Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mạ niken hóa học trên kim loại nhôm

TÓM TẮT Quy trình mạ niken hóa học trực tiếp trên hợp kim nhôm ở nhiệt độ trung bình đã được chúng tôi thực hiện và công bố trước đây. Trong nghiên cứu này, với cùng quy trình mạ niken hóa học nhưng được thực hiện trên đối tượng nền khác là kim loại nhôm ở nhiệt độ 68ºC và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mạ. Nồng độ thích hợp của chất hoạt hóa làm tăng tốc độ mạ niken, cải thiện tính năng của lớp mạ như độ bám dính, độ bóng sáng hay độ bền màu. Khi chọn axit aminoaxetic làm chất tạo phức chính đã cải thiện rõ rệt khả năng chống ăn mòn của lớp mạ, nâng cao thế ăn mòn, giảm mật độ dòng ăn mòn. Khi nồng độ của chất hoạt hóa là 1,5g/L và nồng độ của axit aminoaxetic là 8g/L, lớp mạ niken trên nền kim loại nhôm thu được có những tính năng tốt nhất.

pdf11 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 371 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mạ niken hóa học trên kim loại nhôm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN SAIGON UNIVERSITY TẠP CHÍ KHOA HỌC SCIENTIFIC JOURNAL ĐẠI HỌC SÀI GÒN OF SAIGON UNIVERSITY Số 71 (05/2020) No. 71 (05/2020) Email: tcdhsg@sgu.edu.vn ; Website: 61 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH MẠ NIKEN HÓA HỌC TRÊN KIM LOẠI NHÔM Factors influencing the processing of electroless nickel plating on aluminum metal TS. Trần Tấn Nhật Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM TÓM TẮT Quy trình mạ niken hóa học trực tiếp trên hợp kim nhôm ở nhiệt độ trung bình đã được chúng tôi thực hiện và công bố trước đây. Trong nghiên cứu này, với cùng quy trình mạ niken hóa học nhưng được thực hiện trên đối tượng nền khác là kim loại nhôm ở nhiệt độ 68ºC và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình mạ. Nồng độ thích hợp của chất hoạt hóa làm tăng tốc độ mạ niken, cải thiện tính năng của lớp mạ như độ bám dính, độ bóng sáng hay độ bền màu. Khi chọn axit aminoaxetic làm chất tạo phức chính đã cải thiện rõ rệt khả năng chống ăn mòn của lớp mạ, nâng cao thế ăn mòn, giảm mật độ dòng ăn mòn. Khi nồng độ của chất hoạt hóa là 1,5g/L và nồng độ của axit aminoaxetic là 8g/L, lớp mạ niken trên nền kim loại nhôm thu được có những tính năng tốt nhất. Từ khóa: kim loại nhôm, mạ niken hóa học, chất hoạt hóa, chất tạo phức chính Abstract The processing of direct electroless nickel plating on aluminum alloys at medium temperature was reported in our previous work. In this study, the same nickel plating technique has been effectuated on aluminum metal at the low temperature of 68oC in a plating medium containing an activator of F- and the main complexing agent of amino acetic. The appropriate concentration of the activator increases the speed of nickel plating, improves the properties of plating such as adhesion, bright shine, and colorfastness. When amino acetic acid was used as the main