การชุบทอง (Gold Plating)

(1/2) > >>

top45:
การชุบทอง (Gold Plating)



ท องมักใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า เช่น ชุบเป็นจุดสัมผัสไฟฟ้า หรือใช้ชุบขาของแผ่นวงจร ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิก ก็ใช้ทองสำหรับทำทรานซิสเตอร์ และไอซีต่างๆ ในอุตสาหกรรมการบินหรืออวกาศก็ใช้ทองทำเป็นตัวถังด้านนอก ส่วนในอุตสาหกรรมเครื่องประดับนั้นก็ใช้ทองเป็นตัวเครื่องประดับเองหรือใช้ท องชุบภายนอกบนตัวเครื่องประดับเหล่านั้น เหตุผลที่ใช้ทองในอุตสาหกรรมต่างๆเหล่านั้น เป็นเพราะทองมีคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางเคมีที่ดีมาก จึงทำให้ทองมีราคาสูง
ทองทนต่อการกัดกร่อนได้เป็นอย่างดี มีความต้านทานต่อออกซิเจน นำไฟฟ้าดี บัดกรีได้ง่าย เชื่อมได้ ทั้งยังสะท้อนแสงในช่วงรังสีอินฟาเรดได้ เมื่อทำการชุบทองบริสุทธิ์และโลหะผสมทอง โดยใช้ไฟฟ้าจะได้สีอยู่ในช่วงเรื่องอ่อนจนถึงส้มแดง ทำให้สามารถชุบเป็นเครื่องประดับได้อย่างกว้างขวาง
- Gold (Au) >> High Tarnish & Corrosion Resistance, High conductivity
- ไม่รวมตัวกับ O, S >> ซัลเฟอร์ทำให้เกิดความหมอง
การชุบทองGold Plating แบ่งได้ 2 ประเภท ได้แก่

1) การชุบทองบริสุทธิ์ Pure Gold Plating แบ่งตามสภาพน้ำยา ดังนี้

1.1 Alkaline Cyanide Gold Plating : ชุบเพื่อความสวยงาม

    - Gold Strike Plating : ชุบรองพื้น ชุบได้บาง
    - 24K Gold Plating : ชุบครั้งสุดท้าย สีทองบริสุทธิ์

1.2 Neutral Gold Plating
1.3 Acid Gold Plating : ชุบเพื่อความหนา ทนทาน

2) การชุบทองผสมGold Alloy Plating >> Au + Ag + Cu + Pd + อื่นๆ
ผิวชุบ gold alloy จะมีความแข็งและทนทานกว่าทองบริสุทธิ์ แต่จะมีสีอ่อนกว่าทองบริสุทธิ์

    - Cathode : Specimen Anode : Stainless/Gold

การชุบทองบริสุทธิ์ (Pure Gold Plating)

    1.1 Alkaline Cyanide Gold Plating มี 2 ประเภทได้แก่
    1) ทองสไตรค์(Gold Strike) : ชุบรองพื้น ชุบได้บาง
    2) ทอง 24 เค(24K gold alloy) : ชุบครั้งสุดท้าย สีเหมือนทองบริสุทธิ์

Alkaline Cyanide Gold Plating ค่า pH 8.5-13

    ข้อดี
    1. ติดแน่น ติดทั่ว
    2. ประสิทธิภาพของขั้วลบเกือบ 100%

    ข้อเสีย
    1. ความเงาลด ถ้าชุบหนาจะเกิดตามด
    2. น้ำยาชุบสกปรกง่าย เพราะไซยาไนด์จะละลายทองแดง และนิเกิล

Neutral Gold Plating ค่า pH 6 – 9

    ข้อดี
    1. ผิวเคลือบที่ได้สีเหมือนทองบริสุทธิ์
    2. ประสิทธิภาพของขั้วลบเกือบ 100%

    ข้อเสีย
    1. ความเงาลด ถ้าชุบหนาจะเกิดตามด
    2. น้ำยาชุบสกปรกง่าย เพราะไซยาไนด์จะ

องค์ประกอบในน้ำยาชุบทอง

- Gold Potassium Cyanide;KAu(CN)2 เกลือทอง ให้โลหะทอง
- Potassium Cyanide (KCN) ช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้า ช่วยทำให้สัดส่วน CN ต่อปริมาณทองคงที่ เหมาะสม
- Potassium Carbonate(K2CO3) ช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้า
- Dipotassium hydrogen phosphate(K2HPO4) เป็น Buffer ที่ดี โดยช่วยควบคุมค่าความเป็นกรด-ด่างให้คงที่ ไม่เปลี่ยนแปลง
- Potassium Hydroxide (KOH) ทำให้น้ำยาเงาละลายในน้ำยาชุบทองด่างแบบเงา(bright cyanide gold)
- Brightener จะเติมในน้ำยาชุบทองด่างแบบเงา
- อุณหภูมิ 50 - 70 oC
- ตัวล่อ (Anode) Gold/Stainless Steel/Platinize titanium
การเตรียมน้ำยาชุบทอง จากทองคำ

