Nghiên cứu sự ảnh hưởng của chuyển động của dòng dung dịch mạ đến cấu trúc lớp bề mặt khi mạ trong môi trường Sc-CO2

Post date: Oct 24, 2012 4:54:45 PM

Trong quá trình thực nghiệm với công nghệ mạ dưới môi trường cao áp siêu tới hạn CO2, sự ảnh hưởng của dòng đun dịch mạ đã có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc lớp bề mặt của sản phẩm.

Kết quả thực nghiệm đã chứng minh được, nếu sử dụng các điện cực bố trí theo phương nằm ngang thì kết quả lớp mạ sẽ phẳng, nhẵn, đồng đều hơn; các dạng hư hỏng khác được loại trừ. Đây là một trong những sáng kiến đã được tác giả giới thiệu trong các công trình NCKH đã công bố. Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có nghiên cứu chứng minh cơ sở lý luận.

Hình dưới đây thể hiện các dạng hư hỏng đã gặp khi thực nghiệm với phương pháp bố trí các điện cực/sản phẩm theo phương thẳng đứng, trong bình phản ứng hình trụ. Các hư hỏng này chưa bao giờ được phát hiện khi mạ truyền thống, sử dụng đúng các sự phân bố điện cực như vừa nêu!

Hình 1: Một số dạng hư hỏng khi mạ trong môi trường siêu tới hạn CO2

Quá trình ảnh hưởng đã được phân tích, đánh giá bằng thực nghiệm qua quá trình kiểm tra sự hình thành các vortices xung quanh các điện cực.

Cơ sở lý luận để chứng minh các yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng này là phần nội dung cần được triển khai. Xây dựng mô hình, mô phỏng chuyển động của dòng dung dịch mạ dưới điều kiện tỷ trọng thấp có thể thực hiện bằng các phần mềm ứng dụng CFD, như Fluent, ANSYS,...

Nếu nghiên cứu chứng minh thành công, việc đưa ra các thông số tối ưu cho quá trình bố trí các điện cực, chọn tốc độ khuấy trộn,... sẽ rất có ý nghĩa cho các quá trình ứng dụng công nghệ siêu tới hạn CO2.