A. 鋁及鋁合金的表面處理工藝有多少種請問哪種處理後更耐磨,硬度高,表面均勻光滑
鋁合金現在表面處理一般有:洗白,氧化著色,硬質陽極氧化,化學鍍鎳等,你上面的應該是氧化,是很常見的一種表面處理技術,,你提的要求最靠譜的技術是化學鍍鎳,其次是硬質陽極氧化,不過硬質陽極一般做的很少。。建議做化學鍍。
B. 化學鍍的介紹
化學鍍是一種新型的金屬表面處理技術,該技術以其工藝簡便、節能、環保日益受到人們的關注。化學鍍使用范圍很廣,鍍金層均勻、裝飾性好。在防護性能方襲啟面,能提高產品的耐蝕性拍悉如和使用壽命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨導電性、潤滑性能等特殊功能,因而成為全世界表面處理技術的一個陸乎發展。
C. 內壁光滑的耐磨管是什麼耐磨材料
內壁光滑的耐磨管一般是用於輸送高速度的物鉛耐料管線,北京耐答慶默公司生產的陶瓷塗層耐磨管槐舉春,具有很高的硬度,是不銹鋼的5倍以上使用壽命,同時保證了內壁的光滑度。
D. 目前國內外對化學鍍鎳磷合金的摩擦磨損性能研究如何怎麼在網上都查不到啊
是特氟隆嗎?
PTFE具有優異的化學穩定性和良好的自潤滑性,它是目前最優秀的人工固體減摩材料,其摩擦學特性最接近於人體軟骨組織,因此,在Ti合金錶面塗覆PTFE,將大大改善Ti合金的滑動摩擦性能。但是,PTFE本身強度低,表面能極低,和金屬的親和性差,直接將PTFE塗覆在Ti合金錶面其結合強度低,易剝離。
基於以上原因,本文將運用化學鍍Ni-P作為基體支持PTFE粒子。在Ti合金的表面沉積Ni-P-PTFE復合鍍層,以使Ti合金錶面獲得自潤滑性和低的摩擦因數的表面改性層,並對Ni-P-PTFE的摩擦磨損性能進行了研究。
2 工藝過程
Ti-6Al-4V經過除油,去氧化膜,活化等前處理後,即可進行化學鍍Ni-P-PTFE。化學鍍Ni-P-PTFE要求PTFE顆粒能均勻地分散在溶液中。本實驗採用粒徑為0.05~0.5 μm左右的PTFE粒子。在酸性化學鍍鎳溶液〔4〕中加入適量的PTFE微粒,並進行機械攪拌。化學鍍Ni-P-PTFE的工藝條件如下:NiSO4·6H2O:25 g/L;NaH2PO2·H2O:27 g/L檸檬酸:20 g/L;乙酸鈉:20 g/L;加速劑:2 g/L;穩定劑:5×10-2 g/L;表面活性劑:10 ml/L;pH值4.6~5.0;溫度85 ℃。所添加的表面活性劑是由非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑混合而成的,既使鍍液中PTFE微粒具有良好懸浮性,又使PTFE微粒帶正電荷,促進了PTFE粒子在Ti-6Al-4V表面吸附而與Ni-P發生共沉積〔5〕。所獲得的Ni-P-PTFE復合層中PTFE體積含量達到10%~15%,鍍層具有灰色金屬光澤。運用SEM對鍍層進行觀察發現PTFE粒子在鍍層中分布較為均勻,鍍層平整而無孔隙。
3 鍍層摩擦性能
摩擦磨損實驗在MM-200型磨損試驗機上進行,對磨偶為GCr15,半徑為23.5 cm,載荷為50 N,滑動速度為1 m/sec。試驗在干摩擦條件下進行。
Ni-P-PTFE顯示出很高的耐磨性,其磨損量在較短時間內達到穩定值,然後隨著磨損時間的增加,而呈現下降趨勢。圖1為摩擦因素與磨損時間的關系。從圖中可以看出,Ni-P-PTFE的摩擦因素很低,具有較好的減摩效果,其磨損因素隨著滑動距離的增加而基本維持不變,摩擦因素的波動也很小。Ti-6Al-4V合金經過化學鍍Ni-P-PTFE處理後,摩擦磨損性能有顯著提高。
圖1 摩擦因素與磨損時間的關系
Fig 1 Coefficient of friction with wear time
4 結 論
(1)採用化學復合鍍工藝,可以在Ti-6Al-4V表面獲得Ni-P-PTFE復合鍍層,其中PTFE的含量在10-15vol%,鍍層光滑緻密。
(2)化學鍍Ni-P-PTFE復合層具有優異的耐磨性和減摩性,大大改善了Ti-6Al-4V摩擦磨損性能,使Ti-6Al-4V應用於在人工關節以及其它磨損較大的部位成為可能。
