導(dǎo)語：如何才能寫好一篇化學(xué)鍍鎳，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】化學(xué)鍍鎳；技術(shù)；探討

前言

化學(xué)鍍，相對于電鍍而言不需要外加電源，是指在金屬表面催化作用下通過化學(xué)還原法來沉積金屬離子的過程?；瘜W(xué)鍍鎳是材料科學(xué)的重要新興領(lǐng)域，在近些年取得了快速的發(fā)展?；瘜W(xué)鍍鎳技術(shù)具有鍍層均勻、工業(yè)設(shè)備簡單、結(jié)合力好等優(yōu)點，在我國已被廣泛運用于汽車、石油天然氣、能源、機械、礦冶、化學(xué)化工、航空航天、印刷、模具、紡織、醫(yī)療器械、電子和計算機等工業(yè)部門當(dāng)中。隨著我國國民工業(yè)的不斷擴大和鍍鎳技術(shù)的不斷進步，化學(xué)鍍鎳技術(shù)必將取得更廣泛的應(yīng)用。

1　化學(xué)鍍鎳技術(shù)的發(fā)展歷程

化學(xué)鍍鎳技術(shù)最早開始于十九世紀(jì)。在1845年，Wartz便發(fā)現(xiàn)：使用次亞磷酸鹽還原金屬鎳的鹽溶液中，可以沉積出粉末狀的金屬鎳；1916年，Roux等人獲得了光亮的金屬鎳鍍層，但是沒有實際應(yīng)用價值；1946年，Riddell和Brenner把化學(xué)鍍鎳發(fā)展成了實用的技術(shù)；1955年，美國通用運輸公司（GATC）在對化學(xué)鍍鎳溶液的組成和工藝參數(shù)進行系統(tǒng)研究之后，建成了第一條化學(xué)鍍鎳生產(chǎn)線；20世紀(jì)80年代，化學(xué)鍍鎳溶液的使用壽命不斷延長，技術(shù)成本也不斷下降，而且實現(xiàn)了鍍液的自動控制，使得化學(xué)鍍鎳技術(shù)得到了大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用；20世紀(jì)90年代以來，許多國外公司推出了化學(xué)鍍鎳濃縮液商品和微機自動化管理系統(tǒng)，簡化和方便了化學(xué)鍍鎳的工業(yè)化操作。如今，化學(xué)鍍鎳技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)獲得了極為廣泛的應(yīng)用。

化學(xué)鍍在我國的起步較晚，其工業(yè)應(yīng)用方面也存在著諸如鍍液不穩(wěn)定、沉積速度慢、使用周期短且成本高等問題。近些年來，我國加快了化學(xué)鍍鎳技術(shù)的相關(guān)研究與發(fā)展，許多技術(shù)問題已經(jīng)得到了解決，因而該技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用也日趨廣泛。此外，國外知名的化學(xué)鍍鎳濃縮液也逐步進入中國市場，21世紀(jì)的化學(xué)鍍鎳技術(shù)將進入更加蓬勃發(fā)展的時期。

2　化學(xué)鍍鎳技術(shù)的原理及特點

2.1　原理

化學(xué)鍍鎳，是使用合適的還原劑把鍍液中的鎳離子還原沉積在具有催化活性的基體表面上，并形成金屬鎳鍍層的一種工藝。常用的還原劑包括硼氫化鈉、水合肼和次亞磷酸鈉等。以硼氫化鈉為還原劑，得到的是鎳—硼合金鍍層；以水合肼為還原劑得到了純鎳鍍層，但是由于鍍液不穩(wěn)定而較少使用；以次亞磷酸鈉作還原劑，實際上得到了鎳一磷合金鍍層，鍍層中磷的含量在一定程度上影響了鍍層的磁性和硬度。這三種還原劑的反應(yīng)機理如下：

（1）　BH4-　+　4Ni2+　+　80H-

B（0H）4-　+　4H20　+　4Ni

（2）　2Ni+　+　N2H4　+　40H-

2Ni　+　N2　+　4H20

（3）　Ni2+　+　H2PO2-　+　H20

Ni　+　H2P03-　+　2H+

化學(xué)鍍鎳一硼合金的可焊性和耐蝕性較好，可以作為電子工業(yè)的代銀鍍層；通過對鎳一磷合金中的磷含量及熱處理條件進行改變，可以得到不同硬度、磁性、耐磨性和耐蝕性的鍍層。在鎳—硼、鎳一磷合金中加入其它的元素，能夠得到化學(xué)鍍鎳三元、多元或復(fù)合鍍層。

2.2　特點

化學(xué)鍍鎳的工藝與配方雖然千變?nèi)f化，但是它們有著許多共同的特點：發(fā)生Ni沉積的同時，　H2也在析出；鍍層中除了Ni以外還有與還原劑相關(guān)的N、P、B等元素；只在某些具有催化活性的金屬表面上發(fā)生還原反應(yīng)，但是沉積一定會在已沉積的鍍層上繼續(xù)進行；還原劑的利用率不超過100％；副產(chǎn)物H+會降低槽液的pH值；用硼化物或次磷酸鹽做還原劑鍍浴得到的是是Ni-B或Ni-P合金鍍層，控制磷含量所得到的Ni-P非晶態(tài)結(jié)構(gòu)鍍層的無孔、耐蝕、致密性遠比電鍍鎳更加優(yōu)良，某些情況下甚至能夠代替不銹鋼；化學(xué)鍍鎳層不但硬度高，而且能夠通過熱處理調(diào)整再對硬度進行提高，所以有良好的耐磨性；根據(jù)鍍層中磷的含量，可以控制為非磁性或磁性，因而具有某些特殊物理化學(xué)性能。

