Мыспен қаптау – әр түрлі металдардың (алюминий, болат, никель, жез) бетіне мыс қабатын жағу процесі. Мыспен қаптау металдарға әртүрлі дизайн жобаларында қолдануға болатын көрнекі тартымдылық береді. Сондай-ақ, мыс қабаты металл бұйымдарының электр өткізгіштігін жақсартуға қабілетті, бұл бетті одан әрі өңдеу мүмкіндігін айтарлықтай арттырады.
Химиялық реакциялардың негіздерімен аз да болса таныс кез келген адам үй жағдайында алюминий мыс қаптау технологиясын меңгере алады.
Мыстың ашылу тарихы
Мыс – адамды бағындырған және өркениеттің даму тарихында ең үлкен рөл атқарған алғашқы металл. Бұл оқиға біздің эрамызға дейінгі бірнеше мыңжылдықтарда орын алған және бұл бірегей металды пайдаланудың нақты күнін анықтау мүмкін емес.
Ежелгі дәуірде мыс кесектерін негізінен қару-жарақ пен тұрмыстық құралдар жасау үшін пайдаланған. Қызыл-жасыл металл кесектері бастапқыда кәдімгі тастар сияқты қолданылған. Болашақта эмпирикалық түрде адамдар бұл материалды балғамен өңдеу оған ерекше қасиеттер беретінін байқады. Суық соғу металы осылай дүниеге келді.
Кейінірек металдың балқып, салқындағаннан кейін басқа формалар мен қасиеттерге ие болатыны анықталды. Бұл кезең металдардың ыстық қалыптау дамуының бастапқы кезеңі болды.
Мыстың сипаттамасы мен құрамы
Мыс – өте жұмсақ және 1080℃ жоғары температурада балқитын қызғылт түсті ауыр металл. Мыс жабынының электр өткізгіштігі алюминийден 1,7 есе жоғары. Мыстың да жылу өткізгіштігі жоғары.
Металдың көптеген спецификалық қасиеттері оның құрамында әртүрлі қоспалардың болуына байланысты. Сонымен, мыс құрамындағы оттегі бойынша метал келесідей бөлінеді:
- оттегісіз мыс құрамында 0,001%-дан аз қоспалар бар;
- тазартылған мыс құрамында 0,001–0,01% оттегі бар;
- таза мыстың құрамында шамамен 0,03–0,05% оттегі бар;
- Жалпы мақсаттағы мыстың құрамында 0,05-0,08% оттегі бар.
Мыста қорғасын немесе висмут болуы материалдың пластикалық қасиеттерін төмендетеді. Аз еритін қоспалар (күкірт, қорғасын, висмут) металдың сынғыштығын арттырады.
Электролиз процесінде мыс қорытпаларының құрамына оттегіден басқа сутегі де түсуі мүмкін.
Физикалық қасиеттері
Мыстың негізгі сапасы төмен меншікті кедергі және соның нәтижесінде жоғары электрөткізгіштік. Мыс қорытпасындағы әртүрлі металдардың қоспаларының көбеюі материалдың электр өткізгіштігін айтарлықтай төмендетеді.
Таза мыстың жоғары жылу өткізгіштігі оның құрамына әр түрлі легирленген заттарды қосқанда айтарлықтай төмендейді.
Өнеркәсіпте органикалық қышқылдарды, аммиак пен аммоний тұздарын қоспағанда, әртүрлі ортада коррозияға төзімділігі жоғары мыс өнімдері де жиі қолданылады. Мыстың құрамындағы қоспалар мөлшерінің артуы қорытпалардың коррозияға төзімділігінің айтарлықтай төмендеуіне әкеледі.
Металдарды мыспен қаптауды практикалық қолдану
Алюминийді және басқа металдарды мыспен қаптау процедурасы тек тұрмыста ғана емес, сонымен қатар өнеркәсіптік масштабта да жеткілікті кең практикалық қолдану мүмкіндігіне ие. Көптеген металдарда мыс жабындысын негізгі тәуелсіз қабат ретінде де, келесі негізгі жабынды өнімнің негізгі металына тиімді жабыстыру үшін қосалқы қабат ретінде де қолдануға болады.