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東莞英成鐵氟龍有限公司
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鐵氟龍(PTFE)因擁有極強的碳一氟鍵結和高分子量使其具有下列各項優異特性:
● 寬廣的溫度適用范圍:-200℃~ +260 ℃
● 抗積壓種腐蝕的化學葯劑
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● 優良的氣特性( 不隨頻率及溫度變化而改變)
● 極佳的機械特性
● 耐震富彈性
● 無老化問題
● 抗水氣及紫外線
● 無毒性
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希望有用,祝快樂、平安。
E. 有沒有了解化學鍍的
化學鍍是一種新型的金屬表面處理技術,該技術以其工藝簡便、節能、環保日益受到人們的關注。化學鍍使用范圍很廣,鍍金層均勻、裝飾性好。在防護性能方面,能提高產品的耐蝕性和使用壽命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨導電性、潤滑性能等特殊功能,因而成為全世界表面處理技術的一個發展。化學鍍化學鍍[1](Electroless plating)也稱無電解鍍或者自催化鍍(Auto-catalytic plating),是在無外加電流的情況下藉助合適的還原劑,使鍍液中金屬離子還原成金屬,並沉積到零件表面的 1 種鍍覆方法。化學鍍技術是在金屬的催化作用下,通過可控制的氧化還原反應產生金屬的沉積過程。與電鍍相比,化學鍍技術具有鍍層均勻、針孔小、不需直流電源設備 、能在非導體上沉積和具有某些特殊性能等特點。另外,由於化學鍍技術廢液排放少,對環境污染小以及成本較低,在許多領域已逐步取代電鍍,成為一種環保型的表面處理工藝。目前,化學鍍技術已在電子、閥門製造、機械、石油化工、汽車、航空航天等工業中得到廣泛的應用。2原理化學浸鍍(簡稱化學鍍)技術的原理是:化學鍍是一種不需要通電,依據氧化還原反應原理,利用強還原劑在含有金屬離子的溶液中,將金屬離子還原成金屬而沉積在各種材料表面形成緻密鍍層的方法。化學鍍常用溶液:化學鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鍍鈷、鍍鎳磷液、鍍鎳磷硼液等。目前以次亞磷酸鹽為還原劑的化學鍍鎳的自催化沉積反應,已經提出的理論有「原子氫態理論」 、「氫化物理論」和「電化學理論」等。在這幾種理論中,得到廣泛承認的是「原子氫態理論」。3敏化敏化就是使非金屬表面形成一層具有還原作用的還原液體膜。這種具有還原作用的處理液就是敏化劑。好的敏化效果要求具有還原作用的離子在一定條件下能較長時間保持其還原能力,並且能控制其還原反應的速度,要點是敏化所要還原出來的不是連續的鍍層,而只是活化點。目前最適合的還原劑只有氯化亞錫。目前,對於非金屬化學鍍鎳用得最多的是Pd活化工藝。當吸附有Sn的非金屬表面接觸到Pd活化液時,Pd會被Sn還原而沉積到非金屬表面形成活化中心,從而順利進行化學鍍。4Ni-P一、化學鍍Ni-P技術指標鍍層厚度10-50μm,硬度Hv 550-1100(相當於HRC 55~72),結合強度大於15kg/mm²,耐腐蝕性能大大優於不銹鋼。二、化學鍍Ni-P技術特點1.硬度高,耐磨性好:化學鍍鍍層經熱處理後硬度達Hv 1100以上,工模具鍍膜後一般壽命提高3倍以上。2.耐腐蝕強:化學鍍鍍層在酸、鹼、鹽、氨和海水等介質中都具有很好的耐蝕性,其耐蝕性好於不銹鋼。3.表面光潔、光亮:工件經化學鍍鍍膜後,表面光潔度不受影響,無需再加工和拋光。4.可鍍形狀復雜:工件形狀不受限制,不變形,可化學鍍較深的盲孔和形狀復雜的內腔。5.被鍍材料廣泛:可在模具鋼、不銹鋼、銅、鋁、塑料、尼龍、玻璃、橡膠、木材等材料上化學鍍。三、化學鍍Ni-P應用部件1.