3　化學(xué)鍍鎳技術(shù)的應(yīng)用

化學(xué)鍍鎳的鍍層有著非常突出的特性：比如良好的耐磨性、耐蝕性、減摩性和電磁性等，因而在各行各業(yè)都得到極為廣泛的應(yīng)用。

3.1　石油化工工業(yè)

石油工業(yè)的工作條件惡劣，井下常常含有鹽水、CO2、H2S等腐蝕介質(zhì)，溫度高達170至200℃，而且拌有泥沙及其它雜質(zhì)的沖蝕與磨損，通常抽油泵的壽命小于6個月。然而，經(jīng)過化學(xué)鍍鎳處理的抽油水泵，其使用壽命能夠延長4倍，因而效果顯著。

化工工業(yè)要接觸大量的腐蝕介質(zhì)，化工管道和各種反應(yīng)釜內(nèi)襯零件都很容易被腐蝕而失效，使用化學(xué)鍍鎳技術(shù)對這些設(shè)備進行處理后，有效的延長了其使用壽命。

3.2　模具工業(yè)

使用化學(xué)鍍鎳來強化模具，能夠確保其耐磨性和硬度，還能降低摩擦系數(shù)和提高耐蝕性。塑料模具中常常接觸到含氟和含氯的腐蝕性介質(zhì)，而且要求模具表面光潔且耐腐蝕，化學(xué)鍍鎳技術(shù)正好符合要求。在化學(xué)鍍鎳基礎(chǔ)之上，適當(dāng)加入一些納米級的硬微粒（如金剛石）或者金屬氧化物，從而形成化學(xué)復(fù)合鍍，能夠得到更加耐磨且效果更好的鍍層，此技術(shù)已經(jīng)在模具上得到了成功的應(yīng)用。

3.3　機械汽車工業(yè)

機床導(dǎo)軌關(guān)系著機床的加工精度，因而導(dǎo)軌要有良好的耐磨性、剛度和導(dǎo)向精度。耐磨性的提高通常采用表面淬火的方法，該方法的缺點是導(dǎo)軌的硬度不均且變形大。使用化學(xué)鍍鎳技術(shù)來強化導(dǎo)軌能夠收到很好的效果。

在化學(xué)鍍鎳基礎(chǔ)上加入一些納米級的硬微粒（如金剛石）或者金屬氧化物所形成的化學(xué)復(fù)合鍍，進一步拓寬了化學(xué)鍍鎳的應(yīng)用范圍。比如，加入聚四氟乙烯（PTFE）形成的Ni-P/PTFE復(fù)合化學(xué)鍍，能夠使機床齒輪的表面摩擦系數(shù)降低到0.09；而加入其它物質(zhì)所形成的復(fù)合鍍，比如Ni-P/Al2O3、Ni-P/TiN、Ni-P/金剛石、Ni-P/SiC等，能夠大大提高鍍層硬度，其中Ni-P/金剛石的耐磨性最好，因而最適合于強化汽車齒輪軸。由于化學(xué)鍍鎳的優(yōu)良耐磨性，汽車上的齒輪、噴油器、散熱器、汽化器、球頭螺栓等零件都可以用化學(xué)鍍進行強化處理。

3.4　電子計算機工業(yè)

精密電子儀器設(shè)備要求能夠防止電磁輻射的干擾，液便是電子儀器內(nèi)外的電磁干擾屏蔽罩。當(dāng)前大都使用塑料外殼，但是它的電磁干擾屏蔽能力較弱?，F(xiàn)在，通常先在塑料外殼上化學(xué)鍍銅，接著再化學(xué)鍍鎳，這種雙金屬覆層被認(rèn)為是如今最有效的電磁屏蔽方法。

化學(xué)鍍最為廣泛的應(yīng)用行業(yè)是計算機工業(yè)，這是由于計算機硬盤必須要經(jīng)過化學(xué)鍍鎳，而且這是硬盤的關(guān)鍵技術(shù)。先用鋁鎂合金制成硬盤，接著在表面進行化學(xué)鍍鎳，作為后續(xù)真空濺射磁記錄薄膜的底層，該層的要求是：表面光潔、均勻，應(yīng)力低且非磁性，化學(xué)鍍鎳恰好滿足此要求。因此，硬盤化學(xué)鍍是典型的高技術(shù)代表。

4　結(jié)束語

化學(xué)鍍鎳技術(shù)是材料科學(xué)的重要新興領(lǐng)域，由于以其工藝簡單、成本低、鍍層厚度均勻、可以大面積鍍覆，因而日益受到人們的重視。近二十多年來，不但研制出了數(shù)十種化學(xué)鍍鎳層，而且有些鍍層已經(jīng)在實際生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。雖然已經(jīng)有很多人對化學(xué)鍍鎳的機理做了不少的研究，并提出了相關(guān)的理論，但是這些理論無法完全解釋生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，因而對于化學(xué)鍍鎳技術(shù)的研究工作還在不斷的繼續(xù)。本文簡單介紹了化學(xué)鍍鎳技術(shù)的發(fā)展歷程、化學(xué)與熱力學(xué)原理、特點以及工業(yè)應(yīng)用，以供有關(guān)人士參考。

參考文獻：

[1]黃天尉.化學(xué)鍍鎳技術(shù)應(yīng)用研究.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009（32）.

