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表面处理工艺概述——镀饰工艺
 
慧聪网   2005年9月16日10时29分   信息来源:慧聪网涂装表面处理行业频道    

    镀饰是在金属和非金属制品的表面通过电化学的方法使金属化合物还原为金属,并形成符合要求的平滑致密的金属层的过程,此过程也称为电镀。其中,使金属化合物还原为金属的过程,称为电沉积。换而言之,镀饰是用电沉积的方法在金属和非金属制品表面形成符合要求的平滑致密的金属层的过程。

    镀饰属于镀层被覆表面处理的范畴,是获得金属镀层的先进方法之一。镀饰时可通过控制工艺条件(电镀时间、电流密度等)得到所需要的镀层厚度,并可在大多数金属材料上镀金属或合金层,还可通过一些特殊处理方法,在某些非金属材料上镀覆金属层。镀饰过程与获得熔射镀层、热熔镀层、真空蒸发沉积镀层及真空气相镀层等相比较,其工艺设备简单,操作也较容易控制,因此镀饰工艺在生产和科研部门得到了最广泛的应用。

一、镀饰的目的和对镀层的要求

1.镀饰的目的

    依据于对制品要求的差异,可通过镀饰在它们的表面上形成各种不同性质的金属镀层。随着生产和科技的进步,镀饰工艺所涉及到的学科领域越来越宽广,并对于镀层的要求也愈来愈高。镀饰的主要目的有两个方面:

   (1)提高金属制品或零件的抗腐蚀能力,赋予制品或零件表面以装饰性的外观。

   (2)使制品或零件的表面具有某种特殊的功能,例如提高表面的硬度、耐磨性、导电性、磁性及高温抗氧化性等, 以及减小零件接触面间的滑动摩擦,增强金属表面的反光能力,使零件便于钎焊,防止射线对制品的破坏作用,防止零件热处理时渗碳或渗氮,等等。

对于第一方面目的性的镀层通常称为防护性镀层或防护装饰性镀层;对于第二种目的的镀层则统称为功能性镀层。

2.对镀层的要求

    不同金属的镀层有不同的特性,同一种镀层因应用场合差异则要求也不同。作为金属镀层,无论其品种和性质如何,应有的共同要求是:镀层结构细致紧密,镀层厚度均匀一致,镀层与基体材料的结合牢固等。提出这些要求是因为要有效防止基体金属的腐蚀,镀层必须是紧密无孔的,为保证制品或零件的使用寿命,镀层厚度必须均匀一致,否则镀层最薄处会首先磨损掉,导致提前报废;又如镀层与基体间结合不牢固,则此种镀层并无实际的使用价值,因此,上述这些要求是镀饰工艺必须严格控制的重要质量因素。

二、镀饰镀层的分类

    镀饰镀层的分类方法很多。例如,可按镀层的使用目的分,也可按镀层的组合情况分,还可按金属腐蚀过程中镀层与基体间的电化学关系分,其中以按镀层的使用目的分类应用较为普遍。据此将镀层分为防护性镀层、防护—装饰性镀层和功能性镀层等。

1.防护性镀层

    这种镀层主要用于防止金属制品及零件的腐蚀。根据制品材料、使用环境及工作条件等,可选用不同的金属镀层。如钢铁制品在一般大气腐蚀条件下,可用锌镀层保护,而在海洋气候条件下,可用镉镀层保护,对于接触有机酸的黑色金属制品(如食品容器)则应选用银镀层,银镀层不仅防锈力强,且产生的腐蚀产物对人体无害。

2.防护—装饰性镀层

    这种镀层不但能防止制品零件腐蚀,而且还能赋予制品及零件以某种经久不变的光泽外观。这类镀层的使用量很大,而且多半是多层的,即首先在基体上镀“底”层,然后再镀“表”层,有时甚至还有中间层,这是因为很难找到一种单一的金属镀层,能同时满足防护与装饰的双重要求。某些镀层虽然防腐能力强,但在使用条件下不能经久保持光泽,且质软,易磨损,另一些镀层虽然防腐能力较差,但它能赋予制品以悦目的光泽外观,且不易磨损掉。利用镀层不同的优点,进行适当的搭配,可获得既抗蚀又光泽耐磨的多层防护—装饰性镀层。在国内以往防护—装饰性镀层多用锡合金作为底层。其防腐能力较强但易氧化变色,然后再镀上一层光亮铬镀层。它既具有经久不变的银蓝色光泽,又耐磨。近来国内采用铜——铬多层防护—装饰性镀层的制品在增多,如轿车、自行车和钟表等的外露光泽镀层均属此类。

 
 
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