常见表面处理技术介绍
机械制造中的机械加工表面处理技术
机械制造中的机械加工表面处理技术机械加工是制造业中一项重要的工艺技术,通过对材料进行切削、磨削、冷加工等方式,将材料加工成所需的形状和尺寸。
然而,仅仅满足形状和尺寸要求还不足以满足实际应用的需要,往往还需要对机械零件的表面进行处理,以提高其表面质量、使用寿命和功能。
机械加工表面处理技术是通过改变零件的表面特性,改善其性能,以适应特定工作环境和使用要求。
常见的机械加工表面处理技术有热处理、电镀、喷涂、化学处理等。
1. 热处理热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺,使材料的结构和性能发生改变的过程。
常见的热处理方法包括淬火、回火、正火、退火等。
这些方法可以优化材料的硬度、强度、韧性等性能,从而提高零件的抗疲劳和耐磨性能。
2. 电镀电镀是利用电解原理,在机械零件表面镀上一层金属或合金薄层的方法。
通过电镀可以改善零件的耐腐蚀性能、外观光洁度和导电性能,同时还能提高零件的硬度和耐磨性。
3. 喷涂喷涂是将一种涂料喷射到机械零件表面的方法。
喷涂可以提供防腐、防磨、耐高温等特殊性能,同时也可以实现美观的外观效果。
常见的喷涂方式有喷砂、喷漆、喷粉等。
4. 化学处理化学处理是利用化学反应改变机械零件表面的方法。
常见的化学处理方法有酸洗、脱脂、溶解、氧化等。
化学处理可以消除零件表面的氧化皮、污垢,增加表面的粗糙度,从而提供更好的附着力和润滑性。
除了以上常见的机械加工表面处理技术外,还有其他一些高级技术,如等离子渗氮、激光熔覆、等离子刻蚀等。
这些技术更加复杂,适用于特殊领域和高要求的机械零件制造。
在机械制造中,机械加工表面处理技术起着关键的作用。
通过适当的表面处理,不仅可以提高机械零件的质量和性能,还可以降低零件的使用成本和维护成本。
因此,制造企业需要根据实际情况选择适合的机械加工表面处理技术,以满足市场需求和提高竞争力。
总之,机械加工表面处理技术在机械制造中具有重要的地位。
通过热处理、电镀、喷涂、化学处理等方法,可以改善零件的表面性能,提高零件的质量和使用寿命,从而满足不同领域和需求的机械制造要求。
11种常见的表面处理技术工艺
11种常见的表面处理技术工艺在机械加工及表面处理行业,通常材料需要完成毛坯下料、车削加工、铣削加工、钻孔攻丝、热处理、磨削等一系列加工工序后,还需要进行各种表面处理。
它利用现代物理化学、金属学和热处理学等学科的边缘性新技术来改变零部件表面的状况和性质,使之与内部材料作优化组合,以达到预定性能要求。
目前,表面处理技术可分为:表面强化处理、表面洁化处理、表面装饰处理、表面防蚀处理以及表面修复处理。
其中,常用的表面处理方法包括:热喷涂、喷丸、表面滚压和胀光、离子镀、激光表面强化、抛光、普通电镀、特种电镀、钢铁发蓝、钢铁磷化、铝阳极氧化及着色处理、喷漆与喷塑等。
01 热喷涂特点:* 工艺灵活,适用范围广。
热喷涂施工对象可大可小,小的可到直径10mm内孔(线爆喷涂),大的可到桥梁、铁塔(火焰线材喷涂或电弧喷涂),可在室内喷涂,也可在户外现场作业;可整体喷涂,也可局部喷涂。
* 基体及喷涂材料广泛,可通过喷涂不同材料,使工件表面获得所需的各种物理和化学性能。
* 工件应力变形小,基体可保持较低的温度,工件产生的应力变形很小。
* 生产效率高,每小时喷涂材料重量从几千克到几十千克,且沉积效率高。
应用:* 防腐蚀:主要用于大型水闸钢闸门、造纸机烘缸、煤矿井下钢结构、高压输电铁塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂大罐和管道的防腐喷涂。
* 防磨损:通过喷涂修复已磨损的零部件,或在零部件易磨损部位预先喷涂上耐磨材料,如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机床主轴、机床导轨、柴油机缸套、油田钻杆、农用机械刀片等。
* 特殊功能层:通过喷涂获得表层某些特殊性能,如耐高温、隔热、导电、绝缘、防辐射等,在航空航天和原子能等部门应用较多。
02 喷丸特点:* 利用高速喷射出的砂丸,对工件表面进行撞击,以提高零部件的部分力学性能和改变表面状态的工艺方法。
* 喷丸通常是直径为0.5-2mm的沙粒或铁丸。
沙粒的材料多为氧化铝或二氧化硅。
表面处理的效果与丸粒的大小、喷射速度和持续时间有关。
表面处理工艺大全
表面处理工艺大全随着科技的不断发展,表面处理工艺在现代制造业中扮演着非常重要的角色。
通过表面处理,可以改善材料的性能、外观和耐久性,满足人们对产品质量和美观度的不断提高。
本文将介绍几种常见的表面处理工艺,包括电镀、喷涂、氧化以及机械加工等。
一、电镀技术电镀是在材料表面镀上一层金属物质的工艺。
它能够提高材料的抗氧化性、耐腐蚀性和外观质量。
电镀工艺主要包括镀金、镀银、镀铜、镀镍等。
其中,镀金常用于精密仪器、珠宝等制品,镀银常用于餐具和装饰品,镀铜和镀镍则广泛应用于家电、汽车零部件等行业。
二、喷涂技术喷涂技术是将液态颜料或涂料通过喷枪均匀地涂覆在材料表面的工艺。
喷涂可以给材料表面增加颜色、纹理或保护层,常用于家具、汽车、建筑等领域。
常见的喷涂方式包括气动喷涂、涂装机器人喷涂和静电喷涂等。
三、氧化技术氧化技术主要指对金属表面进行氧化处理,以形成一层氧化膜来改变材料的性能。
常见的氧化工艺包括阳极氧化和化学氧化。
阳极氧化主要应用于铝材料,可以增强其耐磨性、耐腐蚀性和外观质量。
化学氧化则常用于钢材的表面处理,以提高其耐蚀性和美观度。
四、机械加工机械加工是指通过切削、磨削、钻孔等方式改变材料表面形状和质量的工艺。
机械加工不仅可以去除材料表面的氧化层、污渍等缺陷,还可以提高材料的精度和光滑度。
常见的机械加工工艺包括车削、铣削、研磨和抛光等。
总结:表面处理工艺在现代制造业中起着至关重要的作用。
无论是增强材料的性能,改善外观质量,还是提高产品的耐久性,表面处理都扮演着不可或缺的角色。
电镀、喷涂、氧化和机械加工是常见的表面处理工艺,每种工艺都有着自己的特点和适用范围。
在实际应用中,根据不同的需求和材料特性,可以选择合适的表面处理工艺,以达到最佳的效果。
文章总字数:407字。
表面工程技术工艺方法800种
表面工程技术是指对材料表面进行改性,以获得所需的表面性能或形状精度的一种工艺技术。
随着社会对产品外观和性能要求的不断提高,表面工程技术在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
在广泛的应用领域中,不同的材料表面都需要采用不同的处理方法,因此表面工程技术的方法种类也非常繁多。
据统计,目前已经掌握的表面工程技术工艺方法就多达800种。
1. 表面处理方法1.1 电镀电镀是将金属离子在电极上还原成金属沉积在工件表面的一种方法。
通过在工件表面镀上一层金属,可以提高工件的耐腐蚀性能、增加光泽和美观度。
1.2 喷涂喷涂是指利用喷涂设备将颗粒状的涂料均匀地喷射到工件表面的一种表面处理方法。
喷涂技术可以实现对工件表面的漆膜厚度和均匀性的控制,从而改善工件的性能和外观。
1.3 化学处理化学处理是通过控制工件表面的化学反应,使表面产生一层物理性质或化学性质发生变化的膜层,以达到提高工件表面性能的目的。
