1

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Khái niệm chất lượng bề mặt chi tiết
Các chi tiết bị hỏng khi các thông số của nó sai khác so với yêu cầu kỹ thuật.
Dưới đây trình bày khái niệm về các thông số của chi tiết [3,8,78]:
Thông số của chi tiết gồm: các thông số bề mặt, các thông số bên trong.
- Các thông số bề mặt: hình dáng (hình trụ, hình côn, hình răng, hình then,
hình ren, hình prôphil, hình cầu, hình phẳng, hình rãnh, dạng mặt phẳng nhẵn; kích
thước (đường kính, chiều dài, chiều rộng, chiều dày, chiều sâu, diện tích); tính chất
cơ lý (độ cứng, tính chống mòn, độ bám của lớp phủ với nền, tính chịu mỏi, tính
đàn hồi); độ chính xác (cấp chính xác); độ nhám; tính hoàn chỉnh; dạng nhiệt luyện
hay hóa nhiệt luyện; sự có mặt của vật liệu phủ; cấu trúc (tổ chức tế vi), thành phần
hóa học;….
- Các thông số bên trong: độ cứng; tính chịu mỏi; tính đồng nhất (rỗ, vết
nứt,…); tính đàn hồi; cấu trúc (tổ chức tế vi); thành phần hóa học;....
Các thông số bề mặt của chi tiết đã trình bày ở trên có thể được coi là đặc
trưng cho chất lượng bề mặt chi tiết.
Trên thực tế, tùy vào lĩnh vực nghiên cứu, các thông số được quan tâm nhiều
hơn (thông số chính) hay ít hơn (thông số phụ).
Trong gia công cơ khí, chất lượng bề mặt gia công được đánh giá bằng hai
yếu tố đặc trưng: tính chất cơ - lý của lớp kim loại bề mặt và độ nhám bề mặt.
Khi nghiên cứu về ma sát, chất lượng bề mặt bao gồm: các thông số về hình
học bề mặt (trạng thái hình học bề mặt). Tính chất cơ - lý - hóa của lớp bề mặt.
Trạng thái ứng suất của lớp bề mặt.
Các thông số trên có quan hệ lẫn nhau.


2

3

1.2.2. Ma sát và mài mòn chi tiết máy
Ma sát là hiện tượng xuất hiện những lực và ngẫu lực có tác dụng cản trở các
chuyển động, hoặc các xu hướng chuyển động tương đối của hai vật trên bề mặt của
nhau (khi xét hai vật rắn có liên kết với nhau). Ma sát còn có thể được hiểu là sự
mất mát năng lượng cơ học trong các quá trình: khởi động, chuyển động, dừng. Ma
sát có thể được phân loại dựa vào đối tượng, quá trình, chuyển động và trạng thái
hình 1.1. Ngoài ra còn có thể dựa vào tác dụng của ma sát: ma sát có lợi và ma sát
có hại [4,39].
Đối
tượng

Hình 1.1: Tổng quan về phân loại ma sát


4

Một số đặc trưng cơ bản của ma sát
* Lực ma sát
Cho đến thế kỷ XX, lực ma sát được tính gần đúng theo công thức:
(1.1)

Fms  FN

Ở trạng thái tĩnh (trước khi có chuyển động tương đối), lực ma sát bằng lực
tác dụng theo phương tiếp tuyến:
Fms = Ft

(1.2)

Wms X  E ms X 

M

ms

d X

(1.6)

X

Trong đó: FN- lực pháp tuyến với bề mặt tiếp xúc có chuyển động tương đối;
R- cánh tay đòn tương ứng với lực ma sát Fms.; Sms- quãng đường ma sát; L- góc
lăn; X- góc xoay.
Mòn là một quá trình thay đổi hình dáng, khối lượng, kích thước của bề mặt
vật thể, làm mất mát hoặc thay đổi vị trí tương đối trên bề mặt do biến dạng, mất
liên kết, bong tách, chảy dẻo, ion hóa tạo ra vùng vật liệu mới.
Mòn còn là một quá trình làm thay đổi bản chất vật liệu trên bề mặt tiếp xúc
do hiện tượng khuếch tán, hấp thụ, hợp kim hóa, ăn mòn, xâm thực.


