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不同形式下镀层的分类

放大字体  缩小字体发布日期:2013-09-24  浏览次数:795
核心提示:镀层按照不同的形式就有不同的分类方式,本方讲述了按照镀层的应用、按照基体金属的镀层和电化学性质、以及按照镀层的组合形式对镀层进行不同的分类。

镀层的分类可采用三种形式。

1、按照镀层的应用分类

镀锌近行防护,用途广泛,生产量很大,约占电镀总产量的50%以上。锦镀层在潮湿和海洋性大气中的防护性能优于锌镀层,有较低的氢脆性,适用于高强度钢电镀,在航空、航海工业中应用较多。锡镀层对多种有机酸有很好的耐蚀性,而且许多锡的化台物对人体无害,大量用于食品加工工业。含锡量力10%一15%的铜锡合金镀层有很好的防护能力,常用于镀铬的底层。

锌镍合金镀层是近年发展起来的新工艺,有较高的耐蚀性,可用于严酷的腐蚀环境,目前在生产上已有一些应用。·

(Z)防护—装饰性镀层观代工业要求镀层不仅有很好的防锈能力,还要有很好的装饰性,

因此防护—装饰性镀层在电镀工业中占重要地位。如铜确—铬系镀层的外层是微带蓝色的光亮铬,有很好的装饰性,为了提高耐蚀性先在基体材料上镀铜和镍层做底层。这是使用历史比较悠久的工艺,在仪器仪表、汽车、自行车工业中大量使用。黑铬及黑镍镀层,具有均匀乌黑的色泽,用于光学仪器、照相设备中。含25%一30%锌的铜榜台全镀层有美丽的金黄色,又称仿金镀层,广泛用于装饰。

近几年研究成功了多种金属镀层的染色和着色方法,为获得防护—装饰性镀层提供了多种途径。·

(3)耐磨和减摩镀层耐磨镀层是给零件镜一层高硬度的金属以增加它的抗磨耗能力;延长使用寿命。在工业L对许多直轴或曲轴的轴颈、压印辊的辊面、发动机的汽缸相活塞环、冲压模具的内腔、枪和炮管的内腔等均镀硬铬,位它的显微硬度高达1000左右‘另外,对一些仪器的插拔件,要求既具有高的导电能力,又具有耐磨损,常要求镀硬银、硬金、铭等。

减摩镀层多用于滑动接触面,在这些接触面上镀上韧性金届(减痒合金),能起润滑作用,

从而减少了滑动摩擦。这种镀层多用于轴瓦、轴套亡,以延长轴和轴瓦的使用寿命:作为减摩镀层的金属有锡、铅锡台金、铅锅台金、铅锡铜及铅锡锑三元音金。

(4)电性能镀层对于导电性要求较高的电器元件.要求镀银、金、铭等导电性较好的镀层。镀银层应防小氧化,以免增加接触电阻。金的化学稳定性好,导电性能良好,但成本较高,常用金—银、金—g等金基合金代替,也有很好的效果。

(5)磁性能镀层在录音机及电子计算机等设备中,所用的录音带、磁环线、磁鼓、磁盘等存储装置均需磁性材料。目前多用电镀法来制造磁性材料。作为镀层材料主要以具有磁性的铁族元素为主,软磁性镀层可采用锦—铁、铁—钻等合金,硬磁性镀层可采用钻—磷、铃—镍、钻—镍—磷等三元合金;”

(6)可焊性镀层用于电子产品提高焊接性能的镀层以锡—铅合金为最多,焊接点的表面质量与含铅量有很大关系,台铅量在30%以下时焊点光亮,含铅量超过40%的焊点无光。另外,也可以采用镀铜、镀锡、镀银提高焊接性。

(7)耐热镀层许多长期在高温下工作的零部件,如喷气发动机的转子叶片、机轴、轧辊等,需要采用耐高温材料进行防护,防止高温下的热蚀:可以镀镍、铬以及镍基或钻基复合镀层,也可以采用电镀—渗镀联合处理的方法得到耐高温镀层。

(8)修复用镀层有些大型机械举件,如火车、汽车、石油机械L的大轴、曲油、印染机上的氏辊等,磨损以后可采用电镀进行修复,减少浪费*尤其是刷镀技术的发展,可以不拆卸加工,使修复性电镀增多。作为修复用的主要是镀铁、镀铬等耐磨性较好的材料。