化学处理包括酸洗、酸洗磷化、化学镀、化学抛光等。
1.4 激光处理激光处理是利用高能激光对工件表面进行熔化、氧化、磨蚀等处理的一种表面改性方法。
激光处理可以实现对工件表面微小结构的精细加工,改善工件的表面光洁度和耐磨性。
2. 表面涂层方法2.1 热喷涂热喷涂是一种利用高温或高速气流将新型材料喷射到工件表面形成涂层的方法。
热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐磨性,可以有效地提高工件的使用寿命。
2.2 溅射溅射是利用蒸发或击打的方式将材料喷射到工件表面形成薄膜的方法。
溅射膜层具有良好的附着力和致密性,可用于提高材料的硬度和耐蚀性能。
2.3 电泳涂装电泳涂装是利用电场作用将带电涂料沉积在工件表面形成涂层的方法。
电泳涂装可以实现对工件表面涂层厚度的精准控制,使得工件表面形成均匀、光滑的涂层。
3. 表面硬化方法3.1 淬火淬火是将金属材料加热至一定温度后迅速冷却的一种表面硬化方法。
淬火可以使金属材料表面形成高硬度的马氏体组织,从而提高工件的耐磨性和抗载荷能力。
表面处理方法
表面处理方法
表面处理方法是指对金属制品表面的加工。
表面处理的主要目的是使
金属表面具有更高的耐腐蚀性、美观性、抗磨损性、加工性和绝缘性等性能,以满足工业产品的性能要求。
常用的表面处理方法包括:电镀技术、热处理技术、电解技术、涂料
技术、粉末冶金技术、激光技术等。
1、电镀技术是将金属制品表面覆盖一层金属膜,以达到铜、金、银、钴、锌、锡、铬等形式。
电镀除了具有一定的耐腐蚀性、美观性,还具有
抗磨损性、耐热性、耐化学侵蚀性等性能。
2、热处理技术是通过热处理,使金属制品表面形成一层抗腐蚀、抗
磨损等功能性薄膜,从而提高金属表面性能。
3、电解技术是指采用电解技术处理金属制品表面,使表面形成一层
抗腐蚀的保护层,增加表面的美观度和耐久性。
4、涂料技术是指用涂料和涂料技术,使金属制品表面形成一层抗摩擦、抗腐蚀、抗化学侵蚀、抗氧化等薄膜,从而起到改善金属表面性能的
作用。
5、粉末冶金技术是指将金属粉末覆盖在金属制品表面,形成一层厚膜,具有良好的抗磨损性、抗腐蚀性、抗热震性、耐磨性等特性。
6、激光技术是指激光光束照射金属制品表面,形成高熔。
铝型材的表面处理技术
铝型材的表面处理技术
铝型材的表面处理技术是指对铝型材表面进行各种处理,以改善其外观、耐腐蚀性和机械性能的一系列工艺。
以下是几种常见的铝型材表面处理技术:
1. 阳极氧化(Anodizing):阳极氧化是最常见和广泛应用的铝型材表面处理技术之一。
该过程通过在铝表面形成一层氧化膜,增加了铝的耐腐蚀性和硬度。
阳极氧化还可以通过染色,使铝型材呈现出不同的颜色。
2. 粉末涂装(Powder Coating):粉末涂装是将粉末涂料均匀地喷涂在铝型材表面,并在烘烤过程中使其固化。
这种技术可以提供丰富的颜色选择,并且具有良好的耐候性和耐腐蚀性。
3. 电泳涂装(Electrophoretic Coating):电泳涂装是一种将铝型材浸入电泳涂料中,利用电场作用使涂料均匀地附着在铝表面的技术。
电泳涂装具有较高的涂层质量、耐候性和耐腐蚀性。
4. 机械抛光(Mechanical Polishing):机械抛光是通过机械摩擦和研磨将铝型材表面磨光的一种表面处理技术。
这种方法可以提高铝型材的光洁度和光亮度,使其具有更好的外观。
5. 化学清洗(Chemical Cleaning):化学清洗是通过使用特定的化学溶液,去除铝型材表面的污垢和油脂的过程。
这种处理可以为后续的表面处理工艺提供清洁的基础,以确保涂层或氧化膜的附着性和质量。
需要注意的是,不同的铝型材表面处理技术适用于不同的应用和需求。
选择适合的表面处理技术可以提高铝型材的质量和性能,并延长其使用寿命。
表面处理的方式
表面处理的形式表面处理是指对物体表面进行特殊处理以改变其外观、性能或保护的过程。
常见的表面处理方式包括:1. 清洁处理:通过清洁方法去除物体表面的污垢、油脂或氧化物等。
常见的清洁处理方法有洗涤、溶剂清洗和酸洗等。
2. 防腐处理:为了保护物体表面不受腐蚀或氧化,常采用防腐处理方法。
例如,涂覆防锈漆、镀层或热处理。
3. 表面改性处理:通过改变物体表面的化学或物理性质,以提升其性能。
常见的表面改性处理方式有电镀、化学镀、喷涂等。
4. 抛光处理:通过刮削、打磨或抛光等方式,使物体表面光滑平整,达到增加光亮度和改善外观的目的。
5. 触摸处理:针对某些需要具有特殊触感或防滑效果的物体,进行触摸处理。
例如,高温处理、喷涂橡胶等。
6. 色彩处理:通过给物体表面施加颜色,改变其外观。
常用的色彩处理方式有油漆、喷涂、染色或涂层等。
7. 增强处理:通过表面增强处理方式,如纳米涂层、增强涂层或陶瓷涂层等,增强物体的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
总的来说,表面处理方式多种多样,不同的方式适用于不同的物体和需求。
正确选择合适的表面处理方法可以提高物体的质量、美观度和使用寿命。
表面处理是指对材料表面进行一定的改造,以改善其性能,如耐腐蚀性、耐磨性、抗疲劳性等。
表面处理技术的选择取决于所需的性能、材料类型及应用领域等因素。
以下是一些常见的表面处理方式:1. 电镀:通过电化学原理在材料表面镀上一层金属膜,以提高耐腐蚀性、耐磨性等性能。
常见的电镀有镍、铬、锌、金、银等。
2. 阳极氧化:主要应用于铝及其合金表面处理,通过电解作用形成氧化膜,提高耐腐蚀性和耐磨性。
3. 化学镀:在无电流作用下,利用化学反应在材料表面沉积金属或非金属膜,提高表面性能。
常见的化学镀有化学镀镍、化学镀锌、化学镀铜等。
4. 涂装:将涂料涂覆在材料表面,以形成保护层。
涂装可以提高耐腐蚀性、耐磨性和美观性等。
常见的涂装有喷涂、刷涂、浸涂等。
5. 热喷涂:通过高温熔化喷涂材料,将其喷到基材表面形成覆盖层。
表面处理技术分类
表面处理技术分类根据使用的方法不同,可将表面处理技术分为下述种类。
一、电化学方法这种方法是利用电极反应,在工件表面形成镀层。
其中主要的方法是:(一)电镀在电解质溶液中,工件为阴极,在外电流作用下,使其表面形成镀层的过程,称为电镀。
镀层可为金属、合金、半导体或含各类固体微粒,如镀铜、镀镍等。
(二)氧化在电解质溶液中,工件为阳极,在外电流作用下,使其表面形成氧化膜层的过程,称为阳极氧化,如铝合金的阳极氧化。
钢铁的氧化处理可用化学或电化学方法。
化学方法是将工件放入氧化溶液中,依靠化学作用在工件表面形成氧化膜,如钢铁的发蓝处理。
二、化学方法这种方法是无电流作用,利用化学物质相互作用,在工件表面形成镀覆层。
其中主要的方法是:(一)化学转化膜处理在电解质溶液中,金属工件在无外电流作用,由溶液中化学物质与工件相互作用从而在其表面形成镀层的过程,称为化学转化膜处理。
如金属表面的发蓝、磷化、钝化、铬盐处理等。
(二)化学镀在电解质溶液中,工件表面经催化处理,无外电流作用,在溶液中由于化学物质的还原作用,将某些物质沉积于工件表面而形成镀层的过程,称为化学镀,如化学镀镍、化学镀铜等。
