Pengaruh elektrolit yang berbeza pada mikrostruktur permukaan cawan termos

Pengaruh elektrolit yang berbeza terhadap mikrostruktur permukaan Cawan Termos
Dalam proses pengeluaran cawan termos, proses elektrolisis, sebagai kaedah rawatan permukaan yang biasa, mempunyai pengaruh penting terhadap prestasi dan kualiti cawan termos. Penggunaan elektrolit yang berbeza secara langsung berkaitan dengan perubahan mikrostruktur permukaan cawan termos. Artikel ini akan meneroka secara mendalam pengaruh elektrolit yang berbeza pada mikrostruktur permukaan cawan termos, bertujuan untuk memberikan rujukan berharga untuk pengeluar cawan termos, pembeli borong antarabangsa dan penyelidik berkaitan.

1. Jenis dan prinsip kerja elektrolit
(I) Elektrolit berasid
Elektrolit berasid merupakan salah satu jenis elektrolit yang biasa digunakan dalam proses elektrolisis. cawan termosElektrolit berasid yang biasa termasuk asid sulfurik, asid fosforik, dan sebagainya. Prinsip kerjanya terutamanya ialah kation dalam elektrolit berasid bertindak balas dengan atom logam pada permukaan cawan termos di bawah tindakan medan elektrik, supaya bahagian permukaan logam yang timbul dilarutkan secara istimewa, sekali gus mencapai kesan meratakan permukaan dan mengurangkan kekasaran. Contohnya, dalam elektrolit asid sulfurik, ion sulfat akan membentuk filem pengoksidaan berhampiran anod, menggalakkan pengoksidaan dan pembubaran permukaan logam, sekali gus mengubah mikrostruktur permukaan cawan termos.
(II) Elektrolit alkali
Elektrolit alkali biasanya terdiri daripada natrium hidroksida, kalium hidroksida, dan sebagainya sebagai komponen utama. Tidak seperti elektrolit berasid, elektrolit alkali bertindak balas terutamanya dengan oksida pada permukaan logam semasa proses elektrolisis untuk menanggalkan lapisan oksida permukaan, dan juga boleh mengubah mikrostruktur permukaan logam sehingga tahap tertentu. Anion dalam elektrolit alkali akan terserap pada permukaan logam, memusnahkan daya ikatan antara logam dan oksida, menjadikan oksida lebih mudah ditanggalkan, sekali gus mendedahkan permukaan matriks logam, yang bermanfaat untuk rawatan permukaan seterusnya atau meningkatkan sifat permukaan tertentu.
(III) Elektrolit neutral
Nilai pH elektrolit neutral hampir neutral, dan komposisinya agak kompleks, biasanya mengandungi pelbagai bahan tambahan, seperti pencerah, perencat kakisan, dan sebagainya. Prinsip kerja elektrolit neutral adalah untuk mencapai pengawalaturan halus mikrostruktur permukaan cawan termos melalui kesan sinergi pelbagai komponen. Pencerah boleh diserap pada permukaan logam semasa elektrolisis, mengubah morfologi pemendapan logam dan menjadikan permukaan lebih cerah dan licin; perencat kakisan boleh menghalang kakisan logam dan melindungi permukaan logam daripada kakisan yang berlebihan semasa elektrolisis, sekali gus memperoleh mikrostruktur yang ideal.

2. Kesan elektrolit yang berbeza pada mikrostruktur permukaan cawan termos

(I) Kekasaran permukaan

Elektrolit berasid: Di bawah keadaan proses yang sesuai, elektrolit berasid dapat mengurangkan kekasaran permukaan cawan termos dengan berkesan. Dengan lanjutan masa elektrolisis dan peningkatan ketumpatan arus, bahagian yang timbul pada permukaan cawan termos akan larut secara beransur-ansur, menjadikan permukaan lebih licin dan rata. Walau bagaimanapun, apabila ketumpatan arus terlalu besar atau masa elektrolisis terlalu lama, ia boleh menyebabkan kakisan yang berlebihan pada permukaan, yang akan meningkatkan kekasaran. Sebagai contoh, kajian mendapati bahawa dalam elektrolit asid sulfurik, apabila ketumpatan arus dikawal pada 1-5A/dm² dan masa elektrolisis adalah 10-30 minit, kekasaran permukaan pelapik cawan termos dapat dikurangkan daripada Ra0.8μm asal kepada di bawah Ra0.2μm.