以—L几项是应用最多的镀层,此外还有一些特殊功能的镀层。如为了防止局部渗碳进行保护可以镀铜;为了增加钢铁零件与橡胶的粘结力可用铜—锌合金做底层;为了增加反光能力常镀铬、银、高锡青铜;为了消光而镀黑铬或黑镍,等等*

2 按照基体金属和镀层的电化学性质分类

按照基体金届和镀层的电化学性质,可把镀层分为两大类,即阳极性镀层和阴极性镀层。

前者如铁上镀锌;后者如铁上镀锡。这种分类对镀层选择和金属组件的搭配是十分重要的。

所谓阳极性镀层,就是当镀层与基体金属构成腐蚀微电油时,镀层为阳极而首先溶解。这种镀层不仅能对基体起机械保护作用,而且能起电化学保护作用*就铁上镀锌而言,在通常条俏:下,由于锌的标准电位比铁的负(g。zn入也=—0.76伏,v。P。2’/h=—0.44伏),当镀层有缺陷(针孔、划伤等)而露出基体时,如果有水蒸气凝结于该处,则锌铁就形成了如图1—1(a)所示的腐蚀电池。此时锌作为阳极而溶解,Zn—2e=zR2’,而铁作为阴极,可能是H’于其上放电而析出H2气,也可能是ob分子在该处还原n铁并未遭受腐蚀c我们把这种情况下的镀层叫做阳极性镀层。从防d:黑色金属腐蚀的角度看,应尽可能选用阳极性镀层。

所谓阴极性镀层,就是镀层与基体构成腐蚀电池时,镀层为阴极。这种镀层只能对基体金属起机械保护作用。例如,在钢铁基体上镀锡.当镀层有缺陷时,铁锡就形成了如图1—1(L)所示的腐蚀电池,锡的标淮电位(—o.14伏)比铁正,它是阴极,因而腐蚀电池的作用将导致铁的阳极溶解。这时,H’离子或ob分子的还原,在作为阴极的锡上发生。这样一来,镀层尚存,而镀层下面的基体却逐渐被腐蚀坏了。这类镀层就是阴极性镀层。只有在它完整无损(连针ZL都没有)时,才对基体有机械保护作用。一旦镀层被损伤,它不但保护不了基体,反而加速了基体的腐蚀。

必须指出,金属的电极电位随介质与工作条件的不同而发生变化,因此,镀层究竟是阳极性镀层,还是阴极性镀层,需视它所处的介质和环境而定。锌对铁而言,在一般条件下是典型的阳极性镀层,但在70一80℃的热水中,锌的电极电位却变得比铁正,因而成为阴极性镀层。再如锡对铁而言,在一般条件下是阴极性镀层,但在有机酸中却成丁阳极镀层。

值得注意的是,并非所有比基体金属电位负的金属都可以用作防护性镀层。如果镀层在所处的介质中不稳定,它将迅速被介质腐蚀,因而失去厂对基体的保护作用c锌在大气中是黑色金属的防护性镀层,就是由于它既是阳极性镀层,又能形成碱式碳酸锌[zncob‘3zn(OH)33保护膜,因而很稳定。但是在海水中,锌对铁而育,虽仍为阳极性镀层,但由于它在氯化物溶液巾很不稳定,很快被破坏,从而失去了对基体金属的保护作用。所以,海洋仪表都不能单独使用锌镀层来防护,而月锦层或代镐镀层较好。

3 按照镀层的组合形式分类

镀层的组合形式可分为三类。一类是简单结构,在基体金属上只镀单层镀层,这是员简单的形式,如钢铁上镀锌、锅等。第二类是组合镀层。这是由儿层相同金属(如暗镍、半光亮镍、光亮镍)或不同金属(如铜、镍、铬)层叠加而成的多层镀层;第三类是复合镀层。这种由固体微粒(在镀液中不溶的无机或有机物质)均匀地分散在金属中而形成的镀层(如Ni—sZc,cu—AhO;等),具有高耐磨、高耐蚀性能,在功能材料和结构材料的开发应用中,有很重要的意义。

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