三、热加工方法这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散,在工件表面形成涂层。
其主要方法是:(一)热浸镀金属工件放入熔融金属中,令其表面形成涂层的过程,称为热浸镀,如热镀锌、热镀铝等。
(二)热喷涂将熔融金属雾化,喷涂于工件表面,形成涂层的过程,称为热喷涂,如热喷涂锌、热喷涂铝等。
(三)热烫印将金属箔加温、加压覆盖于工件表面上,形成涂覆层的过程,称为热烫印,如热烫印铝箔等。
(四)化学热处理工件与化学物质接触、加热,在高温态下令某种元素进入工件表面的过程,称为化学热处理,如渗氮、渗碳等。
(五)堆焊以焊接方式,令熔敷金属堆集于工件表面而形成焊层的过程,称为堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四、真空法这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。
机械零件的表面处理技术
机械零件的表面处理技术引言机械零件在制造过程中经常需要进行表面处理,以提高其性能和使用寿命。
表面处理技术是将一种或多种物理、化学方法应用于零件表面,改变其物理、化学性质的过程。
本文将介绍几种常见的机械零件表面处理技术,包括电镀、喷涂、热处理和机械加工等。
第一章电镀技术电镀是将金属离子通过电解沉积在零件表面的一种方法,常用的电镀方法有镀铬、镀镍、镀锌等。
电镀可以改善零件的耐腐蚀性、硬度和外观,常用于制造汽车零件、家电零件等。
电镀分为硬镀和软镀两种,硬镀通常用于需要提高零件硬度的场合,而软镀则用于提高零件的耐腐蚀性。
第二章喷涂技术喷涂技术是将涂料均匀喷射在零件表面,形成一层保护膜的技术。
喷涂可以提高零件的耐磨性、防腐性和美观性。
常用的喷涂方法有喷漆、喷塑等。
喷涂前需要进行表面处理,如去除油污、锈蚀等,以保证喷涂效果的质量。
喷涂技术广泛应用于汽车制造、家具制造等行业。
第三章热处理技术热处理是通过加热和冷却的方法改变零件的组织结构和性能的技术。
常用的热处理方法有淬火、回火、正火等。
淬火可以提高零件的硬度和强度,回火可以减轻淬火产生的内应力,正火可以改善零件的塑性和韧性。
热处理技术广泛应用于机械零件制造、航空航天等领域,可以提高零件的使用寿命和可靠性。
第四章机械加工技术机械加工是通过机床对零件进行切削、磨削、钻孔等操作的技术。
机械加工可以改变零件的尺寸精度和表面粗糙度,常用的机械加工方法有车削、铣削、磨削等。
机械加工需要根据零件的要求选择合适的工艺和工具,以保证加工效果和质量。
机械加工技术是机械零件制造中不可或缺的一环,对零件的质量和性能具有重要影响。
结论机械零件的表面处理技术是提高零件性能和使用寿命的重要手段。
电镀、喷涂、热处理和机械加工等技术都在机械零件制造中起着重要作用。
选择合适的表面处理技术需要根据零件的要求和使用环境进行综合考虑。
随着科学技术的不断进步,机械零件的表面处理技术也在不断创新和发展,为机械制造业的进步和发展提供了有力支撑。
电子厂常用的五种表面处理工艺
电子厂常用的五种表面处理工艺电子厂作为一个高精密制造工业,需要对产品表面进行各种特殊的处理,以达到防腐、防潮、提高产品质量等目的。
以下将介绍电子厂常用的五种表面处理工艺。
一、化学镀铜技术化学镀铜是利用电化学原理,在表面涂上一层均匀的铜层。
对于电子制造行业来说,广泛应用在印刷电路板(PCB)的制造过程中。
化学镀铜越来越受到重视,因为它不仅能够提高电路板的导电性,而且还能增强电路板的抗腐蚀能力。
二、防氧化镀层技术电子元器件在使用过程中经常会出现氧化现象,导致电路不工作或者工作不稳定。
为了解决这个问题,电子厂采用防氧化镀层技术。
这种技术采用稀有金属或者其他合金材料进行表面处理,使电子元器件长时间处于无氧环境中不会氧化,从而提高了其使用寿命。
三、阳极氧化技术阳极氧化是一种将金属表面转化为表面微孔或多孔氧化膜的技术。
它广泛应用于轻工、机械、电子等领域,用于增加表面硬度、耐磨性、防腐性等方面。
该技术可以增加优质金属表面的耐磨性和硬度。
四、电镀技术电镀是在金属表面上沉积一层金属膜以改变金属表面的物理、化学性质,进而达到提高抗腐蚀能力的目的。
电子产业中使用最多的是电镀锡、电镀钴、电镀银等电镀工艺。
例如,电子印刷板通常先经过镀铜,然后再进行镀金、镀锡、镀铅等表面处理工艺。
五、热处理技术对于电子产品来说,热处理技术往往在金属模具、模具工作表面处理以及金属钎焊等工艺中广泛应用。
热处理可以改变金属材料的结晶状态,使其在工作温度范围内具有良好的力学性能、疲劳性能、耐磨性和抗腐蚀性。
总的来说,电子厂常用的五种表面处理工艺是化学镀铜、防氧化镀层技术、阳极氧化技术、电镀技术和热处理技术。
这些工艺在电子产品的制造过程中起到了关键作用,提高了产品质量,增强了产品的耐用性。
表面处理技术
【材料课堂】表面处理技术一,塑胶件的表面处理1. 电镀coating:防止电磁干扰EMI,静电防护ESD;防止腐蚀;增加表面硬度,提高耐磨性;导电性;反光性及增进美观等作用电镀三类:蒸镀:表面附着;溅镀:表面交换;水镀:分子结合彩色电镀:防静电,手痕,PC板短路,0ΩEMI功能设计电镀件注意事项:1. 要避免采用大的平面,应略带弧面2. 避免直角,尖角3. 造形上一定要求方的地方,也要R0.2,不要有过深的凹孔、盲孔、小孔4. 厚度不能太薄(小的2.0,大的3.0),也不要有突变5. 尽量不要采用螺纹和金属嵌件,电镀时保护它们要增加工序6. 装配位要考虑电镀间隙,镀层一般单边0.05局部电镀实现方法:1. 拆成小件。
2. 加绝缘油墨:喷涂了绝缘油墨的部位就会没有金属覆膜。
电镀后的制件会变硬变脆,按键类制件的拐臂是不希望被电镀的部分,需要有充分的弹性。
3. 双色注塑:两种塑胶对电镀液的不同附着力导致ABS的部分有电镀的效果而PC的部分没有电镀的效果4. 二次注塑:将一个部分进行注射后进行电镀处理,将处理后的制品再装入另外一套模具中进行二次注射得到最终的样品局部电镀效果对设计的影响:设计中常常采用高光电镀和蚀纹电镀的效果共同作用在一个制品上得到特殊的设计效果,通常在设计中建议采用较小的蚀纹,这样效果会比较好,但这样的设计时,为了不会使蚀纹的效果被电镀所掩盖,有时会电镀两层后就不进行电镀,这样的后果是电镀第二层的镍会比较容易氧化变色,影响设计的效果。
电镀效果介绍:1.高光。
2.亚光。
3.珍珠铬。
4.蚀纹电镀。
5.彩色电镀。
常用电镀件ABS、PP、ABS+PC。
可电镀件HIPS、POM、NORYL、PC。
2. 喷漆painting:PU:漆膜较薄,硬度最高能达到2H,耐黄变。
漆膜附着力很强,漆面不容易开裂脱落。
光泽匀称,但看上去不是很亮。
耐磨性很强。
UV:硬度高。
最高硬度可达5~6H。
时间长了会泛黄,要求纯白时,一般不使用UV上光。
常见表面处理整理汇总(最新最全)
表面处理大汇总,10几种表面处理工艺,你都有见过吗?引言:表面处理即是通过物理或化学的方法在材料表面形成一层具有某种或多种特殊性质的表层。
通过表面处理可以提升产品外观、质感、功能等多个方面的性能。
