材料保护金属覆盖层.ppt

化学镀镍硼反应机理 (1)BH-4两步水解： BH-4 + H2O →BH3OH- + H2↑ BH3OH- + H2O →BO2- + H2↑ (2)水解中间产物BH3OH-在碱性条件下氧化： BH3OH- + 3OH- →BO2- +1.5H2↑+ H2O + 3e (3)阴极还原： Ni2+ + 2e → Ni BO2- + 2H2O + 3e → B + 4OH- 2H2O + 2e → H2↑+ 4OH- (4)副反应： BH-4 + 2H2O →BO2- + 2H2↑ 4.2 化学镀铜 化学镀铜主盐为CuSO4，还原剂用甲醛(HCHO)，配合剂 为酒石酸盐、EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)或它们的混合物。 化学镀铜主要是为了在非导体材料表面形成导电层而采用的。印刷线路板孔金属化和塑料电镀前的化学镀铜，已在工业上得到广泛应用。 化学镀铜层的物理化学性质与电镀所得的铜层基本相似。随着多层印制电路的高层数和高密度的发展，使得孔金属化成为印制电路制造的重要环节之一。 化学镀铜电极主反应： Cu2+ + 2HCHO + 4OH- → Cu + 2HCOO- + 2H2O + H2↑ 化学镀铜电极副反应： 2HCHO + OH- → CH3OH + HCOO- 副反应使甲醛自发消耗，对主反应不利。 从局部电池理论出发，也有人将反应写成： HCHO + 3OH- → HCOO- + 2H2O + 2e Cu2+ + 2e → Cu 影响因素： 主盐、络合剂、还原剂、氢氧化钠、添加剂（稳定剂、加速剂）、pH值、温度、搅拌等 Section 5.5 热喷涂(Thermal spraying)技术 零件的失效多发生于表面或者是先从表面开始，因此提高材料 的表面性能对延长零件的使用寿命和发挥材料的潜力起着重要作用。 5.1 热喷涂技术概述 热喷涂是一种采用专用设备利用热源将金属或非金属材料加热 到熔化或半熔化状态，用高速气流将其吹成微小颗粒并喷射到机件 表面，形成覆盖层，以提高机件耐蚀、耐磨、耐热等性能的表面工 程技术。 特点：方法多样性、制备涂层广泛性、应用上经济性 发展： 1910年热喷涂技术诞生 1920年电弧喷涂 1930年火焰粉末喷涂 1950年爆炸喷涂、等离子体喷涂 1981年超音速火焰喷涂 5.2 热喷涂一般原理 喷涂材料在热源中被加热过程和颗粒与基材表面结合过程是热 喷涂制备涂层的关键环节。从喷涂材料进入热源到形成涂层，喷涂 过程一般经历四个阶段： 1)喷涂材料被加热、熔化 对于线材，当端部进入热源高温区域，即被加热熔化；对于粉 末，进入热源高温区域，在行进的过程中被加热熔化或软化。 2)熔化的喷除材料被雾化 线材端部熔化形成的熔滴在外加压缩气流或热源自身射流作用 下脱离线材，并雾化成微细熔滴向前喷射；粉末一般不存在熔粒被 进一步破碎和雾化的过程，而是被气流或热源射流推向前喷射。 3)熔融或软化的微细颗粒的喷射飞行 在飞行过程中，颗粒首先被加速形成粒子流，随飞行距离增加， 粒子运动速度逐渐减小。 4)粒子在基材表面发生碰撞、变形、凝固和堆积 当具有一定温度和速度的微细颗粒与基材表面接触时，颗粒 与基材表面产生强烈的碰撞，颗粒的动能转化为热能并部分传递 给基材，同时微细颗粒沿凸凹不平表面产生变形，变形的颗粒迅 速冷凝并产生收缩，呈扁平状黏结在基材表面。喷涂的粒子束连 续不断的运动并撞出表面，产生碰撞一变形一冷凝收缩的过程， 变形的颗粒与基材表面之间，以及颗粒与颗粒之间互相黏结在一 起，从而形成了涂层。 涂层的形成过程表明，涂层是由无数变形粒子互相交错呈波浪 式堆叠在一起而形成的层状组织结构。喷涂层是由变形颗粒、气孔 和氧化物所组成。涂层中氧化夹杂物的含量及涂层的密度取决于热 源、材料及喷涂条件。 采用等离子弧高温热源、超音速喷涂以