篇2

關(guān)鍵詞： 碳纖維；場發(fā)射；化學(xué)鍍

中圖分類號：TN383文獻標(biāo)識碼：A

Synthesis and Field Emission Properties of Electroless Nickel Film Deposition on Carbon Fibers in the FED Component

YANG Lan1, GUO Tai-liang2

(1. College of Science, Jimei University, Xiamen Fujian 361021, China; 2. College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University, Fuzhou Fujian 350002, China)

Abstract: Carbon fibers (CNFs) were surfacial metallized by electroless deposited with nickel, and their field emission properties were investigated by diode test. The results indicated that the CNFs owned better field emission properties after electroless depositing nickel for 30 min, pH=4.6, with nickel metal quality increment ratio ΔG/G as 49.5%. The morphology and composite of Ni-coated CNFs were characterized by scanning electron microscope (SEM) and the pectroscope (EDS), respectively. The results indicated nickel film on CNFs were amorphous and had better surface. The field emission tests showed when applied voltage was 832V, Ni-coated CNFs appeared bright dots, and the current density achieved 0.65mA, under applied voltage 1,456V. It was been calculated the field emission enchance factor β of Ni-coated CNFs as 1,376, that was 4.83 times as the CNFs'.

Keywords: CNFs; field emission; electroless

引 言

場致發(fā)射顯示器（field emission display，F(xiàn)ED）是一種主動發(fā)光型平板顯示器件，它利用陰極發(fā)射電子轟擊陽極熒光粉而發(fā)光[1]。FED顯示器首先要求場致發(fā)射陰極材料具備良好的場致發(fā)射性能，即較低的工作電壓、較高的場發(fā)射電流密度、優(yōu)良的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，因此場發(fā)射陰極陣列（FEA）是整個FED的核心部分。場發(fā)射陰極陣列常采用碳基材料如類金剛石材料、金剛石材料、碳纖維、碳納米管等。碳納米管CNT及碳纖維CNFs擁有負(fù)電子親和勢，而大大降低場發(fā)射器件的工作電壓，具備突出的場致發(fā)射性能。Y. Chen等在2.5V/μm外加電場E下獲得了μA級別的場致發(fā)射電流J[2]。為了進一步改善碳納米管CNT、碳纖維CNFs的電學(xué)和光學(xué)等諸多性能，針對碳納米管CNT、碳纖維CNFs開展了各種表面修飾方法研究。顏士欽等[3]制備了碳纖維-石墨-銀基復(fù)合材料，利用碳纖維CNFs良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，應(yīng)用于雷達電刷傳輸電訊號。

目前對非金屬材料表面修飾的方法主要有氣相沉積（PVD和CVD）、磁控濺射、高能束流輻照、表面化學(xué)鍍[4]等方法。通常濺射需要其基底材料形狀規(guī)則、平整，而表面化學(xué)鍍法因具有不受基底材料形狀限制的優(yōu)點，即無論基底材料形狀如何特殊、復(fù)雜，只要技術(shù)適當(dāng)，就可以在基底材料上完整鍍上均勻鍍層，而且鍍層厚度比較均勻一致，效果好，尤其適合對碳納米管CNT、碳纖維CNFs的表面金屬化改性。

鎳由于其導(dǎo)電性強，電阻率低，有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)，在電學(xué)、光學(xué)和催化等眾多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；瘜W(xué)鍍是一個無外加電場的電化學(xué)反應(yīng)過程，是在沒有外電流通過的情況下，利用還原劑將溶液中的金屬離子還原，在呈催化活性的物體表面形成金屬鍍層的一種鍍覆技術(shù)[5]。目前對碳納米管CNT、碳纖維CNFs表面化學(xué)鍍鎳的研究主要集中在軍事領(lǐng)域高性能的電磁屏蔽效率（EMISE）[6]和CNT陰極場致發(fā)射顯示器的研究[7]，對碳纖維CNFs表面化學(xué)鍍鎳的場發(fā)射性能研究不深入。

本文研究了碳纖維化學(xué)鍍鎳工藝的優(yōu)化，通過場發(fā)射測試系統(tǒng)（Keithely 4200）測試碳纖維化學(xué)鍍鎳陰極材料場發(fā)射I-V特性，利用場發(fā)射F-N方程理論計算碳纖維化學(xué)鍍鎳的場增強因子β，說明碳纖維CNFs表面化學(xué)鍍鎳后，復(fù)合材料的場發(fā)射性能得到有效提高，為開發(fā)新型碳基場發(fā)射陰極材料提供了一個有效途徑。

1實驗

1.1碳纖維CNFs表面預(yù)處理

碳纖維CNFs采用東麗聚丙烯腈碳纖維（PANCF，蘇州萬凱貿(mào)易有限公司），每束3,000根，單絲直徑7μm。其它試劑均為市售化學(xué)純，未經(jīng)特殊處理。碳纖維CNFs屬于非金屬材料，表面活化能很高，化學(xué)性能穩(wěn)定，表面光滑，耐腐蝕，沒有自催化本領(lǐng)，很難與鐵、鎳等金屬原子或其它化合物浸潤[8]，為了確保金屬單質(zhì)能沉積在碳纖維表面，化學(xué)鍍反應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定。

