多層鍍鎳有什么特性?
多層鍍鎳是指在同一基體上,用不同的鍍液和工作條件,鍍上兩層或三層鎳。其目的是為提高鎳鍍層的耐腐蝕能力。
1、 雙層鎳
雙層鎳即半光亮鎳/光亮鎳。其鍍鎳工藝是,首先在基體上沉積一層半光亮、整平性較好、含硫量很低、柱狀組織的鎳層,然后再鍍上一層含硫量較高的、層狀組織的全光亮鎳層。半光亮鎳層的厚度占鍍層總厚度的70%~80%。
雙層鎳耐蝕性提高的機(jī)理是,兩層鎳的含硫量不同,使它們的電極電位不同,含硫量的光亮鎳電位較負(fù),含硫量低的半光亮鎳電位較正,當(dāng)腐蝕性介質(zhì)通過(guò)鉻層的孔隙或裂紋腐蝕光亮鎳層,并穿透光亮鎳層到達(dá)半光亮鎳層時(shí),兩層鎳層組成腐蝕微電池,光亮鎳層優(yōu)先腐蝕,這樣使腐蝕的方向由縱向轉(zhuǎn)為橫向發(fā)展,半光亮鎳層受到保護(hù),從而保護(hù)了基體金屬。
2、 三層鎳
(1) 半光亮鎳/沖擊鎳(高硫鎳)/光亮鎳 即雙層鎳之間施鍍一層沖擊鎳層。沖擊鎳層厚度為1μm,含硫0.1%~0.2%,比光亮鎳層高,因此雙稱(chēng)為高硫鎳。
三層鎳耐蝕性提高的機(jī)理是,當(dāng)光亮鎳層被腐蝕穿透時(shí),裸露的沖擊鎳層與光亮鎳層之間組成腐蝕微電池,沖擊鎳層優(yōu)先腐蝕,使腐蝕由橫向發(fā)展,從而延緩了半光亮鎳層的腐蝕,也即是保護(hù)了基體金屬。它的耐蝕性比雙層鎳更高。
(2) 半光亮鎳/光亮鎳/鎳復(fù)合鍍層(鎳封閉) 即在雙層鎳上再施鍍一層鎳復(fù)合鍍層,也就是在鍍鎳溶液中沉積一層由鎳和不溶于水的固體微粒的鎳鍍層,它能減少鎳鍍層的孔隙。
經(jīng)鎳封閉電鍍后鍍鉻,可使鉻層形成很多微孔,叫微孔鉻。這主要是由于在鎳封閉鍍層上鍍鉻時(shí),由于非金屬固體微粒不導(dǎo)電,微粒上無(wú)鉻沉積,從而使得鉻鍍層為微孔型的。微孔鉻能夠提高耐腐蝕性能,因?yàn)槲⒖讛?shù)目多且均勻,因而每個(gè)微孔處腐蝕電流將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)鍍鉻粗裂紋下鎳層的腐蝕電流,使鎳層腐蝕速度減緩,而且橫向發(fā)展,從而保護(hù)了基體金屬。
多層鍍鎳有什么特性?
多層鎳是指在同一基體上,鍍?nèi)《踊蛉龑渔嚨慕M合鍍層,恰當(dāng)?shù)慕M合能提高鍍層對(duì)基體的防護(hù)能力,并能在同樣防護(hù)能力下減少鎳鍍層的厚度。當(dāng)前多層鎳工藝主要應(yīng)用于汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè),為減少鎳鍍層的厚度,節(jié)約成本,提高效率。
這些組合有:半光亮鎳/光亮鎳/鉻;半光亮鎳/高硫鎳/光亮鎳/鉻;半光亮鎳/光亮鎳/鎳封/微孔鉻;半光亮鎳/光亮鎳/高應(yīng)力鎳/微裂紋鉻;半光亮鎳/高硫鎳/光亮鎳/鎳封/微孔鉻。多層鎳耐蝕機(jī)理簡(jiǎn)圖
雙層鎳是由半光亮鎳和光亮鎳兩層組成,半光亮鎳厚度占總厚度印%一so%。對(duì)鐵基體而言,半光亮鎳層厚度取高限;對(duì)鋅基體而言,半光亮鎳層厚度取低限。由于兩層鎳的硫含量不同,含硫的光亮鎳電位較負(fù)。光亮鎳的犧牲性保護(hù)作用,使雙層鎳鍍層對(duì)基體的保護(hù)能力高于同樣厚度的單層鎳。
雙層鎳的抗蝕能力取決于兩鍍層間的電位差。實(shí)踐證明,兩層鎳的電位差在100一125 mV之間,具有較好的抗蝕能力。
雙層鎳之間的電位差主要取決于半光亮鎳的電位。因?yàn)楣饬伶嚨牧蚝肯喈?dāng)穩(wěn)定,不會(huì)因?yàn)樘砑觿┓N類(lèi)和添加量的變化而發(fā)生很大波動(dòng)。當(dāng)然可以設(shè)想采用提供高硫量的添加劑提高鍍層的硫含量,使硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0.08%,從而提高雙層鎳間的電位差。這樣做的后果是:非?;顫姷墓饬伶嚂?huì)受到加速腐蝕,并可能在鍍層表面造成嚴(yán)重的蝕點(diǎn),影響鍍層外觀。同時(shí)光亮鎳鍍層含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.08%時(shí),為保持光亮度,鍍層會(huì)變得很脆,導(dǎo)致無(wú)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。因此,光亮鎳含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0.08%是不適宜的。
