電鍍和化學(xué)鍍的區(qū)別在哪里?
發(fā)布時(shí)間:2014-04-01 00:00:00 點(diǎn)擊率: 發(fā)布人:化學(xué)鍍是依靠在金屬表面發(fā)生的自催化的反映,與電鍍從原理上的區(qū)別就是電鍍需要電流和陽極外加?;瘜W(xué)鍍鎳層的外形極為均勻的,只有在鍍液中得到浸泡,才會(huì)充分進(jìn)行溶質(zhì)交換,這樣鍍層就能達(dá)到仿形的效果,表面看起來也會(huì)非常的均勻?;瘜W(xué)鍍還能對任何形狀的工件進(jìn)行施鍍,但是電鍍對一些形狀復(fù)雜的工件就不能進(jìn)行全表面的施鍍,因?yàn)殡婂冃枰饧与娏骱完枠O。
一般非晶態(tài)的化學(xué)鍍鎳層的表面沒有一般晶體那樣的間隙,所以在晶態(tài)鍍層中最為經(jīng)典的便是電鍍層。電鍍層因?yàn)橛型饧与娏?,所以同等厚度的鍍層來講,電鍍要比化學(xué)鍍的速度提前很多,在完成速度上也能提前很多。這是因?yàn)榛瘜W(xué)鍍層的結(jié)合力在很大程度上高于電鍍層。
到目前為止,在國外發(fā)展最快的表面處理工藝且應(yīng)用范圍也比較廣泛之一的就是化學(xué)鍍鎳技術(shù)?;瘜W(xué)鍍鎳之所以能夠在國內(nèi)外得到迅速發(fā)展,是因?yàn)榛瘜W(xué)鍍鎳有很多優(yōu)越的工藝特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面上,其一是在環(huán)保性能上,因?yàn)榛瘜W(xué)鍍大部分都是在食品級(jí)的添加劑中使用,本身沒有電鍍中含有的一些氰化物等有害物質(zhì),所以化學(xué)鍍比電鍍要環(huán)保一些。其二在色彩上,雖然化學(xué)鍍沒有電鍍的顏色那么艷麗,在目前市場上只有一種純鎳磷合金的顏色,但是有害物質(zhì)比電鍍小很多。其三在化學(xué)鍍鎳技術(shù)是采用金屬鹽和還原劑,在材料表面上發(fā)生自催化反應(yīng)獲得鍍層的方法
表層的厚度均勻性?;瘜W(xué)鍍鎳最有的特點(diǎn)之一,也是被廣泛應(yīng)用的原因之一就是其厚度的均勻,勻鍍的能力感強(qiáng),這也是最為顯著的兩個(gè)特征。由于電鍍層在厚度分布上需要電流在分布修正,但是鍍層分布不均,而化學(xué)鍍鎳則避免了由于電流分布不均勻而造成的層面厚度不均勻的情況,這點(diǎn)優(yōu)越于電鍍層,所以兩者的厚度在整個(gè)零件中存在一定的差異,尤其是形狀更為復(fù)雜的零件上的差異更為明顯。電鍍層的鍍層在零件的邊角和離陽很近的部位,鍍層比較厚,但是在內(nèi)表面等一些較遠(yuǎn)的地方鍍層就比較薄弱,甚至于鍍不到,但是化學(xué)鍍就避免了電鍍的這些不足,更均勻的使鍍層均勻?;瘜W(xué)鍍時(shí),只要零件表面和鍍液接觸,鍍液中消耗的成份能及時(shí)得到補(bǔ)充,任何部位的鍍層厚度都基本相同,即使凹槽、縫隙、盲孔也是如此。
不存在氫脆的問題。電鍍是利用電源能將鎳陽離子轉(zhuǎn)換成金屬鎳沉積到陽極上,用化學(xué)還原的方法是使鎳陽離子還原成金屬鎳并沉積在基體金屬表面上,試驗(yàn)表明,鍍層中氫的夾入與化學(xué)還原反應(yīng)無關(guān),而與電鍍條件有很大關(guān)系,通常鍍層中的含氫量隨電流密度的增加而上升。