復(fù)合鍍鎳和特種鍍鎳

前言

本書(shū)是“鍍鎳技術(shù)叢書(shū)”的一個(gè)分冊(cè)，分上篇復(fù)合鍍鎳和下篇特種鍍鎳兩部分。在復(fù)合鍍鎳部分，介紹鎳基化學(xué)復(fù)合鍍、鎳基電沉積復(fù)合鍍納米復(fù)合鍍鎳以及鎳基金剛石顆粒復(fù)合鑲嵌鍍等;在特種鍍鎳部分，介紹刷鍍鎳、電鑄鎳、脈沖鍍鎳、激光鍍鎳、高速鍍鎳和花色鍍鎳等技術(shù)工藝。復(fù)合電鍍是近幾十年來(lái)快速發(fā)展起來(lái)的材料科學(xué)的一支新軍，在工程上獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。把一種或多種微粒均勻地懸浮于鍍液中，以電鍍或化學(xué)鍍的方法，使微粒均勻地與金屬共沉積，可以形成具有不同性能的復(fù)合鍍層。微粒包括金屬、非金屬氧化物、金剛石、石墨、氟化石墨以及有機(jī)物如聚四氟乙烯等，都可以與金屬或金屬合金形成復(fù)合鍍層，賦予復(fù)合鍍層以各種不同的功能、性質(zhì)和用途，如耐磨、自潤(rùn)滑減摩、防護(hù)與裝飾等鍍層。譬如金剛石復(fù)合(鑲嵌)鍍層的鉆頭，在石油、開(kāi)礦等鉆井上已廣泛使用,目前我國(guó)已能生產(chǎn)鉆石鉆頭，價(jià)廉物美，取代了國(guó)外進(jìn)口的鉆頭。又如鎳基碳化硅復(fù)合鍍層能在300～800℃高溫條件下使用仍保持耐磨性的鍍層，而鉻層則已軟化，故NiSiC、NiWSiC和NiPSiC已用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸壁、活塞環(huán)、噴嘴上，可提高使用壽命數(shù)倍。再如NiTiO2復(fù)合鍍層具有光電轉(zhuǎn)換功能，在光電池、電解水制氫工業(yè)應(yīng)用。復(fù)合電鍍有關(guān)論文在20世紀(jì)50年代至20世紀(jì)末已有三四百篇，其中85%發(fā)表在70年代以后，散見(jiàn)于各種文獻(xiàn)中，在本書(shū)中收集了數(shù)十篇國(guó)內(nèi)研究成果，供讀者參閱利用。電刷鍍是一種在材料表面進(jìn)行電沉積金屬鍍層的特種電鍍技術(shù)，已在零部件的維修方面得到廣泛應(yīng)用，并取得較大的經(jīng)濟(jì)效益，它的工藝靈活、多樣、廣泛，得到越來(lái)越多的重視。如國(guó)外某教堂圓屋頂銅瓦片刷鍍金，外表金碧輝煌;又如國(guó)內(nèi)南昌市八一廣場(chǎng)紀(jì)念碑上金光閃閃的鍍金大字，這也是用電刷鍍做成。無(wú)槽電刷鍍技術(shù)的設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝靈活、沉積速度快等優(yōu)點(diǎn)，為常規(guī)鍍種所不及。我國(guó)引進(jìn)波音飛機(jī)時(shí)就附帶引進(jìn)了電刷鍍維修技術(shù)，已重點(diǎn)推廣應(yīng)用于航空、艦船、鐵路、軍械、拖拉機(jī)、機(jī)床、礦山機(jī)械等零件的修理。一條磨損的軸，如更換新的要花費(fèi)幾千幾萬(wàn)元，而刷鍍修復(fù)只要花幾十到幾百元,并可現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)，修復(fù)的刷鍍層耐磨性更高，使用壽命更長(zhǎng)。電鑄屬于現(xiàn)代加工技術(shù)。無(wú)論是常用的裝飾品還是高科技電子產(chǎn)品，都少不了電鑄加工技術(shù)的應(yīng)用，可以說(shuō)從兒童塑料玩具到航天器的零件的制造都離不開(kāi)電鑄技術(shù)。譬如塑料高跟女鞋，要想低成本地大量生產(chǎn)，就離不開(kāi)電鑄制造一副注塑模具:首先要有一個(gè)金屬高跟女鞋的原型，再由金屬原型用電鑄的方法制造若干個(gè)金屬的注塑模具，有了這個(gè)注塑模具，再配備各式鞋面皮件，即可通過(guò)注塑機(jī)注塑生產(chǎn)出千百雙女式塑料底高跟鞋來(lái)。在電子產(chǎn)品中波導(dǎo)用異形管材和特殊電極材料都是用一次性可熔模芯電鑄出來(lái)的;再如電子產(chǎn)品上的大容量長(zhǎng)壽命電池內(nèi)關(guān)鍵電極——泡沫鎳，便是以塑料海綿泡沫作原型電鑄得到泡沫鎳。電鑄的應(yīng)用由此可見(jiàn)一斑。脈沖電鍍是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的電鍍新技術(shù)，脈沖電流能提高電鍍速度，應(yīng)用于印制電路板上，制造納米晶、多層膜心。脈沖電鍍能夠得到孔隙率低、防護(hù)能力好，能消除鍍層氫脆，改善內(nèi)應(yīng)力,提高鍍層純度，深鍍能力強(qiáng)的鍍層。