各類模具:注塑模、橡膠模、玻璃模、電木模、壓鑄模等。2.石油化工耐腐蝕部件:反應器、閥門、管道、泵體、轉子葉片等。3.機械部件:汽車零部件,紡織機械以及各種需耐磨耐腐蝕的機械零部件。如齒輪、齒輪軸、編織針導向桿、大型針盤、針筒。[2]5鍍鎳主鹽:化學鍍鎳溶液中的主鹽就是鎳鹽,一般採用氯化鎳或硫酸鎳,有時也採用氨基磺酸鎳、醋酸鎳等無機鹽。早期酸性鍍鎳液中多採用氯化鎳,但氯化鎳會增加鍍層的應力,現大多採用硫酸鎳。目前已有專利介紹採用次亞磷酸鎳作為鎳和次亞磷酸根的來源,一個優點是避免了硫酸根離子的存在,同時在補加鎳鹽時,能使鹼金屬離子的累積量達到最小值。但存在的問題是次亞磷酸鎳的溶解度有限,飽和時僅為35g/L。次亞磷酸鎳的制備也是一個問題,價格較高。如果次亞磷酸鎳的制備方法成熟以及溶解度問題能夠解決的話,這種鎳鹽將會有很好的前景。還原劑:化學鍍鎳的反應過程是一個自催化的氧化還原過程,鍍液中可應用的還原劑有次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、烷基胺硼烷及肼等。在這些還原劑中以次亞磷酸鈉用的最多,這是因為其價格便宜,且鍍液容易控制,鍍層抗腐蝕性能好等優點。絡合劑:化學鍍鎳溶液中的絡合劑除了能控制可供反應的游離鎳離子的濃度外,還能抑制亞磷酸鎳的沉澱,提高鍍液的穩定性,延長鍍液的使用壽命。有的絡合劑還能起到緩沖劑和促進劑的作用,提高鍍液的沉積速度。化學鍍鎳的絡合劑一般含有羥基、羧基、氨基等,常用的絡合劑有檸檬酸鈉、酒石酸鈉等。在鍍液配方中,絡合劑的量不僅取決於鎳離子的濃度,而且也取決於自身的化學結構。在鍍液中每一個鎳離子可與6個水分子微弱結合,當它們被羥基,羧基,氨基取代時,則形成一個穩定的鎳配位體。如果絡合劑含有一個以上的官能團,則通過氧和氮配位鍵可以生成一個鎳的閉環配合物。在含有0.1mol的鎳離子鍍液中,為了絡合所有的鎳離子,則需要含量大約0.3mol的雙配位體的絡合劑。當鍍液中無絡合劑時,鍍液使用幾個周期後,由於亞磷酸根聚集,濃度增大,產生亞磷酸鎳沉澱,鍍液加熱時呈現糊狀,加絡合劑後能夠大幅度提高亞磷酸鎳的沉澱點,即提高了鍍液對亞磷酸鎳的容忍量,延長了鍍液的使用壽命。不同絡合劑對鍍層沉積速率、表面形狀、磷含量、耐腐蝕性等均有影響,因此選擇絡合劑不僅要使鍍液沉積速率快,而且要使鍍液穩定性好,使用壽命長,鍍層質量好。緩沖劑:由於在化學鍍鎳反應過程中,副產物氫離子的產生,導致鍍液pH值會下降。試驗表明,每消耗1mol的Ni2+ 同時生成3mol的H+,即就是在1L鍍液中,若消耗0.02mol的硫酸鎳就會生成0.06mol的H+。所以為了穩定鍍速和保證鍍層質量,鍍液必須具備緩沖能力。緩沖劑能有效的穩定鍍液的pH值,使鍍液的pH值維持在正常范圍內。一般能夠用作PH值緩沖劑的為強鹼弱酸鹽,如醋酸鈉、硼砂、焦磷酸鉀等。穩定劑:化學鍍鎳液是一個熱力學不穩定體系,常常在鍍件表面以外的地方發生還原反應,當鍍液中產生一些有催化效應的活性微粒——催化核心時,鍍液容易產生激烈的自催化反應,即自分解反應而產生大量鎳-磷黑色粉末,導致鍍液壽命終止,造成經濟損失。在鍍液中加入一定量的吸附性強的無機或有機化合物,它們能優先吸附在微粒表面抑制催化反應從而穩定鍍液,使鎳離子的還原只發生在被鍍表面上。但必須注意的是,穩定劑是一種化學鍍鎳毒化劑,即負催化劑,穩定劑不能使用過量,過量後輕則降低鍍速,重則不再起鍍,因此使用必須慎重。所有穩定劑都具有一定的催化毒性作用,並且會因過量使用而阻止沉積反應,同時也會影響鍍層的韌性和顏色,導致鍍層變脆而降低其防腐蝕性能。試驗證明,稀土也可以作為穩定劑,而且復合稀土的穩定性比單一稀土要好。加速劑:在化學鍍溶液中加入一些加速催化劑,能提高化學鍍鎳的沉積速率。加速劑的使用機理可以認為是還原劑次磷酸根中氧原子被外來的酸根取代形成配位化合物,導致分子中H和P原子之間鍵合變弱,使氫在被催化表面上更容易移動和吸附。也可以說促進劑能起活化次磷酸根離子的作用。常用的加速劑有丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸、氟化鈉等。