在進行碳纖維化學(xué)鍍鎳之前必須要對碳纖維表面進行預(yù)處理，預(yù)處理包括除油、粗化、敏化、活化、還原六個步驟。粗化是為了使碳纖維表面粗糙，化學(xué)刻蝕碳纖維表面，使碳纖維表面呈溝槽狀，增大碳纖維CNFs表面與鍍層金屬原子之間的咬合力；敏化是在碳纖維表面形成催化功能的金屬核結(jié)點，形成凝膠狀絡(luò)合物質(zhì)[Sn(OH)3Cl]2-吸附在碳纖維的表面，保證化學(xué)鍍能夠在其表面上順利進行；活化是進一步激活碳纖維表面催化活性金屬中心[8]。本實驗碳纖維活化是將敏化好的碳纖維CNFs加入到PdCl2溶液中，Pd2+被吸附在碳纖維表面上的亞錫離子（Sn2+）還原為單質(zhì)鈀原子（Pd），包覆在碳纖維CNFs表面上，形成了一定數(shù)目的催化活性金屬Pd中心點。經(jīng)過預(yù)處理的碳纖維用去離子水清洗后放入化學(xué)鍍鎳電解液中施鍍。預(yù)處理工藝參數(shù)如表1所示。

1.2碳纖維CNFs表面化學(xué)鍍鎳過程

碳纖維CNFs表面化學(xué)鍍鎳是用還原劑次亞磷酸鈉（NaH2PO4?H2O）把溶液中的鎳離子Ni2+還原為單質(zhì)鎳Ni，并沉積在具有金屬催化活性的碳纖維表面，其反應(yīng)式為：

H2PO2-+H2OHPO32-+2Had+H+（1）

Ni2++2HadNi+2H+（2）

H2PO2-+H++Had2H2O+P（3）

影響碳纖維表面化學(xué)鍍鎳的因素復(fù)雜多樣，除了主鹽NiSO4和還原劑NaH2PO4的濃度比較關(guān)鍵外，PH值、溫度、施鍍時間等工藝參數(shù)對鎳層厚度和均勻性都有影響。先用正交實驗[9]初步確定最佳碳纖維化學(xué)鍍鎳配方和工藝參數(shù)，在保持配方和其它工藝參數(shù)不變的情況下，研究pH值對碳纖維表面化學(xué)鍍鎳增重率的影響。通過正交實驗得到的配方和工藝參數(shù)如表2所示。

取30g/L綠色硫酸鎳溶液，不斷攪拌下加入絡(luò)合劑檸檬酸鈉溶液，超聲分散3分鐘，再加入35g/L還原劑磷酸二氫鈉溶液、30g/L緩沖劑氯化銨溶液和穩(wěn)定劑醋酸鈉，攪拌均勻后，用事先配好的2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值，并不斷攪拌得到藍色鍍液。將活化后的碳纖維CNFs加入化學(xué)鍍電解液中，再加入痕量的表面活性劑，置于80℃水浴中手動不停機械攪拌?；瘜W(xué)鍍完畢后，用去離子水清洗干凈，50℃烘干待用。

1.3測試及表征

用掃描電子顯微鏡SEM（HITACHIS-3000N型）對鍍鎳碳纖維進行形貌觀察；采用英國Oxford公司的EDS能譜儀（Link-ISIS型）對鍍鎳碳纖維進行成分分析，能譜掃描范圍為40×40μm的面掃描；用精度為10-4g的分析天平稱出碳纖維化學(xué)鍍鎳前后的質(zhì)量，計算增重率ΔG/G；用DT-830型數(shù)字萬用電表測量碳纖維鍍鎳前后的電阻；將鍍鎳碳纖維陰極與涂有CRT高壓綠色熒光粉的ITO基板構(gòu)成二極結(jié)構(gòu)，陰陽極間使用專用絕緣材料制成的支撐體組裝成場發(fā)射FED顯示器件，并將其放置于真空度高于5×10-5Pa場發(fā)射測試系統(tǒng)（沈陽天成真空科技）中進行場發(fā)射I-V特性測試；對鍍鎳碳纖維進行場發(fā)射I-V特性測試，隔離子高度為6mm，測試均采用相同的電極。

2實驗結(jié)果與分析

2.1碳纖維表面化學(xué)鍍鎳增重率的測量

采用精度為10-4g的分析天平稱出碳纖維化學(xué)鍍鎳前后的質(zhì)量，計算增重率ΔG/G，其中增重率ΔG/G：

2.2PH值對碳纖維化學(xué)鍍鎳增重率的影響

PH值對碳纖維化學(xué)鍍鎳增重率的影響極大。本實驗中選擇主鹽NiSO4?6H2O的濃度為35g/L，還原劑NaH2PO2?H2O的濃度為35g/L，即主鹽與還原劑濃度比例是1:1，溫度為80℃。在所有實驗工藝參數(shù)確定的情況下，測量不同pH值（pH值范圍為3.0～5.5）對碳纖維化學(xué)鍍鎳的影響?；瘜W(xué)鍍實驗中pH值是一個重要控制指標(biāo)，pH數(shù)值直接影響碳纖維表面化學(xué)鍍鎳增重率和化學(xué)鍍反應(yīng)的穩(wěn)定性。實驗結(jié)果如圖1所示。

