鍍金層外觀為金黃色,具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性,只溶于王水及其他超強酸,不溶于其它酸。金的原子價為一價和三價。一價金的標(biāo)準電位φ°Au+/Au為+1.68V,三價金的標(biāo)準電位φ°Au3+/Au為+1.50V。對鋼、銅、銀及其合金基體而言,金鍍層為陰極性鍍層,鍍層的孔隙影響其防護性能。鍍金層延展性好、易拋光、耐高溫,具有很好的抗變色性能。在銀層上鍍金可以防止銀的變色;金合金鍍層可呈現(xiàn)多種色調(diào),故常用作裝飾性鍍層,如鍍首飾、鐘表零件、藝術(shù)品等。鍍金具有較低的接觸電阻、導(dǎo)電性能良好、易于焊接、耐腐蝕性強、并具有一定的耐磨性(指硬金),因而在精密儀器儀表、印制電路板、集成電路、管殼、電接點等方面有著廣泛的應(yīng)用。
由于化學(xué)鍍鎳層具有優(yōu)秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕性等綜合物理化學(xué)性能,鍍鎳該項技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,幾乎難以找到一個工業(yè)不采用化學(xué)鍍鎳技術(shù)。鍍金工藝航空航天工業(yè)為化學(xué)鍍鎳的使用大戶之一,比較突出的應(yīng)用實例是:美國俄克拉荷馬航空后勤中心,自1979年以來,以及西北航空公司自1983年以來均采用化學(xué)鍍鎳技術(shù)修復(fù)飛機發(fā)動機零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D噴氣發(fā)動機雖已經(jīng)停產(chǎn),可是迄今仍有上千臺這種發(fā)動機在波音727和麥道DC-9飛機上使用,原因是:一種高磷,壓應(yīng)力的化學(xué)鍍鎳技術(shù)用于修復(fù)JT8D六種型號的噴氣發(fā)動機的葉輪,確保了這種發(fā)動機的重新使用。在航空發(fā)動機的渦輪機或壓縮機的葉片上,大豐優(yōu)良鍍金工藝通常鎳磷合金化學(xué)鍍厚為25~75um,以防止燃氣腐蝕,其疲勞強度的降低比電鍍鉻少25%。俄克拉荷馬航空后勤中心采用超厚層化學(xué)鍍鎳修復(fù)飛機零件,鍍厚達275~750um。原采用電鍍工藝時的返工率達50%,采用化學(xué)鍍鎳后合格率達90%以上,可見取得了明顯的經(jīng)濟效益。飛機上的輔助發(fā)電機(APU)經(jīng)化學(xué)鍍鎳后,其壽命提高3~4倍。重達8.2噸的渦輪發(fā)動機的主軸承面經(jīng)化學(xué)鍍鎳100um,以防止開機和停機所引起的振動損壞鍍金工藝廠家。為減輕重量,航空工業(yè)大量使用鋁合金件,經(jīng)化學(xué)鍍鎳廠家表面強化后不僅耐蝕、耐磨,而且可焊,如沖程發(fā)動機的活塞頭經(jīng)化學(xué)鍍鎳后提高了使用壽命。其他還有鈦合金件、鈹合金件均采用低應(yīng)力和壓應(yīng)力的化學(xué)鍍鎳表面保護等措施。
鎮(zhèn)江鍍金前要先打鎳底,其主要功能有:(1)增加耐磨性,直接鍍金或打銅底鍍金都沒有打鎳底的效果好,(2)鎮(zhèn)江鍍金后金的亮澤度,打銅底鍍金的著色會很暗.過去鍍金底層用的是鍍銀或鍍銅,有很多的問題,發(fā)現(xiàn)銀易氧化變黑,通過金鍍層的孔隙泛出來,影響到金鍍層的外觀;銅鍍層中的銅離子易滲透到金鍍層中,使金鍍層變色。另外銅鍍層在空氣中易鈍化,影響金鍍層的結(jié)合力。現(xiàn)多改用鎳做底層鍍金,基本上解決了金鍍層上出現(xiàn)的黑點、變色、結(jié)合力問題,但是如果掌握不好的情況下,鎳層上的鍍金層結(jié)合力問題時有發(fā)生。其實,鎳層上鍍金結(jié)合力差主要是鍍完鎳后沒有當(dāng)即鍍金,鎳在空氣中暴露時間過長,鎳層遭到氧化,有時把剩余的工件放入清水中,在鍍金之前活化一下再電鍍金也可以,但其效果不如當(dāng)即鍍金的好。