其他添加劑:在化學鍍鎳溶液中,有時鍍件表面上連續產生的氫氣泡會使底層產生條紋或麻點。加入一些表面活性劑有助於工件表面氣體的逸出,降低鍍層的孔隙率。常用的表面活性劑有十二烷基硫酸鹽、十二烷基磺酸鹽和正辛基硫酸鈉等。稀土元素在電鍍液中可以改善鍍液的深鍍能力、分散能力和電流效率。研究表明,稀土元素在化學鍍中同樣對鍍液的鍍層性能有顯著改善。少量的稀土元素能加快化學沉積速率,提高鍍液穩定性,鍍層耐磨性和搞腐蝕性能。化學鍍鎳磷合金鍍層,硬度可高達HV1000,相當HRC69,具有很高的耐磨性和耐腐蝕性,鍍層結合力好、厚度均勻。鍍速快,可達20μm/小時。[3]6技術特性1、耐腐蝕性強:該工藝處理後的金屬表面為非晶態鍍層,抗腐蝕性特別優良,經硫酸、鹽酸、燒鹼、鹽水同比試驗,其腐蝕速率低於1cr18Ni9Ti不銹鋼。2、耐磨性好:由於催化處理後的表面為非晶態,即處於基本平面狀態,有自潤滑性。因此,摩擦系數小,非粘著性好,耐磨性能高,在潤滑情況下,可替代硬鉻使用。3、光澤度高:催化後的鍍件表面光澤度為LZ或▽8-10可與不銹鋼製品媲美,呈白亮不銹鋼顏色。工件鍍膜後,表面光潔度不受影響,無需再加工和拋光。4、表面硬度高:經本技術處理後,金屬表面硬度可提高一倍以上,在鋼鐵及銅表面可達Hv 570。鍍層經熱處理後硬度達Hv 1000,工模具鍍膜後一般壽命提高3倍以上。5、結合強度大:本技術處理後的合金層與金屬基件結合強度增大,一般在350-400Mpa條件下不起皮、不脫落、無氣泡,與鋁的結合強度可達102-241Mpa。6、仿型性好:在尖角或邊緣突出部分,沒有過份明顯的增厚,即有很好的仿型性,鍍後不需磨削加工,沉積層的厚度和成份均勻。7、工藝技術高適應性強:在盲孔、深孔、管件、拐角、縫隙的內表面可得到均勻鍍層,所以無論您的產品結構有多麼復雜,本技術處理起來均能得心應手,絕無漏鍍之處。8、低電阻,可焊性好。9、耐高溫:該催化合金層熔點為850-890度。7適鍍基材鑄鐵、鋼鐵、銅及銅合金、鋁及鋁合金,模具鋼、不銹鋼。8合金性能(國家鋼鐵產品質量監督檢驗中心檢測)按GB10125-1997標准規定進行測試,時間為96小時,Nacl濃度50g/l,ph值:6.5-7.2,溫度:35,按GB6464-86規定評定防護等級,可達9級。磷含量(質量百分數):6%-12% 電阻率:60-75μΩ.cm密 度:7.9g/cm3 熔點:860-880℃硬 度:鍍態:Hv500-550(45-48RCH) 熱處理後:Hv1000結合力:400MPa,遠高於電鍍內應力:鋼上內應力低於7Mpa9技術應用鋁或鋼材料這類非貴金屬基底可以用化學鍍鎳技術防護,並可避免用難以加工的個銹鋼來提高它們的表面性質。比較軟的、不耐磨的基底可以用化學鍍鎳賦予堅硬耐磨的表面。在許多情況下,用化學鍍鎳代替鍍硬鉻有許多優點。特別對內部鍍層和鍍復雜形狀的零件,以及硬鉻層需要鍍後機械加工的情況。一些基底使用化學鍍鎳可使之容易釺焊或改善它們的表面性質。1.化學鍍鎳由於化學鍍鎳層具有優良的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕等綜合物理化學性能,該項技術在國外已經得到廣泛應用。化學鍍鎳在各個工業中應用的比例大致如下:航空航天工業:9%;汽車工業:5%;電子計算機工業:15%;食品工業:5%;機械工業:15%;核工業:2%;石油化工:10%;塑料工業:5%;電力輸送:3%;印刷工業:3%;閥門製造業:17%;其他:11%。如發電廠的發電機組凝汽器黃銅管內表層化學鍍鎳可大大地提高抗腐蝕性,延長凝汽管使用壽命;鋁合金鍍鎳,可提高鋁合金硬度及防護性能。改善鋁合金錶面性質,擴大鋁合金的應用范圍。2.化學鍍鎳合金(1)鎳-磷二元之合金鍍層:硬度HV550~600,導電性好,焊接性好,耐蝕,用於IC頂蓋,引線框架,模具,按鈕等;(2)高磷鎳合金鍍層,無磁性,大量用於電子儀器,半導體電子設備防電磁干擾的屏蔽層等。(3)鎳-硼-磷三元合金,鍍層硬度HV680,用於壓電陶瓷電極,傳動裝置,閥。