Ⅰ 什么是机械镀
机械镀原理
据估计,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料和设备的量约为金属年产量的四分之一到三分之一。可见,研究金属的腐蚀与防护是一项非常重要的工作。其中应用较为广泛的是电镀与热镀工艺。但这两种工艺在应用中存在着能耗较大,污染严重等缺陷。尤其是对高强度工件的镀覆,效果不理想。因为电镀中的氢脆,对工件机械强度影响极大:而热镀中,因温度过高(≥450℃)钢材产生高温退火不良影响。这些问题的存在,促使人们不断探讨新的防腐工艺。
机械镀工艺,就是欧美及日本等发达国家近二三十年来开始进入工业应用的一种新兴的表面防护技术。锌层、锡层、镉层、铝层和这些金属的混合层,都能通过机械镀获得。在混合层中,能沉积各种比例的锌和镉、锌和铝、锌和锡、镉和铝,从而提供优越的耐腐蚀防护,每种金属沉积层都有许 多耐蚀优点。其它软的延展性的金属粉末,例如:铜、黄铜、铟、金、银和铅也能被机械沉积。这高性能的镀层能在野外、工业和海洋环境中提供牺牲阳极保护,可防护10—30年或更长。近几年,机械镀以其在室温下进行、能耗小、成本低、工艺简单、配方多样、操作方便、生产效率高、无氢脆现象、环境污染少等待点,越来越受到金属零部件行业的关注,应用前景十分广阔。作者在机械镀技术工艺方面潜心研究近十年,在涂层表面光亮度、复合涂层选择、耐受中性盐雾试验时间延长等方面取得了较好进展。
1 机械镀工艺过程
机械镀工艺是将活化剂、金属粉末、冲击介质和一定量的水混合为浆料,与工件一起放人滚筒中、借助干滚筒转动产生的机械能的作用,在活化剂及冲击介质机械碰撞的共同作用下,在铁基表面逐渐形成锌镀层的过程。显然,这一过程原理既不同于热浸镀,也不同于电镀。在室温下进行,不存在高温下的冶金反应,也不存在热镀所形成的树枝状结晶组织和金属化合物,从而避免了高温退火引起的对工件强度性能的影响。该过程中没有电场直接作用在工件表面上,所以更不存在电镀过程中的还原反应,同时从根本上避免了氢脆的产生及危害。
典型的机械镀工艺大至可归纳为四个阶段:(1)表面预处理:该阶段主要是去除工件表面上的油污及氧化物使工件裸露出金属基体,以利镀覆。(2)闪镀:为防止铁基的氧化,促进镀层与基体的紧密结合,在镀覆之前,往往要在经预处理的工件表面上形成一层较薄的金属层,一般为铜层,而此过程仅需30一90s,习惯上称为“闪铜”。(3)镀覆:闪镀后即进入镀覆阶段。镀覆过程所需金属粉末和活化剂的数量,主要取决于工件表面积及镀层厚度。如在总表面积为1m2工件上,镀25µm的锌层,大约需200g锌粉。 (4)后处理:镀覆后的分离--漂洗--干燥--钝化—密封等均属此阶段。镀后工件与介质等分离、通常借助于振动筛与磁分离器进行。分离出的介质可返回滚筒重复使用,而工件则经漂洗、干燥后装箱。如需要,工件可进一步钝化或有机物封膜,以提高耐蚀性。
机械镀锌工艺按照工艺顺序可分为:脱脂→漂洗→酸洗(或喷丸)→漂洗→闪镀→机械镀覆→分离→漂洗→干燥→钝化等操作过程。
2 机械镀设备及原料
典型的机械镀设备工作主机为一端开口或半开口的多棱形滚桶,主要功能是提供机械碰撞力,并使金属粉末、活化剂与滚筒中的水能迅速形成均匀的混合浆料,以保证镀件在桶内翻转、自旋,在冲击介质作用下,镀覆上所需镀层。镀桶多为八棱形,直径和轴向长度之比不超过1:3;工作位置与水平位置呈20--30°。镀覆过程中所用冲击介质不仅要提供冲击能量,还要起到缓冲作用,以减少较重工件间的相互撞击及锋利的碎片或棱角对镀层的损害。所以除要求具有一定强度,耐磨性好外,表面还应光滑无棱角。目前最常用的是玻璃微珠,其大小介于0.5—4mm之间,由多种规格混合而成。混合比例取决于工件形状、尺寸、重量及镀层材料。一股粒径大的介质过多,镀层表面不平整,且缝隙、凹处不易形成镀层;而粒径小的介质过多,冲击力不够,镀层附着力下降。
