Sapertos transformasi manufaktur ka kelas luhur, kamekaran anu gancang dina widang énergi bersih sareng pamekaran industri semikonduktor sareng fotovoltaik, kalayan efisiensi anu luhur sareng kamampuan ngolah presisi anu luhur pikeun alat inten ningkat paménta, tapi bubuk inten jieunan salaku bahan baku anu paling penting, county inten sareng gaya nahan matriks henteu kuat gampang umur alat karbida awal henteu lami. Pikeun ngarengsekeun masalah ieu, industri umumna ngadopsi palapis permukaan bubuk inten sareng bahan logam, pikeun ningkatkeun karakteristik permukaanna, ningkatkeun daya tahan, supados ningkatkeun kualitas alat sacara umum.
Métode palapis permukaan bubuk inten langkung seueur, kalebet palapis kimia, electroplating, palapis magnetron sputtering, palapis penguapan vakum, réaksi burst panas, jsb., kalebet palapis kimia sareng palapis kalayan prosés dewasa, palapis seragam, tiasa ngontrol komposisi sareng ketebalan palapis sacara akurat, kaunggulan palapis khusus, parantos janten dua téknologi anu paling umum dianggo dina industri.
1. palapis kimia
Palapis kimia bubuk inten nyaéta ku cara nempatkeun bubuk inten anu parantos diolah kana larutan palapis kimia, teras neundeun ion logam dina larutan palapis ngaliwatan aksi agén pangurang dina larutan palapis kimia, ngabentuk lapisan logam anu padet. Ayeuna, palapis kimia inten anu paling seueur dianggo nyaéta palapis nikel kimia-paduan binér fosfor (Ni-P) anu biasana disebut palapis nikel kimia.
01 Komposisi larutan palapis nikel kimiawi
Komposisi larutan palapis kimiawi miboga pangaruh anu penting kana kamajuan, stabilitas, sareng kualitas palapis tina réaksi kimiana. Biasana ngandung uyah utama, agén pangréduksi, panyusun, panyangga, stabilisator, akselerator, surfaktan, sareng komponén-komponén sanésna. Babandingan unggal komponén kedah disaluyukeun sacara saksama pikeun ngahontal éfék palapis anu pangsaéna.
1, uyah utama: biasana nikel sulfat, nikel klorida, nikel asam amino sulfonat, nikel karbonat, jsb., peran utama na nyaéta pikeun nyayogikeun sumber nikel.
2. Agén réduktif: utamina nyayogikeun hidrogén atom, ngirangan Ni2+ dina larutan palapis kana Ni sareng neundeunna dina permukaan partikel inten, anu mangrupikeun komponén anu paling penting dina larutan palapis. Dina industri, natrium fosfat sekundér kalayan kamampuan réduksi anu kuat, biaya anu murah sareng stabilitas palapis anu saé utamina dianggo salaku agén réduksi. Sistem réduksi tiasa ngahontal palapis kimia dina suhu anu handap sareng suhu anu luhur.
3, agén kompléks: larutan palapis tiasa ngaendapkeun présipitasi, ningkatkeun stabilitas larutan palapis, manjangkeun umur layanan larutan palapis, ningkatkeun kecepatan déposisi nikel, ningkatkeun kualitas lapisan palapis, umumna nganggo asam suksinin, asam sitrat, asam laktat sareng asam organik sanésna sareng uyahna.
4. Komponén séjénna: stabilisator tiasa ngahalangan dékomposisi larutan plating, tapi kusabab éta bakal mangaruhan kajadian réaksi plating kimia, peryogi panggunaan sedeng; buffer tiasa ngahasilkeun H+ salami réaksi plating nikel kimia pikeun mastikeun stabilitas pH anu kontinyu; surfaktan tiasa ngirangan porositas palapis.