(4)鎳-B-W硬度HV800,電子模具,觸點材料等。(5)45#鋼齒輪面刷鍍鎳磷和鎳鈷合金金屬,能顯著地提高45#鋼齒輪接觸面。3.化學鍍銀主要用於電子部件的焊接點、印製線路板,以提高製品的耐蝕性和導電性能。還廣泛用於各種裝飾品,如裝配杯、高級旅行保溫杯、扣件等。鈹青銅在通訊行業應用廣泛,為進一步提高鈹青銅彈性的導電性,可在鈹青銅上鍍銀。10其他應用非導體可以用化學鍍鎳鍍一種或幾種金屬,在裝飾和功能(例如電磁干擾屏蔽)兩方面部重要。在許多場合下,許多工程塑料已考慮作為金屬的代用品。其中有些具有良好的耐高溫性能。所有這些塑料都比金屬輕,而且更耐腐蝕,其中包括聚碳酸脂、聚芳基酮醚、聚醚醯亞胺樹脂等。需要導電性或電屏蔽的場合,塑料需要金屬化,可用化學鍍鎳達到這個目的。1、尼龍表面化學鍍如尼龍表面化學鍍鎳、銀、銅用來代替金屬或裝飾;採用化學鍍的新工藝將純銀鍍敷在特殊的尼龍基布上,使尼龍布具有良好的防電磁輻射性能。2、塑料工件表面裝飾鍍.如鈕扣、車輛上的扣件、防護板等。採用化學鍍既簡單又方便,能滿足市場的需要。3、丙綸纖維上化學鍍銅可用於化工制葯紡織等工業過濾、防護等,丙綸非織造布鍍銅復合材料增加了丙綸材料的導電性,可消除靜電的危害,可用於製造抗靜電防護服包裝材料、裝飾材料等,有著廣泛的應用前景。4、化學浸鍍銅以高強塑料鍍銅,代替金屬銅材,可取得銅一樣的表面性能和效果,比鑄造、鍛壓的工藝難度小,且減少了設備投資,節約了大量銅材。高強塑料鍍金屬,可提高塑料的抗老化性能,消除塑料的靜電吸塵作用。11在中國80年代,歐美等工業化國家在化學鍍技術的研究,開發和應用得到了飛躍發展,平均每年有15–20%表面處理技術轉為使用化學鍍技術,使金屬表面得到更大的發展,並促使化學鍍技術進入成熟時期。為了滿足復雜的工藝要求,解決更尖端的技術難題,化學鍍技術不斷發展,引入多種合金鍍層的化學復合技術,即三元化學鍍或多元化學鍍技術,得到了一些成果。例如在Ni-P(鎳—磷)鍍層中,引入SiC或PTFE的復合鍍層比單一的Ni-P鍍層有更佳的耐磨性及自潤滑性能。在Ni-P(鎳—磷)鍍層中引入金屬鎢,使到Ni-W-P(鎳—鎢—磷)鍍層進一步提高硬度,在耐磨性能方面得到很好的效果。有Ni-P(鎳—磷)鍍層中引入銅,使Ni-Cu-P鍍層較好的耐蝕性能。還有Ni-Fe-p(鎳—鐵—磷)、Ni-Co-p(鎳—鈷—磷)、Ni-Mo-p(鎳—鉬—磷)等鍍層在電腦硬碟及磁聲記錄系統中及感測器薄膜電子方面得到廣泛的應用。化學鍍技術由於工藝本身的特點和優異性能,用途相當廣泛。中國在80年代才開始在化學鍍方面進行探討,國家在1992年分布了國家標准(GB/T13913——92),稱之為自催化鎳——磷鍍層。中國已將化學鍍技術廣泛用在汽車工業、石油化工行業、機械電子、紡織、印刷、食品機械、航空航太、軍事工業等各種行業,由於電子電腦、通訊等高科技產品的應用和迅速發展,為化學鍍提供了廣闊的市場。2000年以後,一方面由於國家注重環保,另一方面中國的工業發展了對金屬表面處理要求提高了,加快了化學鍍這一技術的發展,國家的高新技術目錄也新增了化學鍍。化學鍍雖然在中國的起步比較晚,但近年發展相當快,有些性能的技術指標完全可以與歐美的化學鍍媲美,加上價格低、適應中國企業的工藝流程,發展前景備受注目。目前中國化學鍍研究在北方,推廣應用主要在廣東。在廣東應用化學鍍的企業佔全國三分之一以上,其中一些上規模的企業,技術和價格具有相當的競爭力。12研究進展近年來,世界發達國家利用化學鍍工藝技術進行材料表面鍍覆平均每年以12%-15% 的速度遞增。起初化學鍍只限於鍍覆鎳、銅和金,它們占表面鍍覆的半數以上。後來隨著化學鍍技術的優越性逐漸被人們認識,研究和發展了鈀、鉑、銀、鈷等的化學鍍工藝技術,並已經逐步工業化。現在多元合金、復合材料的化學鍍,無論從種類范圍和鍍覆規模都在大力開發之中。雖然我國起步較晚,但也處於迅速發展階化學鍍中,金屬的沉積和在基底表面上的鍍覆過程不同於電鍍,工藝過程無需外界供給電能,而是依賴於鍍液中發生的氧化還原反應將欲鍍覆金屬離子還原為單質而沉積在基底表面。