complexing agent, the corrosion resistance of the coating was enhanced, the corrosion potential increased, and the corrosion current decreased. The suitable conditions selected for the good property of Ni-P coating are the activator concentration of 1,5g/L KF and the amino acetic concentration of 8g/L. Keywords: aluminum metal, electroless nickel plating, activator, main complexing agent 1. Giới thiệu Mạ hóa học kim loại niken có những đặc tính tốt như chịu mài mòn (bề mặt có khả năng bôi trơn giúp làm giảm mài mòn các chi tiết) và chống ăn mòn, không nhiễm từ khi có nhiều phot pho, có thể mạ ngay cả trên những chi tiết có cấu trúc phức tạp nhất (như phanh thắng, hệ thống bơm xăng, cần số hay van hơi trong xe hơi), được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hàng không, vũ trụ, hóa dầu (hệ thống phân phối dầu và khí ga), linh kiện điện tử [2]. Mạ hóa học niken trên nền hợp kim và Email: nhattt@hufi.edu.vn SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 71 (05/2020) 62 kim loại nhôm là một công nghệ cải tiến bề mặt lí tưởng, nó không những chống được sự ăn mòn, chịu mài mòn, có thể hàn, tăng khả năng dẫn điện mà còn thông qua mạ hợp kim niken khác nhau làm cho hợp kim nhôm và nhôm kim loại có những tính năng mới như tính bôi trơn, từ tính [2], [3], [4]. Tuy nhiên, nhôm là kim loại nền rất khó mạ. Do nhôm có ái lực rất mạnh với oxi, trên bề mặt nhôm dễ tạo thành lớp màng oxit, nên phải dùng phương pháp hóa học để loại bỏ lớp màng oxit này trước khi mạ. Lớp màng oxit và lớp mạ có độ bám dính rất kém [5]. Vì vậy, công nghệ xử lí bề mặt kim loại nền trước khi mạ được quan tâm và nghiên cứu trong những năm gần đây. Hiện tại, trong nước cũng như trên thế giới, việc xử lí bề mặt vật liệu trước khi mạ niken hóa học trên hợp kim nhôm và kim loại nhôm chủ yếu bằng các kĩ thuật sau: (1) nhúng kẽm trước khi mạ [6], [7], [8]; (2) mạ lót niken [2], [8], [9]; (3) mạ trực tiếp niken hóa học. Hiện nay, việc sử dụng phương pháp nhúng kẽm trước khi mạ tương đối nhiều. Phương pháp nhúng kẽm thường thực hiện hai lần, hạn chế của phương pháp này là thực hiện quá nhiều công đoạn, thao tác rườm rà; lớp mạ niken sẽ bị ăn mòn trong môi trường ẩm ướt, bởi vì so với lớp mạ niken thì kẽm là cực dương, kẽm sẽ bị ăn mòn, cuối cùng dẫn đến lớp mạ bị bong ra. Phương pháp mạ lót niken so với phương pháp nhúng kẽm, đơn giản hóa công đoạn, giảm thiểu ô nhiễm, có giá trị thực tiễn nhất định, tuy nhiên số công đoạn vẫn còn nhiều, đồng thời còn tồn tại các vấn đề như độ bám dính và khả năng kháng ăn mòn. Chính vì vậy, việc nghiên cứu công nghệ mạ niken hóa học trực tiếp có ý nghĩa rất lớn như có thể giảm đáng kể số công đoạn, làm tăng độ bám dính cũng như khả năng chống ăn mòn của lớp mạ. Phần lớn mạ niken hóa học thực hiện trong môi trường axit với nhiệt độ thường là 80ºC – 95ºC [6]. Việc lựa chọn nhiệt độ mạ niken hóa học ở 80ºC – 95ºC cho tốc độ rất cao, tuy nhiên chất nền bị ăn