02 Prosés pelapisan nikel kimiawi
Palapis kimiawi sistem natrium hipofosfat meryogikeun matriks anu kedah ngagaduhan aktivitas katalitik anu tangtu, sareng permukaan inten sorangan henteu ngagaduhan pusat aktivitas katalitik, janten kedah dirawat sateuacanna sateuacan palapis kimia bubuk inten. Métode perawatan awal tradisional pikeun palapis kimia nyaéta miceun minyak, ngakasar, sensitisasi sareng aktivasi.
(1) Ngaleungitkeun minyak, ngagosok kasar: miceun minyak utamina pikeun miceun minyak, noda sareng polutan organik sanés dina permukaan bubuk inten, pikeun mastikeun pas sareng kinerja anu saé tina lapisan salajengna. Ngagosok kasar tiasa ngabentuk sababaraha liang sareng retakan alit dina permukaan inten, ningkatkeun karasana permukaan inten, anu henteu ngan ukur kondusif pikeun adsorpsi ion logam di tempat ieu, ngagampangkeun pelapisan kimia sareng éléktroplating salajengna, tapi ogé ngabentuk léngkah dina permukaan inten, nyayogikeun kaayaan anu nguntungkeun pikeun kamekaran lapisan déposisi logam atanapi éléktroplating.
Biasana, léngkah miceun minyak biasana nganggo NaOH sareng larutan basa sanésna salaku larutan miceun minyak, sareng pikeun léngkah ngagosok, asam nitrat sareng larutan asam sanésna dianggo salaku larutan kimia kasar pikeun ngerok permukaan inten. Salian ti éta, dua tautan ieu kedah dianggo sareng mesin beberesih ultrasonik, anu kondusif pikeun ningkatkeun efisiensi miceun minyak bubuk inten sareng ngagosok, ngahémat waktos dina prosés miceun minyak sareng ngagosok, sareng mastikeun pangaruh miceun minyak sareng omongan kasar.
(2) Sensitisasi sareng aktivasi: prosés sensitisasi sareng aktivasi mangrupikeun léngkah anu paling penting dina sakabéh prosés pelapisan kimia, anu langsung aya hubunganana sareng naha pelapisan kimia tiasa dilaksanakeun. Sensitisasi nyaéta pikeun nyerep zat anu gampang dioksidasi dina permukaan bubuk inten anu henteu gaduh kamampuan autokatalitik. Aktivasi nyaéta pikeun nyerep oksidasi asam hipofosfat sareng ion logam anu aktip sacara katalitik (sapertos logam paladium) dina réduksi partikel nikel, supados ngagancangkeun laju déposisi palapis dina permukaan bubuk inten.
Sacara umum, waktos perawatan sénsitisasi sareng aktivasina pondok teuing, formasi titik paladium logam permukaan inten kirang, adsorpsi palapisna teu cekap, lapisan palapis gampang murag atanapi hésé ngabentuk palapis anu lengkep, sareng waktos perawatanna lami teuing, bakal nyababkeun runtah titik paladium, ku kituna, waktos anu pangsaéna pikeun perawatan sénsitisasi sareng aktivasina nyaéta 20 ~ 30 menit.
(3) Palapis nikel kimiawi: prosés palapis nikel kimiawi henteu ngan ukur kapangaruhan ku komposisi larutan palapis, tapi ogé kapangaruhan ku suhu larutan palapis sareng nilai PH. Palapis nikel kimiawi suhu luhur tradisional, suhu umumna bakal aya dina 80 ~ 85 ℃, langkung ti 85 ℃ gampang nyababkeun dékomposisi larutan palapis, sareng dina suhu anu langkung handap tibatan 85 ℃, langkung gancang laju réaksi. Kana nilai PH, nalika pH ningkat, laju déposisi palapis bakal naék, tapi pH ogé bakal nyababkeun formasi sedimen uyah nikel ngahalangan laju réaksi kimiawi, janten dina prosés palapis nikel kimiawi ku cara ngaoptimalkeun komposisi sareng rasio larutan palapis kimiawi, kaayaan prosés palapis kimiawi, ngontrol laju déposisi palapis kimiawi, kapadetan palapis, résistansi korosi palapis, metode kapadetan palapis, bubuk inten palapis pikeun minuhan paménta pamekaran industri.
