綠色環(huán)保電鍍技術

內容概要

　　《綠色環(huán)保電鍍技術》以綠色環(huán)保電鍍技術為中心，在綜述國內外相關研究現(xiàn)狀的基礎上，結合編著者多年來從事電化學工程、表面處理和電鍍技術的教學、科研和生產(chǎn)實踐而編寫的，特別是編入了較多的科研成果及獲獎項目，其主要內容包括：環(huán)保電鍍的意義及重要性，無氰、無鎘及代鎘電鍍技術，綠色電子電鍍及化學鍍，三價鉻電鍍裝飾鉻、合金及復合鍍，代功能性鉻（Ⅵ）電鍍合金、復合鍍及化學鍍，無鉻轉化膜及三價鉻轉化膜等。本書特色鮮明、內容全面、資料新穎、簡明實用。
　　《綠色環(huán)保電鍍技術》可供從事電化學工程、表面處理、腐蝕與防護和電鍍等領域的科研和生產(chǎn)的工程技術人員及企業(yè)管理人員參考，也可供大專院校有關專業(yè)的師生及科研人員作為該方面的教學及科研的參考資料。

作者簡介

　　屠振密，男，漢族，1928年1月生，河北省辛集人，哈爾濱工業(yè)大學教授。
　　1952年南開大學化學系畢業(yè)。1952—1957年，哈爾濱航空工業(yè)?？茖W校任教。1958年至今，哈爾濱工業(yè)大學任教。長期從事電化學專業(yè)的教學和科研工作，期間帶領科研組完成了30余項科研課題，并獲得了國防科工委、航天部和輕工部等多項省部級科技進步獎，如“無氰電鍍研究”，“代鉻（訓）鍍層電鍍鎳磷合金研究”，“環(huán)保三價鉻電鍍工藝研究”，“新防護性低氫脆鍍層—鋅鎳合金電鍍工藝研究”，“電鍍鋅鎳合金工藝在軍工產(chǎn)品上的應用研究”，“代鎘鍍層—電鍍錫鋅合金電鍍及鈍化工藝研究”，“鈦及鈦合金上直接電鍍工藝”，“航23彈鏈表面防護研究”，“電鍍鋅鎳合金自動控制系統(tǒng)”，“稀土復合添加劑在鋁硬質陽極化中應用研究”等共13項。1990年享受國務院特殊津貼。發(fā)表科技論文250余篇，其中多篇已被SCI等收錄；獲得專利4項。2004年獲得中國電鍍協(xié)會榮譽證書、2009年獲得中國電子學會電子技術分會榮譽證書。
　　主編《鈦及其合金表面處理技術和應用》(“國家科學技術學術著作出版基金”和“國防科技圖書出版基金”資助）、《綠色環(huán)保電鍍技術》（“國家科學技術學術著作出版基金”資助）、《電鍍鋅及鋅合金》（“機械工業(yè)出版社高水平著作出版基金資助）、《電鍍合金原理與工藝》，《防護裝飾性鍍層》等7本。
　　參編《電鍍工藝學》、《化學鍍實用技術》《電鍍手冊》、《現(xiàn)代電鍍手冊》、《表面處理技術手冊》、《表面工程手冊》、《材料工程大典》等11種專著和手冊。