圖1表明，碳纖維表面化學(xué)鍍鎳增重率受pH值的影響比較大。實驗開始，當(dāng)pH值小于3時，碳纖維表面幾乎無鎳金屬析出，幾乎沒有化學(xué)鍍反應(yīng)；pH值較低（3～4）時，碳纖維增重率也較低；隨著pH值的升高，增重率很快增加；當(dāng)pH為4.6左右時，碳纖維增重率達到最大值，此時在實驗中可以目測到化學(xué)鍍反應(yīng)比較平穩(wěn)；隨著pH值繼續(xù)升高，碳纖維的增重率反而呈下降趨勢，反應(yīng)中鍍液出現(xiàn)渾濁，說明有沉淀物析出；當(dāng)鍍液的pH值大于6.5時，鍍液變得非常渾濁，有大量沉淀物析出，同時有大量氣泡產(chǎn)生。這主要是由于隨著pH值的升高，H2PO2-的還原能力急劇增強，尤其當(dāng)pH大于6.5值時，鎳的配合物被嚴(yán)重破壞，形成鎳的氫氧化物，出現(xiàn)沉淀，溶液渾濁。這消耗了大量的鎳離子態(tài)，使鍍液中鎳離子質(zhì)量濃度急劇下低，鎳單質(zhì)的沉積速率也隨之降低，鍍液開始失效。因此鍍液的pH選擇在4.6左右比較適宜，其增重率為49.5%。

2.3碳纖維CNFs化學(xué)鍍鎳的成分分析

圖2所示為碳纖維化學(xué)鍍鎳能譜EDS圖。

從圖2可以看到，碳纖維表面鍍層薄膜材料的主要成分為Ni元素，有三個主要的Ni峰，此外，鍍層薄膜材料中還包含少量O、P元素。這說明鎳薄膜鍍層確實在活性中心上成核生長起來了，而且鎳成核過程中由于Ni本身就具有良好的催化活性，所以鎳鍍層得以不斷地沉積鍍層，不斷增厚。在能譜EDS圖中也可以看到有少量的磷（P）單質(zhì)出現(xiàn)，這是由于碳纖維CNFs化學(xué)鍍鎳過程中置換出單質(zhì)磷元素，說明碳纖維表面鍍層薄膜材料的主要成分是非完全的鎳單質(zhì)顆粒，由于參雜磷的含量比較低，綜合來看碳纖維表面化學(xué)鍍鎳金屬純度比較高。

2.4碳纖維CNFs化學(xué)鍍鎳的表面形貌SEM分析

圖3所示為碳纖維CNFs化學(xué)鍍鎳前后的表面形貌SEM圖。

從圖3可以看出，碳纖維經(jīng)化學(xué)鍍處理后，碳纖維表面沉積了一層金屬。圖3（1）是敏化后的碳纖維CNFs表面形貌SEM圖，從圖3（1）可以看出，敏化后的碳纖維表面有一些凹槽，碳纖維表面并不是光滑的圓柱狀，這些凹槽便于在后續(xù)的化學(xué)鍍中首先形成鎳結(jié)晶點，鎳原子先部分填充在碳纖維凹槽中，隨著鎳原子堆積的增加，鎳單質(zhì)再逐漸覆蓋到整個碳纖維上。圖3（2）是施鍍30分鐘的鍍鎳碳纖維表面形貌SEM圖，從圖3（2）可以明顯地看到，在碳纖維表面已經(jīng)包覆了一層鎳金屬層，鎳原子顆粒均勻地分布在碳纖維CNFs的整個表面上，顆粒的大小也比較均勻，因此整體金屬鎳層比較均勻，鍍層連續(xù)，無氣孔針孔，無漏鍍現(xiàn)象，在鍍鎳碳纖維表面出現(xiàn)一些凸起瘤狀物。目測其表面，呈金屬銀灰色，金屬光澤性強，這說明碳纖維化學(xué)鍍鎳效果非常好。

2.5碳纖維CNFs化學(xué)鍍鎳場發(fā)射I-V測試與分析

將碳纖維CNFs和鍍鎳碳纖維放入真空干燥室適當(dāng)溫度下烘干10小時，保證了鎳納米材料與碳纖維基底材料接觸性能更良好，有利于場發(fā)射的穩(wěn)定性。圖4所示為碳纖維CNFs和鍍鎳碳纖維為陰極的二級場發(fā)射FED器件在真空條件下的場發(fā)射I-V曲線圖。

從圖4可以看出，碳纖維表面化學(xué)鍍鎳后的場發(fā)射特性明顯比未鍍鎳碳纖維要好，開啟電壓降低，亮點出現(xiàn)比較早，發(fā)射電流I增強，場增強因子β增大。場發(fā)射體的發(fā)射能力主要由兩個因素決定：加在發(fā)射體表面的局域電場（βE，β為場增強因子，E為陰陽極間的宏觀電場）和發(fā)射體的逸出功F[10]。碳纖維表面化學(xué)鍍鎳原子后，在鍍鎳碳纖維表面有許多凸起瘤狀物，容易積累電荷，在碳纖維管壁形成較多的電子發(fā)射點，有效增加了發(fā)射體的局域電場，其場增強因子β增加很多。其次，碳纖維表面化學(xué)鍍鎳原子后降低碳纖維表面逸出功[10]，使電子更容易從碳纖維表面逸出，增強了發(fā)射電子的電流密度，整體上改善了材料的場發(fā)射性能。