Elektrolit alkali: Kesan elektrolit alkali terhadap kekasaran permukaan cawan termos agak kompleks. Di satu pihak, ia boleh menanggalkan lapisan oksida pada permukaan dan mendedahkan permukaan substrat logam yang lebih licin; sebaliknya, jika keadaan elektrolisis tidak dikawal dengan betul, elektrolit alkali juga boleh menghakis permukaan logam dan membentuk permukaan kasar yang baharu. Secara amnya, pada ketumpatan arus yang lebih rendah dan masa elektrolisis yang lebih pendek, elektrolit alkali boleh mengurangkan kekasaran permukaan dengan berkesan; tetapi dengan peningkatan ketumpatan arus dan lanjutan masa elektrolisis, kekasaran permukaan mungkin berkurangan dahulu dan kemudian meningkat. Contohnya, dalam elektrolit natrium hidroksida, apabila ketumpatan arus ialah 0.5-2A/dm² dan masa elektrolisis ialah 5-15 minit, kekasaran permukaan dinding luar cawan termos boleh dikurangkan daripada Ra1.2μm kepada kira-kira Ra0.5μm, tetapi jika masa elektrolisis atau ketumpatan arus terus meningkat, kekasaran permukaan mungkin meningkat semula melebihi Ra0.8μm.
Elektrolit neutral: Memandangkan elektrolit neutral mengandungi bahan tambahan seperti pencerah, ia boleh menjadikan permukaan cawan termos mempunyai kekasaran yang sangat rendah di bawah keadaan proses yang sesuai, malah mencapai kesan cermin. Pencerah boleh membentuk filem penjerapan seragam pada permukaan logam, menjadikan pemendapan ion logam di bawah tindakan medan elektrik lebih teratur, sekali gus mengurangkan kekasaran mikroskopik permukaan dengan berkesan. Contohnya, menggunakan pencerah yang mengandungi elektrolit neutral seperti polietilena glikol, kekasaran permukaan cawan termos boleh dikurangkan kepada di bawah Ra0.05μm di bawah keadaan ketumpatan arus 3-6A/dm² dan masa elektrolisis 15-30 minit, dan kecerahan permukaan bertambah baik dengan ketara.
(II) Morfologi permukaan
Elektrolit berasid: Morfologi permukaan cawan termos yang dirawat dengan elektrolit berasid biasanya menunjukkan lubang kakisan dan tanda pembubaran yang agak seragam. Pada skala mikroskopik, dapat dilihat bahawa sempadan butiran dan kontur butiran permukaan logam menjadi lebih jelas. Ini kerana susunan atom pada sempadan butiran agak longgar dan lebih mudah larut semasa proses elektrolisis. Pada masa yang sama, semasa elektrolisis berlaku, beberapa lubang dan alur kecil akan terbentuk secara beransur-ansur di permukaan. Perubahan dalam mikrostruktur ini akan mempengaruhi sifat permukaan cawan termos, seperti rintangan kakisan dan rintangan haus. Contohnya, pada permukaan pelapik dalam keluli tahan karat Termos Keluli Dalam cawan yang dirawat dengan elektrolit asid fosforik, lubang kakisan yang tersebar di sepanjang sempadan butiran dapat diperhatikan. Lubang kakisan ini dapat menjadi saluran keutamaan untuk kakisan oleh medium menghakis, mengurangkan rintangan kakisan bahan. Walau bagaimanapun, dengan mengoptimumkan parameter proses elektrolisis, seperti mengurangkan ketumpatan arus dengan sewajarnya, memendekkan masa elektrolisis, atau menambahkan beberapa perencat kakisan, kesan buruk ini dapat dikurangkan untuk mendapatkan morfologi permukaan yang lebih seragam dan licin.
Elektrolit alkali: Morfologi permukaan cawan termos selepas tindakan elektrolit alkali adalah berbeza daripada elektrolit berasid. Oleh kerana elektrolit alkali terutamanya menanggalkan lapisan oksida pada permukaan, kesan lapisan oksida yang dikupas akan ditunjukkan dalam morfologi mikroskopik. Jika lapisan oksida tidak dibuang sepenuhnya, beberapa zarah oksida sisa atau struktur seperti langkah yang tidak sekata mungkin muncul di permukaan. Di samping itu, dalam elektrolit alkali, titik aktif pada permukaan logam akan dilarutkan secara selektif, mengakibatkan pembentukan beberapa penonjolan dan lekukan kecil pada permukaan. Taburan dan saiz mikrostruktur ini akan dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti komposisi elektrolit, ketumpatan arus, dan suhu. Contohnya, apabila cawan termos aloi aluminium dirawat dengan elektrolit kalium hidroksida, lapisan aluminium oksida pada permukaan aloi aluminium akan bertindak balas di bawah keadaan alkali untuk membentuk metaaluminat, sekali gus mendedahkan matriks aloi aluminium. Walau bagaimanapun, semasa proses rawatan, jika taburan arus tidak sekata atau kepekatan elektrolit terlalu tinggi, ia boleh menyebabkan kakisan tempatan yang teruk dan morfologi permukaan yang tidak sekata pada permukaan aloi aluminium, seperti lubang kakisan bopeng yang jelas di beberapa kawasan, manakala kawasan lain agak licin.