mòn nhiều, dung dịch mạ bay hơi nhanh làm phát sinh quá trình tự phân giải. Nhưng nếu quá trình mạ thực hiện ở nhiệt độ thấp (< 60ºC) thì tốc độ rất chậm, rất khó đạt tới 10µm/h [11]. Vậy nên các nghiên cứu tập trung tới quy trình mạ niken hóa học ở nhiệt độ trung bình từ 68ºC – 72ºC nhằm đem lại những công nghệ mạ có giá trị về mặt khoa học và thực tiễn cao. Trong nghiên cứu trước đây, mạ niken hóa học đã được thực hiện trên nền hợp kim nhôm [1], các yếu tố liên quan đến thành phần dung dịch và quy trình mạ như tác nhân hoạt hóa, chất tạo phức đã được khảo sát và đánh giá. Kết quả cho thấy, khi nồng độ chất hoạt hóa F- là 2g/L và nồng độ chất tạo phức aminoaxetic là 8g/L cho lớp mạ niken trên nền hợp kim nhôm với chất lượng tốt nhất. Trong nghiên cứu này, với cùng quy trình công nghệ mạ niken hóa học nhưng được khảo sát trên nền kim loại nhôm nguyên chất, các thông số về chất hoạt hóa, chất tạo phức, các nồng độ là tương tự như ở nghiên cứu trước nhằm đánh giá độ lặp của quy trình công nghệ khi thực hiện trên đối tượng mạ khác là kim loại nhôm. Đặc biệt, tính chất quan trọng của lớp mạ là mật độ dòng ăn mòn được đánh giá và phân tích qua phép đo thế ăn mòn và mật độ dòng ăn mòn, qua đó đánh giá được mức độ bền của lớp mạ trong môi trường ăn mòn. 2. Thực nghiệm 2.1. Xử lí vật liệu trước khi mạ và công nghệ mạ niken hóa học Mẫu kim loại nhôm nguyên chất với TRẦN TẤN NHẬT TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 63 kích thước 30 × 20 × 2mm được lựa chọn trong nghiên cứu này. 2.1.1. Quy trình công nghệ Dùng axeton rửa sạch vật liệu bằng sóng siêu âm (5 – 10 phút)  rửa nước cất  rửa kiềm (NaOH, 10g/L, 1 phút)  rửa nước cất  rửa axít (HNO3 50%, 1 phút)  rửa nước cất  mạ niken hóa học (1 giờ, 68ºC)  rửa nước nóng  hong khô  thử nghiệm. 2.1.2. Hóa chất và thành phần dung dịch mạ được miêu tả theo bảng sau đây Thành phần Hàm lượng và điều kiện tiến hành Độ tinh khiết Nhà cung cấp NiSO4.6H2O 25g/L ≥ 98,0% Merck NaH2PO2.H2O 25g/L Chất tạo phức chính 0 – 10g/L CH3COOH, CH3COONa 10g/L (CH2COOH)2 0 – 10g/L Chất hoạt hóa lượng thích hợp (NH2)2CS 1,0mg/L C12H25SO4Na 5mg/L pH 4,5 ± 0,2 - - Nhiệt độ (68 ± 2)ºC - - Lượng tải 1dm2/L - - 2.2. Kiểm tra tính năng của lớp mạ 2.2.1. Tính tốc độ mạ Tốc độ mạ (v: µm/h) được tính theo công thức sau [12]: v = 10 (wt - w0) Ast Trong đó: w0 và wt là khối lượng của vật trước và sau khi mạ (mg);  là trọng lượng riêng của lớp mạ,  = 7,9 (g/cm3); As là diện tích bề mặt của vật mạ (cm2); t là thời gian mạ (h). 2.2.2. Kiểm tra độ ổn định của dung dịch mạ Phương pháp dùng dung dịch BaCl2 để tăng tốc độ phản ứng: lấy 25mL dung dịch mạ cho vào ống nghiệm 50mL rồi nhúng vào nước nóng (60ºC ± 1 ºC), bơm vào ống nghiệm này 1mL dung dịch BaCl2; ghi lại thời gian từ khi bắt đầu thêm dung dịch BaCl2 cho tới khi dung dịch bắt đầu đục [13]. 