Electrogalvanization
الیکٹروگالوینائزنگ ایک ایسا عمل ہے جس میں زنک کی ایک پرت کو اسٹیل سے جوڑا جاتا ہے تاکہ کٹاؤ سے بچایا جا سکے۔ اس عمل میں الیکٹروپلٹنگ شامل ہے، جس میں زنک انوڈ اور اسٹیل کنڈکٹر کے ساتھ نمکین/زنک کے حل کے ذریعے بجلی کا کرنٹ چلانا شامل ہے۔ اس طرح کی زنک الیکٹروپلٹنگ یا زنک الائے الیکٹروپلٹنگ الیکٹرپولیٹڈ ٹنج پر مبنی دیگر الیکٹروپلٹنگ کے عمل کے اختیارات میں ایک غالب پوزیشن برقرار رکھتی ہے۔ انٹرنیشنل زنک ایسوسی ایشن کے مطابق، سالانہ 5 ملین ٹن سے زیادہ گرم ڈپ جستی اور الیکٹروپلٹنگ دونوں کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ زنک کی چڑھائی 20 ویں صدی کے آغاز میں تیار کی گئی تھی۔ اس وقت الیکٹرولائٹ سائینائیڈ پر مبنی تھا۔ 1960 کی دہائی میں ایسڈ کلورائڈ پر مبنی پہلی الیکٹرولائٹ کے تعارف کے ساتھ ایک اہم اختراع ہوئی۔ 1980 کی دہائی میں الکلائن الیکٹرولائٹس کی واپسی دیکھی گئی، صرف اس بار، سائنائڈ کے استعمال کے بغیر۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والا الیکٹروگالوانیزڈ کولڈ رولڈ اسٹیل ایس ای سی سی ہے، جو "اسٹیل، الیکٹروگالوانیزڈ، کولڈ رولڈ، کمرشل کوالٹی" کا مخفف ہے۔ گرم ڈپ جستی کے مقابلے میں، الیکٹروپلٹیڈ زنک یہ اہم فوائد پیش کرتا ہے: موازنہ کارکردگی حاصل کرنے کے لیے کم موٹائی کے ذخائر اور رنگ کے اختیارات میں اضافہ کے لیے وسیع تر تبادلوں کی کوٹنگ کی دستیابی روشن، زیادہ جمالیاتی طور پر پرکشش، ذخائر تاریخ زنک چڑھانا تیار کیا گیا تھا، اور اب بھی تیار ہوتا رہتا ہے، تاکہ سب سے مشکل کٹاؤ کے تحفظ، درجہ حرارت، اور لباس مزاحمت کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔ زنک کی الیکٹروپلٹنگ 1800 میں ایجاد کی گئی تھی لیکن پہلے روشن ذخائر 1930 کی دہائی کے اوائل تک الکلائن سائنائڈ الیکٹرولائٹ کے ساتھ حاصل نہیں ہوئے تھے۔ بہت بعد میں، 1966 میں، ایسڈ کلورائڈ غسل کے استعمال سے چمک میں مزید بہتری آئی۔ جدید ترین ترقی 1980 کی دہائی میں ہوئی، جس میں الکلائن، سائنائڈ سے پاک زنک کی نئی نسل شامل ہے۔ یورپی یونین کی حالیہ ہدایات (ای ایل وی/آر او ایچ ایس/ڈبلیو ای ای ای) آٹوموٹو، دیگر اصل سازوسامان بنانے والوں (او ای ایم) اور برقی اور الیکٹرانک سازوسامان بنانے والوں کو ہیکساویلنٹ کرومیم (سی آر وی آئی) کے استعمال سے منع کرتی ہیں۔ یہ ہدایات، او ای ایم کی طرف سے کارکردگی کی ضروریات میں اضافے کے ساتھ مل کر، الکلائن زنک، زنک مرکب دھاتوں اور اعلی کارکردگی والے ٹرائولینٹ پاسیوٹنگ کنورژن کوٹنگز کے استعمال میں اضافے کا باعث بنی ہیں۔ 