Elektrolit neutral: Morfologi permukaan cawan termos yang dirawat dengan elektrolit neutral agak ideal, biasanya menunjukkan taburan unjuran dan lubang kecil yang agak seragam, dan permukaan keseluruhannya agak rata dan licin. Ini kerana pelbagai bahan tambahan dalam elektrolit neutral dapat mengawal proses pembubaran dan pemendapan permukaan logam dengan berkesan, supaya mikrostruktur permukaan logam dioptimumkan. Dilihat di bawah mikroskop optik, permukaan cawan termos yang dirawat dengan elektrolit neutral menunjukkan bahawa sempadan butiran logam menjadi lebih kabur, morfologi butiran itu sendiri cenderung lebih teratur, dan kekasaran mikroskopik permukaan berkurangan dengan ketara. Contohnya, permukaan cawan termos tembaga yang dirawat dengan elektrolit neutral yang mengandungi pencerah dan perencat kakisan menunjukkan kesan cerah seperti cermin, morfologi permukaan seragam dan halus, dan hampir tiada tanda atau kecacatan kakisan yang jelas. Morfologi permukaan ini membantu meningkatkan kualiti penampilan, rintangan kakisan dan rintangan haus cawan termos.
(III) Mikrostruktur permukaan
Elektrolit berasid: Kesan elektrolit berasid pada mikrostruktur permukaan cawan termos terutamanya tercermin dalam aspek berikut. Pertama, pembubaran dan pemendapan semula permukaan logam semasa proses elektrolisis akan menyebabkan butiran lapisan permukaan terhablur semula, dan saiz butiran mungkin berubah. Secara amnya, di bawah keadaan elektrolisis yang sesuai, butiran lapisan permukaan akan menjadi lebih halus, yang membantu meningkatkan kekerasan dan kekuatan bahan. Walau bagaimanapun, jika elektrolisis berlebihan, butiran mungkin tumbuh, yang akan mengurangkan prestasi bahan. Kedua, elektrolit berasid akan mengubah taburan orientasi kristal lapisan permukaan, menjadikannya lebih mudah untuk orientasi kristal tertentu terbentuk pada permukaan, sekali gus menjejaskan tenaga permukaan dan kereaktifan bahan. Contohnya, permukaan cawan termos keluli tahan karat yang dirawat dengan elektrolit asid sulfurik mempunyai tahap perubahan tertentu dalam orientasi butiran lapisan permukaan, yang menjadikan rintangan kakisan permukaan keluli tahan karat menunjukkan perbezaan dalam arah yang berbeza. Melalui kawalan proses elektrolisis yang tepat, mikrostruktur permukaan boleh dioptimumkan dan prestasi komprehensif cawan termos boleh diperbaiki.
Elektrolit alkali: Kesan elektrolit alkali pada mikrostruktur permukaan cawan termos adalah berbeza daripada elektrolit berasid. Semasa proses rawatan elektrolit alkali, memandangkan lapisan oksida pada permukaan terutamanya disingkirkan, kesan pada struktur butiran logam dalam lapisan permukaan adalah agak kecil. Walau bagaimanapun, apabila elektrolit alkali bertindak balas dengan permukaan logam, lapisan sebatian atau lapisan penjerapan baharu akan terbentuk pada permukaan, yang boleh mengubah mikrostruktur permukaan. Contohnya, apabila cawan termos aloi aluminium dirawat dengan elektrolit natrium hidroksida, lapisan sebatian seperti aluminium hidroksida akan terbentuk pada permukaan. Kehadiran sebatian ini akan mengubah komposisi kimia dan mikrostruktur permukaan dan menjejaskan sifat permukaan aloi aluminium. Di samping itu, ion bendasing dalam elektrolit alkali juga boleh diserap atau dimendapkan bersama pada permukaan logam, seterusnya menjejaskan mikrostruktur permukaan. Jika ion bendasing ini membentuk taburan yang tidak sekata pada permukaan, kecacatan mungkin berlaku pada mikrostruktur permukaan, yang menjejaskan kualiti dan prestasi cawan termos.
Elektrolit neutral: Elektrolit neutral mengandungi pelbagai bahan tambahan, yang boleh mengawal mikrostruktur permukaan cawan termos dengan lebih halus. Semasa proses elektrolisis, bahan tambahan seperti pencerah akan terserap pada permukaan logam, mempengaruhi sifat pemendapan ion logam, menjadikan pertumbuhan butiran lapisan permukaan lebih seragam dan teratur, sekali gus memperoleh struktur butiran yang halus dan seragam. Pada masa yang sama, perencat kakisan dalam elektrolit neutral boleh menghalang kakisan logam, mengurangkan penghasilan kecacatan permukaan, dan meningkatkan integriti mikrostruktur permukaan. Contohnya, pada permukaan cawan termos yang dirawat dengan elektrolit neutral yang mengandungi pencerah amina organik dan perencat kakisan garam bukan organik, saiz butiran lapisan permukaan berkurangan dengan ketara, taburan butiran lebih seragam, dan tiada kecacatan kakisan yang jelas. Mikrostruktur permukaan yang dioptimumkan ini bukan sahaja boleh meningkatkan kekerasan permukaan, rintangan haus dan rintangan kakisan cawan termos, tetapi juga meningkatkan kualiti penampilan dan hayat perkhidmatannya.