書籍目錄

第一章 綠色電鍍的意義及實施
第一節(jié) 綠色電鍍概述
一、國外清潔生產(chǎn)的發(fā)展
二、我國綠色電鍍發(fā)展現(xiàn)狀
第二節(jié) 綠色電鍍規(guī)范與清潔生產(chǎn)
一、綠色環(huán)保法規(guī)
二、電鍍清潔生產(chǎn)
三、實施電鍍清潔生產(chǎn)的途徑
第三節(jié) 電鍍中的安全及防護
一、電鍍中有害物質的來源及危害性
二、電鍍工作人員操作注意事項
參考文獻
第二章 無氰化環(huán)保電鍍技術
第一節(jié) 無氰電鍍鋅
一、無氰電鍍鋅概述
二、無氰堿性鋅酸鹽鍍鋅
三、氯化物鍍鋅
四、氯化銨鍍鋅
五、硫酸鹽電鍍鋅
六、鍍鋅層的鈍化處理
第二節(jié) 無氰電鍍銅
一、堿性無氰鍍銅
二、酸性無氰鍍銅
三、中性無氰鍍銅等
第三節(jié) 無氰電鍍銀、金和鎘等
一、無氰鍍銀
二、無氰鍍金
三、無氰鍍鎘67第四節(jié) 環(huán)保型仿金鍍
一、仿金電鍍概述
二、無氰電鍍仿金合金工藝
參考文獻
第三章 綠色電子電鍍和化學鍍技術
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 電子產(chǎn)品單金屬電鍍
一、電子產(chǎn)品電鍍銅
二、電子產(chǎn)品電鍍鎳/金
三、電子產(chǎn)品電鍍銀
第三節(jié) 電子產(chǎn)品可焊性無鉛錫合金電鍍
一、電鍍錫鈰合金
二、電鍍錫鉍合金
三、電鍍錫銀合金
四、電鍍錫銅合金
五、電鍍錫鋅合金
六、電鍍錫銦合金
第四節(jié) 電子產(chǎn)品的化學鍍
一、化學鍍銅
二、化學鍍鎳
三、化學鍍金
四、化學鍍錫
五、化學鍍銀
六、化學鍍鈀
七、化學鍍銠
參考文獻
第四章 三價鉻電鍍裝飾鉻電鍍
第一節(jié) 三價鉻電鍍概述
一、三價鉻電鍍簡述
二、三價鉻電鍍研究現(xiàn)狀
三、三價鉻電鍍溶液組成及工藝條件
四、三價鉻電沉積機理
五、三價鉻電沉積工藝的特征
六、三價鉻電鍍用陽極
第二節(jié) 硫酸鹽三價鉻電鍍工藝
一、硫酸鹽三價鉻電鍍工藝概述
二、硫酸鹽三價鉻鍍液的組分及工藝條件
三、典型硫酸鹽電鍍工藝性能測試及結果
四、硫酸鹽電鍍鉻陽極材料的選擇
第三節(jié) 氯化物三價鉻電鍍工藝
一、氯化物三價鉻電鍍工藝概述
二、氯化物三價鉻鍍液中各組分的作用
三、氯化物三價鉻電鍍工藝條件的影響
四、氯化物體系三價鉻電沉積特性
第四節(jié) 三價鉻電鍍的維護與調整
一、國內已商品化三價鉻電鍍工藝
二、三價鉻鍍液的配制方法和所需設備
三、三價鉻鍍液中雜質的影響及去除方法
四、故障的產(chǎn)生及排除方法
五、氯化物和硫酸鹽三價鉻電鍍特性對比
第五節(jié) 三價鉻電鍍黑鉻
一、乙酸鹽 草酸三價鉻電鍍黑鉻工藝
二、三價鉻 次磷酸鹽電鍍黑鉻工藝
三、三價鉻電鍍黑鉻用于太陽能熱收集器
四、鋅及鋅合金上電鍍黑鉻
五、三價鉻和六價鉻混合溶液中電沉積黑鉻鍍層
第六節(jié) 三價鉻電鍍存在的問題及今后的發(fā)展趨勢
一、目前存在的主要問題及解決途徑
二、三價鉻電鍍的發(fā)展
三、展望
參考文獻
第五章 三價鉻電鍍合金及復合鍍層