5

Một số công thức tính mòn cổ điển theo kinh nghiệm
Trong một thời gian dài, cường độ mòn (Ih) được tính theo một số công thức
kinh nghiệm sau:
Ih

p 

liệu; HV- độ cứng Vicke; ebh- năng lượng bốc hơi của vật liệu.
1.2.3. Ảnh hưởng của môi trường ăn mòn
Do tác động của môi trường, nhiều chi tiết máy (đặc biệt là các chi tiết kim
loại) bị hỏng là do bị ăn mòn dẫn đến máy bị hỏng. Ăn mòn kim loại là hiện tượng tự
phá hủy của các vật liệu kim loại do tác dụng hóa học hoặc tác dụng điện hóa giữa kim
loại với môi trường bên ngoài. Tùy theo cách quan sát hiện tượng, các quá trình ăn
mòn kim loại có thể phân loại như hình 1.2 [39,78].


6

Ăn mòn hóa
học
Phân
loại

Ăn mòn điện
hóa

theo
quá
trình

Ăn mòn trong
khí

Ăn mòn trong k.khí ướt
Ăn mòn trong k.khí ẩm

Ăn mòn trong

Ăn mòn trong nước sông

Ăn mòn ngầm
(dưới bề mặt)
Phân
loại

Ăn mòn giữa
các tinh thể

theo
đặc
tính
phá
hủy

Ăn mòn cục
bộ
Ăn mòn nứt
nẻ

Ăn mòn trong nước biển

Ăn mòn dạng vết đốm
Ăn mòn dạng vết loét
Ăn mòn điểm
Ăn mòn xuyên tinh thể

Ăn mòn rạn
nứt

tăng chất lượng (tuổi thọ) của chi tiết phục hồi so với chi tiết mới.


8

PHỤC HỒI CHI TIẾT
(loại bỏ hư hỏng)
Loại bỏ mòn

Loại bỏ hư hỏng

Loại bỏ hư hỏng

(phục hồi cặp lắp ghép)

hóa - nhiệt

cơ học (cơ khí)

Không khôi
phục kích
thước ban
đầu

Kích thước
sửa chữa

Khôi phục
kích thước
ban đầu


Sử dụng
mối liên kết
tháo được

- Hàn đắp kim loại
Biến

- Phun kim loại

dạng

- Mạ điện và mạ hoá

dẻo

- Sử dụng polime

Hàn

Dán
Đinh
tán

- Đúc kim loại lỏng

Hình 1.3: Phân loại các phương pháp phục hồi chi tiết máy
Từ hình 1.3, mạ điện và mạ hóa là một trong những công nghệ vừa phục hồi
được những chi tiết hỏng do mòn (nguyên nhân chính là do lực ma sát) đồng thời
phục hồi được những chi tiết hỏng bị gỉ, rỗ do bị ăn mòn (nguyên nhân chủ yếu là

nhiệt độ bình thường và nhiệt độ cao, tăng khả năng chống mòn, chống ăn mòn cho chi
tiết máy, giảm ma sát với bề mặt đối tiếp [31]:
-

Tăng khả năng chống mòn cho các cặp đôi ma sát và hợp kim.

-

Tăng khả năng chống ăn mòn.

-

Tạo nên lớp giảm ma sát trên bề mặt đối tiếp.

-

Tăng độ bền vững về cơ tính của vùng bề mặt khi làm việc ở nhiệt độ cao.

-

Tạo nên lớp bề mặt sử dụng trong các môi trường đặc biệt như trong công
nghiệp hạt nhân.