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi kesan elektrolisis
(I) Kepekatan elektrolit
Kepekatan elektrolit merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi kesan elektrolisis. Bagi elektrolit berasid, apabila kepekatan meningkat, kekonduksian elektrolit meningkat, kelajuan tindak balas elektrolisis meningkat, dan kelajuan pembentukan filem oksida pada permukaan cawan termos juga meningkat. Walau bagaimanapun, pada kepekatan yang terlalu tinggi, kestabilan elektrolit mungkin berkurangan, dan ia mudah terurai dan bertindak balas, mengakibatkan penurunan kualiti permukaan. Peningkatan kepekatan elektrolit alkali akan meningkatkan keupayaannya untuk menanggalkan lapisan minyak dan oksida, tetapi kepekatan yang terlalu tinggi boleh menyebabkan kakisan yang berlebihan pada permukaan logam, yang menjejaskan keseragaman mikrostruktur permukaan. Kesan kepekatan elektrolit neutral terhadap kesan elektrolisis agak kompleks. Memandangkan ia mengandungi pelbagai bahan tambahan, kepekatan yang terlalu rendah boleh mengakibatkan bahan tambahan tidak berkesan dan gagal mencapai kesan rawatan permukaan yang dijangkakan; manakala kepekatan yang terlalu tinggi boleh meningkatkan kos dan boleh menyebabkan interaksi antara bahan tambahan, yang mengakibatkan kesan buruk. Oleh itu, adalah perlu untuk memilih kepekatan elektrolit yang sesuai mengikut pelbagai jenis elektrolit dan keperluan proses tertentu untuk mendapatkan kesan elektrolisis yang terbaik.
(II) Suhu elektrolit
Suhu elektrolit mempunyai pengaruh penting terhadap penghijrahan ion, kadar tindak balas elektrod dan kelikatan elektrolit semasa proses elektrolisis. Dalam julat tertentu, peningkatan suhu elektrolit dapat mempercepat tindak balas elektrolisis dan menjadikan mikrostruktur permukaan cawan termos berubah dengan lebih cepat. Walau bagaimanapun, suhu yang terlalu tinggi boleh menyebabkan elektrolit tersejat terlalu cepat, menyebabkan perubahan setempat dalam kepekatan elektrolit dan menjejaskan keseragaman elektrolisis. Di samping itu, bagi sesetengah elektrolit neutral yang mengandungi bahan tambahan organik, suhu yang terlalu tinggi boleh menyebabkan bahan tambahan terurai dan menjadi tidak berkesan, sekali gus mengurangkan kesan elektrolisis. Oleh itu, suhu elektrolit perlu dikawal ketat semasa proses elektrolisis. Mengikut ciri dan keperluan proses elektrolit yang berbeza, julat suhu yang sesuai harus dipilih. Secara amnya, suhu elektrolit asid dikawal pada 20-40℃, suhu elektrolit alkali dikawal pada 30-60℃, dan suhu elektrolit neutral dikawal pada sekitar 25-50℃ untuk memastikan kestabilan proses elektrolisis dan kualiti mikrostruktur permukaan. (III) Ketumpatan arus
Ketumpatan arus merupakan salah satu parameter utama dalam proses elektrolisis. Ia secara langsung mempengaruhi keamatan tindak balas elektrolisis dan evolusi mikrostruktur permukaan cawan termos. Pada ketumpatan arus yang lebih rendah, tindak balas elektrolisis agak ringan, dan mikrostruktur permukaan berubah secara agak perlahan, tetapi lapisan permukaan yang lebih seragam dan padat dapat diperoleh. Dengan peningkatan ketumpatan arus, tindak balas elektrolisis akan dipercepatkan, kekasaran permukaan berkurangan, dan ketebalan filem oksida meningkat. Walau bagaimanapun, apabila ketumpatan arus terlalu tinggi, ia boleh menyebabkan ablasi dan kakisan berlebihan pada permukaan cawan termos, menyebabkan kecacatan pada mikrostruktur permukaan dan menjejaskan kualiti dan prestasi permukaan. Oleh itu, adalah perlu untuk memilih julat ketumpatan arus secara munasabah mengikut bahan cawan termos, jenis elektrolit dan kesan permukaan yang dijangkakan. Secara amnya, ketumpatan arus dalam elektrolit berasid dikawal pada 1-5A/dm², dalam elektrolit alkali dikawal pada 0.5-3A/dm², dan dalam elektrolit neutral dikawal pada kira-kira 3-8A/dm². Ia perlu diselaraskan dengan sewajarnya mengikut situasi yang berbeza untuk mencapai kesan elektrolisis yang terbaik.