Salian ti éta, hiji lapisan bisa jadi teu ngahontal ketebalan lapisan anu idéal, sarta bisa jadi aya gelembung, liang leutik, jeung cacad séjénna, jadi sababaraha lapisan bisa dipaké pikeun ningkatkeun kualitas lapisan sarta ningkatkeun dispersi bubuk inten anu dilapis.
2. éléktro nikel
Kusabab ayana fosfor dina lapisan palapis saatos pelapisan nikel kimia inten, éta nyababkeun konduktivitas listrik anu goréng, anu mangaruhan prosés pemuatan keusik tina alat inten (prosés ngalereskeun partikel inten dina permukaan matriks), janten lapisan pelapisan tanpa fosfor tiasa dianggo dina cara pelapisan nikel. Operasi khususna nyaéta nempatkeun bubuk inten kana larutan palapis anu ngandung ion nikel, partikel inten kontak sareng éléktroda kakuatan négatif kana katoda, blok logam nikel dicelupkeun kana larutan pelapisan sareng disambungkeun sareng éléktroda kakuatan positif pikeun janten anoda, ngalangkungan tindakan éléktrolitik, ion nikel bébas dina larutan palapis diréduksi janten atom dina permukaan inten, sareng atom-atom tumbuh kana palapis.
01 Komposisi larutan plating
Sapertos larutan palapis kimia, larutan éléktroplating utamina nyayogikeun ion logam anu diperyogikeun pikeun prosés éléktroplating, sareng ngontrol prosés déposisi nikel pikeun kéngingkeun lapisan logam anu diperyogikeun. Komponén utama na kalebet uyah utama, agén aktif anoda, agén panyangga, aditif sareng saterasna.
(1) Uyah utama: utamina nganggo nikel sulfat, nikel amino sulfonat, jsb. Sacara umum, beuki luhur konsentrasi uyah utama, beuki gancang difusi dina larutan plating, beuki luhur efisiensi arus, laju déposisi logam, tapi butiran palapis bakal janten kasar, sareng turunna konsentrasi uyah utama, konduktivitas palapis bakal langkung parah, sareng hésé dikontrol.
(2) Agén aktif anoda: kusabab anoda gampang dipasifkeun, konduktivitasna goréng, mangaruhan keseragaman distribusi arus, janten perlu nambihan nikel klorida, natrium klorida sareng agén sanés salaku aktivator anoda pikeun ngamajukeun aktivasi anoda, ningkatkeun kapadetan arus pasif anoda.
(3) Agén panyangga: sapertos larutan palapis kimia, agén panyangga tiasa ngajaga stabilitas relatif larutan palapis sareng pH katoda, supados tiasa fluktuatif dina kisaran anu diidinan tina prosés éléktroplating. Agén panyangga umum ngandung asam borat, asam asetat, natrium bikarbonat sareng saterasna.
(4) Aditif séjénna: numutkeun sarat palapis, tambahkeun jumlah anu pas tina agén caang, agén leveling, agén baseuh sareng agén rupa-rupa sareng aditif sanésna pikeun ningkatkeun kualitas palapis.