第一節(jié) 三價鉻電鍍合金
一、三價鉻電鍍二元合金
二、三價鉻電沉積三元合金等
第二節(jié) 三價鉻電鍍復合鍍層
一、三價鉻電鍍復合鍍層概述
二、三價鉻電鍍Cr/SiC復合鍍層
三、三價鉻電鍍Cr/WC復合鍍層
四、三價鉻電鍍Cr Fe/ZrO2復合鍍層
參考文獻
第六章 代功能性鉻(Ⅵ)電鍍及化學鍍合金
第一節(jié) 代功能性鉻(Ⅵ)電鍍合金
一、電鍍Ni P合金
二、電鍍Ni Co、Ni W和Ni Mo合金
三、電鍍Co W、Co Mo及Co P合金
四、電鍍Ni W P、Ni W B三元合金
第二節(jié) 代功能性鉻(Ⅵ)電鍍鎳基納米合金
一、電鍍納米Ni W合金
二、電鍍納米Ni P合金
第三節(jié) 代功能性鉻(Ⅵ)化學鍍鎳基合金
一、化學鍍Ni P合金
二、化學鍍Ni B合金
三、化學鍍鎳合金性質286參考文獻
第七章 代功能性鉻復合鍍第一節(jié) 概述
一、復合鍍工藝的特點
二、復合鍍的基本原理
三、微粒的凈化與分散
第二節(jié) 鎳基復合電鍍
一、鎳基氧化物復合電鍍
二、鎳基氮化物復合電鍍
三、鎳基碳化物復合電鍍
第三節(jié) 鎳合金基復合電鍍
一、鎳磷基復合電鍍
二、鎳鈷基復合電鍍
三、鎳鎢(磷、硼）基復合電鍍
第四節(jié) 鎳磷基和鎳硼基化學復合鍍
一、Ni P基化學復合鍍
二、Ni B基化學復合鍍
參考文獻
第八章 三價鉻轉化膜
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 鋅及其合金三價鉻轉化膜
一、三價鉻轉化膜的形成機理
二、三價鉻轉化膜處理液的組成及作用
三、三價鉻轉化膜處理工藝
四、三價鉻轉化膜處理工藝與鍍鋅工藝的選擇
五、三價鉻轉化膜中的六價鉻殘留問題
第三節(jié) 輕金屬三價鉻轉化膜
一、鋁及其合金三價鉻轉化膜
二、鎂及其合金三價鉻轉化膜
三、鈦及其合金三價鉻轉化膜
參考文獻
第九章 無鉻轉化膜
第一節(jié) 鍍鋅層的無鉻轉化膜
一、鉬酸鹽及其復合鈍化膜
二、硅酸鹽及其復合鈍化膜
三、稀土鹽及其復合轉化膜
四、鈦鹽轉化膜
五、硅烷及其復合轉化膜
六、其他體系轉化膜工藝
第二節(jié) 鍍錫層的無鉻轉化膜
一、磷酸鹽鈍化膜
二、鉬酸鹽、鎢酸鹽鈍化膜
三、稀土金屬鹽鈍化膜
四、鈦鹽與鋯鹽鈍化膜
五、有機類與無機類協(xié)同轉化膜
第三節(jié) 鎂合金表面無鉻轉化膜
一、磷酸鹽鈍化膜
二、高錳酸鹽等含氧酸鹽鈍化膜
三、錫酸鹽轉化膜
四、稀土轉化膜
五、植酸轉化膜
六、其他無鉻轉化膜
第四節(jié) 鋁及鋁合金表面無鉻轉化膜
一、鉬酸鹽鈍化膜408二、鋯鈦鹽轉化膜
三、稀土金屬鹽轉化膜
四、高錳酸鹽鈍化膜
五、硅烷轉化膜
六、其他類型轉化膜
第五節(jié) 鈦合金表面無鉻轉化膜
一、磷酸鹽鈍化膜
二、稀土元素轉化膜
三、硅烷轉化膜
四、阿洛丁工藝
參考文獻
第十章 電鍍無害化生產(chǎn)的途徑及展望
一、電鍍“三廢”的產(chǎn)生及控制
二、電鍍無害化與清潔生產(chǎn)
三、電鍍無害化與可持續(xù)發(fā)展