(IV) Masa elektrolisis
Masa elektrolisis menentukan tahap tindak balas elektrolisis dan tahap perubahan mikrostruktur permukaan cawan termos. Masa elektrolisis yang lebih singkat hanya boleh melakukan rawatan awal pada permukaan, kekasaran permukaan adalah terhad, dan perubahan mikrostruktur tidak ketara; dengan lanjutan masa elektrolisis, mikrostruktur permukaan secara beransur-ansur bertambah baik, kekasaran berkurangan, dan filem oksida menebal, tetapi masa elektrolisis yang terlalu lama boleh menyebabkan kakisan permukaan yang berlebihan, dan masalah seperti pemulihan kekasaran dan mikrostruktur yang tidak sekata muncul. Oleh itu, adalah perlu untuk menentukan masa elektrolisis yang sesuai mengikut parameter proses elektrolisis tertentu dan keperluan rawatan permukaan. Secara amnya, masa elektrolisis cawan termos adalah antara 10-60 minit, dan masa tertentu perlu dioptimumkan dan diselaraskan secara berterusan melalui eksperimen dan amalan pengeluaran.

4. Keserasian cawan termos daripada bahan yang berbeza dengan elektrolit
(I) Cawan termos keluli tahan karat
Keluli tahan karat merupakan salah satu bahan biasa untuk cawan termos, dengan rintangan kakisan dan sifat mekanikal yang baik. Bagi cawan termos keluli tahan karat, elektrolit berasid seperti asid sulfurik dan asid fosforik boleh digunakan untuk menggilap permukaannya secara elektrolitik, yang boleh meningkatkan kemasan permukaan dan rintangan kakisan dengan berkesan. Semasa proses elektrolisis, unsur logam seperti besi, kromium, dan nikel pada permukaan keluli tahan karat akan larut dan mendapan semula untuk membentuk filem oksida yang seragam dan padat, yang boleh menyekat hakisan media menghakis luaran dengan berkesan dan meningkatkan rintangan kakisan keluli tahan karat. Walau bagaimanapun, memandangkan keluli tahan karat mengandungi pelbagai unsur pengaloi, pembubaran terpilih mungkin berlaku dalam elektrolit berasid, mengakibatkan mikrostruktur permukaan yang tidak sekata. Oleh itu, apabila memilih elektrolit berasid, adalah perlu untuk melaraskan komposisi dan parameter proses elektrolit mengikut gred dan komposisi khusus keluli tahan karat untuk mendapatkan kesan rawatan permukaan yang terbaik.
Elektrolit alkali juga boleh digunakan untuk rawatan permukaan cawan termos keluli tahan karat, terutamanya untuk menghilangkan kekotoran seperti lapisan oksida dan kesan minyak pada permukaan. Elektrolit alkali agak lemah dalam kakisan keluli tahan karat, tetapi perlu berhati-hati untuk mengelakkan kakisan berlebihan semasa proses rawatan. Elektrolit neutral sesuai untuk rawatan permukaan cawan termos keluli tahan karat yang berketepatan tinggi, yang boleh memperoleh kesan cerah seperti cermin dan mikrostruktur yang seragam. Contohnya, dalam elektrolit neutral yang mengandungi bahan tambahan seperti polietilena glikol dan natrium dodesil sulfat, penggilapan elektrolitik cawan termos keluli tahan karat 304 boleh memperoleh permukaan berkilat tinggi dengan kekasaran permukaan Ra0.03μm di bawah keadaan ketumpatan arus 5A/dm², suhu 35℃, dan masa elektrolisis selama 30 minit. Pada masa yang sama, mikrostruktur permukaan adalah seragam dan halus, dan rintangan kakisan bertambah baik dengan ketara.
(II) Cawan termos aloi aluminium
Cawan termos aloi aluminium mempunyai ciri-ciri ringan dan kekonduksian terma yang baik, tetapi keserasiannya dengan elektrolit perlu dipertimbangkan semasa rawatan elektrolitik. Elektrolit berasid sangat menghakis aloi aluminium, yang boleh menyebabkan masalah seperti filem oksida yang tidak sekata dan lubang kakisan pada permukaan aloi aluminium. Oleh itu, apabila menggunakan elektrolit berasid untuk merawat cawan termos aloi aluminium, adalah perlu untuk mengawal komposisi, kepekatan, suhu dan ketumpatan arus elektrolit dengan ketat untuk mengurangkan kerosakan kakisan pada permukaan aloi aluminium. Secara amnya, elektrolit asid yang lebih lembut dipilih, seperti elektrolit asid oksalik, yang boleh mengoksidakan permukaan aloi aluminium secara berkesan di bawah keadaan proses yang sesuai untuk membentuk filem aluminium oksida yang padat, sekali gus meningkatkan rintangan kakisan dan rintangan haus aloi aluminium.