鍍層的性質與化學鍍液的組成、配方、化學鍍的工藝條件,以及鍍層的化學組成和微觀結構等均有密切的關系。化學鍍層具有高的緻密度、薄厚均一,具有良好的抗腐蝕性和耐磨損、好的可焊性、高的硬度、低的摩擦系數。根據需要的不同,可以分別鍍覆出具有非磁性的磁性的鍍層。鑒於它有眾多的優越性,在發達國家中,化學鍍工藝技術已經滲透工農業生產和高科技的各個領域,應用十分廣泛。我國隨著經濟建設的高速度發展,化學鍍也在各個領域逐步發展;如塑料的化學鍍、電子工業中陶瓷化學鍍鎳電容器,石油儀器製造工業中化學鍍鎳內襯、耐酸泵中的耐酸部件及耐腐蝕的閥門等。化學鍍工藝的形成與理論的完善也只有近20-30 年的歷史。它的問世追溯於1946 年美國電化學協會(AES)第34 屆年會上Abneor 和Grace Riddell 報告了他們在電鍍鎳時,為了避免惰性陽極發生氧化而在鍍槽內加入還原劑次亞磷酸鈉後,發現陰極沉積的鎳量多於按照法拉第(M. Faraday)電解定律所計算的,一年以後的另一次年會上,他們首次較全面地報告了利用還原劑還原鎳離子的化學方法鍍覆鎳時,溫度、鍍液的化學組成、pH 值等各種參數與所得鍍覆層組成間的關系。此後,該領域新觀點、新工藝不斷涌現,由此也產生了許多專利。為了區別於電鍍而將該工藝起名為化學鍍或無電鍍、自催化鍍(electroless plating, auto-catalytic chemical plating)。化學鍍逐步達到和電鍍並駕齊驅,兩種工藝技術相輔相成。[4]
F. 鈦合金耐磨損件主要應用於什麼地方
很多啦,典型如航空,人體器官再植等。
鈦合金廣泛應用於航空航天、化工及生物醫療領域,但是其硬度較低,抗磨減摩性能差,限制了其應用,因此,利用表面改性技術改善鈦合金的表面性能備受關注。通常最常用的方法是進行化學處理或化學氧化,來提高和改善基體與塗覆層的結合力以及表面的耐蝕性能。但是,化學氧化所得到的氧化膜層較薄,耐蝕性和耐久性較差。鈦合金錶面的氧化膜使得在鈦上進行化學鍍、電鍍難以實現。相比之下,微弧氧化處理目前普遍被認為是最有前途的鈦合金錶面處理方法。
鈦合金用於飛機
一般鈦和鈦合金比常用的生物體用合金CoCr合金和316L不銹鋼的耐磨性都較差,而且所產生的磨損粉在生物體內都有可能產生不良影響。因此,新開發的一些生物體用鈦合金在生物體內使用之前往往都要採取適當的表面處理,以提高其抗磨性。為了進一步達到提高鈦合金耐蝕性、耐磨性、抗微動磨損性、高溫抗氧化性等目的,對鈦合金進行表面處理是進一步擴大鈦合金使用范圍的有效途徑,可以這么說目前對金屬的表面處理方法幾乎全部應用到了鈦合金的表面處理上,包括金屬電鍍、化學鍍、熱擴散、陽極氧化、熱噴塗、低壓離子工藝、電子和激光的表面合金化、非平衡磁控濺射鍍膜、離子氮化、PVD法制膜、離子鍍膜、納米技術等等。來看在鈦合金錶面形成TiO、TiN、TiC滲鍍層及TiAlN多層納米膜表面氧化處理提高其表面耐磨性仍是研究重點。
液相沉積:TC4表面液相沉積生物陶瓷塗層。近年來,通過化學處理,在鈦合金基體植入件表面製取生物陶瓷塗層的探索性研究已有公開的報道。如用高濃度的NaOH或H2O2處理工藝提出的兩步鹼處理工藝,還有人引入了乙烯基三乙氧基硅烷和聚丙烯酸鈉等調制劑來獲得生物陶瓷塗層。對TC4鈦合金進行簡單的酸鹼預處理後,再在一種仿體液的快速鈣化溶液(FCS)中浸泡沉積,以期獲得梯度結合的生物活性好的鈦基HA生物陶瓷塗層復合材料。該方法的研究對鈦合金直接作為硬組織植入材料應用有著十分重要的理論意義和潛在的經濟價值。