脈沖換向電鍍可少用或不用添加劑，能提高鍍層光亮度，具有電化學(xué)拋光、整平作用，生成細(xì)晶粒，活化鍍層增加結(jié)合力，提高沉積速度的效果。不同的脈沖電流波形、脈沖參數(shù)還將會(huì)產(chǎn)生更多的沉積效果和電鍍產(chǎn)品，等待人們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)、去應(yīng)用。激光電鍍?cè)谖覈?guó)方興未艾，因?yàn)樗梢栽跓o(wú)掩膜下在絕緣體上局部鍍覆寬度細(xì)小到只有2μm的金屬線(xiàn)條，這為制造大規(guī)模集成電路所必需。激光鍍不僅在金屬上，還可以在多種半導(dǎo)體上、絕緣體上直接鍍覆所需金屬圖紋，激光誘導(dǎo)沉積速度比常規(guī)電鍍高上千倍。隨著電子工業(yè)和汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，各種預(yù)鍍防護(hù)金屬層的鋼材、銅、鋁材有大量需求，它們都必須用高速電鍍來(lái)生產(chǎn)。又如隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，電子元件的需求量迅猛增長(zhǎng)，常規(guī)電鍍已無(wú)法滿(mǎn)足需求，也必須采用高速連續(xù)電鍍自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，以提高生產(chǎn)量。高速電鍍使用極高的陰極電流密度，又不降低電流效率和鍍層質(zhì)量，在特定的密封裝置中完成。常規(guī)電鍍鍍20～30μm,往往要鍍一小時(shí),而用高速電鍍僅需幾分鐘，如可達(dá)到100μm/min的沉積速率，此時(shí)陰極電流密度達(dá)到1000A/dm2，高速電鍍還可以節(jié)省生產(chǎn)場(chǎng)地，減少環(huán)境污染。隨著欣賞水平和審美觀的改變，人們已不滿(mǎn)足于白色或黑色的鍍層，要求五彩繽紛的彩色做裝飾品。為此，本書(shū)還在花色鍍鎳中介紹彩色、熒光、夜光彩色復(fù)合電鍍，并介紹光亮鎳層上著彩虹色、單彩色、灰色、槍色以及電泳彩色膜，這些工藝使鍍層更加光彩悅目;介紹早已流行于泰國(guó)、新加坡、中國(guó)臺(tái)灣等處的鮮花、樹(shù)葉、蝴蝶等圖形的電鍍，這些生動(dòng)的圖案，有時(shí)令其帶有香味，作為女士們的裝飾品一定會(huì)受到歡迎?！板冩嚰夹g(shù)叢書(shū)”除了《復(fù)合鍍鎳和特種鍍鎳》外,還包括《鍍鎳工藝基礎(chǔ)》、《光亮鍍鎳》、《鍍鎳合金》及《鍍鎳故障處理及實(shí)例》,共五冊(cè)?！跺冩嚬に嚮A(chǔ)》簡(jiǎn)單介紹電鍍鎳的來(lái)歷、原理，對(duì)普通鍍鎳、光亮鍍鎳、鍍黑鎳、鍍槍黑色鎳、鎳封、鍍緞面鎳、鍍高應(yīng)力鎳及各種鎳鹽鍍鎳的工藝進(jìn)行詳細(xì)介紹?！豆饬铃冩嚒泛?jiǎn)要介紹光亮鍍鎳的原理、光亮鎳層的性能和一般工藝，對(duì)鍍鎳光亮劑，雙層和多層光亮鍍鎳，低濃度、低溫以及深孔、滾鍍工藝條件下的光亮鍍鎳工藝進(jìn)行詳細(xì)介紹。《鍍鎳合金》簡(jiǎn)要介紹鍍鎳合金的原理，重點(diǎn)對(duì)各種二元鎳合金和三元鎳合金的鍍液、電鍍工藝、鍍層性能進(jìn)行詳細(xì)介紹?！跺冩嚬收咸幚砑皩?shí)例》介紹鍍鎳過(guò)程中故障發(fā)生的原因和處理辦法、鍍液中各雜質(zhì)的檢測(cè)方法和消除方法、鍍鎳溶液的大處理手段和過(guò)程，收集了上百個(gè)鍍鎳故障分析和處理實(shí)例。這些圖書(shū)立足于提高鍍鎳及鎳合金的技術(shù)水平，既適應(yīng)生產(chǎn)第一線(xiàn)的操作人員、工程技術(shù)人員的需求，又滿(mǎn)足于科技人員探討某些較深層次的理論問(wèn)題的需要，包括先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)以及深入研究鍍鎳的技術(shù)與理論。由于本人經(jīng)驗(yàn)和水平所限，不妥之處在所難免，熱忱希望廣大讀者批評(píng)指正。編著者特別提示：第一，讀者如將本書(shū)中的配方或工藝付諸實(shí)踐，請(qǐng)事前務(wù)必試驗(yàn)，遵守相關(guān)操作規(guī)程和環(huán)保法規(guī)；第二，本書(shū)中提出的添加劑商品信息系采集自公開(kāi)文獻(xiàn)和資料，僅供參考，本書(shū)作者對(duì)其變更情況并不負(fù)責(zé)。為了尊重原著作者的知識(shí)產(chǎn)權(quán),需要配方信息時(shí),請(qǐng)按每章的參考文獻(xiàn)向原著作者咨詢(xún)。