從圖4可得，電壓為832V/μm時，出現(xiàn)亮點；當(dāng)電壓達到1,456V時，陽極峰值電流為0.65mA。圖5所示鍍鎳碳纖維的FED發(fā)光效果圖，可以看到，以鍍鎳碳纖維為陰極的二極結(jié)構(gòu)場發(fā)射FED器件發(fā)光比較均勻，穩(wěn)定性好。圖6所示鍍鎳碳纖維場I-V曲線所對應(yīng)的F-N計算機擬合曲線，該曲線近似為直線，說明碳纖維表面化學(xué)鍍鎳的電子發(fā)射機制是典型的場發(fā)射。

2.6化學(xué)鍍鎳碳纖維的場增強因子β的計算與分析

由半導(dǎo)體的場發(fā)射原理F-N方程[7]可以得到場發(fā)射電流I= V2exp(-b/V)，然后對其取對數(shù)可得公式：

I為發(fā)射電流，а為發(fā)射面積，V為電壓，β為電場增強因子?？紤]B=6.83×107，d是陰陽極間的距離，Ф是材料的逸出功，本實驗中碳纖維的逸出功Ф=4.7eV，d=6mm，通過F-N曲線擬合（如圖6所示），我們可以得到曲線斜率b=3,031，從而計算出鍍鎳碳纖維的場發(fā)射增強因子β2=1,376。同樣，經(jīng)過計算可得碳纖維的場發(fā)射增強因子β1=285，β2:β1=4.83:1，即碳纖維表面化學(xué)鍍鎳后其場增強因子β顯著提高，鍍鎳后場發(fā)射因子是未鍍鎳碳纖維的4.83倍。

3結(jié)論

采用化學(xué)鍍方法可以使碳纖維CNFs表面覆鍍比較好的金屬鎳單質(zhì)薄膜。SEM分析明顯看到，采用本實驗的化學(xué)鍍工藝參數(shù)，在CNFs表面覆鍍的鎳金屬薄膜表面完整，無針孔，致密，金屬光澤性好。能譜儀DES測試證明鎳薄膜雜質(zhì)少，純度高。對鍍鎳碳纖維進行場發(fā)射測試，通過場發(fā)射I-V測試表明，碳纖維被鎳金屬覆蓋后，場發(fā)射特性明顯優(yōu)于未鍍覆鎳碳纖維，主要表現(xiàn)在：開啟電壓降低、發(fā)射電流增強、亮度增高。本實驗中，碳纖維表面化學(xué)鍍鎳后的場發(fā)射特性明顯提高，開啟電壓降低，亮點出現(xiàn)比較早，發(fā)射電流I增強，場增強因子β增大。當(dāng)電壓為832V/μm時，鍍鎳CNFs陰極的二極結(jié)構(gòu)場發(fā)射FED器件出現(xiàn)亮點；當(dāng)電壓達到1,456V時，陽極峰值電流為0.65mA，發(fā)光比較均勻，穩(wěn)定性好。由場發(fā)射I-V測試計算可知，其場發(fā)射增強因子β=1,376，是未鍍鎳碳纖維的4.83倍。

參考文獻

[1] Savitax P S, Prakash R S, Somani S S. Carbon nanofibers and multiwalled carbon nanotubes from camphor and their field electron emission[J]. Current Applied Physics, 2009, 9(1): 144-150.

[2] Liu C, Cong H T, Li F, et al. Semi-continuous synthesis of single-walled carbon nanotubes by a hydrogen arc discharge method[J]. Carbon, 1999, 37: 1865.

[3] 顏士欽，鳳儀，許少凡等. 碳纖維-石墨-銀基復(fù)合材料電刷的應(yīng)用研究[J]. J Alloys Comp, 2004, 365(1-2): 300.

[4] 吳錦雷. 納米光電功能薄膜[M]. 北京大學(xué)出版社，2005，6.

[5] Fan Y C, Liu Y M, Chen Y, et al. Carbon nanotube field emission cathodes fabricated with chemical displacement plating[J]. Applied Surface Science, 2009, 255(4): 7753-7758.

[6] De Riccardis M F, Carbone D. Electrodeposition of well adherent metallic clusters on carbon substrates[J]. Appl Surf Sci, 2006, 252(15): 5403.

[7] 段麗，葉蕓，陳勇，郭太良. CNT-FED背光源中支撐體高度的優(yōu)化研究[J]. 光電子技術(shù)，2009，29（4）：257-260.

[8] 梁志杰. 現(xiàn)代表面鍍覆技術(shù)[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2005，264-285.

[9] 侯偉，潘功配，關(guān)華，楊莎. 碳纖維化學(xué)鍍鎳工藝參數(shù)的優(yōu)化研究[J]. 熱加工工藝，2007，36（12）：42-44.