2.2.3. Kiểm tra khả năng chống ăn mòn Dùng phương pháp dán giấy lọc. Dùng dung dịch chứa 10g/L K3Fe(CN)6 và dung dịch NaCl 20g/L thấm ướt giấy lọc, dán lên bề mặt lớp mạ đã được rửa sạch khoảng 5 phút, lấy vật liệu rửa sạch, sấy khô sau đó tính toán độ xốp [14]. Độ xốp = n s (số vết rỗ bị ăn mòn/cm2), trong đó n là tổng số vết rỗ bị ăn mòn; s là diện tích của lớp mạ thực nghiệm. 2.2.4. Kiểm tra độ bền màu Nhúng vật liệu mạ vào dung dịch HNO3 pha loãng với nước theo tỉ lệ 1:1 ở SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 71 (05/2020) 64 nhiệt độ phòng, nếu trong khoảng thời gian 20 giây mà lớp mạ chuyển thành màu đen thì màu sắc lớp mạ được cho rằng không bền [15]. 2.2.5. Độ bám dính Dùng phương pháp uốn thử nghiệm và dũa để kiểm tra độ bám dính của lớp mạ [14]. Thí nghiệm uốn cong: kẹp vật liệu cố định vào kìm, dùng lực để uốn cong, quan sát bề mặt lớp mạ nếu lớp mạ không có hiện tượng bong, tróc chứng tỏ độ bám dính của lớp mạ rất tốt. Thực nghiệm dũa: để vật liệu mạ và cái dũa ở góc 45º, tiến hành dũa lớp mạ. Quan sát mặt cắt của lớp mạ, nếu lớp mạ không bị bong rộp chứng tỏ độ bám dính tốt. 2.2.6. Phương pháp đo đường cong phân cực Sử dụng hệ điện hóa 3 điện cực trong đó điện cực calomel bão hòa (E = 0,21V) làm điện cực so sánh và điện cực làm việc là điện cực nhôm, điện cực đối là platin, hệ điện hóa được đo trong dung dịch mạ niken hóa học với tốc độ quét thế là 10 mV/s. Hệ điện hóa này được nối với một máy đo điện thế PGS-HH10 (hệ máy potentio galvanostat do Viện Hóa học – Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam chế tạo). Thiết bị này được ghép nối với máy tính cá nhân (PC) qua cổng USB. 3. Kết quả và thảo luận Để thực hiện việc mạ trực tiếp niken hóa học trên kim loại nhôm, bắt buộc phải thêm chất hoạt hóa, loại bỏ kịp thời lớp màng oxit trên bề mặt kim loại, làm cho bề mặt kim loại nhôm luôn ở trạng thái hoạt hóa. Điều chỉnh tỉ lệ chất tạo phức nhằm cải thiện chất lượng lớp mạ, làm cho các tính năng của lớp mạ tốt hơn. 3.1. Ảnh hưởng chất hoạt hóa tới quá trình mạ niken hóa học và cơ chế tác dụng Trong dung dịch mạ, vẫn dùng axít xitric với nồng độ là 15 g/L. Chất hoạt hóa (KF) được thêm vào dung dịch mạ với các nồng độ khác nhau, kết quả được thể hiện ở Hình 1. Hình 1. Sự ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt hóa tới tốc độ mạ TRẦN TẤN NHẬT TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 65 Hình 1 cho thấy: khi không có chất hoạt hóa thì tốc độ quá trình mạ thấp, chỉ đạt khoảng 5,70µm/h; khi có chất hoạt hóa với nồng độ 1,5g/L thì tốc độ mạ đạt cực đại ở giá trị 10µm/h. Tiếp tục tăng nồng độ chất hoạt hóa thì tốc độ mạ lại giảm xuống. Hình 2 biểu diễn sự phụ thuộc điện thế mạch hở của điện cực kim loại nhôm theo thời gian trong quá trình mạ với nồng độ chất hoạt hóa khác nhau. Khi thêm ion F vào dung dịch mạ thì lớp màng oxit nhôm bị loại bỏ hoàn toàn, điện thế của chất nền thay đổi và làm cho bề mặt kim loại nhôm ở trạng thái hoạt hóa. Ion F có tác dụng làm tăng tốc độ mạ niken hóa học. Quá trình