- ทองคำละลายได้ดีในกรดกัดทอง(Aqua regia)
- Aqua regia = 1 part of Nitric Acid(HNO3) + 3 parts of Hydrocloric Acid (HCl)

ปฏิกิริยาเคมีในน้ำยาชุบทอง

- KCN + AuCN --> KAu(CN)2 (เกลือทอง)
- เมื่อนำเกลือทองมาละลายน้ำจะเกิดปฏิกิริยา

    KAu(CN)2 --> K+ + Au(CN)-2
    Cathodic Reaction : Au(CN)-2 + e- --> Au + 2CN-
    Anodic Reaction : Au + 2CN- --> Au(CN)2 + e-

- ปฏิกิริยาของแก๊สที่ electrode ขณะที่สารละลายซึ่งมีน้ำ แตกตัว จะเป็นดังสมการ

    H2O --> OH- + H+
    - Cathode : 2H- + 2e- --> H2 (gas)
    - Anode : 2OH- --> 2H+ + O2 (gas) + 2e-

Gold Alloy Plating

1. Acid Gold Alloy Plating (การชุบทองแบบกรด)

    - เติม alloy ผสมลงในทอง เพื่อเพิ่มความแข็งของผิวเคลือบ
    - ใช้ในการชุบทองที่ต้องการความทนทาน เช่น ชุบตัวเรือนนาฬิกา สายนาฬิกา กรอบแว่นตา ไฟแช็ค เป็นต้น
    - สีผิวเคลือบที่ได้ค่อนข้างอ่อน เนื่องจากเป็น gold alloy
    - ตัวล่อ(Anode) >> platinize titanium (Pt + Ti)

2. Pink Gold Plating (การชุบนาก)

    - Gold Alloy >> Au + Cu + Ni/Ag โดยมีทองแดงในปริมาณค่อนข้างสูง เพื่อทำให้ทองมีสีชมพู
    - Electrolyte >> KAu(CN)2 + CuCN + Ni(CN)2.4H2O + KCN + K2HPO4
    - Anode >> Stainless Steel
    - ขั้นตอนการชุบนาก : ชุบทองแดง --> ชุบนิเกิล --> ชุบนาก

ปัญหาและการแก้ไขจากการชุบทอง

1. อาการ : ชุบแล้วสีซีดเกินไป
สาเหตุ : มีปริมาณ KCN หรือ NaCN ในน้ำยาชุบมากเกินไป
การแก้ไข : วิเคราะห์น้ำยาชุบ แล้วปรับค่า CN และปริมาณทองให้อยู่ในสัดส่วนที่เหมาะสม หากขาดทองให้เติม เกลือทอง [Gold potassium cyanide; KAu(CN2)]

2. อาการ : ชุบแล้วสีเข้มเกินไป
สาเหตุ : 1) High Temperature 2) High Current Density
การแก้ไข : 1) ลดอุณหภูมิลง โดยปล่อยให้น้ำยาชุบเย็น 2) ลดกระแสไฟฟ้าลง

3. อาการ : การเคลือบของทองช้ามาก และได้สีทองแกมแดง
สาเหตุ : 1) Low Temperature 2) ปริมาณทองน้อยเกินไป
การแก้ไข : 1) เพิ่มอุณหภูมิ 2) เติมปริมาณเกลือทอง

ที่มา :

http://mylesson.swu.ac.th/gj437/gold_plating.html"Thank You" from 1 Member

futuregold:
เดี๋ยวจะรับชุบทองเป็นอาชีพเสริมแล้ว  ;D

goldcup:
ผมใช้วิธีเกาเส็กครับ

futuregold:
อ้างจาก: -GOLDCUP- ที่ 21 มิถุนายน 2006, 19:29:49

ผมใช้วิธีเกาเส็กครับ


เกาเส็ก แต่ไม่ใช่เก๋าเจ้งนะ ย้อเย้งๆๆๆ

ณฤชล:
โอ วันนี้ข้อมูลดี ทั้งน้านขอบคุณครับ ;D

นำร่อง

[0] ดัชนีข้อความ

[#] หน้าถัดไป