يعتبر الطلاء بالكهرباء من أهم العمليات المستخدمة في التصنيع الحديث. مع تطور إنترنت الأشياء (IoT) ، يتم توصيل المزيد والمزيد من الأجهزة لتوفير الوصول الفوري إلى المعلومات والبيانات. ومع ذلك ، فإن فعالية وموثوقية أي معدات كهربائية تعتمد إلى حد كبير على جودة الاتصال ، وخاصة الطلاء المستخدم فيموصل أو جهات اتصال. يعد الطلاء الكهربائي المناسب هو المفتاح لضمان التشغيل الموثوق للمعدات ، ويمكن أن يؤثر الطلاء الكهربائي غير السليم سلبًا على أداء المعدات الكهربائية وعمليتها ومتانتها.
في الطلاء الكهربائيالمكونات الكهربائيةمثل الموصلات وجهات الاتصال ، يعد الذهب والفضة عمليتين شائعتين للطلاء الكهربائي ، وكلاهما ينتج وصلات موثوقة وموصلية للغاية. ومع ذلك ، فإن لكل من طلاء الفضة والذهب مزاياها وعيوبها. يتمتع كل من الذهب والفضة بموصلية كهربائية عالية ومقاومة للتآكل ؛ لكن الفضة تشكل كبريتيد (يبهت) ، ويمكن أن يكون الذهب خيارًا مكلفًا. في هذه المقالة ، نناقش الاختلافات بين موصلات الذهب والفضة ، ومتى يكون هناك طلاء متفوق على الآخر.
فوائد الموصلات المطلية بالذهب:
الذهب معدن مكلف (غير تفاعلي) يعمل على تحسين أداء الموصلات في مجموعة متنوعة من التطبيقات الكهربائية. تشمل فوائد استخدام طلاء الذهب ما يلي:
1 ، مقاومة ممتازة للتآكل
الذهب مقاوم للغاية للأكسدة أو التآكل مقارنة بالمعادن الأخرى. في الحالات التي قد تتعرض فيها ملامسات الموصل للمواد أو الظروف المسببة للتآكل ، يمكن أن يعمل طلاء الذهب كحاجز فعال للأكسدة والتآكل. لذلك ، تعد الموصلات المطلية بالذهب اختيارًا ممتازًا للموصلات أو جهات الاتصال التي قد تتعرض لتطبيقات أكثر تآكلًا.
تشمل تطبيقات الموصلات المطلية بالذهب الرطوبة العالية أو التدوير الحراري المتكرر والتعرض للأملاح أو الأحماض المسببة للتآكل. في التطبيقات الأكثر تطلبًا ، قد تكون هناك حاجة إلى رواسب الذهب الأثقل أو حتى رواسب الذهب ثنائية الطور لضمان وجود ما يكفي من الذهب لإزالة أي مسام في الرواسب وبالتالي تشكل حاجزًا فعالًا للتآكل.
2 ، الموصلية الكهربائية العالية
الذهب هو ثالث أكثر المعادن موصلة للكهرباء في العالم بعد النحاس والفضة. ومع ذلك ، لا ينتج الذهب أي أكاسيد أو مركبات أخرى وبالتالي يحتفظ بموصلية عالية حتى في درجات الحرارة العالية أو عند تعرضه لبيئات أكالة. تضمن الموصلية العالية المنتظمة للذهب تدفق تيار مستقر حتى عند الفولتية المنخفضة للغاية ، مما يجعل الذهب خيارًا ممتازًا للتطبيقات الإلكترونية الملي أمبير لنقل الميلي فولت.
3 ، المتانة المحسنة
يمكن خلط الطلاء الكهربائي بكميات صغيرة من النيكل أو الكوبالت لزيادة صلابة الذهب الخالص (< 90="" knoop)="" to="" as="" much="" as="" 200="" knoop.="" this="" hardened="" gold="" is="" often="" called="" hard="" gold.="" when="" plated="" in="" sufficient="" thickness="" (="">50uin) على ركائز النيكل كهربائيا أو عديمة الكهرباء ، يوفر الذهب الصلب طلاءًا دائمًا لدورات التوصيل المتكررة. بسبب مادة التشحيم الطبيعية ، فإن الذهب الصلب لا يتآكل أو يتآكل بسهولة.
4. ليونة
لأن الذهب معدن مرن ، فهو جيد للمفاصل والينابيع المرنة. تجعل مرونة الذهب الطلاء أكثر عرضة لتحمل دورات التلامس المتعددة. ومع ذلك ، تتطلب الموصلات أو الينابيع الكهربائية المطلية بالذهب مادة أساسية مناسبة لضمان تلبية النهاية لمتطلبات التصميم. عند طلاء جهات الاتصال المرنة أو النوابض ، يوصى غالبًا باستخدام النيكل الهندسي (على سبيل المثال ، كبريتات النيكل) كلوحة قاعدة مطلية بالذهب.
