张继磊化学镀技术研究现状张继化学镀技术研究现状.docVIP

《农业机械故障诊断与维修》课程论文 化学镀技术研究现状 姓 名：张继磊 班 级：农机091 学 号：20011404131 　　　　 任课教师：张兆国 课程学期：2012~2013第一学期 摘要：化学镀作为表面强化的途径，已引起广泛重视和不断发展。本文综述了化学镀技术在各种常用材料上的应用、合金镀层功能及应用、热处理复合强化、表面再处理等新进展。 关键词：化学镀；常用材料；合金镀层；复合强化前言 化学镀是提高金属等材料表面耐磨性和耐蚀性的一种表面强化方法，国外在50 年代初期，就出现了许多化学镀工艺方面的专利，并不断解决和完善工艺参数、过程控制等技术及操作问题，延长了镀液寿命，降低了成本，从而不断开拓了在工业生产中的应用面。目前已广泛应用于石油化工、电子技术、航空航天和机械等领域。现在日本、欧美等国都不断有新的商品镀液问世。我国在这方面的研究和应用虽然起步较晚，但发展很快。特别是近10 多年来，它的应用范围不断扩大。由于复合镀技术的发展，进一步推动了化学镀技术的应用换言之，化学镀技术奠定了复合镀技术发展的基础。化学镀技术从理论到试验、生产和应用的发展过程中日臻完善和成熟起来的。在化学镀中，研究和应用最为广泛的是化学镀镍磷合金工艺，因为镍磷合金镀层县有较高的硬度、耐磨性、优异的耐腐蚀性和良好的钎焊性能。因此，以化学镀镍磷为基础的化学镀技术，有着较为广阔的应用前景。本文着重论述了化学镀技术近10 多年来的发展和应用情况。 常用材料及应用 最初化学镀技术仅应用于钢铁为主的金属材料上，以后应用范围逐步扩大，不锈钢、有色金属、陶瓷等材料也可施镀。但是，不同基体的金属或其它材料对化学镀的适应性不一，因而镀前处理方法不尽相同，针对不同的基体材料进行恰当的镀前处理，是保证化学镀工艺的先决条件和步骤。也就是说，可以通过不同的镀前处理方法，扩大化学镀技术在各种材料上的应用范围。按化学镀反应原理可知，施镀是在一定的催化条件下，采用强还原剂次亚磷酸盐，使镀液中镍盐的镍阳离子还原，同时次亚磷酸盐分解，产生磷原子进入镀层，形成过饱和的镍磷固溶体。因此，在一定的催化条件下，基体金属会对镀液产生不同的催化效果。按基体材料对化学镀不同的催化活性，可分为5 大类。 2. 1 催化活性高的金属 这些金属是普通钢铁、镍、钴、铂、钯等。由于这些金属对化学镀镍磷反应具有高的催化活性，故只要进行一般的镀前处理，即可直接进行化学镀镍磷。其中对于含有石墨的铸铁材料，镀前活化工艺必须控制好活化液的浓度和活化时间，以不产生表面腐蚀孔为宜。中原油田针对钢铁材料井下工具长期存在腐蚀难题，开发出了适合油田实际工况的高磷耐蚀化学镀技术，施镀速度控制在（10 !12 ）m／h ，镀层磷含量为10. 5 % !12 %（质量分数），且磷含量几乎不受p值和温度的影响，镀液中稳定剂的含量变化幅度较大时，对镀层性能基本无影响。中试放大一次成功，现场试验和应用收到了令人满意的效果。 2. 2 有催化活性但表面有致密氧化膜的金属 铝及铝合金、铜、不锈钢、镁、钛、钨、钼等金属表面均有较为致密的氧化膜，不易进行化学镀镍磷。故对这类金属要进行适当的活化处理后才能施镀。 2. 3 非催化活性的金属 铜、银、金等金属需在触发或催化处理后才能进行化学镀镍磷。触发方式有电偶触发和电源触发。此外，也可在氯化钯溶液中浸渍活化后，再进行化学镀镍磷。但浸渍后要彻底水洗，以防氯化钯进入镀液而引起镀液的自然分解。迄今为止，铜合金尚无有效的表面强化方法，因此研究铜合金化学镀可行性及镀后效果，显得颇有积极意义。辽宁工学院试验研究表明，铜合金在一定的镀液配比下，经常规除油、除氧化皮处理和诱发处理后进行化学镀镍磷，镀后的铜合金其表面硬度、耐磨性、耐蚀性都显著提高。但是，铜合金的施镀条件与时效工艺应根据具体要求进行选择，并有待于进一步拓展生产应用范围。 2. 4 有催化毒性的金属 铅、镉、锌、锡、锑等金属，是化学镀镍磷溶液的毒化剂。它们的少量存在，都会对镀液造成污染甚至镀不上。因此，这些金属必须在预镀铜或镍后，才能进行化学镀镍磷。 2. 5 非金属材料———陶瓷 除金属材料外，非金属材料———陶瓷经过特殊的镀前处理，也可进行化学镀镍磷，只是要根据不同材质的陶瓷，采用相适应的镀前处理，才能获得满意的化学镀效果。 镀层功能及应用 化学镀作为一种功能镀，已发展成为提高金属等各种材料表面耐磨、耐蚀等性能的一种表面强化方法。随着镀前工艺包括镀前处理、镀液种类及组分的不断改进，在各种材料上的应用相应扩大