10

Pha nền sử dụng trong mạ điện composite bao gồm các kim loại và hợp kim
của chúng như: Cr, Ni, Cu, Pb, Au, Zn,.... Pha cứng hoặc pha giảm ma sát có thể là
các hạt cứng bao gồm các oxít của Al, Zn, Ti; cacbit của Ti, Ta, Si, W, B, Ni, Cr; các
nitrit của B và Si, các hợp chất borides của Ti, Zr, Ni, các chất sulfides của Mo, W,

cứng) tạo nên [52,55,68].
Các tính chất của lớp mạ composite Al2O3 (có kích thước Micromet và nhỏ
hơn) trên nền niken như: độ cứng tế vi, giới hạn bền kéo và khả năng chống mòn
đều được nâng cao do sự tồn tại của hạt Al2O3 trong Maxtric Ni. Khi tăng mật độ
hạt Al2O3 trong lớp mạ khả năng chống mòn của bề mặt được nâng cao. Giới hạn
chảy của lớp mạ Ni giảm mạnh khi nhiệt độ tăng đến 2000F, trong khi đó lớp mạ
Ni-TiO2 và Ni-Al2O3 giới hạn chảy hầu như không thay đổi đến nhiệt độ 8000F. Kết
quả tương tự đối với giới hạn bền [43,49,67].
1.4. Tình hình nghiên cứu mạ điện composite trong và ngoài nước
Lớp mạ tổ hợp điện hóa Combination electro- plating viết tắt (CEP), đó là lớp
mạ điện thường, nhưng trong cấu tạo có các hạt với kích thước nhỏ đến đơn vị nano
của một hay vài chất cùng với kim loại mạ kết tủa lên bề mặt điện cực. Lớp mạ CEP
đã được nghiên cứu và tạo ra từ lâu. C.G. Fink và J.D. Prin thu được lớp mạ từ năm
1929, hai tác giả đã mô tả sự tạo thành lớp mạ Cu từ dung dịch axit có chứa các hạt
grafit. Bằng cách tương tự, 1939 Bajmakov (Nga) đã thu được lớp mạ CEP với sự
đồng kết tủa của hạt phi kim loại [23].
Sự phát triển nhảy vọt về kỹ thuật thu lớp mạ CEP và sự nghiên cứu các tính
chất quý giá của nó từ những năm 60 của thế kỷ 20. Trong những năm đầu thập
niên 60 phương pháp mạ composite nikel-cacbid silic được thử nghiệm tại Hoa Kỳ.
Phương pháp mạ composite có nhiều ưu điểm, cho lớp mạ có khả năng chịu ăn mòn
và mài mòn rất tốt, duy trì được độ cứng ở nhiệt độ cao, hơn nữa phương pháp mới
còn thân thiện đối với môi trường [23,51].
Lớp phủ hợp kim Ni-Cr đã được tạo ra trên nền đồng và thép có sử dụng quá
trình mạ điện có thể điều khiển được tỉ lệ các thành phần trong dung dịch và vai trò
của các tham số khác nhau đối với cấu trúc, và thuộc tính của lớp mạ đã được khảo
sát. Khả năng tạo ra lớp mạ composite của hợp kim Ni-Cr có khả năng chống mòn có
chứa grafit hay các hạt MoS2 cũng đã được nghiên cứu; việc đưa các hạt bôi trơn
dạng rắn vào lớp mạ đã cải thiện khả năng tribology của lớp mạ. Sự kết hợp các vật



