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電鍍層

鎖定
人們在同腐蝕作鬥爭中,採取了許多行之有效的措施,電鍍就是其中的重要手段之一,電鍍能提高金屬零件在使用環境中的抗蝕性能;裝飾零件的外表,使其光亮美觀;提高零件的工作性能,如硬度,耐磨,導電性,電磁性、耐熱性,釺焊性及其他特殊性能。
中文名
電鍍層
外文名
anodized coating
作    用
提高金屬零件的抗蝕性能
結合力
良好
規定指標
表面粗糙度、硬度、色彩
表    面
均勻的厚度和細緻的結構
拼    音
diàn dù céng

目錄

電鍍層分類

鍍層的分類可採用三種形式 [1] 
1、按照鍍層的應用分類
(1)電性能鍍層對於導電性要求較高的電器元件.要求鍍銀、金、銘等導電性較好的鍍層。鍍銀層應防小氧化,以免增加接觸電阻。金的化學穩定性好,導電性能良好,但成本較高,常用金—銀、金—g等金基合金代替,也有很好的效果。
(2)磁性能鍍層在錄音機及電子計算機等設備中,所用的錄音帶、磁環線、磁鼓、磁盤等存儲裝置均需磁性材料。多用電鍍法來製造磁性材料。作為鍍層材料主要以具有磁性的鐵族元素為主,軟磁性鍍層可採用錦—鐵、鐵—鑽等合金,硬磁性鍍層可採用鑽—磷、鈴—鎳、鑽—鎳—磷等三元合金;”
(3)可焊性鍍層用於電子產品提高焊接性能的鍍層以錫—鉛合金為最多,焊接點的表面質量與含鉛量有很大關係,台鉛量在30%以下時焊點光亮,含鉛量超過40%的焊點無光。另外,也可以採用鍍銅、鍍錫、鍍銀提高焊接性。
(5)耐熱鍍層許多長期在高温下工作的零部件,如噴氣發動機的轉子葉片、機軸、軋輥等,需要採用耐高温材料進行防護,防止高温下的熱蝕:可以鍍鎳、鉻以及鎳基或鑽基複合鍍層,也可以採用電鍍—滲鍍聯合處理的方法得到耐高温鍍層。
(6)修復用鍍層有些大型機械舉件,如火車、汽車、石油機械L的大軸、曲油、印染機上的氏輥等,磨損以後可採用電鍍進行修復,減少浪費,尤其是刷鍍技術的發展,可以不拆卸加工,使修復性電鍍增多。作為修復用的主要是鍍鐵、鍍鉻等耐磨性較好的材料。
2)按照基體金屬和鍍層的電化學性質分類
按照基體金屬和鍍層的電化學性質,可把鍍層分為兩大類,即陽極性鍍層和陰極性鍍層。
前者如鐵上鍍鋅;後者如鐵上鍍錫。這種分類對鍍層選擇和金屬組件的搭配是十分重要的。
必須指出,金屬的電極電位隨介質與工作條件的不同而發生變化,因此,鍍層究竟是陽極性鍍層,還是陰極性鍍層,需視它所處的介質和環境而定。鋅對鐵而言,在一般條件下是典型的陽極性鍍層,但在70一80℃的熱水中,鋅的電極電位卻變得比鐵正,因而成為陰極性鍍層。再如錫對鐵而言,在一般條件下是陰極性鍍層,但在有機酸中卻成了陽極鍍層。
3)按照鍍層的組合形式分類
鍍層的組合形式可分為三類。一類是簡單結構,在基體金屬上只鍍單層鍍層,這是最簡單的形式,如鋼鐵上鍍鋅、鎳等。第二類是組合鍍層。這是由幾層相同金屬(如暗鎳、半光亮鎳、光亮鎳)或不同金屬(如銅、鎳、鉻)層疊加而成的多層鍍層;第三類是複合鍍層。這種由固體微粒(在鍍液中不溶的無機或有機物質)均勻地分散在金屬中而形成的鍍層(如Ni—sZc,cu—AhO;等),具有高耐磨、高耐蝕性能,在功能材料和結構材料的開發應用中,有很重要的意義。