5 ، طبقة قابلة للحام
يعد طلاء الذهب معالجة سطحية ممتازة لتشكيل مفاصل لحام موثوقة يتم ترطيبها بشكل موحد طوال الوقت دون تنشيط الحمض باستخدام تدفق الصنوبري الخفيف فقط. يمكن طلاؤها بالذهب على أي ركيزة تقريبًا ، بما في ذلك أطراف أو موصلات من الفولاذ المقاوم للصدأ ، للربط اللاحق باللحام. عادةً ، يلزم فقط 0. 00001 بوصة من رواسب الذهب الرقيقة والناعمة على كل جانب لتكوين جهة اتصال ذهبية موثوقة قابلة للحام ، ولكن يمكن أيضًا لحام رواسب الذهب الأثقل.
عند اللحام بطبقة ترسبت بالكهرباء من الذهب ، ينتشر الذهب في مفصل اللحام بواسطة آلية تسمى انتشار الحالة الصلبة. بسبب هذه الظاهرة ، يجب الحرص على ألا يتجاوز وزن الذهب في مفصل اللحام 3 في المائة ، لأن هذا يمكن أن يتسبب في تقصف مفصل اللحام نفسه. كقاعدة عامة ، فإن الرواسب التي تقل عن 0. سينتج عن 00005 بوصات على كل جانب أقل من 3 بالمائة من وزن الذهب في مفصل اللحام
6. غير مغناطيسي
أخيرًا ، الذهب ليس ممغنطًا. هذا مفيد في الحالات التي يمكن أن تنتج فيها المجالات الكهرومغناطيسية تداخلاً. على سبيل المثال ، قد يكون طلاء الذهب مناسبًا للموصلات المستخدمة في الأجهزة الطبية مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI).
فوائد الموصلات أو جهات الاتصال المطلية بالفضة:
على غرار الذهب ، تعد الفضة معدنًا ثمينًا يوفر سطحًا موصلًا للغاية بينما يشكل حاجزًا فعالًا للتآكل. الميزة الرئيسية التي تقدمها الفضة هي أنها تكلف حوالي مائة من الذهب ولها نطاق أوسع من الاستخدامات وطلاء أكثر سمكًا من الذهب. العيب الرئيسي للفضة هو أنها معدن شبه ثمين ويمكن أن تشكل مركبات كبريتية مثل كبريتيد الفضة أو تشوه ، والتي بمرور الوقت يمكن أن تؤثر على موصلية رواسب الفضة والكهرباء.
1 ، أعلى الموصلية الكهربائية والتوصيل الحراري
بسبب الموصلية الكهربائية العالية والتكلفة المنخفضة ، قد تكون الفضة معدنًا ثمينًا مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب نقل طاقة عالية. تشمل الأمثلة المبادلات الحالية أو الصمامات أو المدخلات أو قضبان التوصيل الطرفية أو الطلاء الكهربائي للموصلات الأخرى عالية الطاقة. نظرًا للتكلفة المنخفضة ، فإن طلاء موصلات النحاس أو الألومنيوم الكبيرة بالفضة ليس مكلفًا ويوفر طلاءًا معدنيًا ثمينًا موثوقًا للغاية يقاوم الأكسدة وينتج مقاومة تلامس منخفضة.
بالإضافة إلى الكهرباء ، تعد الفضة موصلًا حراريًا ممتازًا ، مما يسمح للوصلات بنقل كميات كبيرة من الكهرباء لتنظيم المناطق الساخنة بشكل طبيعي ومنع أكسدة مادة الركيزة.
2 ، الحماية من التآكل
مثل الذهب ، تعتبر الفضة معدنًا ثمينًا يشكل حاجزًا فعالًا أمام التآكل. نظرًا لتكلفتها المنخفضة ، يمكن عادةً طلاء الفضة بأكثر من 0 .001 بوصة على كل جانب ، مما يؤدي إلى إنشاء حاجز تآكل معدني ثمين غير مسامي للغاية. عادة ما يتم طلاء الفضة على حواجز نيكل إلكتروليتية أو عديمة الكهرباء لتحسين الحماية الشاملة من التآكل.
عند طلاء الفضة بموصلات من النحاس أو الألومنيوم ، فإنها تشكل حاجزًا فعالًا لمنع مادة الركيزة من تكوين مركبات أو أكاسيد. هذا يلغي الزيادة في مقاومة التلامس أو النقاط الساخنة في الموصل بمرور الوقت.
3 ، التشحيم ممتاز
الفضة مادة تشحيم معدنية طبيعية توفر تزييتًا ممتازًا حتى في درجات الحرارة القصوى. يعد الفضة اختيارًا ممتازًا للتطبيقات مثل الخيوط ذات درجة الحرارة العالية أو جهات الاتصال المنزلقة حيث يمكن أن يكون التآكل مشكلة في التصميم. تستخدم الفضة بشكل شائع في طلاء الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك الفائقة الأخرى لمنع الأجزاء المتحركة أو الملولبة من الالتصاق في المحركات التوربينية أو الشواحن التوربينية حيث يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة 1250 درجة فهرنهايت.
توفر الفضة تزييتًا انزلاقيًا ممتازًا على مفاتيح تبديل الضغط العالي أو جهات الاتصال بما في ذلك وسادات الصمامات أو موصلات السنبلة أو موصلات مقبس الجهد العالي. يمكن أن تعمل ركائز النيكل المشحمة مثل طلاء النيكل غير الكهربائي على تحسين التشحيم ومقاومة التآكل للطلاء الفضي على الموصلات أو الملامسات.
