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宝安不锈钢镀金加工

201604191728

电镀新工艺新技术的回顾与展望

1、电镀新工艺引见

1.1 合金电镀
合金电镀不断是电镀新工艺开发的重要范畴。以往为取代昴贵的镀镍而开发的铜锡合金,就曾经是一种新工艺。如今的代镍和节镍镀层,也都是各种合金。由于合金能够综合单一金属的优点,并具有单一金属所不具备的新的特性,比方硬度、耐腐蚀性、功用性等。如今曾经认识到,电镀作为一种湿法冶金技术,能消费出用电、热办法做不到的新合金。包括在制造非晶态资料和纳米资料方面,电镀技术都是有优势的。
合金电镀的原理在传统的理论中是请求两种共堆积的金属的电极电位要接近,假如一个的电位较正,另一个的电位较负,就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合,使之放电电位向负的方向挪动,与另一金属的电位相近,到达共堆积的目的。这在如今也依然对合金新工艺的开发有指导意义。但是如今越来越多的合金中的另一种成分的量十分小,就是这种少量的金属分散在另一金属中,却改动了金属的性能。用传统冶金学的观念是这些掺入的金属是占领在主体金属的某些晶格位上,从而改动了金属的物理性能。但实践上,用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去,而采用电镀的办法则比拟容易做到。不过电镀办法得到的合金的构造能否契合冶金学的原理,则是值得讨论的课题。
如今曾经得到应用的新合金工艺有锌系列,镍系列,铜系列,锡系列,银系列等。
锌作为钢铁的低价的防护性镀层被普遍地采用,但是自从日本汽车打进欧洲和北美市场,汽车的耐盐防护性就提到了议事日程。《1》在展开高耐蚀性镀层的研讨中,锌合金的研讨引人瞩目。呈现的是锡锌合金,这种合金的含锌量在30%左右时耐盐水喷雾时间最长,呈现红锈的时间可达1500个小时以上。最开端进入适用化的工艺是70年代末的有机羧酸的中性镀液,后来有柠檬酸镀液,如今我公司曾经开发出盐光亮镀锡锌工艺。
在锡锌工艺之后呈现的是锌镍工艺。这种工艺由于含镍量在5-10%,本钱比锡锌要低,因而很快得到提高。呈现的是用于钢板连续电镀的盐工艺,这大约在1982年前后。以后开发出氯化铵型工艺,如今比拟成熟的是碱性锌酸盐工艺。这种工艺的特性是抗腐蚀性能特别好,不经钝化的镀层耐盐雾到呈现红锈的时间在150小时以上。在高温下也仍能维持其的防护性能。因而在汽车等行业有较多应用。
在锌镍开发之后两年,锌铁工艺就进入了适用化。锌铁与前面的工艺不同的是铁的含量很小,只在0.2到0.6左右。固然以前有用于钢板电镀的锌铁合金,其含铁量在10-20%,但如今进入适用的还是这种低铁含量的镀层。比拟成熟的有锌酸盐工艺。其耐蚀性也很好,但一定要经过钝化才干有高的耐蚀性,当含铁量在0.4左右时,呈现红锈的盐水喷雾时间可达1500小时以上。如今,我公司曾经开发出氯化钠型锌铁新工艺,并有黄色、彩色等高耐蚀性的钝化产品。
在欧洲还有用锌钴合金工艺的,这种工艺与锌铁一样,能够不用银盐做出黑色钝化膜。含钴量也仅在1%左右。镍不断是电镀加工工业中的重要镀种,由于镍资源的慌张和价钱昂贵,开发镍合金电镀是节镍的一种选择。同时,有些镍合金的功用性能也是市场所需求的,因而,镍基合金的应用也很普遍。
镍铁合金不只可节约局部镍,而且镀层性能也比纯镍镀层要好。这种镀层的含铁量在7%-30%左右,镀层中的含铁量与镀液中的镍铁比例成正比。也有采用镍锰铁合金电镀工艺的报导。
用于装饰的镍合金更多,特别是黑色镀层方面,不少是用的镍合金,比方镍锡,镍钴,镍镉等。铜镍合金更是在装饰电镀中有较多的应用。
铜合金如铜锡合金,铜锌合金,很早就有大量的应用。这方面的新工艺的主攻方向是以非物络合物来取代物,比方焦盐,柠檬酸盐镀铜合金等。
锡作为钎焊性镀层主要是用在电子电镀行业,但也能够用在装饰和防护方面,比方代银的锡合金,用于罐头盒防腐的镀锡工艺等。但主要还是电子工业中有大量应用,如今用得最多的依然是锡铅合金。也有锡铈,锡铋等。当前的趋向是采用无氟和无铅的新工艺取代老工艺。
其它的合金主要是用在装饰和功用性方面,这里就不逐个加以引见。
正如前面讲到的,由于合金电镀技术的开发可能产生出一些新的合金,这不只在外表处置业有重要意义,对资料学科也有重要意义。因而,在新世纪,对合金电镀的研讨仍会加紧停止。特别是在多元合金,包括三元、四元合金等的开发上还有很大的空间。
1.2 电子电镀
如前所述,21世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具的信息爆炸的世纪。在这个世纪内,电子产品的种类和产量将有更快更大的开展,这给电子电镀业也带来很大的机遇和应战。因而,如今新工艺的开发有很大的比重将放在电子电镀方面。