Elektrolit alkali digunakan secara meluas dalam rawatan permukaan cawan termos aloi aluminium, terutamanya untuk menghilangkan filem oksida semula jadi dan kesan minyak pada permukaan. Walau bagaimanapun, elektrolit alkali mempunyai kesan pelarutan yang kuat pada aloi aluminium, yang mudah menyebabkan peningkatan kekasaran permukaan. Oleh itu, adalah perlu untuk mengoptimumkan parameter proses elektrolisis untuk mendapatkan kesan rawatan permukaan yang lebih baik. Elektrolit neutral sesuai untuk rawatan permukaan halus cawan termos aloi aluminium. Dengan menambah bahan tambahan yang sesuai, proses pembubaran dan pemendapan permukaan aloi aluminium dapat dikawal dengan berkesan, supaya permukaan memperoleh mikrostruktur yang seragam dan kecerahan yang baik. Contohnya, dalam elektrolit neutral yang mengandungi bahan tambahan seperti trietanolamina dan natrium benzoat, cawan termos aloi aluminium 5052 dirawat secara elektrolisis. Di bawah keadaan ketumpatan arus 3A/dm², suhu 25°C, dan masa elektrolisis selama 20 minit, permukaan licin dengan kekasaran permukaan Ra0.1μm dapat diperoleh, dan mikrostruktur permukaan seragam, dan prestasinya bertambah baik dengan ketara.
(III) Cawan termos tembaga
Cawan termos tembaga mempunyai kekonduksian terma yang baik dan penampilan yang cantik, tetapi rintangan kakisannya agak lemah. Semasa rawatan elektrolitik, elektrolit berasid boleh digunakan untuk pembersihan permukaan dan pengaktifan cawan termos tembaga untuk menghilangkan kekotoran seperti kuprum oksida dan minyak pada permukaan. Walau bagaimanapun, memandangkan elektrolit berasid sangat menghakis kuprum, adalah perlu untuk mengawal keadaan elektrolisis dengan ketat untuk mengelakkan kakisan yang berlebihan. Secara amnya, asid sulfurik cair, asid hidroklorik cair, dan sebagainya dipilih sebagai elektrolit berasid, dan jumlah perencat kakisan yang sesuai ditambah untuk mengurangkan kakisan pada permukaan kuprum.
Elektrolit alkali boleh digunakan untuk membuang gris dan bahan pencemar organik tertentu dari permukaan cawan termos tembaga, tetapi kakisan elektrolit alkali pada tembaga tidak boleh diabaikan, yang boleh menyebabkan lapisan oksida tembaga hitam muncul pada permukaan tembaga. Oleh itu, apabila menggunakan elektrolit alkali untuk merawat cawan termos tembaga, rawatan selepas pembersihan dan peneutralan diperlukan tepat pada masanya untuk membuang produk kakisan pada permukaan. Elektrolit neutral boleh memberikan kesan rawatan permukaan yang baik untuk cawan termos tembaga. Dengan memilih bahan tambahan seperti natrium sakarin dan mentega shea secara munasabah, perataan permukaan tembaga yang cerah dan mikropenapisan dapat dicapai. Dalam elektrolit neutral yang mengandungi bahan tambahan ini, cawan termos tembaga digilap secara elektro. Di bawah keadaan ketumpatan arus 4A/dm², suhu 30℃ dan masa elektrolisis selama 25 minit, permukaan yang cerah dengan kekasaran permukaan Ra0.05μm dapat diperoleh. Pada masa yang sama, mikrostruktur permukaan dioptimumkan, dan sifat seperti kekerasan dan rintangan haus juga dipertingkatkan.

5. Analisis kes aplikasi praktikal bagi elektrolit yang berbeza
(I) Penggunaan elektrolit berasid dalam penghasilan termos keluli tahan karat
Untuk meningkatkan kualiti penampilan dan rintangan kakisan produk, pengeluar termos keluli tahan karat menggunakan elektrolit asid sulfurik untuk menggilap pelapik dalaman termos secara elektrolitik. Dalam proses pengeluaran sebenar, mereka mendapati bahawa apabila kepekatan asid sulfurik adalah 30%, ketumpatan arus adalah 3A/dm², suhu elektrolisis adalah 35℃, dan masa elektrolisis adalah 20 minit, kekasaran permukaan pelapik termos menurun dari Ra0.6μm asal kepada Ra0.1μm, kecerahan permukaan bertambah baik dengan ketara, dan rintangan kakisan bertambah baik dengan ketara. Melalui ujian semburan garam, pelapik termos yang dirawat boleh bertahan selama 72 jam dalam persekitaran semburan garam neutral tanpa penembusan kakisan, manakala pelapik yang tidak dirawat menunjukkan tanda kakisan yang jelas dalam masa 24 jam. Ini menunjukkan bahawa elektrolit berasid boleh meningkatkan mikrostruktur permukaan dengan berkesan dan meningkatkan kualiti dan prestasi produk dalam pengeluaran termos keluli tahan karat.