pháp thứ hai là hình thành dòng chảy cưỡng bức của dung dịch mạ trên nền bằng


13

bơm. Các kết quả cho thấy cả hai phương pháp đều nhận sự liên kết, nhưng phương
pháp tạo dòng chảy cưỡng bức cho mức độ liên kết cao hơn. Mức độ liên kết tăng khi
số mật độ hạt trong dung dịch mạ tăng đến giới hạn trong khoảng giữa 10 g/l và 15
g/l. Tại điểm này, mức độ liên kết bị giảm do số lượng hạt quá lớn trong dung dịch và
phương pháp dòng chảy cưỡng bức làm giảm mức độ rỗ cao hơn phương pháp thông
thường. Một sự thay đổi trong mức độ tồn tại hạt W giữa phía nền và phía bề mặt của
lớp mạ được quan sát; vùng gần với nền có mật độ hạt W cao hơn vùng gần bề mặt.
Thí nghiệm độ cứng cho thấy sự khác nhau về đặc tính cơ khí theo độ dày của lớp mạ
với các vùng gần nền mềm hơn vùng gần bề mặt [47,58,66].
Ngoài ra, hiện nay có nhiều công trình nghiên cứu về mạ composite titanalumilium nitride trên nền thép, Ni-Al2O3, nikel/alumina nano-particles composite
coating, Ni-composite với hạt Mo [66].
Còn mạ điện composite đối với Việt Nam chưa được quan tâm, đầu tư và
nghiên cứu nhiều, chủ yếu các cơ sở sản xuất trong nước hiện nay là mạ điện thông
thường (lớp mạ Ni, Cr, Cu,…), tồn tại này có thể do nhiều nguyên nhân như: do nền
kinh tế của Việt Nam còn nghèo nàn, trình độ kỹ thuật và công nghệ còn thấp so với
các nước có nền công nghiệp phát triển, sự khuyến khích, động viên, cho các nhà
khoa học, các nhà kỹ thuật, các trung tâm, viện nghiên cứu,… chưa đúng mức, chưa
hiệu quả; đây là một tồn tại chủ quan và khách quan, tồn tại này nếu không được
nhận thức đúng và khắc phục kịp thời thì việc đưa Việt Nam trở thành một nước
công nghiệp hiện đại, kinh tế phát triển, hội nhập quốc tế vào năm 2020 là điều khó
khăn. Bởi vì vật liệu composite có ý nghĩa và tầm quan trọng đặc biệt đối với khoa
học - công nghệ, các ngành kỹ thuật, các lĩnh vực của đời sống xã hội,….
1.5. Ứng dụng lớp mạ composite
Lớp mạ composite chịu mài mòn
Những sản phẩm cơ khí, mạ khuôn, dụng cụ đo, xi lanh, các lớp mạ composite

(dạng huyền phù) nhờ khuấy đảo dung dịch. Khi chuyển động các hạt va chạm vào
bề mặt catot và bị chôn lấp bởi sự kết tủa của kim loại mạ. Quá trình hình thành lớp
mạ điện composite được chia thành các giai đoạn sau [15,23,29,71,74]:
Giai đoạn 1: Sự chuyển động của các phần tử pha phân tán và các ion trong
dung dịch huyền phù đến catot


15

Sự chuyển động này chủ yếu dựa vào sự đối lưu, sự lắng đọng, sự khuếch tán,
các chế độ chảy tầng, chảy lớp, chảy rối của chất lỏng đều ảnh hưởng đến các phần
tử của pha thứ hai trong dung dịch đến bề mặt catot.
Khi hạt chuyển động đến bề mặt điện cực để cùng kết tủa lên kim loại mạ bị
các lực tác dụng như hình 1.4.
F6
d
F2
F1

F3

Gradp

F4
F7

F5

Hình 1.4: Sơ đồ các lực tác dụng lên hạt giai đoạn 1
Các ký hiệu: F1- lực quán tính của phân tử; F2- lực cản độ nhớt; - độ nhớt

Đây là giai đoạn quan trọng nhất. Ở giai đoạn này của quá trình nó xác định số
lượng pha phân tán trong lớp phủ, mối liên kết bền vững và sự cấu trúc cục bộ
không đồng nhất của các hạt.
Các hạt bám trên bề mặt vào lớp mạ được che phủ và chôn lấp cùng với kim
loại kết tủa, kết thúc quá trình mạ ta được lớp mạ composite với nền là kim loại mạ
cùng các hạt.
Các yếu tố ảnh hưởng của giai đoạn này: sự che phủ các hạt trên bề mặt catot
bởi kim loại mạ kết tủa phụ thuộc vào tính chất của các hạt, thành phần và điều kiện
điện phân như: khối lượng riêng của hạt, ổn định hỗn hợp huyền phù, và các hạt
luôn ở trạng thái phân tán cao nhất. Kích thước của hạt, nếu lớn quá thì việc che
phủ sẽ khó khăn hơn, hạt dễ bị lắng và dễ bị tách ra khỏi bề mặt catot; nhưng nếu
quá nhỏ thì nó bị ảnh hưởng rất lớn của Acsimet, dẫn đến ảnh hưởng của khối
lượng hạt trong lớp mạ.


