عملية تصنيع أسلاك الفولاذ المطلية بالنحاس المنتجة بالطلاء الكهربائي ومناقشة الجوانب الشائعة

2.1 تأثير المعالجة المسبقة للسلك على طبقة الطلاء: تُعدّ المعالجة المسبقة للسلك بالغة الأهمية في إنتاج أسلاك الفولاذ المطلية بالنحاس باستخدام الطلاء الكهربائي. فإذا لم تتم إزالة طبقة الزيت والأكسيد من سطح السلك تمامًا، فلن تُطلى طبقة النيكل المطلية مسبقًا بشكل جيد، وستكون عملية الالتصاق ضعيفة، مما سيؤدي في النهاية إلى تساقط طبقة طلاء النحاس الرئيسية. لذا، من المهم مراقبة تركيز محاليل التخليل والقلوية، وتيار التخليل والقلوية، والتأكد من سلامة المضخات، وفي حال وجود أي خلل، يجب إصلاحها فورًا. يوضح الجدول مشاكل الجودة الشائعة في المعالجة المسبقة لأسلاك الفولاذ وحلولها.

2.2 يؤثر استقرار محلول ما قبل الطلاء بالنيكل بشكل مباشر على جودة طبقة ما قبل الطلاء، ويلعب دورًا هامًا في الخطوة التالية من عملية طلاء النحاس. لذا، من المهم تحليل وتعديل نسبة مكونات محلول ما قبل الطلاء بالنيكل بانتظام، والتأكد من نظافته وخلوه من أي شوائب.

2.3 تأثير محلول الطلاء الرئيسي على طبقة الطلاء: يحتوي محلول الطلاء على كبريتات النحاس وحمض الكبريتيك كمكونين، وتحدد نسبة كل منهما جودة طبقة الطلاء بشكل مباشر. فإذا كان تركيز كبريتات النحاس مرتفعًا جدًا، ستترسب بلورات كبريتات النحاس؛ أما إذا كان تركيزها منخفضًا جدًا، فسيتعرض السلك للاحتراق بسهولة، مما يؤثر سلبًا على كفاءة الطلاء. يُحسّن حمض الكبريتيك التوصيل الكهربائي وكفاءة التيار لمحلول الطلاء الكهربائي، ويُقلل تركيز أيونات النحاس فيه (تأثير الأيون نفسه)، مما يُحسّن الاستقطاب الكاثودي وتشتت محلول الطلاء، وبالتالي يزيد من حد كثافة التيار. كما يمنع تحلل كبريتات النحاس الأحادي في محلول الطلاء إلى أكسيد النحاس الأحادي وترسبها، مما يزيد من استقرار محلول الطلاء، ولكنه يُقلل أيضًا من الاستقطاب الأنودي، وهو ما يُساعد على الذوبان الطبيعي للأنود. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن ارتفاع نسبة حمض الكبريتيك يُقلل من ذوبان كبريتات النحاس. فعندما تكون نسبة حمض الكبريتيك في محلول الطلاء غير كافية، تتحلل كبريتات النحاس بسهولة إلى أكسيد النحاس الأحادي وتُحتبس في طبقة الطلاء، فيصبح لون الطبقة داكنًا وغير متجانس. عند وجود فائض من حمض الكبريتيك في محلول الطلاء ونقص في محتوى ملح النحاس، يُفرغ الهيدروجين جزئيًا في المهبط، مما يؤدي إلى ظهور بقع على سطح طبقة الطلاء. كما يؤثر محتوى الفوسفور في صفيحة النحاس تأثيرًا كبيرًا على جودة الطلاء، لذا يجب ضبطه ضمن نطاق 0.04% إلى 0.07%. فإذا كان أقل من 0.02%، يصعب تكوين طبقة رقيقة لمنع إنتاج أيونات النحاس، مما يزيد من مسحوق النحاس في محلول الطلاء. أما إذا تجاوز محتوى الفوسفور 0.1%، فسيؤثر ذلك على ذوبان أنود النحاس، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى أيونات النحاس ثنائية التكافؤ في محلول الطلاء، وتكوّن كمية كبيرة من رواسب الأنود. بالإضافة إلى ذلك، يجب شطف الصفيحة النحاسية بانتظام لمنع رواسب الأنود من تلويث محلول الطلاء والتسبب في خشونة ونتوءات في طبقة الطلاء.