表面氧化處理:離子注入與其它表面處理技術相比顯示了諸多優點,與物理或化學氣相沉積相比,主要優點在:①膜與基體結合好,抗機械、化學作用不剝落能力強;②注入過程不要求升高基體溫度,從而可保持工件幾何精度;③工藝重復性好等。許多研究者報道了氮離子注入對Ti6Al4V鈦合金錶面成分、組織結構、硬度及摩擦學性能有良好改善效果。TiC也是超硬相,故鈦合金經離子注入碳也同樣可以強化鈦合金錶面。但是由於等離子體基離子注入並非連續過程,施加每一負脈沖電位時,隨著脈沖電位由零下降至谷值,再回升至零,發生著濺射和注入兩個過程。如果等離子體中含有金屬或碳離子時,在脈沖電位為零時,在一定條件下還會在表面形成單一碳沉積層,在一定脈沖電壓(10~30kV)作用下,該單一碳層的結構為類金剛石碳(DLC)。從而可以獲得比注氮層摩擦系數更低,耐磨性更好的表面改性層。表面單一碳層經實驗確定其為DLC膜。經這樣處理的鈦合金,表面硬度提高4倍,在同種材料構成摩擦副,干摩擦條件下,摩擦系數由0·4下降至0·1,耐磨性較未離子注入的提高30倍以上。
離子束增強沉積(IBED):利用離子束增強沉積(IBED)方法制備了CrC硬質膜,可用於鈦合金的微動磨損防護。研究表明,CrC顯示出最好的微動疲勞特性;而噴丸後塗覆的CrC膜則顯示出了最高的微動磨損抗力。離子轟擊:TC11鈦合金經氮離子轟擊表面處理後,表面可獲得由TiN和Ti2N組成的改性層,硬度為600~800HV;表面硬度的提高,有利於改善TC11鈦合金的耐磨性。等離子滲氮與噴丸處理:利用直流脈沖等離子電源裝置對Ti6Al4V鈦合金錶面滲氮處理,採用噴丸形變強化(SP)對滲氮層進行後處理,在鈦合金錶面獲得由TiN、Ti2N、Ti2A1N等相組成的滲氮層,該改性層能夠顯著地提高鈦合金常規磨損和微動磨損(FW)抗力,但降低了基材的FF抗力。滲氮層的減摩和抗磨性能與SP引入的表面殘余壓應力協同作用,使鈦合金FF抗力超過了SP單獨作用。提高滲氮層韌度對改善鈦合金FF和FW性能均十分重要。DLC膜:復合碳膜具有獨特的物理、力學和化學性能,它已被作為眾多的研究對象。利用射頻等離子體增強化學氣相沉積法制備類金剛石薄膜,其主要目的也是為提高鈦合金的表面硬度和耐摩擦性。試驗結果表明膜中鈦含量超過9%,膜的硬度將會下降,且膜基結合力強度也是有限的。
塗層技術:塗層技術是改善鈦合金抗氧化性的有效方法。美國一家公司研究出一種改善鈦合金抗氧化性能的新方法,在鈦合金基體上加一種均勻的銅合金塗層。塗層所用的銅合金可從以下三種組成中選取一種:1·銅+7%鋁;2·銅+4·5%鋁;3·銅+5·5%鋁+3%硅。塗層是在基體溫度低於619℃的條件下進行塗覆的。電鍍:在鈦合金錶面鍍鎳、鍍硬鉻、鍍銀等。鍍銀目的是提高鈦合金的導電性和釺焊性。鈦合金基體上有一層緻密的氧化物薄膜,電鍍不易進行,所以電鍍前必須對鈦合金錶面進行預處理。
激光淬火:據報道鈦合金TC11微動磨損量隨法向載荷和微動幅度的增大而增加。激光淬火後鈦合金TC11抗微動磨損能力有所提高,其提高幅度與微動幅度大小,抗微動磨損能力的改善是激光淬火使組織細化、硬度提高的結果。激光熔覆:航空發動機鈦合金鎳基合金摩擦副的接觸磨損是航空發動機使用中的一大難題,利用激光熔覆技術可獲得優良的塗層,為燃氣渦輪發動機零件的修復開創了一條新途徑,熔覆合金粉末是CoCrW和WC的機械混合物,提高了高溫耐磨和抗腐蝕性能,技術特點是制備時間短,質量穩定,並消除了由於熱影響可能產生的裂紋問題。
交流微弧氧化:微弧氧化(MAO)是一項在金屬表面生長氧化物陶瓷膜的新技術。它從陽極氧化發展而來,但它施加了幾百伏的高壓,突破了陽極氧化對電壓的限制。該技術通過微弧放電區瞬間高溫高壓燒結直接把基體金屬變成氧化物陶瓷,並獲得較厚的氧化物膜。對鈦合金錶面微弧氧化膜,獲得膜的硬度高並與金屬基體結合良好。改善了鈦合金錶面的抗磨損、抗腐蝕、耐熱沖擊及絕緣等性能,在許多領域具有應用前景。
G. 304不銹鋼怎麼能抗耐磨
304不銹鋼提高耐磨性,有如下幾種方法:
對304材料進行滲碳、滲氮或者碳氮共滲處理,提高表面硬度,奧氏體不銹鋼在低溫下進行離子滲氮(PN)可以得到不含鉻氮化物的耐腐蝕的氮擴大奧氏體相γN,該相不僅具有高硬度、 好的耐磨性、還具有比原奧氏體不銹鋼更好的耐腐蝕性能。但是奧氏體不銹鋼低溫離子滲氮也存在不足,主要是滲速慢造成滲層薄,而且 滲層的脆性大、硬度梯度大,滲層不適宜承受較大沖擊載荷。奧氏體不銹鋼在比低溫離子滲氮高約100℃的溫度下進行低溫離子滲碳同樣可以獲得不含鉻碳化物的耐腐蝕的碳擴大奧氏體相γC,滲速更快,容易獲得厚的滲層, 而且滲層的硬度梯度小、韌性更好 。相對於γN而言γC的硬度偏低,而且處理溫度高造成能耗大,對處理設備也提出更高要求。如果對奧氏體不銹鋼採用離子氮碳共滲(PNC)或離子氮碳共滲復合離子滲氮(PNC+PN),工藝合適時可以同時獲得既具有PN高硬度特性、又具有PC高厚度特性的復合滲層,而且 更節能。