17

Cùng với sự phân cực, gradiên thế (cường độ điện trường) tăng mạnh ở
khoảng cách gần catot làm tăng tốc độ điện di của các hạt tích điện đến bề mặt
catot, tạo điều kiện cho sự đồng kết tủa của các hạt vào lớp mạ.
Hình dạng vật mạ, bề mặt tự do (mặt ngoài) dễ phủ hơn bề mặt kín (bên trong,
rãnh, lỗ,...). Bề mặt kim loại mạ háo nước và khả năng khuếch tán nhỏ của chất điện
phân, độ nhớt của dung dịch,... làm cho catot dễ phân cực dẫn đến phủ mạ được tốt hơn.
1.6.2. Các thông số đánh giá chất lượng lớp mạ
Tùy theo chức năng và điều kiện làm việc mà yêu cầu về chất lượng lớp mạ
khác nhau. Lớp mạ có nhiều chức năng và được phân ra như: lớp mạ trang sức - lớp
mạ bảo vệ, lớp mạ phục hồi kích thước cho chi tiết đã mòn, lớp mạ bảo vệ để tạo ra
bề mặt có tính chất cơ, lý, hóa, điện, từ,... mỗi nhóm có những yêu cầu riêng biệt về
mức độ kiểm tra và đánh giá chất lượng. Sau đây là một số thông số chính để đánh
giá chất lượng lớp mạ.

nền, khi tách lớp mạ không bị bong tại vị trí tiếp giáp giữa lớp mạ với nền. Để đo
độ gắn bám có rất nhiều cách [16,37]:
Phương pháp bẻ gập 90o, dùng mẫu thử là những tấm lá mỏng đã mạ bẻ gập
90o nhiều lần về hai phía đối nhau, cho tới khi lớp mạ bị bong ra hoặc mẫu bị gẫy,
số lần bẻ 90o đặc trưng cho độ gắn bám của lớp mạ với nền.
Phương pháp kéo tách, độ gắn bám được tính định lượng bằng lực kéo khi
chốt tách khỏi lớp mạ (kg), chia cho diện tích lớp mạ đã tách khỏi đầu chốt (mm2)
(tiến hành ít nhất ba chốt lấy giá trị trung bình ); phương pháp này thích hợp với lớp
mạ dày.
Phương pháp nung nóng mẫu thử lên đến 200oC rồi làm lạnh đột ngột; do hệ
số giãn nở nhiệt của kim loại mạ và kim loại nền khác nhau gây ra ứng suất lớn làm
cho lớp mạ bị nứt, bong ra khi gắn bám không tốt. Phương pháp này thích hợp cho
trường hợp là hệ số giãn nở của kim loại mạ và kim loại nền rất khác nhau. Hiện
nay thường dùng thiết bị thử: Lò nung NABERTHERM - CHLB Đức.
1.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lớp mạ
a. Ảnh hưởng của dòng điện [52,75]
Khi chưa có điện trường (dòng điện) chất điện phân huyền phù được đặc
trưng bằng nồng độ, nhiệt độ, mật độ,... các thành phần trong dung dịch điện phân
chuyển động vô hướng.