(II) Penggunaan elektrolit alkali dalam rawatan permukaan cawan termos aloi aluminium
Sebuah syarikat yang mengeluarkan cawan termos aloi aluminium menggunakan elektrolit natrium hidroksida untuk menanggalkan filem oksida semula jadi pada permukaan semasa rawatan permukaan produk. Mereka menjalankan rawatan di bawah keadaan kepekatan elektrolit 100g/L, ketumpatan arus 1A/dm², suhu elektrolisis 40℃ dan masa elektrolisis selama 10 minit. Selepas rawatan, filem oksida pada permukaan cawan termos aloi aluminium telah ditanggalkan dengan berkesan, kekasaran permukaan dikurangkan daripada Ra1.0μm kepada Ra0.4μm, dan bendasing seperti minyak pada permukaan juga ditanggalkan pada masa yang sama, memberikan asas yang baik untuk rawatan anodisasi permukaan seterusnya. Selepas anodisasi, filem oksida padat terbentuk pada permukaan cawan termos aloi aluminium dengan ketebalan lebih daripada 15μm, rintangan haus dan rintangan kakisan bertambah baik dengan ketara, dan daya saing produk di pasaran dipertingkatkan.
(III) Penggunaan elektrolit neutral dalam pembuatan cawan termos mewah
Untuk memenuhi keperluan pelanggan yang tinggi terhadap kualiti dan penampilan produk, pengeluar cawan termos mewah menggunakan elektrolit neutral yang mengandungi polietilena glikol, natrium benzenasulfonat dan bahan tambahan lain untuk merawat permukaan cawan termos. Di bawah keadaan ketumpatan arus 6A/dm², suhu elektrolisis 30℃ dan masa elektrolisis selama 35 minit, permukaan cawan termos mencapai kesan cerah seperti cermin, kekasaran permukaan Ra menurun kepada di bawah 0.02μm, mikrostruktur permukaan seragam dan halus, dan tiada tanda kakisan dan kecacatan yang jelas. Pada masa yang sama, cawan termos yang dirawat menunjukkan prestasi yang baik dalam rintangan kakisan, rintangan haus dan kestabilan haba. Selepas ujian, rintangan kakisannya memenuhi keperluan piawaian ASTM B117. Dalam ujian rintangan haus, haus permukaan adalah sangat kecil, yang dapat memenuhi keperluan ketat pasaran mewah untuk produk cawan termos. Jumlah eksport produk meningkat dengan ketara dan mendapat pujian sebulat suara daripada pembeli borong antarabangsa.

6. Pertimbangan perlindungan alam sekitar dan keselamatan
Apabila memilih dan menggunakan elektrolit yang berbeza untuk rawatan permukaan cawan termos, perlindungan dan keselamatan alam sekitar adalah faktor penting yang mesti dipertimbangkan. Elektrolit berasid dan beberapa elektrolit alkali boleh menghasilkan sejumlah besar kabus asid atau kabus alkali semasa proses elektrolisis, yang akan mencemarkan alam sekitar dan membahayakan kesihatan manusia. Oleh itu, perusahaan pengeluaran perlu mengambil langkah rawatan gas sisa yang berkesan, seperti memasang peralatan pengudaraan dan menggunakan menara penyerapan kabus asid untuk mengurangkan pelepasan gas berbahaya. Di samping itu, rawatan air sisa elektrolit juga merupakan bahagian penting dalam kerja perlindungan alam sekitar. Memandangkan elektrolit mengandungi pelbagai ion logam dan bahan tambahan kimia, jika air sisa dilepaskan terus tanpa rawatan, ia akan menyebabkan pencemaran yang serius kepada persekitaran air. Perusahaan harus mewujudkan sistem rawatan air sisa yang lengkap dan menggunakan gabungan kaedah rawatan fizikal, kimia dan biologi untuk menulenkan air sisa supaya ia memenuhi piawaian pelepasan kebangsaan sebelum dilepaskan.