mạ niken hóa học ở 68C, cũng được chia thành ba giai đoạn như mạ trên hợp kim nhôm [1]: giai đoạn thứ nhất là giai đoạn hòa tan màng oxit trên bề mặt kim loại nhôm, quá trình này xảy ra trong thời gian rất ngắn, từ vài giây cho tới vài chục giây; giai đoạn hai là quá trình tích tụ niken trên bề mặt vật liệu [16]. Giai đoạn một và hai diễn ra gần như đồng thời, khi màng oxit bị hòa tan, điện thế của chất nền chuyển dịch rất nhanh về phía âm, một phần bề mặt chất nền kim loại nhôm được thay thế bởi niken (Hình 3A), tạo thành các trung tâm xúc tác; giai đoạn ba, là giai đoạn tăng trưởng của các hạt tinh thể Ni – P (Hình 3B, C). Hình 2. Sự phụ thuộc điện thế mạch hở của kim loại nhôm theo thời gian ứng với nồng độ ion F khác nhau trong dung dịch mạ Như vậy, bề mặt kim loại nhôm hình thành các nguyên tử niken cũng đồng thời là các trung tâm xúc tác, sự phát triển của các hạt bắt đầu xung quanh các trung tâm xúc tác đó. Hình 3. Ảnh SEM của lớp mạ khi dung dịch mạ chứa 1,5g/L KF SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 71 (05/2020) 66 Khi dung dịch mạ không có chất hoạt hóa, giai đoạn màng oxit bị hòa tan kéo dài khoảng 30 giây, điện thế của chất nền nhôm thấp nhất: E1 = – 0,415V. (Cách xác định E1: từ đoạn thẳng có điện thế ổn định trên đường 0 g.dm-3 ta chiếu thẳng tới trục tung (biểu thị điện thế của hệ điện hóa) và cắt trục tung tại điểm – 0,625V; theo lý thuyết điện hóa, ta có: – 0,625V = điện thế nền nhôm + điện thế điện cực calomen. Điện thế calomen là 0,21V, do đó điện thế nền nhôm là – 0,415V). Nếu dung dịch mạ có thêm chất hoạt hóa thì giai đoạn một xảy ra chỉ vài giây, khi tăng nồng độ chất hoạt hóa lên 1g, 1,5g, 4g và 6g thì điện thế của chất nền nhôm tương ứng bị dịch chuyển về phía âm, với các giá trị: E2 = – 0,53V; E3 = – 0,62V; E4 = – 0,64V; E5 = – 0,67V (Hình 2). Khi nồng độ chất hoạt hóa tăng lên, tốc độ thay thế màng oxit bằng các trung tâm xúc tác niken càng nhanh. Nếu không có chất hoạt hóa thì hoạt tính của chất nền không đủ mạnh, giai đoạn hai của quá trình mạ tiến hành chậm, phản ứng sau 15 phút vẫn chưa kết thúc. Khi thêm một lượng nhất định chất hoạt hóa thì sau 1 phút phần lớn nguyên tử Ni và một lượng nhỏ các hạt Ni – P được hình thành và phủ kín toàn bộ chất nền, sau đó là bắt đầu của quá trình hình thành nhiều hơn các hạt Ni – P. Điều này cho thấy, khi thêm chất hoạt hóa sẽ làm tăng tốc độ quá trình mạ niken. Kết quả đạt được so với mạ hóa học niken trên hợp kim nhôm: nhiệt độ thực hiện quá trình mạ thấp hơn từ 2- 3 độ; hàm lượng chất hoạt hóa dùng ít hơn (1,5g); các thông số khác gần như không thay đổi. 