所谓电子电镀就是用于电子产品或电子工业的电镀技术。用于电子行业的镀层有很多,包括导电性镀层,钎焊性镀层,信息载体镀层,电磁屏蔽镀层,电子功用性镀层,印刷电路板电镀,电子构件防护性镀层,电子产品装饰性镀层等。电子电镀工艺除了少数是应用了传统的工艺以外,大多数是近几十年开发的新工艺。比方非金属电镀新工艺,化学镀新工艺,电镀新工艺,合金电镀新工艺等。
以印刷线路板的电镀为例,它是以孔金属化为中心的综合了前处置、化学镀、电镀、退镀等技术的工艺。印刷线路板是上世纪六十年端应用于电子产品的,随着电子元件的高密度化和集成化,单面和双面线路板曾经不能满足高密度和微型化的需求,因而多层印刷线路板技术应运而生。如今,多层板的孔化及图形电镀技术,代表着一个国度电子工业的程度。
化学镀中的各种化学镀镍技术,更是在电子工业中有无足轻重的作用。从电磁屏蔽到硬盘的电镀,都要用到化学镀镍。当然化学镀不只仅是用于电子行业,在其它很多行业都有重要的价值,比方在石油化工行业,一些管道的内壁防护就在采用化学镀镍技术。
1.3 功用性电镀
功用性电镀实践上是一个含义较广的概念,它函盖了电子电镀、减磨电镀、耐磨电镀、以及一切有特别请求的电镀技术。能够说举凡对产品或材质外表有电学、力学、光学、生物学等方面请求而经过电镀加工能够满足其请求的镀层,都能够叫功用性镀层。
显然,要满足上述各种请求,光靠老工艺是不行的,因而,在功用性电镀中的新工艺的比例是的。如今惹起各方面关注的是各种复合电镀技术。复合电镀是指在单金属电镀或合金电镀溶液中分散一些功用性微粒,使之在电镀过程中与金属或合金共堆积,从而使被镀外表得到某些特定的性能。
大家经常见到的沙面镀镍工艺,有一种就是采用了分散微粒的方法。早期的复合电镀的载体大多数是采用的镀镍工艺,如今曾经开展到采用镀锌工艺为载体,进一步开展到以化学镀为载体。
用来做分散体的微粒有香料、磨料如金刚砂、SiC、Al2O3等,也有颜料、石墨、二硫化钼等。由这些微粒的性能能够得知分散有它们的镀层具有什么样的功用。
还有很多新工艺,都能够包括在功用性电镀的范围。能够意料,今后的电镀新工艺的开发方向将主要是应用于电子行业或有特殊请求的行业的功用性电镀技术。
2 电镀技术在新世纪的瞻望
2.1 贴近现代工业需求
二十一世纪对工业有许多苛求,请求高质量、高牢靠、高效率的同时,还要节能节耗和维护环境。因而,开发高效节能而又无或少污染的电镀新工艺将是一个长期的任务。
随着自动化技术的提高和观念的更新,新世纪的电镀工艺将更多地在设备上做文章,大电流短时间的高速电镀过程将会提高,温度、浓度、pH值等的控制和镀液净化等都将逐步向全自动化开展。无排放的电镀工艺将呈现。这些都是为的愈加合适工业各界对电镀的需求,只要贴近现代工业的各种需求开发新工艺,电镀加工工业自身在新世纪才有立锥之地。
2.2 制造新型资料
电镀加工技术传统上是用于防护和装饰用处,但随着电镀技术的进步,电镀加工曾经不只仅只用于防护和装饰范畴,而且能够成为一个重要的新资料消费工具。
塑胶电镀厂技术曾经胜利地用来制造非晶态资料。非晶态资料是相对结晶资料而言的新型资料,它在硬度、强度、耐腐蚀性能等方面都比传统资料要好。
如今大家经常能听到一个词,就是“纳米”。21世纪也被称为纳米世纪。所谓纳米是一种物质汇集状态,当原子或分子处于千万分之一米到10亿分之一米的范围时,显现出一些新的性质。当资料结晶的大小介于几个或几十个纳米时,这种资料就有了意想不到的新的特性。比方几纳米长的电极,就能够将芯片运转速度进步几万倍;由纳米资料制成的金属强度比普通金属高十几倍,而本身象橡胶一样富有弹性;纳米陶瓷保存了陶瓷的耐高温和高强度的特性却又表现出塑性。还有许多关于纳米的神奇的性能和应用的故事。总之,人们对纳米寄予了很大的希冀。
目前世界上纳米晶体资料的制造技术能够分为三大类:一是外力合成法,如机械研磨;二是电堆积的办法,如电镀堆积、等离子体堆积;三是相变界面构成法。其中电镀办法与其它办法相比有其本身的特性,一是很多单一金属能够被电镀出来,二是技术难度相对较小。<6>因而,随着对纳米资料研讨和需求的增长,运用电镀技术来研制和消费纳米资料将不会是很远的事情。3.3电镀成型
说起电镀成型,很容易让人想到电铸。但这里所说的电镀成型与传统的电铸有其不同之处。电铸需求有一个母型或模胎,再在上面电铸后成型。而电镀成型是指在没有母型的状况下,在特制的电解液内,由电极停止选择性间歇放电来停止电堆积,当这种放电受电脑控制时,能够依据电脑内存储的信息镀出所需求的外形。
这听起来像科学梦想,但很多创造正是源于科学梦想的。置信在更多富有想象力的电镀技术工作者的努力下,电镀技术还会有更多的用处被开发出来。
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