外观:颜色、图案、logo、光泽\线条(3D、2D);质感:手感、粗糙度、寿命(品质)、流线型等等;功能:硬化、抗指纹、抗划伤;下面就金属、塑料、玻璃的多种表面处理工艺做详尽介绍:表面处理金属一、阳极氧化阳极氧化:主要是铝的阳极氧化,是利用电化学原理,在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3(氧化铝)膜。
这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。
工艺流程:单色、渐变色:抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干双色:①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2 →封孔→烘干②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1 →镭雕→阳极氧化2 →封孔→烘干技术特点:1、提升强度,2、实现除白色外任何颜色。
3、实现无镍封孔,满足欧、美等国家对无镍的要求。
技术难点及改善关键点:阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本,提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度,这需要结构件厂商在生产过程中不断探索,寻求突破。
阳极氧化处理相关厂商1、比亚迪2、富士康3、大禹化工4、鸿荣恒铝制品……二、电泳( ED-Electrophoresis deposition )电泳:用于不锈钢、铝合金等,可使产品呈现各种颜色,并保持金属光泽,同时增强表面性能,具有较好的防腐性能。
工艺流程:前处理→电泳→烘干技术特点:优点:1、颜色丰富;2、无金属质感,可配合喷砂、抛光、拉丝等;3、液体环境中加工,可实现复杂结构的表面处理;4、工艺成熟、可量产。
缺点:掩盖缺陷能力一般,压铸件做电泳对前处理要求较高。
电泳处理相关厂商1、船南济城科技2、弘昕五金……三、微弧氧化(MAO)微弧氧化:在电解质溶液中(一般是弱碱性溶液)施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程,该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。
表面处理技术在材料工程中的重要性
表面处理技术在材料工程中的重要性表面处理技术在材料工程中的重要性引言:表面处理是指对物体表面进行加工、改性或涂覆等处理的技术。
在材料工程中,表面处理技术被广泛应用于提高材料性能、延长材料寿命、改善材料外观等方面。
本文将就表面处理技术在材料工程中的重要性进行探讨。
一、表面处理技术的作用和意义1. 提高材料的耐腐蚀性:表面处理技术可以通过涂覆膜层、浸渍处理等方式,使材料在腐蚀环境下具有更好的抵抗能力,延长材料的使用寿命。
2. 提高材料的耐磨性:通过表面处理技术,可以在材料表面形成一层硬度高、耐磨性好的涂层,从而提高材料的耐磨性能,减少磨损和摩擦。
3. 改善材料的摩擦性能:表面处理技术可以通过涂覆低摩擦系数的涂层,降低材料的摩擦系数,提高材料的摩擦性能,减少能量损耗和热量产生。
4. 提高材料的导热性和导电性:表面处理技术可以在材料表面形成高导热、高导电的涂层,从而提高材料的导热性和导电性能,增加材料的使用范围。
5. 改善材料的外观和装饰效果:表面处理技术可以通过涂覆、电镀等方式,改善材料的外观和装饰效果,提高材料的赏析性和附加值。
6. 增强材料的粘接力和涂覆性:表面处理技术可以在材料表面形成粘接力好、涂覆性好的涂层,增强材料的粘接能力和涂覆性能,提高材料的加工效果和使用效果。
二、常见的表面处理技术1. 电镀:通过在材料表面电化学反应的过程中,使金属离子在阳极上电解成金属沉积在材料表面,形成一层薄而致密的金属涂层。
2. 涂覆:通过将材料表面涂覆上一层薄膜或涂层,起到保护材料、增强材料性能或改善外观的作用。
常见的涂覆方式有喷涂、滚涂、浸渍等。
3. 氮化处理:将材料置于含氨气体的高温环境中,使氨气及材料表面的金属元素发生反应,形成一层氮化物的薄膜,提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
4. 热处理:通过对材料进行加热、保温和冷却等一系列过程,改变材料内部的晶体结构、组织状态和力学性能,以达到提高材料性能的目的。
铝合金常见的表面处理
铝合金常见的表面处理
1、有色静电粉末喷涂:
在不同规格的铝合金表面,采用有色静电粉末喷涂属外表贴附类的涂
装技术,形成膜材的一种涂装工艺。
其基体多为热喷涂的铝合金粉末,因此,它是有色、自愈、耐腐蚀的,并有抗工艺性能的在现今的表面
处理中更加广泛的应用。
2、特种涂料:
特种涂料,采用高温高压特种烤漆,可以给铝合金表面提供具有抗腐蚀、耐磨、防锈、保护性等功能。
该涂层质量稳定,固化甲苯类树脂,层次均匀、图案肥厚,可获得无接缝和有接缝的精确表面质量要求,
是选用的最佳表附材料。
3、氟碳涂层:
氟碳涂料是一种高性能涂层,采用室温熔化法,在被涂物表面形成致密、均匀和有一定厚度的氟碳涂层。
因其耐磨性好、抗腐蚀性、抗化
学消耗性等优点,对铝合金表面处理,可进行表面硬化、消耗、防腐蚀、防滑、防粘附等功能。
4、镀锌:
镀锌处理是常用的铝合金表面处理方法之一,采用电镀或钝化电镀工艺,将一层致密的金属锌氧化膜覆盖在铝合金表面,具有良好的耐腐
蚀性和耐潮性,是防止污染物对表面的侵袭作用。
5、抛光:
抛光处理是一种常用的表面处理方法,采用多种磨料,将表面的微小凹凸均匀地打磨,使表面形成灰黑色、金色、亮光等不同的外观表面效果,具有光洁、耐划痕、耐磨、抗污染等因素,可提高表面安全性能。
正极材料表面处理技术
正极材料表面处理技术正极材料表面处理技术随着电动汽车的普及,锂离子电池作为电动汽车的重要组成部分,受到了越来越多的关注。
锂离子电池的正极材料是锂过渡金属氧化物,其表面处理技术直接影响锂离子电池的性能和稳定性。
本文将介绍几种常见的正极材料表面处理技术。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种新型的制备材料的技术,它采用溶液中的某一种化合物,使其形成胶体,在低温下水解和凝胶,经烧结得到颗粒状的材料。
该方法具有工艺简单、制备周期短、制备的材料纯度高、均匀性好等优点。
在锂离子电池中,溶胶-凝胶法可用于制备钴酸锂(LiCoO2)、三元材料和正极材料的表面涂层。
2. 涂层技术涂层技术是锂离子电池中常用的表面处理技术,它通过在正极材料表面增加一层薄膜来改变其化学特性。
涂层材料通常是金属氧化物、磷酸盐等,主要作用是抑制正极材料的电解液腐蚀、防止正极材料的表面剥落和提高其循环稳定性。
3. 离子注入技术离子注入技术是一种将离子注入到材料内部的表面处理技术,它可以更好地控制离子的输入,避免材料内部的离子力学不均匀和颗粒表面的化学反应。
该技术的优点是提高了材料的蓄电能力和循环寿命,避免了材料表面的层裂和粉化。
4. 微波辅助物理氧化法微波辅助物理氧化法是一种将物理氧化和微波场相结合的表面处理技术。
物理氧化是指利用化学反应使正极材料表面形成氧化物膜的过程。