在電鍍鎳液中,除了一小部分氫是由NiSO4和H2PO3反應(yīng)產(chǎn)生以外,大部分氫是由于兩極通電時(shí)發(fā)生電極反應(yīng)引起的水解而產(chǎn)生,在陽極反應(yīng)中,伴隨著大量氫的產(chǎn)生,陰極上的氫與金屬Ni—P合金同時(shí)析出,形成(Ni—P)H,附著在沉積層中,由于陰極表面形成超數(shù)量的原子氫,一部分脫附生成H2,而來不及脫附的就留在鍍層內(nèi),留在鍍層內(nèi)的一部分氫擴(kuò)散到基體金屬中,而另一部分氫在基體金屬和鍍層的缺陷處聚集形成氫氣團(tuán),該氣團(tuán)有很高的壓力,在壓力作用下,缺陷處導(dǎo)致了裂紋,在應(yīng)力作用下,形成斷裂源,從而導(dǎo)致氫脆斷裂。氫不僅滲透到基體金屬中,而且也滲透到鍍層中,據(jù)報(bào)道,電鍍鎳要在400℃×18h或230℃×48h的熱處理之后才能基本上除去鍍層中的氫,所以電鍍鎳除氫是很困難的,而化學(xué)鍍鎳不需要除氫。
很多材料和零部件的功能如耐蝕、抗高溫氧化性等均是由材料和零部件的表面層體現(xiàn)出來,在一般情況下可以采用某些具有特殊功能的化學(xué)鍍鎳層取代用其他方法制備的整體實(shí)心材料,也可以用廉價(jià)的基體材料化學(xué)鍍鎳代替有貴重原材料制造的零部件,因此,化學(xué)鍍鎳的經(jīng)濟(jì)效益是非常大的。
可沉積在各種材料的表面上,例如:鋼鎳基合金、鋅基合金、玻璃、陶瓷、塑料、半導(dǎo)體等材料的表面上,從而為提高這些材料的性能創(chuàng)造了條件。
不需要一般電鍍所需的直流電機(jī)或控制設(shè)備,熱處理溫度低,只要在400℃以下經(jīng)不同保溫時(shí)間后,可得到不同的耐蝕性和耐磨性,因此,它不存在熱處理變形的問題,特別適用于加工一些形狀復(fù)雜,表面要求耐磨和耐蝕的零部件等。
化學(xué)沉積層的厚度可控,其工藝簡單,操作方便,溫度低,成本比其它表面處理防護(hù)低,適用于在中、小型工廠或小批量生產(chǎn)。電鍍是一種電化學(xué)過程,也是一種氧化還原過程。電鍍鎳是將零件浸入鎳鹽的溶液中作為陰極,金屬鎳板作為陽極,接通直流電源后,在零件上就會(huì)沉積出金屬鎳鍍層。電鍍鎳的工藝流程為:①清洗金屬化瓷件;②稀鹽酸浸泡;③沖凈;④浸入鍍液;⑤調(diào)節(jié)電流進(jìn)行電鍍;⑥自鍍液中取出;⑦沖凈;⑧去離子水設(shè)備煮;⑨烘干。
電鍍鎳的優(yōu)點(diǎn)是鍍層結(jié)晶細(xì)致,平滑光亮,內(nèi)應(yīng)力較小,與陶瓷金屬化層結(jié)合力強(qiáng)。電鍍鎳的缺點(diǎn)是:①受金屬化瓷件表面的清潔和鍍液純凈程度的影響大,造成電鍍后金屬化瓷件的缺陷較多,例如起皮,起泡,麻點(diǎn),黑點(diǎn)等;②極易受電鍍掛具和在鍍缸中位置不同的影響,造成均鍍能力差,此外金屬化瓷件之間的相互遮擋也會(huì)造成瓷件表面有陰陽面的現(xiàn)象;③對于形狀復(fù)雜或有細(xì)小的深孔或盲孔的瓷件不能獲得較好的電鍍表面;④需要用鎳絲捆綁金屬化瓷件,對于形狀復(fù)雜、尺寸較小、數(shù)量多的生產(chǎn)情況下,需耗費(fèi)大量的人力。化學(xué)鍍鎳又稱無電鍍或自催化鍍,它是一種不加外在電流的情況下,利用還原劑在活化零件表面上自催化還原沉積得到鎳層,當(dāng)鎳層沉積到活化的零件表面后由于鎳具有自催化能力,所以該過程將自動(dòng)進(jìn)行下去。一般化學(xué)鍍鎳得到的為合金鍍層,常見的是Ni-P合金和Ni-B合金。相較Ni-P合金而言,Ni—B合金的熔焊能力更好,共晶溫度高,內(nèi)應(yīng)力較小,是一種更為理想的化學(xué)鍍鎳方式。但本文著重討論的是Ni-P合金鍍層。
上一篇:小型電鍍設(shè)備的作用及適用范圍
下一篇:拋光硬鉻電鍍
上一篇:拋光硬鉻電鍍