篇3

關(guān)鍵詞：塑膠電鍍廢水 分流治理 酸化--氧化反應(yīng) 迷宮沉降池

1 引言

隨著人類生活水平的提高及工業(yè)的高速發(fā)展，塑膠材料得到廣泛的應(yīng)用。在某些使用條件下，有時需在塑膠件表面鍍覆一層金屬物質(zhì)（如銅、鎳、鉻等金屬），以增強塑膠件的耐磨性、導(dǎo)電性或美觀性等。鑒于塑膠材料不導(dǎo)電的特性，其主要以化學(xué)鍍?yōu)橹鳌?/p>

如以深圳某塑膠電鍍廠為例：該廠專業(yè)從事塑膠制品的電鍍。其生產(chǎn)工藝如下：塑膠件除油水洗酸洗水洗粗化沉鈀水洗鍍焦銅水洗化學(xué)鍍鎳水洗化學(xué)鍍銅水洗電鍍酸銅、酸鎳水洗鍍鉻成品。

篇4

關(guān)鍵詞：化學(xué)鍍；銅接地線；弱酸性；土壤介質(zhì)；耐蝕性

中圖分類號：O69 文獻標(biāo)識碼：A

Study of the Corrosion Resistance of Eletroless Amorphous

Ni-P and Ni-Sn-P Coatings in Weak Acidic Medium

ZHOU Hai-hui1， 2，ZHANG Cheng-ping1，2， FANG Chen-xu1，2， FENG Bing3，

XU Song3， LIAO Zuo-wei1，2， KUANG Ya-fei1，2

（1. State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometrics ， Hunan Univ， Changsha， Hunan 410082， China；

2. College of Chemistry and Chemical Engineering， Hunan Univ， Changsha， Hunan 410082， China；

3. State Grid Hunan Electric Power Corporation Electric Power Research Institute， Changsha， Hunan 410007， China）

Abstract： Amorphous Ni-P and Ni-Sn-P coatings were prepared on pure copper substrates by electroless plating. The structure， surface morphology and composition of the as-plated coatings were characterized by X-ray diffraction （XRD）， scanning electron microscopy （SEM） and energy-dispersive analysis （EDS）. The corrosion resistance behaviors of the as-plated Ni-P and Ni-Sn-P coatings were investigated by Tafel polarization， electrochemical impedance spectroscopy （EIS）， open circuit potential and accelerating corrosion indoors in wNaCl=3.5% solution at pH 5.5 and in soil with a water content of wS=20% at pH 5.5. The results indicate that electroless amorphous Ni-P and Ni-Sn-p plating of the corrosion current density is 4.5% and 1.2% of the bare copper and the two coatings offer better corrosion resistance than copper in weak acidic corrosive medium， while Ni-Sn-P coating exhibits the best corrosion resistance. Besides， the two coatings have a negative shift of self-corrosion potential when compared with Cu substrate， showing a good application prospect as anodic protective coatings for Cu ground wires in acidic or weak acidic soil medium.

Key words： electroless plating； copper ground wire； weak acidity； soil medium； corrosion resistance

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)容量不斷增加，對接地裝置的性能提出了更高的要求.由于電網(wǎng)腐蝕帶來的電力事故逐漸增多，接地裝置的耐腐蝕性問題日益受到人們的關(guān)注.日本、歐美等一些發(fā)達國家的接地線材料多采用銅金屬[ 1]，而我國變電站多采用鍍鋅鋼材料，但是鍍鋅層對酸性土壤的耐蝕性較差，通常在南方酸性土壤介質(zhì)中運行1～2年后，鍍鋅層就會完全腐蝕[ 2].其它如：增大接地體截面、采用降阻劑、涂覆導(dǎo)電防腐涂料等保護手段也很難使接地網(wǎng)在腐蝕性較強的土壤中得到長期、有效的保護.目前，根據(jù)國際接地材料的發(fā)展趨勢，國內(nèi)部分地區(qū)已經(jīng)開始采用銅或覆銅材料作為電網(wǎng)的接地材料.

銅接地材料的一次性投入成本是碳鋼的5～6倍[ 2]，要大規(guī)模推廣其在接地電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，必須充分研究銅的耐蝕性能，并提出合理的保護方法以延長銅接地電網(wǎng)的使用壽命，降低運行成本.鑒于鎳基合金在酸性或弱酸性介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐蝕性能，在航空航天、石油化工、計算機、汽車、機械等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用.本文選擇Ni-P和Ni-Sn-P非晶態(tài)合金鍍層作為銅耐酸性土壤介質(zhì)腐蝕的陽極保護性鍍層，首次系統(tǒng)研究其在弱酸性介質(zhì)中的耐蝕性能，為銅或覆銅材料在南方酸性或弱酸性土壤介質(zhì)中的大面積推廣使用提供理論依據(jù).

湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）2015年

第12期周海暉等：化學(xué)鍍非晶態(tài)Ni-P及Ni-Sn-P鍍層在弱酸性介質(zhì)中耐蝕性研究

1 實 驗

1.1 化學(xué)鍍Ni-P，Ni-Sn-P合金鍍層的制備

所用基體為30 mm×40 mm的紫銅，工藝流程為：熱堿液除油去離子水洗化學(xué)拋光去離子水洗預(yù)鍍鎳活化去離子水洗化學(xué)鍍.