電鍍層要求

1、鍍層與基體,包括鍍層與基體之間,應有良好的結合力;
2、鍍層在零件的主要表面上,應有比較均勻的厚度和細緻的結構;
3、鍍層應具有規定的厚度和儘可能少的孔隙;
4、鍍層應具有規定的各項指標,例如表面粗糙度、硬度、色彩以及鹽霧試驗耐試性。

電鍍層選擇

鍍層的選擇原則主要取決於以下因素:
1)被覆蓋金屬的種類和性質;2)該金屬零件的結構、形狀和尺寸公差; 3)該金屬零件的用途和工作條件; 4)鍍層的性質和用途。
1、按基體材料選擇
1)貴金屬、不鏽鋼、軋製的磁合金材料以及鎳銅合金等,一般不需要保護層;
2)碳鋼、低合金鋼和鑄鐵零件,在大氣中容易被腐蝕,鍍鋅、鎘後均需經過鈍化處理;
3)鋼製彈簧零件在鍍鋅或鍍鎘後需要進行除氫處理;
4)銅及其合金零件、濕熱帶使用的產品,應加以保護,一般產品可進行光澤性酸洗和鈍化處理;
5)鋁及鋁合金零件,進行陽極氧化後,再用重鉻酸鹽封閉;
6)鋅合金零件,採用磷化、鈍化、電鍍。
2、按鍍層用途選擇
1)防護性鍍層:主要作用是保護基體金屬免受腐蝕,不規定對產品的裝飾要求。
2)防護-裝飾性鍍層:除保護基體金屬外,還使零件美觀。
3)功能性鍍層:除具有一定的保護作用外,主要用於特殊的工作目的。
3、按使用環境選擇
電鍍層的使用條件,按照氣候環境的嚴重程度分為三類:
1)腐蝕比較嚴重的工作環境——空氣中含有少量工業廢氣或鹽分,相對濕度週期地達到98%的場所,或經常接觸手汗的工作條件。如:工業城市、離海較近地區、濕熱地區等;
2)腐蝕中等的工作環境——空氣中不含工業廢氣或鹽分,相對濕度週期性地超過70%,並可達到95%的環境。如離海較遠且工業不太發達的地區和一般室內環境;
3)腐蝕輕微的工作環境——空氣中不含工業廢氣和鹽分,而且比較乾燥的室內外環境。如:乾熱帶地區、乾燥的封閉場所或有空調的實驗室內部。

電鍍層舉例

1、鋅鍍層 鋅鍍層在大氣條件下對鋼鐵零件為陽極性鍍層,經彩色鈍化後,明顯地提高了鍍層的保護性能並改善了外觀。主要用於防止鋼鐵零件的腐蝕,其鍍層價格低廉,耐腐蝕性能優良,應用量大面廣。
2、鎘鍍層 鎘鍍層在海洋和高温大氣的環境中,對鋼鐵零件為陽極性鍍層,鍍層比較穩定,耐腐蝕性強,潤滑性能好,在航空及電子工業中應用較多。
3、錫鍍層 錫鍍層對鋼鐵件為陰極性鍍層。因此,只有當鍍層無孔隙時才能機械地保護鋼鐵零件不被腐蝕。它具有較高的化學穩定性,與硫及硫化物幾乎不起作用,焊接性能良好,對滲氮有屏蔽作用。
4、銅鍍層 銅鍍層對鋅、鐵等金屬為陰極性鍍層,常常用於鋼鐵或某些塑料上作為鍍銅/鎳防護-裝飾性鍍層的底層或中間層,也可用於印刷電路、電鑄模等方面。
5、鎳鍍層 鎳鍍層對鋼鐵零件為陰極性鍍層,它具有較高的硬度,抗蝕性比銅高,能耐鹼,也比較能耐酸。常用於鋼鐵零件的鍍銅/鎳/鉻防護-裝飾性鍍層的中間層及酸性鍍銅前的預鍍。
6、鉻鍍層 鉻鍍層對鋼鐵零件為陰極性鍍層。它具有較高的耐熱性,常温下硬度好,耐磨性好,光反射性強,被廣泛用於提高零件的耐磨性、光反射性以及修復尺寸和裝飾等方面。
7、銀鍍層 銀鍍層對於常用金屬為陰極鍍層,其導電、焊釺性能優良,化學性質穩定,主要用於電器工業中的導電部件及其焊接部位,還用於防護-裝飾性鍍層,如樂器、餐具、光學儀器及工藝品。
參考資料