Көп жағдайда үй шеберханаларында алюминийді мыспен қаптау келесі мақсаттарда орындалады:
- әшекей бұйымдары;
- металл бөлшектерді коррозиядан және карбюризациядан қорғау;
- пішіні мен рельефі күрделі бұйымдардың зақымдануы мен бетінің ақауларын жою;
- әртүрлі материалдардан жасалған бұйымдардың көшірмелерін өндіру;
- қышқыл құрамын қолданбай алюминийді дәнекерлеуге арналған төсемдерді жасау;
- хромдау алдында бөлшектердің бетін алдын ала дайындау,күміс жалату, никель жалату.
Металл бетін мыспен қаптау түрлері
Үйде алюминийді мыс қаптау процедурасын өз бетіңізше жасау қиын емес. Арнайы жабдықты және белсенді химиялық заттарды пайдалану қажет емес. Жоғары сапалы жабын алюминий мыс қаптау технологиясын қатаң сақтау және жүріп жатқан процестерді білу арқылы қамтамасыз етіледі.
Металл беттерге арналған мыс қаптаудың екі негізгі түрі бар:
- Дайындаманың электролитке батыруымен, онда өнім химиялық реагент қосылған ваннаға жартылай немесе толық батырылады. Бұл әдісті қолдану бүкіл өнімге біркелкі мыс қабатын жағу қажет болған жағдайда негізделген.
- Бөлшекті химиялық ерітіндіге батырмай мыс қаптау. Бұл әдісті орындау қиынырақ. Өнімнің белгілі бір бөлігін мыс қаптау қажет болса, оны қолдану өте тиімді.
Осы екі жағдайда да алюминий химиялық мыс қаптау агентін белсендіру тұрақты кернеу көзін пайдалануды қажет ететін электрлік жолмен жүзеге асырылады.
Мыс жабдығы
Алюминий мыс жалатудың технологиялық операцияларын сапалы орындау үшін қарапайым жабдықты дайындау қажет. Сәйкес құралдар мен материалдарды тарату желісінен сатып алуға немесе дербес жасауға болады.
Жұмысты аяқтау үшін сізге келесі материалдар қажетжәне қондырғылар:
- Бірқалыпты ток реттеу құрылғысы және амперметрі бар 6-8 вольттық тұрақты ток көзі. Егер реттеу болмаса, реостат пен амперметрді тізбекке қосқан жөн. Олар процесті бақылау үшін қажет болады. Тұрақты қуат көзі болмаса, Krona типті батареяны пайдалануға болады.
- Электролиттік әсерге ұшырамайтын материалдан жасалған арнайы ванна (шыны, пластик). Контейнердің өлшемдері дайындаманың өлшемдеріне сәйкес таңдалады.
- Алюминийді мыспен қаптау кезінде электролитке электр тогын беруге қызмет ететін, сондай-ақ реакция кезінде металдың жоғалуын толтыратын мыс электродтары.
- Құрамы бастапқы дайындаманың материалына байланысты электролит.
Мыспен қаптау ерітіндісін дайындау
Тарату желісінде алюминий мыс қаптауға арналған дайын шешім табу қиын. Әдетте, өндірушілер тиісті құжаттарды ұсынғаннан кейін дайын затты сатуға рұқсат береді. Сондықтан көптеген адамдар үй жағдайында мыс сульфатынан алюминий мыс қаптау ерітіндісін жасайды.
Осы мақсаттар үшін сізге қажет:
- көк витриол;
- дистилденген су;
- тұз қышқылы.
Рецепт дұрыс орындалса ғана ерітінді дайындауға болады. Ол үшін мыс сульфаты (20 г) 1 литр суда еріту керек. Содан кейін 2-3 мл қышқылды жұқа ағынмен қосады. Композиция барлық кристалдар толығымен ерігенше мұқият араластырылады.
Алюминийді мыс сульфатымен қаптауға арналған дайын электролит иіссіз және ашық көк түсті болуы керек.
Мыспен қаптау технологиясы
Дайындаманы электролитке толық батыру әдісімен алюминий металын мыспен қаптау келесі технология бойынша жүзеге асырылады:
- Дайындаманың беті тегістеу қағазымен немесе щеткамен тазаланады, содан кейін ыстық сода ерітіндісінде майсыздандырылады және ағынды сумен жуылады.
- Екі электрод дайындалған контейнерде ілулі тұр, олар қуат көзінің оң терминалына қосылған.
- Электродтардың арасына қуат көзінің теріс терминалына жалғанған дайындама орналастырылған.