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   草酸鹽體系的鍍層顏色稍深，鍍液中成分特別是配位劑的使用和選擇會影響鍍層的色調；b.鍍液中加入某種物質也可改善鍍層的顏色，如加入鋁鹽后，可使鍍層色澤白亮；c.選擇加入適宜的添加劑，也有良好的外觀效果。 （3）成本問題 目前采用的三價鉻鍍液成分很復雜且種類多，使用溫度較高，采用的陽極較貴（特別是硫酸鹽體系使用特制的DSA陽極）。研究采用減少鍍液組分、降低鍍液成分含量、選用便宜陽極及采用常溫電鍍工藝，就可大大降低投資成本，最新發(fā)展的環(huán)保型、低濃度、常溫的三價鉻電鍍工藝就能明顯地降低成本。 2.三價鉻電沉積效率及鍍厚（功能鉻）問題 （1）三價鉻的陰極電沉積效率雖然比六價鉻電鍍高些，但仍然較低，因此提高陰極電沉積效率也具有重要意義。在三價鉻電沉積過程中，由于陰極上大量析出Hz，使電沉積鉻的效率很低，沉積速率很慢。為了提高電沉積鉻的沉積效率，可在鍍液中加入適宜的添加劑，多為表面活性劑，它能在陰極上抑制氫氣的析出，這樣就能提高鉻的沉積效率。阻氫劑的阻氫作用主要取決于它對表面的屏蔽，通過改變表面覆蓋度和改變電勢來影響氫超電勢。杜榮斌等研究發(fā)現(xiàn)，在電沉積鉻中含氮的陽離子表面活性劑，如十二烷基二甲基芐基溴化銨有阻抑氫析出的作用，就能有效地提高三價鉻的沉積速率。 （2）目前三價鉻電鍍僅能用于電鍍裝飾鉻，還不能用在電鍍功能鉻上，其主要原因是由于鍍層不能增厚，達不到鍍硬鉻的要求。現(xiàn)在雖然有一些電鍍厚鉻的文章和專利發(fā)表，但仍存在很多問題，難以達到實際應用的要求。作者認為可從以下幾方面加強研究和發(fā)展。 ①通過對三價鉻電沉積陰極特性的研究可知（見圖4—4），隨著電沉積時間的延長，pH值逐漸上升，最后達到穩(wěn)定值8.4～8.6。另由試驗知道：當pH值超過8時，在陰極表面上就會生成Cr（OH）3膠體或羥橋聚合物，從而抑制和阻礙了三價鉻鍍層的繼續(xù)沉積，影響了鉻鍍層結晶的正常進行，致使鍍層難以繼續(xù)增厚。 根據(jù)以上研究和實驗可知，在電鍍工藝中使用pH值較低的鍍液，選擇適宜的緩沖劑，并加強攪拌，使鍍液保持在比較低且穩(wěn)定的pH值范圍內，就能有效地提高電鍍鉻層的厚度。 ②選擇適宜的配位劑也能提高和得到較厚的鍍鉻層，Sharif和Ibrahim等人重點研究了甲酸和甲醇在鍍液中的作用，甲酸的作用主要是和三價鉻形成配位離子，并能催化三價鉻配體的交換；甲醇的作用是可降低陰極析氫量，抑制陰極擴散層的pH值上升，還可與三價鉻形成配位化合物，阻抑羥基配體和聚合物的形成。

編輯推薦

《綠色環(huán)保電鍍技術》以電鍍清潔生產(chǎn)技術為主線，內容全面，重點突出、選材新穎、簡明實用?？梢哉f“一書在手，環(huán)保電鍍全有”，且參考文獻豐富廣泛，并標注引用處，查閱方便。《綠色環(huán)保電鍍技術》的另一特點是編著者結合多年來從事電化學工程、表面處理和電鍍技術的教學、科研和生產(chǎn)實踐，編入了較多的科研成果及獲獎項目的內容。

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