半光亮鎳鍍層的關(guān)鍵是添加劑基本不含硫,保證鍍層中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.005%。目前市售添加劑多為炔醇類(lèi)、醛類(lèi)、芳香族9基梭酸等。
做好雙層鎳需要嚴(yán)格維護(hù)半光亮鎳和光亮鎳鍍液,并經(jīng)常檢測(cè)兩層的電位差。其中最重要的是防止含硫添加劑污染半光亮鎳鍍液。在操作過(guò)程中,零件從半光亮鎳鍍層可直接進(jìn)入光亮鎳鍍槽,不必經(jīng)過(guò)水洗。
2)三層鎳
①半光亮鎳/高硫鎳l光亮鎳。高硫鎳夾在半光與光亮鎳之間,厚度0.5 - 1um,由于高硫鎳硫含量高于光亮鎳,當(dāng)腐蝕縱向深人到半光亮鎳、高硫鎳和光亮鎳時(shí),由于高硫鎳的電位最負(fù),所以做為腐蝕原電池的陽(yáng)極,使腐蝕向橫向發(fā)展,延緩了腐蝕的進(jìn)度。與同樣厚度的雙層鎳相比,三層鎳的抗蝕性更好。三層鎳的厚度分別為:半光亮鎳厚度大于總厚度的50%,光亮鎳厚度大于總厚度的20%,高硫鎳小于總厚度的10%.
三層鎳實(shí)施的關(guān)鍵在于保證三層之間電位差的穩(wěn)定和鍍層的結(jié)合力,因此對(duì)電鍍添加劑選擇要慎重,對(duì)電鍍工藝條件的控制要嚴(yán)格。
②半光亮鎳/光亮鎳/鎳封/微孔鉻。在鎳封鍍層上鍍鉻時(shí),形成微孔鉻,微孔鉻鍍層厚度0.2一0.5 um,鉻鍍層過(guò)厚,會(huì)將鎳鍍層表面的微粒遮蓋達(dá)不到微孔鉻的目的。當(dāng)鍍層受到腐蝕時(shí),鉻層為陰極,微孔處暴露的鎳層為陽(yáng)極,由于微孔數(shù)目很多,使腐蝕電流分散從而降低了腐蝕速度,并使腐蝕向橫向發(fā)展,大大提高了鍍層對(duì)基體的保護(hù)能力。因此鎳封的保護(hù)能力與表面微孔數(shù)有關(guān),微孔數(shù)達(dá)加000個(gè)/cm,抗蝕能力開(kāi)始提高,一般以50000一8000個(gè)/cm2效果較好。
與此同時(shí),鎳封電位比光亮鎳正20 mV,當(dāng)腐蝕發(fā)生時(shí),由于它的鍍層薄,迅速將腐蝕轉(zhuǎn)移到光亮鎳鍍層,此時(shí),較好地保護(hù)了鍍層的表面光澤。
③半光亮鎳/光亮鎳/高應(yīng)力鎳/微裂紋鉻。在1一2um高應(yīng)力鎳上鍍鉻,由于鎳層內(nèi)應(yīng)力高,使鉻層產(chǎn)生了龜裂狀微裂紋。微裂紋鉻對(duì)基本的保護(hù)作用與微孔鉻相似,兩者統(tǒng)稱(chēng)為微間斷鉻。
與鎳封相比,高應(yīng)力鎳鍍液是均一相,便于操作,只要高應(yīng)力鎳層有足夠的厚度就可以使鉻層產(chǎn)生裂紋,而且裂紋條數(shù)與鉻層厚度無(wú)關(guān)。但由于是高氯化物鍍液,零件鍍鉻前必須清洗,防止氯離子帶人鉻槽。同時(shí)高氯離子對(duì)設(shè)備帶來(lái)腐蝕,也需引起注意。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件,鍍層厚度不夠均勻,低電流區(qū)微裂紋數(shù)密度不夠,這也是它的缺點(diǎn)。
④半光亮鎳/高硫鎳/光亮鎳/鎳封/微孔鉻。由于電位差的作用,四層鎳的組合配合以微孔鉻,其抗蝕能力大大高于同等厚度的雙層鎳鍍鉻。由于鎳層數(shù)增多,保證層與層之間的結(jié)合力,保持層與層之間穩(wěn)定的電位差就顯得十分重要,因此,實(shí)施多層鎳電鍍必須加強(qiáng)工藝管理。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。