微波辅助可以加速化学反应速度,提高表面氧化物的成分均匀性和薄膜的致密性。
该技术的优点是制备周期短、有效地提高材料的结构和功率性能。
5. 复盐熔盐法复盐熔盐法是一种高温处理技术,可以有效地改善锂离子电池正极材料的性能。
该方法通过将锂盐和过渡金属氧化物混合,并在高温(800℃以上)下熔融、反应和冷却,使得过渡金属的价态获得改变,形成更为稳定的基态。
复盐熔盐法的优点是可以提高正极材料的循环寿命和稳定性,使其更加适用于电动汽车等高性能锂离子电池的应用。
综上所述,锂离子电池正极材料的表面处理技术涉及到多个方面,但不同的技术具有不同的优点和局限性。
21种表面处理工艺介绍
21种表面处理工艺介绍1、微弧氧化微弧氧化又称微等离子体氧化,是通过电解液与相应电参数的组合,在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。
2、金属拉丝金属拉丝是通过研磨产品在工件表面形成线纹,起到装饰效果的一种表面处理手段。
3、烧蓝烧蓝是将整个胎体填满色釉后,再拿到炉温大约800℃的高炉中烘烧,色釉由砂粒状固体熔化为液体,待冷却后成为固着在胎体上的绚丽的色釉,此时色釉低于铜丝高度,所以得再填一次色釉,再经烧结,一般要连续四五次,直至将纹样内填到与掐丝纹相平。
4、喷涂喷丸即使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力,提升工件疲劳强度的冷加工工艺。
5、喷砂喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程,即采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化。
6、蚀刻蚀刻是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。
通常所指蚀刻也称光化学蚀刻,指通过曝光制版、显影后,将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。
7、IMDIMD即In-Mold Decoration(模内装饰技术),亦称免涂装技术,是国际风行的表面装饰技术,表面硬化透明薄膜,中间印刷图案层,背面注塑层,油墨中间,可使产品耐摩擦,防止表面被刮花,并可长期保持颜色的鲜明不易退色。
8、OMDOMD模外装饰(Out Mold Decoration)简称,是视觉、触觉、功能整合展现,IMD延伸之装饰技术,是一种結合印刷、纹理结构及金属化特性之3D表面装饰技术。
9、镭雕镭雕也叫激光雕刻或者激光打标,是一种用光学原理进行表面处理的工艺。
利用镭射(laser)光束在物质表面或是透明物质内部雕刻出永久的印记。
10、电火花加工电火花加工(EDM)是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM。
常用零件表面处理工艺
抛光
5、抛光 抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法,一般只能得到光滑表面,不能提
高甚至不能保持原有的加工精度,随预加工状况不同,抛光后的Ra值可达1.6~0.008um, 按照实现原理的不同,可分为机械抛光和化学抛光。
激光表面强化
6、激光表面强化 激光表面强化是用聚焦的激光束射向钢件表面,在极短时间内将工件表层极薄的材料
铜氧化处理
5、铜及铜合金的氧化处理 铜的着色主要应用在装饰品与美术品上。
绿色(碳酸铜) 黑色(硫酸铜或氧化铜) 蓝色(碱性铜氨络合物)
红色(氧化亚铜)
铝合金氧化及着色
6、铝合金的氧化与着色处理
镀锌
四、表面涂(镀)层技术 电镀是一种电化学和氧化还原过程。以镀镍为例:将金属制件浸在金属盐(NiSO4)的
子工业中的零件大多采用镀镉。但镉盐有毒,且对环境污染严重,使镀镉的应用受到 限制,电镀镉的颜色有白色,黑色等。
镀锡
3、镀锡 锡的腐蚀产物对人类无害,且易于钎焊,镀锡广泛用于食品罐头包装制品、饮具、餐
具及电子工业中很多需要钎焊的零件。
镀镍
4、镀镍 镀镍的应用面很广,可用于防护装饰性和功能性两方面。前者主要用于自行车、钟
加热到相变温度或熔点以上的温度,又在极短时间内冷却使工件表面粹硬强化。激光表面 强化可分为激光相变强化处理、激光表面合金化处理和激光熔覆处理等。
Байду номын сангаас面合金化技术
二、表面合金化技术 通过物理方法,使添加材料进入基体,形成合金化层。该技术的典型工艺,就是金属
的渗碳、渗氮处理。通常是将金属与渗剂同放置于密闭的腔体内,采用加热、真空等措 施,活化金属表面,经分解、吸收、扩散过程等作用使碳、氮进入金属基体。
常用表面处理技术介绍
電鍍(電沉積)化學鍍(鋁, 鎂, 鈦及它們的合金(鋁及其合金,鋼鐵等等) 電化學及化學轉化學(鋼鐵上的鋅,鉻鍍層,鋁,鎂, 銅)(磷化)熱浸鍍(常用的有熱浸鋅, 錫, 鋁, 鉛)火焰噴涂氣噴涂爆炸噴涂熱濆涂電弧噴涂電濆涂等離子噴涂高頻感應噴涂非金屬涂覆擴散涂鍍包鍍達克羅鋅–鋁等漿液中,形成涂層,然後烘烤干燥成膜)1.磷酸監皮膜處理大陸稱為磷化處理1.1磷酸監皮膜處理2H3PO4+M→M(H2PO4)+H23M(H2PO4)2→4H3PO4+M3(PO4)2M(H2PO4)2→MHPO4+H3PO4生成的M3(H2PO4)2和MHPO4為磷酸監膜的主要成分1.2磷酸監皮膜的性質和用途(1)耐蝕性在大氣條件下很穩定,在有機油類,苯,苯及各種氣種體燃料中有很好的耐蝕性.但磷酸監皮膜不耐酸,鹼,氨,海水及水蒸氣等.磷酸監膜經過封閉處理後能大大提高其耐蝕性.(2)吸附性磷酸監膜具有多孔構,有很好的吸附性,因此常用作油漆的底層和吸附潤滑油後作為減摩層和潤滑層.(3)電絕緣性磷酸監膜是高電阻膜層,有很好的電絕緣性,擊穿電壓為240~250V,涂絕緣漆後可耐1000~1200V,又由於磷酸監膜不影響透磁性,因此常用作電磁裝置的硅鋼片.(4)不粘附熔融金屬的特性此特性用於在熱浸鋅,錫鉛合金時保護不需要浸涂部分.在澆鑄減摩合金和電機鑄鋁轉子時,將鋼膜作磷酸監處理,以防粘附.1.3鄰酸監膜成機理和構成1.4分類鋼鐵用化成處理劑鋁用化成處理劑鋅用化成處理劑不銹鋼用化成處理劑銅用化成處理劑鎂用化成處理劑其他化成處理劑涂裝打底用的化成處理劑塑性加工用化成處理劑防銹用化成處理劑耐磨用化成處理劑絕緣用化成處理劑塑膠疊片用化成處理劑涂裝打底用皮膜特點:致密, 均勻, 薄得適當結晶粗大會吸入涂料而減少光澤:不均勻會降低涂裝後的耐蝕性;由於磷酸監膜很硬很脆,皮膜過厚的話,涂裝後遭後到彎曲或衝擊等外力時,即使別無缺陷,也可能脫落.防銹用皮膜特點:致密, 均勻, 厚度越厚越好,孔隙率越低越好.表 1.1 美軍規格MIL-C-16173C要求的磷酸監皮膜的防銹性1.5磷酸監皮膜構成:1.6磷酸監化成工藝過6程及監控脫脂→水洗→(除銹) →表面調整→化成→水洗→封閉處理或烤漆化成工序的監控參數:游離酸度, 全酸度, 雜質含量.脫脂工序的監控參數:游離鹼度,全鹼度.表面調整:由於脫脂溶液中的硅酸監使膜結晶粗糙,膜重增加,不適合涂裝;同時強鹼溶液如NaOH也使鋅監磷化膜粗糙變厚,並且低磷化膜的耐蝕性和柔韌性.