机械镀工艺中加入的各种化学添加剂总称为活化刑。其主要作用是帮助金属粉末在水中分散,稳定镀液pH值,改善镀层表现质量。为此,活化剂通常由多种化学物质组成。为保证镀层质量,提高镀层均匀性及厚度,上述金属粉末与相应的活化剂,一般采用分批加料的方式加入、每批间隔3—5min。加料完毕,再强化冲击5—10min,以使镀层结构更加均匀致密,最终形成所需镀层。活化剂配比取决于耐盐雾时间要求、度层厚度、工件结构、表面性能等。目前,机械镀工艺的改进与发展方向主要是金属粉末合金化、寻找高效分散剂、提高致密性、光亮度和镀覆效率,降低成本,根本是延长耐腐蚀性时间。
3 镀层性能特点
机械镀层是一种由均匀的扁平状金属颗粒组成的镀层,如图2所示。按镀层厚度可分为两类:一类厚度为25.4—88.9µm,称为MG(Mechanical galvanizing),可代替热镀产品;另一类厚度小于25.4µm,称为MP(Mechanical plating),可代替电镀产品。这两类镀层,除厚度及用选上有所区别外,其它性能基本相同。机械镀层特点是:镀层外观为均匀的银白色,但色泽不如电镀,并有微小的凹凸点;镀层的均匀性、附着力、涂覆能力均较好。这一点对一些具有深洞、沟槽、螺纹的工件尤为重要;镀层耐蚀性能良好,通常用中性盐雾试验来衡量耐蚀性好坏。图2是传统的采用325目的电炉锌粉制备的机械镀锌镀层I表面形貌图,镀层中少数锌粉颗粒由原来的球形变成椭球形,并且尺寸较大的锌粉颗粒发生塑性变形的倾向更大;而尺寸较小的颗粒填充在大颗粒之间的间隙,或夹塞在变形颗粒之间。图3是作者用片状锌粉制备的机械镀锌镀层II表面形貌图。发现用片状锌粉活性明显增强,镀覆效率提高。镀层表面平整度明显改善,片状锌粉层层叠加,形成排列密集的镀层。光亮度也明显提高,钝化效果也好于镀层I。用去离子水配制5%氯化钠溶液,在35℃下进行中性盐雾试验,镀层II达到1000小时无红锈,接近达克罗涂层,这是国内文献报道中关于机械镀锌镀层耐腐蚀性较长的。
两图中显示颗粒之间有细毛状连接,这便是惰性金属的粘结作用,它与锌粉颗粒发生焊合,或者和其他夹杂物混合在一起填充间隙,形成机械镀层。因为在机械镀锌中加入比金属锌电位更正的金属的离子M2+,它在酸性镀液环境中发生化学反应:M2++Fe→Fe2+十M,产生的M以细毛刷状出现在锌粉颗粒的表面,M的产生会导致锌粉颗粒表面和镀层表面上电荷的变化,促进它们之间的相互吸附,另外M作为一新相易于依附在锌粉颗粒上形核长大,这些都会促进锌粉颗粒的聚团、吸附和沉积。
图2机械镀锌表面SEM(2000×)形貌I 图3 机械镀锌表面SEM(2000×)形貌II
4 机械镀技术的发展、现状与动态
机械镀的研究,始于50年代。1953年美国的Peen Plate Inc.取得了第一项专利技术。60年代机械镀开始应用于工业生产。不过当时仅限于垫圈、垫片、弹簧等小工件的镀锌上,而且镀覆时间长,效率低,锌粉利用率仅有20%—30%。70年代后期至80年代,随着工艺的改进;活化剂性能的提高,机械镀被广泛用于各类金属零散件,如螺栓、螺母、钉子、水泥钉及可锻铸铁管路连接件的镀锌。同时镀覆时间缩短,效率显著提高。现代的机械镀工艺,镀覆时间进一步缩短,金属粉末利用率可达90--95%,通常在30--4min内即可完成全过程,而厚度可在10一100μm之间任意调节。国外还专门制订了有关机械镀的相应标准,如美国的ASTM B635一钢铁表面机械沉积镉、锡合金镀层标准;B695一钢铁表面机械沉积锌镀层标准;B696一钢铁表面机械沉积镉镀层标准等。当前,国外的机械镀工艺,己由单纯的机械镀锌,发展到镀镉、锡、铜、银、铅、铋、铟等金属以及黄铜、镉一锡、锡一锌、锌一镉的合金。从而使镀层的性能得到进一步改善,应用范围更加广泛。