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt hóa tới tính năng của lớp mạ 3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt hóa tới tính năng của lớp mạ Vật liệu mạ niken thu được trong quá trình mạ niken hóa học ở các nồng độ khác nhau của chất hoạt hóa, được tiến hành kiểm tra các tính năng của lớp mạ như độ bám dính, độ xốp, độ bền màu. Kết quả được thống kê ở Bảng 1. Bảng 1. Sự ảnh hưởng của chất hoạt hóa tới các tính năng của lớp mạ Chất hoạt hóa KF (g/L) Độ bám dính Độ bóng, sáng Độ xốp (lỗ/cm2) Độ bền màu (giây) 0 Thường Xám tối 0,30 12 1 Thường Trắng xám 0,15 15 1,5 Tốt Bóng, sáng 0 32 4 Tốt Không hoàn toàn 0 22 6 Kém Không hoàn toàn 0,13 13 Khi dung dịch mạ không có chất hoạt hóa thì tính năng của lớp mạ không tốt, bởi vì tốc độ mạ quá nhỏ, hoạt tính của chất nền không đủ mạnh nên vật liệu được mạ không đều (do chảy trôi) [1]. Vì vậy tính năng của lớp mạ không ổn định, bề mặt lớp mạ dễ bị oxi hóa trong không khí biến thành màu xám tối, khi tiếp xúc với axít nitric bề mặt lớp mạ rất dễ bị oxi hóa, độ bền màu rất kém. Sau khi thêm chất hoạt hóa thì hoạt tính của chất nền tăng lên làm cho tốc độ mạ tăng, lớp mạ phủ đều toàn TRẦN TẤN NHẬT TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 67 bộ bề mặt chất nền, lớp mạ trở nên bóng sáng, độ bền màu được cải thện, độ xốp giảm xuống. Khi nồng độ của ion F- là 6g/L, lớp mạ thu được không tốt. So sánh với mạ trên hợp kim nhôm thấy rằng: ở 1,5g chất hoạt hóa lớp mạ thu được có tính năng vượt trội, còn ở các hàm lượng khác của chất hoạt hóa thì tính năng lớp mạ không thay đổi nhiều so với nghiên cứu trước đây [1]. 3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất hoạt hóa tới cấu trúc hình thái học của bề mặt lớp mạ Hình 4 là ảnh SEM của các lớp mạ niken ở các nồng độ ion F- khác nhau. Khi không có chất hoạt hóa, tương tự như mạ trên hợp kim nhôm [1], lớp mạ không đều, khả năng chống ăn mòn và độ bám dính thấp. Hình 4. Ảnh SEM của các lớp mạ ứng với nồng độ khác nhau của ion F- Kết quả phân tích EDX ở Bảng 2 cho thấy rằng, lượng oxi ở bề mặt lớp mạ rất nhỏ, kết hợp với thí nghiệm về độ bền màu chứng tỏ lớp mạ bị oxi hóa một phần trong không khí. Bảng 2. Phân tích EDX bề mặt lớp mạ Ni Chất hoạt hóa KF (g/L) Ni (wt%) P (wt%) O (wt%) 0 87,97 8,11 3,92 1 88,95 7,17 3,88 1,5 92,45 7,55 0 4 92,60 7,40 0 Từ Hình 4 và Bảng 2, nhận thấy: khi nồng độ chất hoạt hóa là 1,5g/L, hoạt tính của chất nền vừa phải, tốc độ mạ rất cao, bề mặt lớp mạ rất đều đặn, bóng sáng, cấu trúc tinh thể đồng đều; ở các hàm lượng khác của chất hoạt hóa, lớp mạ thu được có thành hình dạng và thành phần tương tự như nghiên cứu trước đây [1]. Như vậy, so với nghiên cứu đã công bố [1], khi hàm lượng chất hoạt hóa là 1,5g, lớp mạ thu được có cấu trúc tinh thể đồng đều và bóng sáng hơn. 3.3. Ảnh hưởng của chất tạo phức axít amino axetic tới tốc độ và tính năng của lớp mạ Khi mạ niken hóa học ở nhiệt độ trung bình trên nền kim loại nhôm với axit xitric là chất tạo phức chính, lớp mạ thu được có các hạn chế như: độ bền màu kém; khả năng kháng ăn mòn thấp [17]. Vì vậy, để nâng cao khả năng chống ăn mòn và oxi hóa, chúng tôi tiến hành thay đổi chất tạo SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 71 (05/2020) 68 phức chính. 