活化晶核由於生成氫氧化物或氧化物的薄膜而減少,因此用弱鹼性的磷酸鈦監溶液或草酸溶對鋼鐵表面進行處理,可使大多數的晶核重新活化和復原,細化晶粒,增加晶粒數.2.陽極氧化又稱為電化學氧化,陽極化2.1鋁及鋁合金的陽極化2.1.1氧化膜特性(1)多孔性硫酸陽極化膜每平方微米大約有800個孔,草酸陽極化膜每平方微米大約有60個孔.由於氧化膜具有多孔狀結構,所以膜層有很好的吸附性,對各種染料表現出很好的吸附能力,幫氧化膜能進行化學著色,染成不同的顏色;另外也可在膜孔底部電沉積金屬,使氧化膜不僅具有防護作用,還有裝飾作用.(2)良好的耐磨性由於陽極化膜硬度高,因此耐磨性好.(3)氧化膜的電絕緣性和絕熱性良好的電絕緣性使陽極化產品可作為電機和變壓器的繞線圈,但其缺點是彈性小.良好的絕熱性使有氧化膜存在的情況下,可防止零件在瞬間高溫的情況下熔化.2.1.2分類硫酸陽極化草酸陽極化鉻酸監陽化磷酸陽極化硼酸陽極化普通陽極化硬質陽極化:膜層硬度高,具有很好的耐磨性和耐蝕性.硬氧化膜大多用於鋁的活塞, 汽缸, 液壓設備, 減震器, 齒輪及其它鋁制零短時間的2000 C高溫.因此硬氧化膜常作為一種能滿足特殊要求的功能性膜層.2.1.3陽極化的反應過程和膜的構成陽極反應:Al-3e→Al3+Al3++3O2-→Al2O3陰極反應:6OH-→3H2O+3O2--2H++2e→H22.1.4膜的組成未封閉膜: Al2O378.9% Al2O3·H2O 0.5% Al2(SO4)320.2%H2O 0.4%水封閉後的膜:Al2O361.7% Al2O3·H2O17.6% Al2(SO4)317.9%H2O2.8%2.2其他材料的陽極氧化鈦和鈦合金的陽極氧化2.化學氧化3.1鋁的化學氧化2.1.1分類純水氧化法磷酸監氧化法鉻酸監氧化法磷酸監- 鉻酸監氧化法鹼性氧化法酸性氧化法,可得到透明膜層2.2.2後處理有填充處理,鈍化處理,噴涂處理等後處理以提高耐蝕性.3.2鋼鐵的化學氧化因為得到膜層由呈現藍黑色的四氧化三鐵組成,所以又叫發藍.發藍膜薄,通常為0.6-1.5微米,因而耐蝕必差.但是由於其有很好的吸附性,經過填充處理的發藍膜有較好的耐蝕性.如早期的槍炮管大多使用化學氧化後涂油,烏黑的油高外表.發藍膜薄,不影響零件的裝配尺寸;對表面光潔度高或拋光的精密件,發藍後表面既亮又黑,具有防護和裝飾的變重效果.因此發藍膜在精密儀器,光學儀器以及機械制造上廣為應用.4.化學鍍4.1化學鍍的特性(1)不需要通電,將鍍件直接浸入溶液即可.(2)可在金屬,半導體和非導體材料上直接進行.(3)可在零件表面獲得厚度均勻的鍍層.(4)通過自催化特性可得到任意厚度的鍍層.(5)膜層空隙少,致密,具有很好的耐蝕性,很高的硬度和耐磨性.(6)鍍液穩定性差,更新快,成本比電鍍高.4.2化學鍍種類鎳, 銅, 銀, 鑽, 金, 鈀, 鉑, 銠等均可經過化學鍍沉積到鍍件表面.但最常用的主要有化學鍍鎳和化學鍍銅.4.2.1化學鍍鎳4.2.1.2化學鍍鎳的沉積機理以次磷酸監鍍液為例,首先是次磷酸根在固體催化表面上氧化脫氧,並生成亞磷酸根,反應為:H2PO2-+H2O→H++HPO32-+2H吸附在催表面上的活潑氫原子使鎳離子還原成金屬鎳,而本身則氧化為氫離子,Ni2++2H→Ni+2H+同時溶液中的部分次磷酸根也被有附在催化表面上的活潑氫原子還原成單質磷,H3PO2-+H→P+H2O+OH-因此化學鍍鎳得到的是鎳磷合金層,而不是單一的鎳層.化學鍍鎳過程中會發生析氫副反應:2H→H24.2.1.3化學鍍鎳的工藝過程脫脂→活化→化學鍍4.2.1.4塑膠電鍍與化學鍍塑膠電鍍的工藝過程:脫脂→粗化(微觀粗化) →敏化(吸附易氧化的物質) →活化(多用膠體鈀,通過與敏化步驟吸附的氧化物反應獲得一層具有催化作用的金屬膜) →還原處理(消除殘餘活化物質) →化學鍍鎳或鍍銅→電鍍4.2.1.5化學鍍鎳的用途石油管道,計算機硬盤,耐磨元件等4.2.2其它化學鍍的用途化學鍍銅主要用於非金屬材料表面金屬化,特別是印制電路板的孔金屬化,實現孔兩邊導通.化學鍍銀用於生產保溫瓶(銀鏡反應,)裝飾物等5.防銹油脂5.1概述防銹油脂是在礦物油(或合成油)中加入油溶性緩蝕劑和其它輔助添加劑而組成的一種防銹材料.具有取材容易,成本較低,工藝簡單,適應性廣,防銹效果顯著等優點.廣泛用於機械制造過程及金屬製品的儲存. 運輸過程中.它與氣相防銹材料,可剝性塑料共稱為暫時防銹中的三大防銹材料.3.2防銹油防銹的原理防銹油一般由油溶性緩蝕劑和溶解緩蝕劑的油類組成.油溶性緩蝕劑在分子結構上都同時具備極性基團.非極性基團使其能溶於油中,極性基團則使基能吸附在金屬表面,延緩金屬腐蝕.油主要起保護緩蝕劑吸附分子,彌補吸附膜不完整之處,保障油膜的厚度等作用.由緩蝕劑和油在金屬表面形成致密的吸附膜,有效阻水分子,氧氣,和其它腐蝕性介質的浸入,從而阻止金屬腐蝕.5.3防銹油應具備的性能(1)防銹性能良好(2)無腐蝕性,與其所接的金屬或非金屬部件不起作用.(3)對人體無害,無特殊臭味或其它刺激性氣味(4)具有很好的化定性,在長期儲存中不變質,不氧化,效果恆定.能有效防止有害氣體和水擴散到金屬表面,同時對手汗有一定的置換性.(5)涂層不因溫度變化而流失或龜裂;涂層應有一定的強度;涂層要薄,且除膜性好,並能適應多種包裝材料的包裝.5.4防銹油種類工序間防銹油防銹潤滑兩用油封存防銹油液體防銹油硬膜油軟膜油溶劑稀釋型防銹油不干性防銹油半干性防銹油干性防銹油6真空鍍膜6.1分類真空蒸鍍真空濺射鍍離子鍍共同特點:在真空室內(有時充有負壓的惰性氣體)實行氣相鍍覆的一類技術.6.2真空蒸鍍將零件與涂層材料同時放在鐘罩形的真空室內,涂層材料受熱蒸發,蒸發出的分子(或原子)在自由行程內與受鍍零件表面相遇,並不斷凝結成膜.鍍件可以是金屬,也可以是非金屬.涂覆材料只能選擇熔點低,蒸氣壓較高的材料,如鋅, 銅, 銀, 金, 鎳和鉻等.對低熔點金屬的鍍覆效果好,只能用於鍍薄膜.真空蒸鍍目前主要用於制作各種薄膜電子元件,沉積各種光學薄膜,以及在用陶瓷,金屬,塑料,人造寶石和紙質制作的工藝美術品上沉積裝飾膜.6.3陰極濺射鍍在真空度不太高的環境中,在強電場的作用下,利用氣體放電時產生的高速正離子轟擊陰靶材料(鍍覆材料),從靶表面濺射出原子或分子並沉積到基體(被鍍零件)表面上形成薄膜的技術,或者說是利用濺射現象的成膜技術.鍍件可以是組成強電場的陽極,也可以是放在灰光放電區域內其它位置的零件.零件充作陽極的方法是直流雙極濺射法,是一種簡單而標準的濺射法.濺射鍍膜層的附著力比蒸鍍強,鍍覆材料不受熔點和蒸氣壓的限制,但濺射鍍的速度不如蒸鍍快.濺射鍍已經得到了廣泛的應用.在表面強化和穩定化方面,濺射鍍用於鍍覆耐磨損層,超硬合金層,耐蝕層和抗高溫腐蝕合金層等.用濺射鍍來裝飾塑料制品,外觀美麗,附著力好.在電子和光學方面,濺射鍍有於制造大規模和超大規模集成電路,高能紅外激光中的紅外反射膜.在磁性記錄方面,濺射鍍用於高密度和超高密度記錄的磁盤,磁帶和磁頭的磁性層.在能源方面,可用於濺鍍高效太陽能結晶電池的硅膜,固體電介質烯料電池中的氧化鉻薄膜,在太陽能熱發電吸附板上濺鍍黑鉻等.6.4離子鍍離子鍍是在真空蒸鍍和濺射鍍的基礎上發展起來的一種新技術.在真空室內,鍍覆材料作為蒸發源之間會產生灰光放電,一部分氬氣產生電離,由電離生成的氬離子受負高壓基體的吸附轟擊基體,使基體受到離子的刻蝕清晰而除去上面吸附的污染層.