我国对机械镀的研究,始于80年代中后期。但主要还局限于机械镀锌方面,应用范围很小,同国外相比,差距较大。究其原因,主要在于对机械镀所形成的非光亮型镀层,缺乏认同,没有正确认识其优异的无电镀引起的氢脆和热镀锌引起的高温退火现象。尽管我国1999年颁布了《钢铁制件的机械镀锌》部颁标准,用机械镀锌工艺在我国机械零部件加工企业中仍是凤毛麟角,主要分布在浙江、山东、福建、上海、江苏等沿海出口加工企业,并且镀层仅仅是单成分的镀锌层,加工镀层厚度通常在20-60微米之内。对10微米以内镀层厚度的超薄镀层以及60-110微米镀层超厚镀层的组成、表面平整性、钝化、及耐蚀性能,是今后重点研究的内容。相信随着我国机械加工业的日益国际化、我国基础建设的需求以及环境保护意识的加强,机械镀产品会逐渐替代部分电镀、热镀锌产品。机械镀锌具有污染少,能耗低,镀层均匀.厚度易控制,无量脆影响,工艺简单,操作方便,镀件具有良好的机械性能和耐蚀性等特点,因而具有广阔的发展前景。
Ⅱ 粉末镀锌配方
你说的粉末镀锌就是机械镀锌吧?主要工序为:除油-除锈-预镀-镀锌-镀后处理。其中所用锌粉就是工业级锌粉,预镀是用铜盐,镀厚处理就是清洗、干燥、钝化。
Ⅲ 镀锌钢管用什么化学原料
( 1 )碳;含碳量越高,钢的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就版越差.
( 2 )硫;是权钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫作热脆性. 山东聊城
( 3
)磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作冷脆性.在优质钢中,硫和磷要严格控制.但从另方面看,在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的.
( 4
)锰;能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
( 5 )硅;它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能. 百沃钢管
( 6 )钨;能提高钢的红硬性和热强性,并能提高钢的耐磨性.
( 7 )铬;能提高钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用.
为提高的耐腐蚀性能,对一般钢管(黑管)进行镀锌。镀锌钢管分热镀锌和电钢锌两种,热镀锌镀锌层厚,电镀锌成本低,所以有了镀锌钢管。
Ⅳ 电镀厂用的化工原料;镀锌,镀镍,镀铬的化工原料请分别说一下
主要看你是镀什么。
镀锌主要的化工原料:
前处理:氢氧化钠、盐酸或硫酸。
电镀:氢氧化钠、氧化锌、锌锭、还有就是添加剂了。
后处理出光:硝酸。
钝化:如果是六价铬钝化地化,铬酐是肯定要有了,其他的酸类就要根据你是采用的什么钝化来定了。
Ⅳ 镀锌的主要原料是什么
锌板,水,碱,酸,添加剂
Ⅵ 脚手架镀锌需要什么化学原料配液
使用酸性氯化钾镀锌工艺,氯化钾、氯化锌、硼酸三种原料,再加上添加剂就可以锌出美丽光亮的脚手架来。
Ⅶ 什么是机械镀锌
机械镀锌是一种与电镀锌、热镀锌铁、达克罗处理不同工艺过程的防腐镀层。
1.机械镀锌主要式艺过程
1.1 机械镀锌铁主要工艺流程 零件前处理、除油、除锈(可线下处理)→水洗→闪镀置换铜→水洗→机械镀锌沉积过渡底层→机械镀锌沉积→水抛光→零件倒出分离→热水洗(或按要求零件表面铬钝化、浸相关保护层)→甩干并烘干→检测验收。