19

Khi có điện trường (dòng điện) trong chất điện phân huyền phù trạng thái cân
bằng bị phá vỡ. Lực điện trường tác dụng làm lưỡng cực phân tử nước và các anion
hình thành xung quanh cation vành hydrat, vành solvat dày đặc.
Khi mật độ dòng điện thấp, tốc độ phản ứng điện hóa chậm dẫn tới tốc độ mạ
chậm, khả năng phân bố của lớp mạ kém, nếu quá thấp có thể không có lớp mạ.
Tăng mật độ dòng điện hợp lý làm cho tốc độ chuyển đổi điện tử trong các
phản ứng điện cực tạo cơ hội cho các nguyên tử mới hình thành, có đủ thời gian

axit càng lớn (độ pH nhỏ); ngược lại ion H+ càng thấp thì độ axit càng nhỏ (độ pH lớn).
Nếu nồng độ ion H+ bằng nồng độ ion OH- thì dung dịch ở trạng thái trung hoà.
Bản chất của quá trình mạ điện là sự ăn mòn điện hoá; để quá trình này xảy
ra, kim loại mạ cần ở dạng ion, ion H+ có vai trò duy trì các kim loại ở dạng ion.
Nhưng ion H+ chỉ có tác dụng với các kim loại mạ đứng trước ion H+ trong dãy hoạt
động hoá học, như [21,70]:
Khi thiếu ion H+ thì:

Ni2+

OH-



Ni(OH)2



NiO

Ni(OH)2



Ni2+

NiO




việc giải phóng hydro, do đó làm cho tốc độ mạ giảm đi.
Khi độ pH trong dung dịch tăng quá cao (ion H+) dẫn đến tạo thành hydroxit,
hoặc muối kiềm khó tan như muối borit (chứa ion BO 33 ) hoặc các muối tạp chứa các
ion gốc axitboric H3BO3, các chất này lẫn vào lớp mạ tạo gai, cây, gây ứng suất nội.


21

Mỗi loại dung dịch mạ có độ pH nhất định, một yêu cầu đặt ra trong quá
trình mạ cần duy trì sự ổn định của độ pH. Khi độ pH > 2 không có ảnh hưởng tới
sự tham gia của các hạt cứng vào lớp mạ composite, còn dưới giá trị này thì các hạt
cứng tham gia vào lớp mạ bị giảm [71].
c. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Khi nhiệt độ cao sẽ làm cho nhiều tính chất của dung dịch bị thay đổi như độ
dẫn điện của dung dịch, hoạt động của các ion, điện thế phóng điện của các ion.
Tăng nhiệt độ sẽ làm tăng độ hoà tan của các loại muối trong dung dịch, làm giảm
sự thoát của khí hydro, sẽ thu được lớp mạ mềm, vì khí hydro thoát ra nhiều làm
ảnh hưởng xấu đến chất lượng lớp mạ [56].
Tăng nhiệt độ làm tăng hiệu suất dòng điện, có thể nâng cao được mật độ
dòng điện do đó làm tăng tốc độ mạ, vẫn đảm bảo được lớp mạ kết tinh nhỏ mịn.
Nhiệt độ tăng làm tăng hoạt động của các phần tử trong dung dịch mạ như: làm tăng
sự di chuyển của các phần tử, bổ sung nhanh số ion ở sát lớp catot, và khuếch tán
mạnh số ion của anot hoà tan.
Khi tăng nhiệt độ qúa cao gây nhiều tác hại như: độ nhớt của dung dịch chất
điện phân giảm, nồng độ các phần tử trong lớp sát catot giảm do sự lắng nhanh của
các hạt (khi khuấy trộn yếu). Dung dịch bị phân huỷ và hao hụt nhiều do bay hơi,
đồng thời tốn nhiều điện năng và thời gian để đun nóng dung dịch.
Nhưng nếu nhiệt độ thấp dưới ngưỡng quy định sẽ cho lớp mạ giòn, tốc độ mạ
chậm,... chất lượng lớp mạ không đảm bảo. Vì vậy với mỗi một dung dịch kim loại mạ
tương ứng với nhiệt độ quy định, đảm bảo nâng cao năng suất và chất lượng lớp mạ.