3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ axít amino axetic tới tốc độ mạ Thêm 1,5g/L chất hoạt hóa vào dung dịch mạ, sau đó thêm chất tạo phức chính axít aminoaxetic với nồng độ khác nhau. Vật liệu được mạ ở 68ºC trong 60 phút, kết quả biểu thị ở Hình 5. Do cấu trúc đặc biệt của axít aminoaxetic [1], làm cho nó và ion Ni2+ rất dễ tạo phức, hình thành phức càng cua rất bền, làm cho khả năng tách khỏi phức của ion Ni2+ rất kém, vì vậy nếu thêm quá nhiều axít aminoaxetic thì sẽ làm tốc độ mạ giảm xuống. Hình 5. Sự ảnh hưởng của nồng độ aminoaxetic tới tốc độ mạ Kết quả thực nghiệm trên Hình 5 cho thấy sự ảnh hưởng của chất tạo phức axit aminoaxetic tới tốc độ mạ rất lớn. Tương tự [1] khi nồng độ axít aminoaxetic tăng lên thì tốc độ mạ giảm xuống. Khi nồng độ axít aminoaxetic 4g/L thì tốc độ mạ lớn nhất; 6g/L – 8g/L thì tốc độ mạ không thay đổi và khi nồng độ 14g/L tốc độ thấp nhất. Vậy, sự ảnh hưởng của nồng độ axit amino axetic tới quá trình mạ niken hóa học trên kim loại nhôm tương tự như mạ hợp kim nhôm [1]. 3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ amino axetic đến tính năng của lớp mạ Vật liệu mạ thu được ở các nồng độ aminoaxetic khác nhau được đo lường các chỉ tiêu tính năng của chúng như độ bám dính, độ xốp, độ bền màu. Kết quả biểu thị ở Bảng 3. Bảng 3. Ảnh hưởng của nồng độ axít amino axetic tới các tính năng của lớp mạ Aminoaxetic (g/l) Độ bám dính Độ bóng, sáng Độ xốp (lỗ/cm2) Độ bền màu(s) 4 Thường Thường 0,05 30 6 Thường Thường 0,08 26 8 Tốt Bóng, sáng 0 68 10 Tốt sáng 0 38 12 Thường Thường 0 23 TRẦN TẤN NHẬT TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 69 Từ Bảng 3 nhận thấy rằng, khi nồng độ của axít aminoaxetic là 8g/L thì lớp mạ thu được có những tính năng tốt nhất, hình thái bề mặt thể hiện ở Hình 6. Tuy nhiên khi nồng độ của nó  10g/L thì những tính năng của lớp mạ kém hơn. Hình 6. Ảnh SEM của lớp mạ niken khi nồng độ axit aminoaxetic 8g/L Sự ảnh hưởng của nồng độ axít amino axetic tới các tính năng của lớp mạ cũng tương tự như quá trình mạ trên hợp kim nhôm. Tuy nhiên, khi mạ trên kim loại nhôm với nồng độ axít amino axetic 8g/L thu được lớp mạ có cấu trúc tinh thể đồng đều hơn và độ bền màu cũng tốt hơn. Tiến hành đo đường cong phân cực (như mục 2.2.6) trong môi trường ăn mòn gồm dung dịch NaCl 1M và H2SO4 1M (đánh giá định lượng về khả năng chống ăn mòn mà nghiên cứu trước đây [1] chưa làm). Kết quả thể hiện trên Hình 7. Từ Hình 7 xác định được dòng ăn mòn và thế ăn mòn của mỗi đường cong phân cực bằng phương pháp ngoại suy Tafel. Đối với đường cong B, ngoại suy Tafel tính được logi = –2,54A/cm2 và điện thế ăn mòn là – 0,49V. Làm tương tự với đường cong A thu được logi = –2,0A/cm2 và điện thế ăn mòn là – 0,59V; đường cong C tính được logi = – 2,25V và điện thế ăn mòn là – 0,53V. Hình 7. Đường cong phân cực của lớp mạ niken ứng với nồng độ axit aminoaxetic khác nhau A: đường cong phân cực của lớp mạ khi khôn