- Дайын электролит жұмыс істейтін ыдысқа құйылады. Ерітінді деңгейі электродтардың жоғарғы жағынан жоғары болуы керек.
- Реттеу құрылғысының көмегімен жұмыс токының мәні орнатылады. Параметрдің мәні өңделетін дайындаманың ауданы 1 см2 үшін 10-15 мА есептеуге негізделген.
- 20 минуттан кейін қуат өшіріліп, дайындама ваннадан алынады.
- Электролит қалдықтары сумен жуылады және бөлік кептіріледі.
Процестің орындалу уақыты шамамен алынған, оны жабынның түсі мен таралу біркелкілігі арқылы көзбен басқаруға болады. Қуат ұзағырақ жалғанған сайын, алюминий мыс қабаты қалыңырақ болады.
Мыспен қаптау құралдары
Мыс жалату жұмыстарыэлектролитке батырусыз металл дайындамалар ваннаға толығымен батыруға болмайтын үлкен өнімдерде жүзеге асырылады. Сондай-ақ, бұл әдіс өнімнің жеке бөліктерін өңдеу кезінде тиімдірек.
Электролитке батырмай мыс жалату бойынша технологиялық операцияларды орындау үшін келесі құрылғылар қажет:
- Химиялық щетка сымды мыс сымнан жасалған. Осы мақсатта сымның бір ұшында оқшаулауды алып тастау керек, содан кейін жеке өткізгіштерді аздап бөліңіз. Қылқаламды ұстауға ыңғайлы болу үшін оны ағаш таяқшаға немесе қарындашқа байлаған дұрыс.
- Жұмысқа арналған дайындаманы биік жағы жоқ кез келген ыдысқа салған дұрыс. Кәдімгі фарфор немесе шыны табақты пайдалану ыңғайлы. Сонымен қатар, сізге электролитке арналған контейнер қажет, оған щетка үнемі батырылады. Бұл мақсат үшін стақанды пайдалануға болады.
- Қуат көзі батыру технологиясында қолданылатын қуат көзінен параметрлері бойынша ерекшеленбейді.
Дипсіз мыс жабыны
Дайындаманы электролитке батырмай алюминий мыс жалату бойынша жұмыстарды орындау технологиясы келесідей:
- Алдын ала дайындалған щетка қуат көзінің оң терминалына қосылған.
- Құрылымы жағынан бөлікті батыру корпусында қолданылатын құрамға ұқсас электролит ерітіндісі щетка суланатын контейнерге құйылады.
- Бос,бұрын тазартылған және майсыздандырылған, бос контейнерге салынған. Қосқышты пайдаланып бөлік қуат көзінің минусына қосылады.
- Щетка электролитке батырылады және мыс қабаты қолданылатын жердің үстінен қозғалады. Қылқалам бөліктің бетіне тиіп кетпеуі өте маңызды.
- Мыс қабатын қолданғаннан кейін дайындама ағынды сумен жуылады және кептіріледі.
Жұмысты орындау барысында дайындама мен щетка арасында әрқашан электролит қабаты бар екеніне көз жеткізу керек. Ол үшін щетканы үнемі ерітіндісі бар контейнерге батыру керек.
Жұмыс кезіндегі қауіпсіздік
Химиялық заттармен және электр көзімен барлық жұмыстар қажетті сақтық шараларын сақтай отырып орындалуы керек.
Тұрғын ауданда алюминийді мыспен қаптауға қатаң тыйым салынады. Осы мақсаттар үшін коммуналдық бөлмені, гаражды немесе шеберхананы пайдалану жақсы. Электр жабдығы жерге қосылуы керек.
Адам денсаулығын сақтау үшін келесі ұсыныстарды орындау керек:
- тыныс алу органдарын қорғау керек;
- химиялық заттар көзге түспеуі үшін көзілдірікпен жұмыс істеу керек;
- барлық жұмыстарды арнайы киіммен орындау керек (резеңке қолғап, клеенка, арнайы аяқ киім).
Алюминий бұйымдарын мыс қабатымен қаптау процесі тіпті химиялық реакциялардың жүруімен аз таныс адам үшін де қиын емес. Сатып алу немесетиісті жабдықты жасау да ерекше проблемаларды тудырмайды. Бірақ тартымды көрінісін жоғалтқан көптеген өнімдер екінші өмірге ие болады.