Dari perspektif keselamatan, kekakis dan ketoksikan elektrolit juga merupakan aspek yang perlu difokuskan. Kedua-dua elektrolit berasid dan alkali sangat menghakis. Jika pengendali secara tidak sengaja menyentuh kulit atau mata mereka semasa penggunaan, ia boleh menyebabkan melecur yang teruk. Oleh itu, syarikat mesti menyediakan pengendali dengan peralatan pelindung diri yang diperlukan, seperti sarung tangan pelindung, gogal, pakaian pelindung, dan sebagainya, dan memperkukuhkan latihan keselamatan untuk meningkatkan kesedaran keselamatan pengendali. Pada masa yang sama, bagi sesetengah elektrolit yang mengandungi ion logam berat atau bahan tambahan toksik, peraturan yang berkaitan mesti dipatuhi dengan ketat semasa penggunaan dan penyimpanan untuk mencegah kemalangan kebocoran dan keracunan.

7. Kesimpulan
Elektrolit yang berbeza mempunyai kesan yang ketara terhadap mikrostruktur permukaan cawan termos. Dengan memilih jenis elektrolit secara munasabah, mengoptimumkan parameter proses elektrolisis, dan mempertimbangkan pemadanan bahan cawan termos dan elektrolit, kualiti permukaan, prestasi dan rupa cawan termos dapat ditingkatkan dengan berkesan untuk memenuhi keperluan kumpulan pelanggan yang berbeza dan meningkatkan daya saing pasaran produk.

Dalam aplikasi praktikal, elektrolit berasid boleh mengurangkan kekasaran permukaan cawan termos dengan berkesan, mengubah mikrostruktur, dan meningkatkan rintangan kakisan dan kecerahan, tetapi perhatian harus diberikan kepada kawalan kakisan dan isu alam sekitar; elektrolit alkali terutamanya digunakan untuk menghilangkan lapisan oksida permukaan dan kesan minyak, dan kesannya pada mikrostruktur permukaan agak kompleks. Adalah perlu untuk mengoptimumkan keadaan proses untuk mendapatkan hasil yang ideal, sambil mencegah kakisan yang berlebihan dan pencemaran kabus alkali; elektrolit neutral boleh mencapai pengawalaturan halus mikrostruktur permukaan cawan termos, memperoleh kekasaran yang rendah, kecerahan yang tinggi dan mikrostruktur yang seragam, dan sesuai untuk pengeluaran dan pembuatan cawan termos mewah, tetapi kosnya agak tinggi, dan adalah perlu untuk mengawal penggunaan bahan tambahan dan rawatan air sisa secara munasabah.

Dengan keperluan perlindungan alam sekitar yang semakin ketat dan peningkatan perhatian orang ramai terhadap kesihatan dan keselamatan, pengeluar cawan termos harus memberi lebih perhatian kepada penyelidikan dan pembangunan serta aplikasi elektrolit yang mesra alam dan selamat semasa memilih elektrolit, dan secara aktif mencari proses rawatan permukaan yang hijau dan cekap untuk mencapai pembangunan mampan. Pada masa yang sama, mengukuhkan kerjasama dengan institusi penyelidikan saintifik, pembekal, dan sebagainya, terus meneroka dan berinovasi, meningkatkan tahap teknikal proses elektrolisis, dan menyediakan pembeli borong antarabangsa dengan produk cawan termos yang lebih berkualiti, lebih mesra alam dan lebih selamat.

Dalam penyelidikan dan pembangunan masa hadapan bagi proses elektrolisis cawan termos, hala tuju berikut boleh difokuskan: Pertama, membangunkan elektrolit mesra alam yang baharu, mengurangkan atau menghapuskan kandungan bahan berbahaya dalam elektrolit, dan mengurangkan pencemaran kepada alam sekitar; kedua, mengkaji secara mendalam mekanisme interaksi antara elektrolit dan mikrostruktur permukaan cawan termos semasa proses elektrolisis, mewujudkan model proses elektrolisis yang lebih tepat, dan mencapai pengawalaturan mikrostruktur permukaan yang tepat; ketiga, meneroka proses komposit elektrolisis dan teknologi rawatan permukaan lain, seperti elektrolisis dan sandblasting, teknologi elektrolisis dan salutan, dan sebagainya, memberi tumpuan sepenuhnya kepada kelebihan setiap teknologi, dan meningkatkan lagi prestasi komprehensif cawan termos; keempat, mengukuhkan automasi dan kawalan pintar proses elektrolisis, meningkatkan kecekapan pengeluaran dan kestabilan kualiti produk, mengurangkan kos pengeluaran, dan memenuhi permintaan pasaran yang semakin meningkat.
Pendek kata, melalui penyelidikan mendalam dan aplikasi praktikal kesan elektrolit yang berbeza pada mikrostruktur permukaan cawan termos, industri cawan termos akan dapat mencapai kemajuan yang lebih besar dalam kualiti produk, prestasi, perlindungan alam sekitar dan keselamatan, dan menyediakan pengguna global dengan lebih banyak produk cawan termos yang berkualiti tinggi, sihat dan cantik, dan menggalakkan kemakmuran dan pembangunan berterusan industri cawan termos.