत पर चढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट की संरचना सहः क्षारीय जस्ता-निकल 4-8% को नी में चढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट की संरचनाः नी में 12-15% पर क्षारीय जस्ता-निकल को चढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट की संरचनाः नी में 12-15% पर अम्लीय जस्ता-निकल को चढ़ाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट की संरचनाः संदर्भ फुटनोट्स स्रोत जेजे। डुप्रेट (कोवेंट्या), माइक केली (कोवेंट्या), "फास्टनरों पर इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए समर्पित प्रक्रियाएं", फास्टनर टेक्नोलॉजी इंटरनेशनल, अगस्त 2010, पी. 56-60 एल. थिएरी, एफ. राउलिनः "जस्ता और जस्ता मिश्र धातु पर त्रिभुज निष्क्रियता में प्रगति", गैल्वानोटेक्निक 98 (4) (2007) 862-869 आधुनिक इलेक्ट्रोप्लेटिंग, 5 वां संस्करण एच. गेडुल्ड, "जिंक प्लेटिंग", फिनिशिंग पब्लिकेशंस, 1988 एल हज्जामी, एम. पी. गिगैंडेट, एम. डी. पेट्रिस-वेरी, जे. सी. कैटोने, जे. जे. डुप्रेट, एल. थिएरी, एन. पोमियर, एफ. राउलिन, बी. स्टार्क, पी. रेमीः "कम कार्बन स्टील पर इलेक्ट्रोडिपोसिटेड पतले जेडएन-नी मिश्र धातु कोटिंग्स की विशेषता", एप्लाइड सरफेस साइंसेज, 254, (2007) 480-489 एन. पोमियर, एल. थिएरी, एम. पी. गिगैंडेट, एम. टाचेज़ः "एक ऑर्गेनोमिनरल कोटिंग के क्षरण का विद्युत रासायनिक अध्ययनः ध्रुवीकरण प्रतिरोध और विद्युत रासायनिक प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी माप", एन। चिम। विज्ञान. मैट, 1998,23,397-400 के. वोज्जिकोव्स्की, "न्यू डेवलपमेंट्स इन कोरोशन टेस्टिंगः थ्योरी, मेथड्स 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