↔

CH3COO-

(1)
+ H+

(2)

Chất điện ly thường có 2 loại: chất điện ly yếu (2) khi tan trong nước chỉ một
phần các phân tử phân ly thành ion, phần còn lại vẫn ở dạng phân tử (CH3COO-).
Chất điện ly mạnh (1) khi tan trong nước tất cả các phân tử đều phân ly thành
các ion; như vậy chất điện ly mạnh khi đưa vào dung dịch làm tăng nồng độ các ion,
do đó làm tăng khả năng dẫn điện của dung dịch, chúng có thể kiêm thêm vai trò
chất đệm, khống chế độ pH ổn định cho dù hydro và oxy thoát ra làm thay đổi tính
axít của dung dịch ở sát điện cực.
Đối với dung dịch có chứa H+, khi đưa một số chất điện ly vào dung dịch sẽ
làm thay đổi nồng độ pH, như khi thêm axit clohydric vào dung dịch thì:


23

HCl  H+ + Cl-

dư H+  [H+]  tức pH giảm.

Nếu thêm NaOH vào dung dịch thì:
NaOH  Na+ + OHOH- + H+  H2O
Như vậy mất H+, [H+]  tức pH tăng.

cản sự liên kết giữa lớp mạ với bề mặt mạ, làm cho lớp mạ dễ bong. Nhưng lại có một
số chất có tác dụng hấp thụ làm cho lớp mạ có chất lượng như: chất làm bóng, làm cho
lớp mạ nhẵn mịn, và có thể làm thay đổi quá trình tạo mầm. Chất san bằng làm cho lớp
mạ nhẵn, phẳng trong phạm vi khá rộng, chúng hấp thụ lên những điểm có tốc độ mạ
lớn và làm giảm tốc độ mạ xuống; chất phụ gia này đã ưu tiên hấp thụ lên các điểm
lệch là chỗ có năng lượng tự do lớn hơn và lên các đỉnh lồi là chỗ có tốc độ khuếch tán
lớn, các chất phụ gia này sẽ có cả tác dụng của chất bóng và chất sau bằng [60].
Ảnh hưởng của các hạt (pha thứ hai): để thu được lớp mạ composite, người ta cho
vào dung dịch hạt cứng với tỷ lệ theo yêu cầu, các hạt có độ cứng và có độ rắn cao, có
tính trơ về mặt hóa học, luôn ở trạng thái huyền phù.
Khi các hạt trong dung dịch mạ được đưa đến và được kết tủa cùng với kim
loại mạ trên chi tiết mạ (catot). Bằng các thiết bị kỹ thuật hiển vi quang học, kính
hiển vi điện tử, phân tích hình ảnh và định lượng,... cho thấy có sự thay đổi về cấu
trúc bề mặt lớp mạ phủ như bề mặt nhẵn, phẳng hơn (so với lớp mạ điện thường), vì
do các hạt làm thay đổi sự hình thành của các dạng kim tự tháp ở lớp mạ điện
thường (các hạt khi kết tủa cùng kim loại mạ đã cản trở sự hình thành và phát triển
của kim tự tháp).
Các nghiên cứu đã chỉ ra các chất phụ gia vô cơ, hữu cơ, các chất hoạt động bề
mặt đều có ảnh hưởng đến quá trình hình thành lớp mạ composite như: làm tăng sự
phân cực catot, làm thuận lợi cho quá trình đồng kết tủa các hạt vào lớp mạ
composite. Có thể thu được lớp mạ Cu-Al2O3 với hàm lượng Al2O3 đạt 7% trong
dung dịch sulfat khi thêm 0,2 g/l thiurê (NH2)2CS [52].
đ. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy
Trong qúa trình mạ điện, những phản ứng điện hoá gây nên sự thay đổi nồng độ
thành phần dung dịch gần điện cực, sự biến đổi này được bù bằng sự dịch chuyển của
các ion đến điện cực từ trong dung dịch; trong quá trình kết tủa tạo mầm trên catot
xảy ra hiện tượng nồng độ ion kim loại sát lớp catot bị nghèo đi, nếu không được bổ
sung đủ và kịp thời sẽ gây ra phân cực nồng độ, xảy ra nhiều bất lợi như [2,75]:



Khai thác qui trình công nghệ mạ để nâng cao chất lượng lớp mạ là một vấn
đề quan trọng đặc biệt trong sản xuất. Những chỉ tiêu cơ bản để thiết kế phân xưởng