02 Aliran nikel anu dilapis inten
1. perlakuan sateuacanna sateuacan dilapis: inten sering henteu konduktif, sareng kedah dilapis ku lapisan logam ngalangkungan prosés palapis anu sanés. Métode palapis kimia sering dianggo pikeun ngalapis lapisan logam sareng ngakandelkeunana, janten kualitas palapis kimia bakal mangaruhan kualitas lapisan palapis dugi ka tingkat anu tangtu. Sacara umum, eusi fosfor dina palapis saatos palapis kimia gaduh dampak anu ageung kana kualitas palapis, sareng palapis fosfor anu luhur gaduh résistansi korosi anu relatif langkung saé dina lingkungan asam, permukaan palapis gaduh langkung seueur tonjolan tumor, karasana permukaan anu ageung sareng teu aya sipat magnét; palapis fosfor sedeng gaduh résistansi korosi sareng résistansi ngagem; palapis fosfor anu handap gaduh konduktivitas anu relatif langkung saé.
Salian ti éta, beuki leutik ukuran partikel bubuk inten, beuki ageung luas permukaan spésifikna, nalika palapis, gampang ngambang dina larutan palapis, bakal ngahasilkeun bocor, palapis, fenomena lapisan leupas palapis, sateuacan palapis, kedah ngontrol eusi P sareng kualitas palapis, pikeun ngontrol konduktivitas sareng kapadetan bubuk inten pikeun ningkatkeun bubuk gampang ngambang.
2, palapis nikel: ayeuna, palapis bubuk inten sering nganggo metode palapis gulung, nyaéta, jumlah larutan éléktroplating anu pas ditambahkeun kana botol, sajumlah bubuk inten jieunan kana larutan éléktroplating, ngaliwatan rotasi botol, ngadorong bubuk inten dina botol pikeun ngagulung. Dina waktos anu sami, éléktroda positif disambungkeun kana blok nikel, sareng éléktroda négatip disambungkeun kana bubuk inten jieunan. Dina aksi médan listrik, ion nikel bébas dina larutan palapis ngabentuk nikel logam dina permukaan bubuk inten jieunan. Nanging, metode ieu ngagaduhan masalah efisiensi palapis anu handap sareng palapis anu henteu rata, janten metode éléktroda puteran muncul.
Métode éléktroda anu muter nyaéta ku cara muter katoda dina palapis bubuk inten. Ku cara ieu tiasa ningkatkeun daérah kontak antara éléktroda sareng partikel inten, ningkatkeun konduktivitas anu seragam antara partikel, ningkatkeun fenomena palapis anu henteu rata, sareng ningkatkeun efisiensi produksi palapis nikel inten.
ringkesan ringkes
Salaku bahan baku utama pakakas inten, modifikasi permukaan bubuk mikro inten mangrupikeun cara anu penting pikeun ningkatkeun gaya kontrol matriks sareng ningkatkeun umur pakakas. Pikeun ningkatkeun laju pemuatan keusik pakakas inten, lapisan nikel sareng fosfor biasana tiasa dilapis dina permukaan bubuk mikro inten pikeun ngagaduhan konduktivitas anu tangtu, teras kandelkeun lapisan palapis ku palapis nikel, sareng ningkatkeun konduktivitas. Nanging, kedah dicatet yén permukaan inten sorangan henteu ngagaduhan pusat aktif katalitik, janten kedah dirawat sateuacanna sateuacan palapis kimia.
dokuméntasi rujukan:
Liu Han. Ulikan ngeunaan téknologi palapis permukaan sareng kualitas bubuk mikro inten jieunan [D]. Institut Téknologi Zhongyuan.
Yang Biao, Yang Jun, sareng Yuan Guangsheng. Ulikan ngeunaan prosés pra-perawatan palapis permukaan inten [J]. Standarisasi rohangan.
Li Jinghua. Panalungtikan ngeunaan modifikasi permukaan sareng aplikasi bubuk mikro inten jieunan anu dianggo pikeun gergaji kawat [D]. Institut Téknologi Zhongyuan.
Fang Lili, Zheng Lian, Wu Yanfei, et al. Prosés pelapisan nikel kimiawi tina permukaan inten jieunan [J]. Jurnal IOL.
Artikel ieu dicitak ulang dina jaringan bahan superhard
Waktos posting: 13-Mar-2025
