Τι είναι η επιμετάλλωση χαλκού;

Η επιμετάλλωση χαλκού είναι μια επίστρωση από μέταλλο χαλκού σε άλλο υλικό, συχνά άλλα μέταλλα. Η επιμετάλλωση έχει σχεδιαστεί για να αυξάνει την αντοχή, την αντοχή ή την οπτική έλξη και η επιμετάλλωση χαλκού χρησιμοποιείται συχνά για τη βελτίωση της θερμότητας και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Η επιμετάλλωση χαλκού εμφανίζεται συχνότερα σε καλωδιώσεις και μαγειρικά σκεύη.
Περιστασιακά, η επιμετάλλωση χαλκού χρησιμοποιείται για διακοσμητικούς σκοπούς, δίνοντας στα αντικείμενα μια ορειχάλκινη εμφάνιση. Ωστόσο, η επένδυση χαλκού χρησιμοποιείται συχνότερα για ηλεκτρικά καλώδια, καθώς ο χαλκός μεταφέρει τη θερμότητα εξαιρετικά καλά. Επιπλέον, πολλές πλακέτες κυκλωμάτων είναι επενδυμένες με χαλκό.

Δεδομένου ότι ο χαλκός είναι ένας εξαιρετικός αγωγός θερμότητας, η επιμετάλλωση χαλκού είναι δημοφιλής και στα μαγειρικά σκεύη. Η ταχύτητα με την οποία θερμαίνεται ο χαλκός επιτρέπει την ομοιόμορφη θερμότητα της επιφάνειας και, ως εκ τούτου, επιτρέπει πιο ομοιόμορφο μαγείρεμα. Οι επαγγελματίες σεφ χρησιμοποιούσαν γενικά μαγειρικά σκεύη από συμπαγή χαλκό, συνήθως επενδεδυμένα με χάλυβα για μεγαλύτερη αντοχή, αλλά αυτά είναι ακριβά και δεν είναι γενικά στον προϋπολογισμό ενός χόμπι μάγειρα. Οι επιμεταλλωμένες κατσαρόλες και τα τηγάνια είναι συνήθως από αλουμίνιο ή ατσάλι επικαλυμμένα με χαλκό. Αυτό το επικαλυμμένο μαγειρικό σκεύος εξακολουθεί να επιτρέπει τα οφέλη της θέρμανσης από χαλκό χωρίς το κόστος των εναλλακτικών λύσεων από καθαρό χαλκό.

Η επιμετάλλωση χαλκού εφαρμόζεται συχνά με μια διαδικασία που ονομάζεται ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση. Η ηλεκτρολυτική επίστρωση είναι αρκετά απλή για να γίνει στο σπίτι, αλλά μπορεί να είναι επικίνδυνη, επομένως δεν συνιστάται για άπειρους. Απλές ρυθμίσεις ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης χρησιμοποιούνται συχνά σε επιδείξεις επιστήμης στο γυμνάσιο, αλλά το νικέλιο και όχι ο χαλκός χρησιμοποιείται συχνότερα ως ουσία επιμετάλλωσης.

Μια απλή εγκατάσταση για ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση απαιτεί το αντικείμενο να είναι επιμεταλλωμένο, μια μπαταρία με θετικά και αρνητικά καλώδια σύνδεσης, μια ράβδο από συμπαγή χαλκό και ένα μεταλλικό άλας χαλκού, όπως θειικός χαλκός, που έχει διαλυθεί στο νερό. Το αντικείμενο που πρόκειται να επιμεταλλωθεί και η χάλκινη ράβδος τοποθετούνται στο διάλυμα αλατιού και συνδέονται με την μπαταρία: η χάλκινη ράβδος στο θετικό και το μη χάλκινο αντικείμενο στο αρνητικό. Σε αυτή τη ρύθμιση, το μη χάλκινο αντικείμενο γίνεται κάθοδος και η χάλκινη ράβδος γίνεται άνοδος.

Όταν το άλας διαλύεται στο διάλυμα, τα μόρια διασπώνται σε θετικά φορτισμένο χαλκό και αρνητικά φορτισμένα ιόντα θείου. Εφόσον η κάθοδος είναι αγκιστρωμένη στην αρνητική έξοδο της μπαταρίας, φορτίζεται αρνητικά. Το αρνητικό φορτίο έλκει τα ιόντα χαλκού στο διάλυμα και προσκολλώνται στο εξωτερικό του αντικειμένου. Εν τω μεταξύ, τα άτομα χαλκού από την άνοδο έλκονται στο διάλυμα, αναπληρώνοντας αυτά που συνδέονται με το μη μεταλλικό αντικείμενο.

Αυτή η διαδικασία είναι πιο περίπλοκη όταν επιχειρείται η επίστρωση σιδήρου ή χάλυβα με χαλκό. Ο χαλκός θα προσκολληθεί παθητικά σε ουσίες με βάση το σίδηρο όταν τοποθετηθεί σε διάλυμα αυτού του τύπου. Οι παθητικές μεταφορές δεν συγκρατούν την επιμετάλλωση, επομένως είναι άχρηστες για το σκοπό αυτό. Για την επίστρωση σιδήρου ή χάλυβα με χαλκό, πρέπει πρώτα να εφαρμοστεί μια επίστρωση νικελίου στο σίδερο.