當清洗完畢後再使蒸發源中的涂覆材料蒸發,蒸發出的粒子地入灰光放電區,其中一部分電離為正離子,受負高壓電場作有沉積在基體上.在發生沉積度的情況下,沉積層才能加厚,獲得所需的膜層.膜層有較高的附著力;繞鍍能力強,基體各部分都能鍍上均勻的鍍層;離子鍍膜層有較高的質量;鍍前處理簡單;可采有的基體材料和鍍覆材料簡單;沉積速度與真空蒸鍍一樣高,可以用於制備厚膜.由於離子鍍技術可以鍍覆用於其它方法難以鍍覆的膜層,且有優異的性能,因而應用十分廣泛.離子鍍膜可作為耐蝕,耐熱,裝飾, 和耐磨等各種用途的膜層,在電子,原子能.,航空航於及一般工業中都受到普遍的重視.如鍍鋁,水溶液電鍍鋁由於實困難,因而干鍍就顯得很重要.在軟鋼上鍍覆10~12微米的鋁層,能經受170~280小時的監霧試驗.因此非常適合螺栓,螺母以及飛機,船舶和橋梁結構的表面處理.離子鍍能鍍覆陶瓷, 玻璃, 硅及硅的氧化物,鈹及鈹的氧化物鈦合金等耐高溫物質,因而在耐高溫涂層方面得到了廣泛的應用.離子鍍由於能在紙張,塑膠,及各種纖維制品上鍍覆,因而在裝飾性電鍍方面也得到廣泛的應用.離子鍍用於鍍覆陶瓷或半導體的電極膜,既避免了化學鍍造成的殘留液,又有較高的結合強度.離子鍍還能鍍覆其它方式難以得到的優良耐磨,潤滑涂層.總子,離子鍍的所有應用與它的特點分不開金屬鍍覆和化學處理及有關過程術語:A.鍍覆1.化學氣相沉積用熱誘導化學反應或蒸氣氣相還原於基體凝聚產生沉積層的過程.2.物理氣相沉積通常在高真空中用蒸發和隨後凝聚單質或化合物的方法沉積覆蓋層的過程.3.化學鈍化用含有氧化劑的溶液處理金屬制件,使其表面形成很薄的鈍態保護膜的過程. 4.化學氧化通過化學處理使金屬表面形成氧化膜的過程5.陽极氧化金屬件作為陽极在一定的電解液中進行電解,使其表成形成一層具有6.激光電鍍7.閃鍍8.電鍍9.機械鍍10.浸鍍11.電鑄12.疊加電流電鍍13.光亮電鍍14.多層電鍍15.合金電鍍16.衝擊鍍17.金屬電沉積18.刷鍍19.周期轉向電鍍20.轉化膜21.挂鍍22.復合電鍍23.脈衝電鍍24.鋼鐵發藍25.高速電鍍26.滾鍍27.塑料電鍍28.磷化B.鍍前處理和鍍後處理。
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常见表面处理技术介绍电镀(电沉积)化学镀阳极氧化(铝, 镁, 钛及它们的合金化学氧化(铝及其合金,钢铁等等)电化学及化学转化学铬酸监处理(钢铁上的锌,铬镀层,铝,镁, 铜)磷酸监处理(磷化)热浸镀(常用的有热浸锌, 锡, 铝, 铅)火焰喷涂气喷涂爆炸喷涂热濆涂电弧喷涂电濆涂等离子喷涂高频感应喷涂橡胶涂层非金属涂覆塑料涂层油漆涂层渗镀化学气象沉积扩散涂镀真空镀膜包镀达克罗(Dacromet,浸入锌–铝,锌–铝等浆液中,形成涂层,然后烘烤干燥成膜)1.磷酸监皮膜处理大陆称为磷化处理1.1磷酸监皮膜处理2H3PO4+M→M(H2PO4)+H23M(H2PO4)2→4H3PO4+M3(PO4)2M(H2PO4)2→MHPO4+H3PO4生成的M3(H2PO4)2和MHPO4为磷酸监膜的主要成分1.2磷酸监皮膜的性质和用途(1)耐蚀性在大气条件下很稳定,在有机油类,苯,苯及各种气种体燃料中有很好的耐蚀性.但磷酸监皮膜不耐酸,碱,氨,海水及水蒸气等.磷酸监膜经过封闭处理后能大大提高其耐蚀性.(2)吸附性磷酸监膜具有多孔构,有很好的吸附性,因此常用作油漆的底层和吸附润滑油后作为减摩层和润滑层.(3)电绝缘性磷酸监膜是高电阻膜层,有很好的电绝缘性,击穿电压为240~250V,涂绝缘漆后可耐1000~1200V,又由于磷酸监膜不影响透磁性,因此常用作电磁装置的硅钢片.(4)不粘附熔融金属的特性此特性用于在热浸锌,锡铅合金时保护不需要浸涂部分.在浇铸减摩合金和电机铸铝转子时,将钢膜作磷酸监处理,以防粘附.1.3邻酸监膜成机理和构成1.4分类钢铁用化成处理剂铝用化成处理剂锌用化成处理剂不锈钢用化成处理剂铜用化成处理剂镁用化成处理剂其他化成处理剂涂装打底用的化成处理剂塑性加工用化成处理剂防锈用化成处理剂耐磨用化成处理剂绝缘用化成处理剂塑料迭片用化成处理剂涂装打底用皮膜特点:致密, 均匀, 薄得适当结晶粗大会吸入涂料而减少光泽:不均匀会降低涂装后的耐蚀性;由于磷酸监膜很硬很脆,皮膜过厚的话,涂装后遭后到弯曲或冲击等外力时,即使别无缺陷,也可能脱落.防锈用皮膜特点:致密, 均匀, 厚度越厚越好,孔隙率越低越好.表1.5磷酸监皮膜构成:1.6磷酸监化成工艺过6程及监控脱脂→水洗→(除锈) →表面调整→化成→水洗→封闭处理或烤漆化成工序的监控参数:游离酸度, 全酸度, 杂质含量.脱脂工序的监控参数:游离碱度,全碱度.表面调整:由于脱脂溶液中的硅酸监使膜结晶粗糙,膜重增加,不适合涂装;同时强碱溶液如NaOH也使锌监磷化膜粗糙变厚,并且低磷化膜的耐蚀性和柔韧性.活化晶核由于生成氢氧化物或氧化物的薄膜而减少,因此用弱碱性的磷酸钛监溶液或草酸溶对钢铁表面进行处理,可使大多数的晶核重新活化和复原,细化晶粒,增加晶粒数.2.阳极氧化又称为电化学氧化,阳极化2.1铝及铝合金的阳极化2.1.1氧化膜特性(1)多孔性硫酸阳极化膜每平方微米大约有800个孔,草酸阳极化膜每平方微米大约有60个孔.由于氧化膜具有多孔状结构,所以膜层有很好的吸附性,对各种染料表现出很好的吸附能力,帮氧化膜能进行化学着色,染成不同的颜色;另外也可在膜孔底部电沉积金属,使氧化膜不仅具有防护作用,还有装饰作用.(2)良好的耐磨性由于阳极化膜硬度高,因此耐磨性好.(3)氧化膜的电绝缘性和绝热性良好的电绝缘性使阳极化产品可作为电机和变压器的绕线圈,但其缺点是弹性小.良好的绝热性使有氧化膜存在的情况下,可防止零件在瞬间高温的情况下熔化.2.1.2分类硫酸阳极化草酸阳极化铬酸监阳化磷酸阳极化硼酸阳极化普通阳极化硬质阳极化:膜层硬度高,具有很好的耐磨性和耐蚀性.硬氧化膜大多用于铝的活塞, 汽缸, 液压设备, 减震器, 齿轮及其它铝制零短时间的2000 C高温.因此硬氧化膜常作为一种能满足特殊要求的功能性膜层.2.1.3阳极化的反应过程和膜的构成阳极反应:Al-3e→Al3+Al3++3O2-→Al2O3阴极反应:6OH-→3H2O+3O2--2H++2e→H22.1.4膜的组成未封闭膜: Al2O378.9% Al2O3·H2O 0.5% Al2(SO4)320.2%H2O 0.4%水封闭后的膜:Al2O361.7% Al2O3·H2O17.6% Al2(SO4)317.9%H2O2.8%2.2其他材料的阳极氧化钛和钛合金的阳极氧化2.化学氧化3.1铝的化学氧化2.1.1分类纯水氧化法磷酸监氧化法铬酸监氧化法磷酸监- 铬酸监氧化法碱性氧化法酸性氧化法,可得到透明膜层2.2.2后处理有填充处理,钝化处理,喷涂处理等后处理以提高耐蚀性.3.2钢铁的化学氧化因为得到膜层由呈现蓝黑色的四氧化三铁组成,所以又叫发蓝.发蓝膜薄,通常为0.6-1.5微米,因而耐蚀必差.但是由于其有很好的吸附性,经过填充处理的发蓝膜有较好的耐蚀性.如早期的枪炮管大多使用化学氧化后涂油,乌黑的油高外表.发蓝膜薄,不影响零件的装配尺寸;对表面光洁度高或抛光的精密件,发蓝后表面既亮又黑,具有防护和装饰的变重效果.