鍍銀最早用的光亮劑二硫化碳是Milword和Lyons在1847年發(fā)表的zhuanli中提出的,現(xiàn)在還在使用,僅稍加改變而已。鍍銀層比鍍金價格便宜得多,而且具有很高的導(dǎo)電性,光反射性和對有機酸和堿的化學(xué)穩(wěn)定性,故使用面比黃金廣得多。早期主要用于裝飾品和餐具上,近來在飛機和電子制品上的應(yīng)用越來越多。鍍銀層很容易拋光,有很強的反光本領(lǐng)和良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、焊接性能。銀鍍層最早應(yīng)用于裝飾。在電子工業(yè)、通訊配置和儀器儀表制造業(yè)中,普遍接納鍍銀以淘汰金屬零件外貌的打仗電阻,提高金屬的焊接本領(lǐng)。別的,探照燈及其他反射器中的金屬反光鏡也需鍍銀。由于銀原子容易擴散和沿質(zhì)料外貌滑移,在潮濕大氣中易孕育產(chǎn)生“銀須”造成短路,故銀鍍層不宜在印刷電路板中利用?,F(xiàn)在利用的鍍銀液經(jīng)常是氰化物鍍液。
鎮(zhèn)江鍍金對于電鍍起著重要的作用,隨著我國汽車、家電、電子行業(yè)的迅速發(fā)展,我國電鍍鋅鋼板市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的情況,由于質(zhì)量因素和制造工藝水平的制約,使我國電鍍鋅鋼板產(chǎn)品仍以進口為主。電鍍前處理主要包括粗糙表面的整平、除油、除銹( 又稱活化、浸蝕) 。除銹即除去表面的氧化物、銹蝕物、鈍化膜等( 包括強浸蝕、電化學(xué)浸蝕和弱浸蝕) 。告訴您若電鍍之前,工件表面不清潔或者有銹、油等,則沉積出來的鍍層與基體結(jié)合不牢,輕者起泡,重者起皮、脫落,且鍍層往往是不連續(xù)的,甚至是疏松的。電鍍前處理不當(dāng),得不到合格的電鍍層,造成材料和能源的浪費。因此,電鍍前處理技術(shù)對于電鍍質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。
化學(xué)鍍鎳的歷史與電鍍相比,比較短暫,在國外其真正應(yīng)用到工業(yè)僅僅是70年代末80年代初的事。 1844年,A.Wurtz發(fā)現(xiàn)金屬鎳可以從金屬鎳鹽的水溶液中被次磷酸鹽還原而沉積出來。優(yōu)質(zhì)鍍鎳技術(shù)的真正發(fā)現(xiàn)并使它應(yīng)用至今是在1944年,美國國家標(biāo)準局的A.Brenner和G.Riddell的發(fā)現(xiàn),弄清楚了形成涂層的催化特性,發(fā)現(xiàn)了沉積非粉末狀鎳的方法,使化學(xué)鍍鎳技術(shù)工業(yè)應(yīng)用有了可能性。但那時的化學(xué)鍍鎳溶液極不穩(wěn)定,因此嚴格意義上講沒有實際價值?;瘜W(xué)鍍鎳工藝的應(yīng)用比實驗室研究成果晚了近十年。第二次世界大戰(zhàn)以后,美國通用運輸公司對這種工藝發(fā)生了興趣,他們想在運輸燒堿筒的內(nèi)表面鍍鎳,而普通的電鍍方法無法實現(xiàn),五年后他們研究了發(fā)展了化學(xué)鍍鎳磷合金的技術(shù)、公布了許多zhuanli。1955年造成了他們的第一條試驗生產(chǎn)線,并制成了商業(yè)性有用的化學(xué)鍍鎳溶液,這種化學(xué)鍍鎳溶液的商業(yè)名稱為“Kanigen”。在國外,特別是美國、日本、德國化學(xué)鍍鎳已經(jīng)成為十分成熟的高新技術(shù),在各個工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用。
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