內(nèi)容概要

本書(shū)是《鍍鎳技術(shù)叢書(shū)》之一。 　　本書(shū)簡(jiǎn)單介紹了電鍍鎳的來(lái)歷、原理，對(duì)普通鍍鎳、光亮鍍鎳、鍍黑鎳、鍍槍黑色鎳、鎳封、鍍緞面鎳、鍍高應(yīng)力鎳及各種鎳鹽鍍鎳的工藝進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 　　本書(shū)即適應(yīng)于生產(chǎn)第一線(xiàn)的操作人員、工程技術(shù)人員的需求，又滿(mǎn)足科技人員探討某些較深層次的問(wèn)題的需要。

作者簡(jiǎn)介

陳天玉，浙江瑞安人，電鍍和表面技術(shù)專(zhuān)家，曾參加我國(guó)首部《電鍍手冊(cè)》的編寫(xiě)。獨(dú)立編著的《不銹鋼表面處理技術(shù)》重印3次，一萬(wàn)五千多技術(shù)人員受益于此書(shū)。

書(shū)籍目錄

上篇　復(fù)合鍍鎳　第1章　概述　  1.1　復(fù)合鍍層　  1.2　復(fù)合鍍層的結(jié)構(gòu)  　1.3　復(fù)合鍍層的種類(lèi)　  1.4　鎳基復(fù)合電鍍發(fā)展概況　  1.5　復(fù)合鍍層的應(yīng)用  　1.6　復(fù)合電鍍中分散微粒共析機(jī)理　第2章　鎳基化學(xué)復(fù)合鍍　  2.1　耐磨化學(xué)鍍復(fù)合鍍層　  2.2　自潤(rùn)滑化學(xué)復(fù)合鍍層　  2.3　鎳基三元化學(xué)復(fù)合鍍層　第3章　鎳基電沉積復(fù)合鍍　  3.1　鎳基耐磨電沉積復(fù)合鍍層　  3.2　鎳基自潤(rùn)滑電沉積復(fù)合鍍層　  3.3　脈沖鎳基多元復(fù)合電鍍　  3.4  電催化析氫析氧電極的復(fù)合鍍層——Nj-W-WC復(fù)合鍍層　第4章　納米復(fù)合鍍鎳　　4.1　概述　　4.2　納米化學(xué)復(fù)合鍍　　4.3　鎳基納米復(fù)合電鍍　第5章　鎳基金剛石顆粒復(fù)合鑲嵌鍍　　5.1　概述　　　5.2　金剛石-鍍鎳合金鑲嵌鍍　　5.3　金剛石的嵌入對(duì)復(fù)合鍍層的影響　　上篇參考文獻(xiàn)下篇　特種鍍鎳　第6章　刷鍍鎳和鎳合金　　第7章　電鑄鎳　第8章　脈沖鍍鎳　第9章　激光鍍鎳　第10章　高速鍍鎳　第11章　花色鍍鎳

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

復(fù)合鍍鎳技術(shù)賦予了鍍層優(yōu)秀的綜合性能，特種鍍鎳旨在滿(mǎn)足于特定的產(chǎn)品或者工藝需要，都屬于非常規(guī)電鍍工藝。《復(fù)合鍍鎳和特種鍍鎳》既適應(yīng)于生產(chǎn)第一線(xiàn)的操作人員、工程技術(shù)人員的需求，又滿(mǎn)足科技人員探討某些較深層次的問(wèn)題的需要。

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