1.2零件前处理、除油、除锈 对普通件,可按表面处理常规方法,但对高强钢基体零件的除锈、除氧化皮,尤为注意,因为不能较长时间采用含氢离子的强酸性化学材料对零件表面进行除锈及除氧皮,这样处理会对零件钢基产生一定渗氢影响,所以,应采用机械法来解决:如喷沙、振动光饰、抛丸工艺等。 1.3闪镀置换铜 置换铜层无厚度要求,但要完全覆盖零件基体表面,它的作用是:提高镀层结合力、有利于镀层表面状况的均匀性、阻挡工艺过程产生的氢对基体的渗入。另一作用发现,因为铜层具有良好的电导,相同锌镀层厚度的机械镀锌零件与渗锌零件同在盐雾箱进行试验考核比较,在盐雾试验达到11个周期时,发现由于盐雾水流的冲刷,渗锌零件的棱角处批量件出现红锈,而机械镀锌棱角处虽然已见露基体,但批量六件均不产生红锈:这是由于置换铜层的电阻小、电子导电畅通,保证了铁基体正常的电化学阴极状态,所以,该置换铜层对机械镀锌镀层结构的电化学防腐能力尤为重要。关于内镀置换工序,美国机械镀锌的通用技术标准,指定的ASTM—B695—91,就有内闪镀置换铜工序的技术要求:而我国国家机械工业局2000年1月1日颁布实施的“钢铁制件机械镀锌”、机械行业标准(JB/T8928—1999)对机械镀锌工艺中的置换铜层不作规定,对此:可按供、需双方的要求来确定。
1.4机械镀锌沉积过渡底层 这一工序是针对置换铜层而言,实施步骤是定量的机械镀锌专用引发剂和少量的渡覆锌粉加入滚动的渡筒内,滚动3—5min就可以形成使原来零件基本的铜层转变为银灰色的复合镀锌层。该镀锌层质量的优劣将影响后续加厚渡层的韧性与渡层结合力。
1.5机械镀锌沉积 定量分批次加入沉锌引发剂、渡层厚度要求韵锌粉可在15cm—30min定成此工序,达到工业零件要求的防腐镀锌层厚度。
1.6水抛光 机械镀锌粉表面为非镜面半光亮渡层,水抛光工序就是机械镀锌的引发剂及锌粉都 后。镀筒继续转动,使零件镀层表面达到均匀光亮的银白色表面,一般需要转动5—10in,虽然该镀层达不到电镀具有的镜面光泽、但表面的光滑、光亮度要优于热浸镀锌层。水抛光的镀筒转动时间有一个极大值,超过特定的极大值时锌镀层将有一定程度的切削破坏。
1.7零件表面铬钝化 机械镀锌层,特别是在最初条件下,在潮湿的空气中,易在镀层表面产生白色腐蚀物,必须通过透明铬钝化、黄色铬钝,使所形成铬的钝化膜防止白色腐蚀物产生。
1.8检测验收 机械工业镀锌厚度、镀层质量,取决于工艺操作、工艺配方及工艺定性、定量的规范控制:所以镀层质量的检测认定尤为重要,合格的检验结果将指导机械镀锌工艺对不同零件批次量的正确生产
Ⅷ 粉末涂料的原材料主要都是什么啊
粉末涂料
粉末涂料原材料:特制树脂、颜填料、固化剂及其它助剂。
制备工艺:将原材料以一定的比例混合,再通过热挤塑和粉碎过筛等工艺制备而成。
粉末涂料主要特点:具有无害、高效率、节省资源和环保特点。
Ⅸ 谁知道什么是粉沫镀锌
粉末渗锌是以浸锌剂为供锌源,并通过加热产生锌,铁原子互扩散而在钢铁表面性曾浸锌专层属(锌-铁合金层)得表面处理工艺。
粉末渗锌的主要成分是纯锌粉,其中加入适量的填充材料如氧化铝,耐火土和氯化铵。
粉末渗锌最突出的特点不是一种外附的镀层,而是基体金属与渗层构成了有机的一体,因而结合非常牢固。粉末渗锌层的硬度和耐蚀性远优于电镀锌层。
粉末渗锌工艺是将表面处理过的工件埋入装有粉末渗锌剂的密封容器中,使之加热到锌的熔点一下,保温一定时间,然后随炉冷却至室温。
粉末渗锌最突出的特点是渗层均匀,没有氨脆,几乎没有变形。特别适合于螺帽,螺栓等紧固件以及小五金制品,形状复杂的工件和粉末冶金产品的表面防腐处理工艺。