研究結果表明,滲碳的速度遠比滲氮的速度快,碳氮共滲會顯著提高表層耐磨性和硬度,但3種(PN, PC, PNC+PN)處理結合起來能在不銹鋼表面形成一定厚度的、硬度階梯合理的硬度層,是強化304不銹鋼的好方法。
H. 鋁合金化學鍍鎳磷和硬質氧化比較,哪種更耐磨
應該是化學鍍鎳磷,以為它們的鍍層金屬硬度大,更加耐磨損。
I. 化學鍍鎳的特點是什麼
化學鍍鎳的特點
迄今為止,化學鍍鎳的發展已有50多年的歷史。經過半個多世紀的研究開發,化學鍍鎳已進入發展成熟期,其目前的現狀可概括為:技術成熟、性能穩定、功能多唯歷毀樣、用途廣泛。
用化學鍍鎳沉積的鍍層,有一些不同指備於電沉積層的特性。
①以次磷酸鈉為還原劑時,由於有磷析出,發生磷與鎳的共沉積,所以化學鍍鎳層是磷呈彌散態的鎳磷合金鍍層,鍍層中磷的質量分數為1%~l5%,控制磷含量得到的鎳磷鍍層緻密、無孔,耐蝕性遠優於電鍍鎳。以硼氫化物或氨基硼烷為還原劑時,化學鍍鎳層是鎳硼合金鍍層,硼的含量為1%~7%。只有以肼作還原劑得到的鍍層才是純鎳層,含鎳量可達到99.5%以上。
②硬度高、耐磨性良好。電鍍鎳層的硬度僅為l60~180HV,而化學鍍鎳層的硬度一般為400~700HV,經適當熱處理後還可進一步提高到接近甚至超過鉻鍍層的硬度,故耐磨性良好,更難得的是化學鍍鎳層兼備了良好的耐蝕與耐磨性能。
③化學穩定性高、鍍層結合力好。在大氣中以及在其他介質中,化學鍍鎳層的化學穩定性高於電鍍鎳層的化學穩定性。與通常的鋼鐵、銅等基體的結合良好,結合力不低於電鍍鎳層和基體的結合力。
④由於化學鍍鎳層含磷(硼)量的不同及鍍後熱處理工藝的不同,鍍鎳層的物理化學特性,如硬度、抗蝕性能、耐磨性能、電磁性能等具有豐富多彩的變化,是其他鍍種少有的。所以,化學鍍鎳的工業爛跡應用及工藝設計具有多樣性和專用性的特點。
J. 電鍍鎳和化學鍍鎳的區別
一、作用不同
1、電鍍鎳主要用作防護裝飾性鍍層。
2、化學鍍鎳層的性能有如下作用
(1)利用次磷酸鈉作為還原劑的化學鍍鎳過程得到的是Ni-P合金,控制鍍層中的磷含量可以得到Ni-P非晶態結構鍍層。鍍層緻密、孔隙率低、耐腐蝕性能均優於電鍍鎳。
(2)化學鍍鎳層的鍍態硬度為450~600HV,經過合理的熱處理後,可以達到1000-1100HV,在某些情況下,甚至可以代替硬鉻使用。
(3)根據鍍層中的含磷量,可以控制鍍層為磁性或非磁性。
(4)鍍層的磨擦系數低,可以達到無油潤滑的狀態,潤滑性與抗金屬磨損性方面也優於電鍍。
(5)低磷鍍層具有良好的可焊性。
二、原理不同
1、電鍍鎳借電化學作用,是在黑色金屬或有色金屬製件表面上沉積一層鎳的方法。
2、化學鍍鎳原理為在催化劑Fe的催化作用下,溶液中的次磷酸根在催化表面催化脫氫,形成活性氫化物,並被氧化成亞磷酸根;活性氫化物與溶液中的鎳離子進行還原反應而沉積鎳,其本身氧化成氫氣。
三、用途不同
1、電鍍鎳可用作表面鍍層,但主要用於鍍鉻打底,防止腐蝕,增加耐磨性、光澤和美觀。廣泛應用於機器、儀器、儀表、醫療器械、家庭用具等製造工業。將製件作陰極,純鎳板陽級,掛入以硫酸鎳、氯化鈉和硼酸所配成的電解液中,進行電鍍。
2、由於化學鍍鎳層具有優秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕性等綜合物理化學性能,該項技術已經得到廣泛應用,幾乎難以找到一個工業不採用化學鍍鎳技術。
據報道,化學鍍鎳在各個工業中應用的比例大致如下:航空航天工業:9%,汽車工業:5%,電子計算機工業:15%,食品工業:5%,機械工業:15%,核工業:2%,石油工業:10%,塑料工業:5%,電力輸送工業:3%,印刷工業:3%,泵製造業:5%,閥門製造業:17%,其他:6%。