常用的表面防护工艺及方法选择PPT.ppt

第三章 常见的表面防护方法;产品生产过程中的防护;机加工过程中产品零件的临时性保护原则;机加工过程中产品零件的临时性保护方法;机加工过程中产品零件的临时性保护方法;例如:表面处理加工过程中的腐蚀控制; 成品零件需要进行防锈封存和包装。;覆盖层保护技术的主要种类 ;化学转化膜;1 电 镀;电镀的目的：是改善材料的外观，提高材料的各种物理化学性能，赋予材料表面特殊的耐蚀性、耐磨性、装饰性、焊接性及电、磁、光学性能等。 镀层一般为几微米到几十微米厚。 电镀工艺设备较简单，操作条件易于控制，镀层材料广泛，成本较低，因而在工业中广泛应用，是材料表面处理的重要方法。; 电镀的基本原理;电沉积的基本条件;通常镀液由如下成分构成。 1.?主盐。沉积金属的盐类，有单盐，如硫酸铜、硫酸镍等；有络盐，如锌酸钠、氰锌酸钠等。 2.?配合剂。配合剂与沉积金属离子形成配合物，改变镀液的电化学性质和金属离子沉积的电极过程，对镀层质量有很大影响，是镀液的重要成分。常用配合剂有氰化物、氢氧化物、焦磷酸盐、酒石酸盐、氨三乙酸、柠檬酸等。 3. 导电盐。其作用是提高镀液的导电能力，降低槽端电压提高工艺电流密度.例如镀镍液中加人Na2SO4。导电盐不参加电极反应，酸或碱类也可作为导电物质。;4.?缓冲剂。在弱酸或弱碱性镀液中，pH值是重要的工艺参量。加人缓冲剂，使镀液具有自行调节pH值能力，以便在施镀过程中保持pH值稳定。缓冲剂要有足够量才有较好的效果，一般加人30～40g／L，例如氯化钾镀锌溶液中的硼酸。 5. 阳极活化剂。在电镀过程中金属离子被不断消耗，多数镀液依靠可溶性阳极来补充，使金属的阴极析出量与阳极溶解量相等，保持镀液成分平衡。加人活性剂能维持阳极活性状态，不会发生钝化，保持正常溶解反应。例如镀镍液中必须加人Cl-，以防止镍阳极钝化。 6.? 镀液稳定剂。许多金属盐容易发生水解，而许多金属的氢氧化物是不溶性的。生成金属的氢氧化物沉淀，使溶液中的金属离子大量减少，电镀过程电流无法增大，镀层容易烧焦。 7.? 特殊添加剂。为改善镀液性能和提高镀层质量，常需加人某种特殊添加剂。;特殊添加剂;金属的电位序;阳极性覆层与阴极性覆层;阴极性覆层——机械隔离作用;电解质溶液; 电解质溶液;电镀的总体优点： 镀层金属纯度高，分布均匀，与基体金属结合牢固。镀层具有较高硬度和耐磨性能。为获得同样保护效果所需要的覆层金属最少。镀层厚度容易控制，一般在常温下进行，电镀适应范围很宽，从正电性金属到负电性金属，从低熔点金属到高熔点金属，从高纯金属到合金，都可以进行电镀。 ;电镀的一般原理：（以电镀Ni工艺为例）;覆层金属和覆盖方法的选择 ;铬镀层适用范围;铬镀层工艺及性质（Cr）;镀铬层工艺;镀铬层的其他性能;镍镀层适用范围;镍镀层（Ni）;锌镀层应用范围;锌镀层（Zn）;铜镀层应用范围;;电镀层的性能检测;外观检测;厚度的测量;耐蚀性检测举例;2 化学转化膜 ; 将金属部件置于选定的介质条件下，使表层金属和介质中的阴离子反应，生成附着牢固的稳定化合物。这样得到的保护性覆盖层叫做化学转化膜。 其反应一般式可写成 m M + n AZ - = MmAn + nze 形成化学转化膜的方法有两类：一类是电化学方法，称为阳极氧化或阳极化。另一类是化学方法，包括化学氧化，磷酸盐处理，铬酸盐处理，草酸盐处理。 ;根据形成膜时所采用的介质，可将化学转化膜为以下几类：; 转化膜的基本用途 ;②耐磨;③涂装底层 作为涂装底层的化学膜要求膜层致密、质地均匀、薄厚适宜、晶粒细小。 ? ④塑性加工 金属材料表面形成磷酸盐膜后再进行塑性加工，例如进行钢管、钢丝等冷拉伸，是磷酸盐膜层必威体育精装版的应用领域之一。采用这种方法对钢材进行拉拔时可以减小拉拔力，延长拉拔模具寿命，减少拉拔次数。该法在挤出工艺、深拉延工艺等各种冷加工方面均有广泛的应用。;⑤绝缘等功能性膜 磷酸盐膜层是电的不良导体，所以很早就用它作为硅钢板绝缘层。 这种绝缘层的特点是占空系数小，耐热性良好，而且在冲裁加工时可减少工具的磨损等。用溶胶一凝胶制得的膜，目前大多是功能性的。 ;钢铁的化学氧化膜（俗称发蓝） ;钢铁化学氧化膜适用范围;铝和铝合金化学氧化膜 ;钝化膜 ; 影响铜材表面变色的因素 其影响的因素有湿度、温度、微量不纯气体及生产工艺等。 1.高湿环境与温度的影响 实验表明，在湿度较大的季节（特别是在我国南方）所生产的铜材表面在很短时间就出现变色，其主要原因就是由于高湿环境与温度的影响。 在高湿度环境中，铜材表面由于缺陷内的毛细凝聚作用、吸附凝聚作用或化学凝聚作用，可以在其表面上凝结上一层从几十个水分子厚至肉眼可见的水膜。由此，使在干燥空气中发生