因此发蓝膜在精密仪器,光学仪器以及机械制造上广为应用.4.化学镀4.1化学镀的特性(1)不需要通电,将镀件直接浸入溶液即可.(2)可在金属,半导体和非导体材料上直接进行.(3)可在零件表面获得厚度均匀的镀层.(4)通过自催化特性可得到任意厚度的镀层.(5)膜层空隙少,致密,具有很好的耐蚀性,很高的硬度和耐磨性.(6)镀液稳定性差,更新快,成本比电镀高.4.2化学镀种类镍, 铜, 银, 钻, 金, 钯, 铂, 铑等均可经过化学镀沉积到镀件表面.但最常用的主要有化学镀镍和化学镀铜.4.2.1化学镀镍4.2.1.2化学镀镍的沉积机理以次磷酸监镀液为例,首先是次磷酸根在固体催化表面上氧化脱氧,并生成亚磷酸根,反应为:H2PO2-+H2O→H++HPO32-+2H吸附在催表面上的活泼氢原子使镍离子还原成金属镍,而本身则氧化为氢离子,Ni2++2H→Ni+2H+同时溶液中的部分次磷酸根也被有附在催化表面上的活泼氢原子还原成单质磷,H3PO2-+H→P+H2O+OH-因此化学镀镍得到的是镍磷合金层,而不是单一的镍层.化学镀镍过程中会发生析氢副反应:2H→H24.2.1.3化学镀镍的工艺过程脱脂→活化→化学镀4.2.1.4塑料电镀与化学镀塑料电镀的工艺过程:脱脂→粗化(微观粗化) →敏化(吸附易氧化的物质) →活化(多用胶体钯,通过与敏化步骤吸附的氧化物反应获得一层具有催化作用的金属膜) →还原处理(消除残余活化物质) →化学镀镍或镀铜→电镀4.2.1.5化学镀镍的用途石油管道,计算器硬盘,耐磨组件等4.2.2其它化学镀的用途化学镀铜主要用于非金属材料表面金属化,特别是印制电路板的孔金属化,实现孔两边导通.化学镀银用于生产保温瓶(银镜反应,)装饰物等5.防锈油脂5.1概述防锈油脂是在矿物油(或合成油)中加入油溶性缓蚀剂和其它辅助添加剂而组成的一种防锈材料.具有取材容易,成本较低,工艺简单,适应性广,防锈效果显著等优点.广泛用于机械制造过程及金属制品的储存. 运输过程中.它与气相防锈材料,可剥性塑料共称为暂时防锈中的三大防锈材料.3.2防锈油防锈的原理防锈油一般由油溶性缓蚀剂和溶解缓蚀剂的油类组成.油溶性缓蚀剂在分子结构上都同时具备极性基团.非极性基团使其能溶于油中,极性基团则使基能吸附在金属表面,推迟金属腐蚀.油主要起保护缓蚀剂吸附分子,弥补吸附膜不完整之处,保障油膜的厚度等作用.由缓蚀剂和油在金属表面形成致密的吸附膜,有效阻水分子,氧气,和其它腐蚀性介质的浸入,从而阻止金属腐蚀.5.3防锈油应具备的性能(1)防锈性能良好(2)无腐蚀性,与其所接的金属或非金属部件不起作用.(3)对人体无害,无特殊臭味或其它刺激性气味(4)具有很好的化定性,在长期储存中不变质,不氧化,效果恒定.能有效防止有害气体和水扩散到金属表面,同时对手汗有一定的置换性.(5)涂层不因温度变化而流失或龟裂;涂层应有一定的强度;涂层要薄,且除膜性好,并能适应多种包装材料的包装.5.4防锈油种类工序间防锈油防锈润滑两用油封存防锈油液体防锈油硬膜油软膜油溶剂稀释型防锈油不干性防锈油半干性防锈油干性防锈油6真空镀膜6.1分类真空蒸镀真空溅射镀离子镀共同特点:在真空室内(有时充有负压的惰性气体)实行气相镀覆的一类技术.6.2真空蒸镀将零件与涂层材料同时放在钟罩形的真空室内,涂层材料受热蒸发,蒸发出的分子(或原子)在自由行程内与受镀零件表面相遇,并不断凝结成膜.镀件可以是金属,也可以是非金属.涂覆材料只能选择熔点低,蒸气压较高的材料,如锌, 铜, 银, 金, 镍和铬等.对低熔点金属的镀覆效果好,只能用于镀薄膜.真空蒸镀目前主要用于制作各种薄膜电子组件,沉积各种光学薄膜,以及在用陶瓷,金属,塑料,人造宝石和纸质制作的工艺美术品上沉积装饰膜.6.3阴极溅射镀在真空度不太高的环境中,在强电场的作用下,利用气体放电时产生的高速正离子轰击阴靶材料(镀覆材料),从靶表面溅射出原子或分子并沉积到基体(被镀零件)表面上形成薄膜的技术,或者说是利用溅射现象的成膜技术.镀件可以是组成强电场的阳极,也可以是放在灰光放电区域内其它位置的零件.零件充作阳极的方法是直流双极溅射法,是一种简单而标准的溅射法.溅射镀膜层的附着力比蒸镀强,镀覆材料不受熔点和蒸气压的限制,但溅射镀的速度不如蒸镀快.溅射镀已经得到了广泛的应用.在表面强化和稳定化方面,溅射镀用于镀覆耐磨损层,超硬合金层,耐蚀层和抗高温腐蚀合金层等.用溅射镀来装饰塑料制品,外观美丽,附着力好.在电子和光学方面,溅射镀有于制造大规模和超大规模集成电路,高能红外激光中的红外反射膜.在磁性记录方面,溅射镀用于高密度和超高密度记录的磁盘,磁带和磁头的磁性层.在能源方面,可用于溅镀高效太阳能结晶电池的硅膜,固体电介质烯料电池中的氧化铬薄膜,在太阳能热发电吸附板上溅镀黑铬等.6.4离子镀离子镀是在真空蒸镀和溅射镀的基础上发展起来的一种新技术.在真空室内,镀覆材料作为蒸发源之间会产生灰光放电,一部分氩气产生电离,由电离生成的氩离子受负高压基体的吸附轰击基体,使基体受到离子的刻蚀清晰而除去上面吸附的污染层.当清洗完毕后再使蒸发源中的涂覆材料蒸发,蒸发出的粒子地入灰光放电区,其中一部分电离为正离子,受负高压电场作有沉积在基体上.在发生沉积度的情况下,沉积层才能加厚,获得所需的膜层.膜层有较高的附着力;绕镀能力强,基体各部分都能镀上均匀的镀层;离子镀膜层有较高的质量;镀前处理简单;可采有的基体材料和镀覆材料简单;沉积速度与真空蒸镀一样高,可以用于制备厚膜.由于离子镀技术可以镀覆用于其它方法难以镀覆的膜层,且有优异的性能,因而应用十分广泛.离子镀膜可作为耐蚀,耐热,装饰, 和耐磨等各种用途的膜层,在电子,原子能.,航空航于及一般工业中都受到普遍的重视.如镀铝,水溶液电镀铝由于实困难,因而干镀就显得很重要.在软钢上镀覆10~12微米的铝层,能经受170~280小时的监雾试验.因此非常适合螺栓,螺母以及飞机,船舶和桥梁结构的表面处理.离子镀能镀覆陶瓷, 玻璃, 硅及硅的氧化物,铍及铍的氧化物钛合金等耐高温物质,因而在耐高温涂层方面得到了广泛的应用.离子镀由于能在纸张,塑料,及各种纤维制品上镀覆,因而在装饰性电镀方面也得到广泛的应用.离子镀用于镀覆陶瓷或半导体的电极膜,既避免了化学镀造成的残留液,又有较高的结合强度.离子镀还能镀覆其它方式难以得到的优良耐磨,润滑涂层.总子,离子镀的所有应用与它的特点分不开金属镀覆和化学处理及有关过程术语:A.镀覆1.化学气相沉积用热诱导化学反应或蒸气气相还原于基体凝聚产生沉积层的过程.2.物理气相沉积通常在高真空中用蒸发和随后凝聚单质或化合物的方法沉积覆盖层的过程.3.化学钝化用含有氧化剂的溶液处理金属制件,使其表面形成很薄的钝态保护膜的过程.4.化学氧化通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程5.阳极氧化金属件作为阳极在一定的电解液中进行电解,使其表成形成一层具有6.激光电镀7.闪镀8.电镀9.机械镀10.浸镀11.电铸12.迭加电流电镀13.光亮电镀14.多层电镀15.合金电镀16.冲击镀17.金属电沉积18.刷镀19.周期转向电镀20.转化膜21.挂镀22.复合电镀23.脉冲电镀24.钢铁发蓝25.高速电镀26.滚镀27.塑料电镀28.磷化。