Продолжение
В качестве источника питания подойдет любая зарядка для телефона или powerbank. При выращивании радиатора нужно выполнить несколько обязательных условий. "+" Вешаем на медь, а "-" на алюминий.
Если в начале осаждения ток в течении минуты упал до 0, то скорее всего вы перепутали полярность и "+" повесили на алюминиевую гильзу, в результате чего она анодировалась (на ней вырос толстый слой оксида алюминия, не проводящий ток).
Придется заново травить гильзу.
Травить алюминий нужно для снятия загрязнений и оксидной пленки, снижающей прочность сцепления меди с алюминием.
Вы ведь не хотите, чтобы медь отслоилась от алюминия, ведь разница в коэффициентах теплового расширения около 30%.
Для травления подходят разные вещества: гидрооксид натрия (средство для прочистки канализации "крот"), рецепт для травления плат (приведен в выше), карбонат натрия (стиральная сода).
Доступней всего стиральная сода, в насыщенном растворе которой, при кипячении за 3 минуты, полностью растворяется алюминиевая фольга.
При травлении самое главное не перетравить, чтобы не появились маленькие каверны на поверхности.
Дело в том, что электролит меднения без электрического тока растворяет алюминий с выделением пузырьков водорода (поэтому необходимо сливать электролит и промывать гильзу, если необходимо сделать перерыв в меднении).
Но даже под током в каверне образуется пузырек и изолирует алюминий от электролита, под пузырем алюминий растворяется, а пузырек растет, пока не оторвется, алюминий вновь смачивается электролитом и все повторяется.
Это будет повторяться, пока все эти каверны не зарастут нарастающей рядом с ними медью.
Алюминиевую фольгу травить бесполезно, т.к. она слишком быстро протравливается в местах складок, образуя точечные отверстия.
При меднении в отверстиях образуются пузыри, фольга быстро растворяется, попутно разрыхляется осаждающийся на фольге медный слой.
К концу меднения от фольги не остается и следа.
В процессе осаждения меди медный электрод будет растворяться, часть меди осядет на алюминии, а часть выпадет в осадок в виде шлама.
За счет шлама сильно ускоряется рост в толщину основания подложки.
Медь на стыке основания подложки и стенок откладывается медленно, а шлама там не много т.к. нужно сохранять зазор между алюминиевой гильзой и электродом.
Поэтому важно сделать электрод кольцевой формы, как первый электрод, показанный в этом видео, чтобы шлама больше всего выпадало у стенок радиатора.
Толщина основания, полученная в этом видео сильно избыточна т.к. перенос тепла ограничится площадью резьбы гильзы, которая вкручивается в корпус фонаря.
У меди теплопроводность в 2 раза выше, чем у алюминия, потому хватило бы толщины 1-1,5 мм.
Главное чтобы у основания был хороший контакт со стенками.
Этот контакт легко увеличить, если залить внутрь гильзы припой, предварительно обработав гильзу флюсом.
Медь хорошо пропаивается, а припой не только улучшит тепловой контакт, но и увеличит общую теплоемкость.
Желательно, чтобы площадь медного электрода была в 2 раза больше, чем площадь омедняемой детали, но в нашем случае это сделать сложно, размеры гильзы не позволяют, но гильзу можно нарастить, приклеив к ней подходящего диаметра трубку.
Бывает, что во время электролиза ток постепенно падает до мизерных значений, это вызвано пассивацией медного электрода (образования на нем плохо проводящих ток соединений), подобная проблема вызвана малой площадью медного электрода или слишком большим током.
Протравка электрода сначала в соде, затем в кислоте возвращает электрод в работу.
Для регулировки силы тока я использовал жидкостный реостат. Это, по сути, емкость с раствором соды и двумя электродами. Изменяя концентрацию пищевой соды в растворе и уровень погружения электродов в раствор, можно управлять током с большой точностью.
У реостата есть и другая задача. Периодически нужно проверять наличие короткого замыкания в ванне меднения (его вызывает шлам или смещение электрода). Если при умышленном закорачивании между собой проводов идущих на медный электрод и алюминиевую гильзу на амперметре ток не увеличился, значит в ванне имеет место короткое замыкание, медь не осаждается, а электролит растворяет алюминий.
Реостат при проверке ограничит ток и убережет ваш источник тока от короткого замыкания. Для закорачивания удобней использовать отдельный кусок провода.
Поначалу медь будет осаждаться ровным слоем, до определенной толщины. А затем начнут образовываться крупинки, выросты (дендриты).
Это как раз тот момент, когда уже нет смысла наращивать медь на токе 140 мА, т.к. дендриты все равно будут образовываться. Гораздо выгоднее поднять ток до 500 мА.
Это сильно ускорит процесс осаждения т.к. масса осажденного металла зависит только от тока и не зависит от напряжения. Слой меди при большем токе станет чуть менее плотный, а поверхность с большим количеством дендритов, но это приемлемо.
Если вы добавляете в реостат раствор соды, а ток уже не растет, значит нужно увеличивать площадь электродов.
После апгрейда фонарик стал разогреваться до 45 градусов за 3 минуты в режиме максимальной яркости. Можно использовать зимой как грелку для рук.