1980 کی دہائی کے دوران پہلے الکلائن Zn/Fe (99.5%/0.5 ٪) ذخائر اور Zn/Ni (94 ٪/6 ٪) ذخائر استعمال کیے گئے۔ حال ہی میں، بڑے یورپی کار سازوں کی کٹاؤ کی خصوصیات کو تقویت دینے اور اینڈ آف لائف وہیکلز ڈائریکٹیو (ہیکساویلنٹ کرومیم کنورژن کوٹنگ کے استعمال پر پابندی) کے لیے 12 اور 15 فیصد Ni (Zn/Ni 86/14) کے درمیان الکلائن Zn/Ni کے زیادہ استعمال کی ضرورت تھی۔ صرف Zn/Ni (86 ٪/14 ٪) ایک مرکب ہے جبکہ لوہے، کوبالٹ اور نکل کا کم مواد مشترکہ ذخائر کا باعث بنتا ہے۔ تیزابیت اور الکلائن الیکٹرولائٹس میں Zn/Ni (12-15%) کو Zn-Ni بائنری مرحلے کے خاکہ کے گاما کرسٹل لائن مرحلے کے طور پر چڑھایا جاتا ہے۔ عمل الیکٹرو ڈیپوزٹڈ زنک پرت کے ذریعہ فراہم کردہ کٹاؤ کا تحفظ بنیادی طور پر زنک بمقابلہ لوہے (زیادہ تر معاملات میں سبسٹریٹ) کے انوڈک ممکنہ تحلیل کی وجہ سے ہوتا ہے۔ زنک لوہے (اسٹیل) کی حفاظت کے لیے قربانی کے انوڈ کے طور پر کام کرتا ہے۔ جبکہ اسٹیل ESCE =-400 mV کے قریب ہے (صلاحیت معیاری سیچوریٹڈ کیلومیل الیکٹروڈ (SCE) سے مراد ہے، مرکب مرکب کی ساخت پر منحصر ہے، الیکٹروپلٹڈ زنک ESCE =-980 mV کے ساتھ بہت زیادہ انوڈک ہے۔ اسٹیل کو کیتھوڈک تحفظ کے ذریعے کٹاؤ سے محفوظ کیا جاتا ہے۔ کرومیم اور زنک ہائیڈروکسائڈز کی ایک اضافی روک تھام پرت بنا کر کٹاؤ کے تحفظ کو نمایاں طور پر بڑھانے کے لیے تبادلوں کی کوٹنگز (ہیکساویلنٹ کرومیم (سی آر وی آئی) یا ٹرائیولینٹ کرومیم (سی آر آئی آئی) کا اطلاق کیا جاتا ہے جو او ای ایم کی ضروریات پر منحصر ہے۔ یہ آکسائڈ فلمیں موٹائی میں سب سے پتلی نیلی/صاف پاسیوایٹس کے لیے 10 این ایم سے لے کر موٹی ترین سیاہ کرومیٹس کے لیے 4 مائیکرو میٹر تک ہوتی ہیں۔ مزید برآں، الیکٹروپلٹیڈ زنک اشیاء کو ایک ٹاپ کوٹ مل سکتا ہے تاکہ کٹاؤ سے تحفظ اور رگڑ کی کارکردگی کو مزید بڑھایا جا سکے۔ جدید الیکٹرولائٹس الکلائن اور تیزابیت دونوں ہیں: الکلائن الیکٹرولائٹس سائانیڈ الیکٹرولائٹس سوڈیم سلفیٹ اور سوڈیم ہائڈروکسائڈ (NaOH) پر مشتمل ہوتے ہیں۔ یہ سب ملکیتی روشن کرنے والے ایجنٹوں کا استعمال کرتے ہیں۔ زنک سائانیڈ کمپلیکس Na2Zn (CN) 4 اور زنکیٹ Na2Zn (OH) 4 کے طور پر گھلنشیل ہے۔ اس طرح کے الیکٹرولائٹس کے کوالٹی کنٹرول کے لیے Zn، NaOH اور NaCN کے باقاعدہ تجزیے کی ضرورت ہوتی ہے۔ NaCN: Zn کا تناسب غسل کے درجہ حرارت اور مطلوبہ ڈپازٹ چمک کی سطح کے لحاظ سے 2 اور 3 کے درمیان مختلف ہو سکتا ہے۔ درج ذیل چارٹ کمرے کے درجہ حرارت پر پلیٹ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے عام سائانیڈ الیکٹرولائٹ آپشنز کی وضاحت کرتا ہے: الکلائن نان-سائانیڈ الیکٹرولائٹس زنک اور سوڈیم ہائیڈروکسائڈ پر مشتمل ہوتے ہیں۔ ان میں سے زیادہ تر ملکیتی اضافی ایجنٹوں کے ذریعے روشن کیے جاتے ہیں جو سائینائیڈ غسل میں استعمال ہوتے ہیں۔ کواٹرنیری امین ایڈیٹیوز کا اضافہ اعلی اور کم موجودہ کثافت والے علاقوں کے درمیان دھات کی بہتر تقسیم میں معاون ہے۔ مطلوبہ کارکردگی پر منحصر ہے، الیکٹرو پلیٹر بہتر پھینکنے کی طاقت (کم کرنٹ کثافت والے علاقوں میں) کے لیے پیداواری صلاحیت میں اضافے یا کم زنک مواد کے لیے سب سے زیادہ زنک مواد کا انتخاب کر سکتا ہے۔ مثالی دھات کی تقسیم کے لیے، Zn دھات 6-14 g/L (0.8-1.9 oz/gal) اور NaOH کے درمیان 120 g/L (16 oz/gal) پر تیار ہوتی ہے۔ لیکن سب سے زیادہ پیداواریت کے لیے Zn دھات 14-25 g/L (1.9-3.4 oz/gal) کے درمیان ہوتی ہے اور NaOH 120 g/L (16 oz/gal) پر رہتا ہے۔ الکلین غیر سائانیڈ زنک عمل میں کم ارتکاز زنک دھات کا ارتکاز 6-14 g/L (0.8-1.9 oz/gal) یا زیادہ زنک دھات کا ارتکاز 14-25 g/L (1.9-3.4 oz/gal) ہوتا ہے جو کسی بھی تیزابیت والے غسل جیسے کلورائڈ پر مبنی (کم امونیم کلورائڈ، پوٹاشیم کلورائڈ/امونیم کلورائڈ)-یا (غیر امونیم کلورائڈ، پوٹاشیم کلورائڈ/بورک ایسڈ) یا سلفیٹ باتھ کے مقابلے میں اعلی موجودہ کثافت سے کم موجودہ کثافت یا پھینکنے کی طاقت تک پلیٹ کی اعلی تقسیم فراہم کرتا ہے۔ ایسڈک الیکٹرولائٹس تیز رفتار الیکٹرولائٹس پودوں میں تیز رفتار سے چڑھانا کے لیے وقف ہیں جہاں چڑھانے کا سب سے کم وقت اہم ہوتا ہے (یعنی۔ اسٹیل کنڈلی یا پائپ جو 200 میٹر/منٹ تک چلتی ہے۔ غسل خانوں میں زیادہ سے زیادہ گھلنشیل سطح تک زنک سلفیٹ اور کلورائڈ ہوتے ہیں۔ بورک ایسڈ کو پی ایچ بفر کے طور پر اور ہائی کرنٹ ڈینسٹیز پر جلنے کے اثر کو کم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ان حماموں میں اناج کے ریفائنرز بہت کم ہوتے ہیں۔ اگر ایک استعمال کیا جاتا ہے، تو یہ سوڈیم ساکرائن ہو سکتا ہے۔ روایتی الیکٹرولائٹس ابتدائی طور پر امونیم کلورائد پر مبنی، آج کے اختیارات میں امونیم، پوٹاشیم یا مخلوط امونیم/پوٹاشیم الیکٹرولائٹس شامل ہیں۔ زنک کا منتخب کردہ مواد مطلوبہ پیداواری صلاحیت اور حصے کی ترتیب پر منحصر ہے۔ زیادہ زنک غسل کی کارکردگی (چڑھائی کی رفتار) کو بہتر بناتا ہے، جبکہ نچلی سطح غسل کی کم موجودہ کثافت میں پھینکنے کی صلاحیت کو بہتر بناتی ہے۔ عام طور پر، Zn دھات کی سطح 20 اور 50 g/L (2.7-6.7 oz/gal) کے درمیان مختلف ہوتی ہے۔ پی ایچ 4.8 اور 5.8 یونٹس کے درمیان مختلف ہوتا ہے۔ مندرجہ ذیل چارٹ ایک عام تمام پوٹاشیم کلورائد غسل کی ساخت کی وضاحت کرتا ہے: عام اناج ریفائنرز میں کم گھلنشیل کیٹون اور ایلڈیہائڈز شامل ہیں۔ ان روشن کرنے والے ایجنٹوں کو الکحل یا ہائیڈروٹروپ میں تحلیل کیا جانا چاہیے۔ نتیجے میں آنے والے مالیکیولز کو زنک کے ساتھ مشترکہ طور پر جمع کیا جاتا ہے تاکہ قدرے برابر، بہت روشن ذخیرہ پیدا کیا جا سکے۔ تاہم، روشن ذخائر کو کرومیٹ/غیر فعال قبولیت کو کم کرنے کے لیے بھی دکھایا گیا ہے۔ نتیجہ یہ ہے کہ نقصان سے تحفظ میں کمی واقع ہوتی ہے۔ مرکب دھات کے عمل کٹاؤ کا تحفظ بنیادی طور پر زنک بمقابلہ لوہے کے انوڈک ممکنہ تحلیل کی وجہ سے ہوتا ہے۔ زنک لوہے (اسٹیل) کی حفاظت کے لیے قربانی کے انوڈ کے طور پر کام کرتا ہے۔ جب کہ اسٹیل-400 ایم وی کے قریب ہے، جو مرکب مرکب کی ساخت پر منحصر ہے، الیکٹروپلٹڈ زنک-980 ایم وی کے ساتھ بہت زیادہ انوڈک ہے۔ اسٹیل کو کیتھوڈک تحفظ کے ذریعے کٹاؤ سے محفوظ کیا جاتا ہے۔ 1 فیصد سے کم کی سطح پر کوبالٹ یا نکل کے ساتھ زنک کو مرکب کرنے سے صلاحیت پر کم سے کم اثر پڑتا ہے۔ لیکن دونوں مرکب دھاتوں سے زنک کی پرت کی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے تاکہ تبدیل شدہ کوٹنگ کے ذریعے کرومیٹ فلم تیار کی جا سکے۔ اس سے کٹاؤ سے تحفظ میں مزید اضافہ ہوتا ہے۔ دوسری طرف، Zn/Ni 12 ٪ اور 15 ٪ Ni (Zn/Ni 86/14) کے درمیان-680 mV کے قریب صلاحیت رکھتا ہے، جو کیڈیمیم-640 mV کے قریب ہے۔ کٹاؤ کے دوران، زنک کے حملے کو ترجیح دی جاتی ہے اور ڈیزنسیفیکیشن اسٹیل کی طرف صلاحیت میں مسلسل اضافے کا باعث بنتی ہے۔ کٹاؤ کے اس طریقہ کار کی بدولت، یہ مرکب دیگر مرکب دھاتوں کے مقابلے میں بہت زیادہ تحفظ فراہم کرتا ہے۔ لاگت کی وجوہات کی بناء پر، موجودہ بازار الکلائن Zn/Fe (99.5%/0.5%) اور الکلائن Zn/Ni (86%/14%) کے درمیان تقسیم ہے۔ سابقہ الکلائن اور تیزابیت Zn/Co (99.5%/0.5%) کا استعمال وضاحتیں سے غائب ہو رہا ہے کیونکہ Fe کم ماحولیاتی تشویش کے ساتھ اسی طرح کے نتائج دیتا ہے۔ سابقہ Zn/Ni (94 ٪/6 ٪) جو خالص زنک اور Zn/Ni (86 ٪/14 ٪) کے کرسٹلگرافک گاما مرحلے کے درمیان مرکب تھا، کو یورپی وضاحتیں سے واپس لے لیا گیا۔ الکلائن Zn/Ni (86 ٪/14 ٪) کے ایک مخصوص فائدہ میں چڑھائی کے ذریعے ہائیڈروجن کے ٹوٹنے کی کمی شامل ہے۔ یہ ثابت ہوا کہ اسٹیل پر پہلا نیوکلیئشن خالص نکل سے شروع ہوتا ہے، اور یہ کہ یہ پرت Zn-Ni سے پہلے 2 nm موٹی ہوتی ہے۔ یہ ابتدائی پرت ہائیڈروجن کو اسٹیل کے سبسٹریٹ میں گہرائی میں گھسنے سے روکتی ہے، اس طرح ہائیڈروجن کے ٹوٹنے سے وابستہ سنگین مسائل سے بچتی ہے۔ اس عمل کی قدر اور ابتدائی طریقہ کار اعلی طاقت والے اسٹیل، ٹول اسٹیل اور ہائیڈروجن کے ٹوٹنے کے لیے حساس دیگر سبسٹریٹس کے لیے کافی مفید ہے۔ ایک نیا تیزابیت Zn/Ni (86 ٪/14 ٪) تیار کیا گیا ہے جو ایک روشن ذخیرہ پیدا کرتا ہے لیکن الکلائن سسٹم کے مقابلے میں دھات کی کم تقسیم پیش کرتا ہے، اور مذکورہ بالا نکل انڈر لیئر کے بغیر، ہائیڈروجن ایمبریٹلمنٹ کے لحاظ سے یکساں کارکردگی پیش نہیں کرتا ہے۔ مزید برآں، تمام زنک مرکب نئی سی آر وی آئی فری کنورژن کوٹنگ فلمیں وصول کرتے ہیں جن کے بعد اکثر ایک ٹاپ کوٹ ہوتا ہے تاکہ کٹاؤ سے تحفظ کو بڑھایا جا سکے، مزاحمت کو پہنا جا سکے اور رگڑ کے گتانک کو کنٹرول کیا جا سکے۔ غسل کی ترکیبیں الکلائن زنک-آئرن کو فی میں 0,5 فیصد پر چڑھانے کے لیے الیکٹرولائٹ کی ساخت: ایسڈک زنک-کوبالٹ کو 0,5 فیصد پر چڑھانے کے لیے الیکٹرولائٹ کی ساخت کو: این آئی میں الکلائن زنک-نکل 4-8% چڑھانے کے لیے الیکٹرولائٹ کی تشکیل: این آئی میں 12-15% پر الکلائن زنک-نکل چڑھانے کے لیے الیکٹرولائٹ کی تشکیل: این آئی میں 12-15% پر ایسڈک زنک-نکل چڑھانے کے لیے الیکٹرولائٹ کی تشکیل: حوالہ جات فوٹ نوٹ ذرائع جے۔ ڈوپرٹ (کوونٹیا)، مائیک کیلی (کوونٹیا)، "ڈیڈیکیٹڈ پروسیسز فار الیکٹروپلٹنگ آن فاسٹنرز"، فاسٹنرز ٹیکنالوجی انٹرنیشنل، اگست 2010، پی۔ 56-60 ایل تھیری، ایف۔ راؤلن: "زنک اور زنک مرکب پر ٹرائولینٹ پاسیوٹس میں پیشرفت"، گالوانو ٹیکنیک 98 (4) (2007) 862-869 ماڈرن الیکٹروپلٹنگ، 5 واں ایڈیشن ایچ گیڈولڈ، "زنک پلیٹنگ"، فائنشنگ پبلکیشنز، 1988 ایل حاجی، ایم پی۔ گیگنڈیٹ، ایم ڈی پیٹریس ویری، جے سی کیٹونی، جے جے ڈوپرٹ، ایل تھیری، این پومیئر، ایف راولن، بی اسٹارک، پی ریمی: "کم کاربن اسٹیل پر برقی طور پر جمع ہونے والی پتلی Zn-Ni مرکب پرتوں کی خصوصیت"، اپلائیڈ سرفیس سائنسز، 254، (2007) 480-489 این پومیئر، ایل تھیری، ایم پی۔ گیگنڈیٹ، ایم۔ ٹیچیز: "آرگنامینرل کوٹنگ کے انحطاط کا الیکٹرو کیمیکل مطالعہ: پولرائزیشن مزاحمت اور الیکٹرو کیمیکل امپیڈینس سپیکٹروسکوپی پیمائش"، این۔ چم۔ سائنس. میٹ، 1998، 23، 397-400 K. ووجکیکووسکی، "نیو ڈویلپمنٹ ان کوروژن ٹیسٹنگ: تھیوری، میتھڈز اینڈ اسٹینڈرڈز"، سرفین پروسیڈنگز 2010، گرینڈ ریپڈز، ایم آئی، سیشن 7 اے جمینیز، "میمبرین ٹیکنالوجی فار الیکٹروپلٹنگ پروسیسز"، سرفین پروسیڈنگز 2010، گرینڈ ریپڈز، ایم آئی، سیشن 4 بیرونی روابط ہل سیل کوروژن پریوینشن میٹل پلیٹنگ زنک