堿性除油液、化學(xué)拋光液的組分及工藝條件見文獻[3].由于紫銅在次磷酸鈉鍍鎳體系中無自催化活性，因此必須對基體進行活化處理，本實驗采用預(yù)鍍鎳活化，鍍液組成為：NiCl2?6H2O：240 g?L-1，鹽酸（36%～38%）：320 mL?L-1；工藝條件：以鎳板做陽極，電流密度為5 A?dm-2，時間為2 min.化學(xué)鍍鍍液組成如表1所示.施鍍工藝條件為：Ni-P，合金渡層pH為6.0，Ni-Sn-P合金渡層pH為5.0，二者的施渡溫度為85 ℃±2 ℃，磁力攪件時間為1 h，經(jīng)重量法估算，二者的鍍速約為20 μm h-1.

3 結(jié) 論

1） 在pH = 5.5，wNaCl=3.5%溶液中，化學(xué)鍍非晶態(tài)Ni-P及Ni-Sn-P鍍層的自腐蝕電流密度是裸銅的4.5%和1.2%，均具有比裸銅更大的電荷轉(zhuǎn)移電阻，且兩種鍍層的自腐蝕電位均負(fù)于裸銅，可作為陽極性鍍層.

2） 在pH = 5.5，含水量為wS=20%土壤介質(zhì)中，化學(xué)鍍非晶態(tài)Ni-P及Ni-Sn-P鍍層的電荷轉(zhuǎn)移電阻約是裸銅的4～5倍，且其自腐蝕電位均比銅負(fù).

3） 在pH = 5.5，含水量為wS=20%土壤介質(zhì)中，室內(nèi)埋片加速腐蝕試驗發(fā)現(xiàn)，化學(xué)鍍非晶態(tài)Ni-P及Ni-Sn-P鍍層的腐蝕失重速率遠小于裸銅，顯示出優(yōu)異的保護性能.

4） 化學(xué)鍍非晶態(tài)Ni-P及Ni-Sn-P鍍層可作為銅接地材料在酸性或弱酸性土壤介質(zhì)中的陽極保護性鍍層.

參考文獻

[1] 翁羽豐. 接地裝置腐蝕分析及材料選用建議[ J]. 浙江電力， 2003， 22（4）： 54-56.

WENG Yu-feng. Grounding device corrosion analysis and Suggestions for material selection[ J].Zhejiang Electric Power，2003， 22（4）： 54-56.（In Chinese）

[ 2] 任承飚， 馮斌， 周衛(wèi)華， 等. 接地網(wǎng)的腐蝕與犧牲陽極保護法[ J]. 湖南電力， 2003， 23 （5）： 38-39.

REN Cheng-biao，F(xiàn)ENG Bin， ZHOU Wei-hua， et al. Corrosion of grounding network and sacrificial anode protection [ J]. Journal of Hunan Electric Power， 2003， 23 （5） ： 38-39.（In Chinese）

[ 3] 劉海云， 馮斌， 徐松， 等. 不同鍍層對銅接地線在弱酸性介質(zhì)中耐蝕性的影響[ J]. 電鍍與涂飾， 2013， 32（9）： 54-57.

LIU Hai-yun ， FENG Bin， XU Song， et al. Different plating on the copper ground wire in weak acid medium corrosion resistance [ J]. The Plating and Finishing， 2013， 32 （9） ： 54-57.（In Chinese）

[ 4] 全國土壤腐蝕試驗網(wǎng)站. 材料土壤腐蝕試驗方法[ M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1990： 121-140.

The Soil Corrosion Test Sites. Material soil corrosion test method [ M]. Beijing：Science Press， 1990：121-140.（In Chinese）

[ 5] 唐紅雁， 宋光鈴， 曹楚南， 等. 土壤腐蝕體系后插參比測量法研究[ J]. 腐蝕科學(xué)與防護技術(shù)， 1994， 6（4）： 352-357.

TANG Hong-yan， SONG Guang-ling，CAO Chu-nan，et al. After the soil corrosion system insert reference measurement method research [ J]. Journal of Corrosion Science and Protection Technology， 1994， 6 （4） ： 352-357.（In Chinese）

[ 6] GB/T 16545-1996金屬和合金的腐蝕試樣上腐蝕產(chǎn)物的清除[S]. 北京： 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1996.

GB/T 16545-1996 corrosion of metal and alloy samples on the removal of the corrosion products[S]. Beijing：Standards Press of China， 1996.（In Chinese）

[ 7] 張智賢. 電鍍Ni-Sn-P合金鍍層的腐蝕性能研究[ D]. 天津： 天津大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院， 2010.

ZHANG Zhi-xian. Electroplating Ni-Sn-P alloy coating corrosion resistance research [ D]. Tianjin： School of Chemical Engineering，Tianjin University， 2010.（In Chinese）

[ 8] 李謀成， 林潮海， 曹楚南. 碳鋼在土壤中腐蝕的電化學(xué)阻抗譜特征[ J]. 中國腐蝕與防護學(xué)報， 2000， 20（2）： 111-117.

LI Mou-cheng， LIN Chao-hai，CAO Chu-nan. Corrosion of carbon steel in soils of electrochemical impedance spectroscopy characteristics [ J]. Chinese Journal of Corrosion and Protection， 2000， 20 （2） ： 111-117.（In Chinese）

篇5

[關(guān)鍵詞]冶金設(shè)備 防腐材料 防腐方法

中圖分類號：TD327.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）13-0038-01

在濕法冶金行業(yè)里，各類設(shè)備在生產(chǎn)運行過程中，不同程度地受到各類酸、堿、鹽、金屬、大氣、水等各種氣相、液相、固相介質(zhì)的作用而產(chǎn)生腐蝕，特別是在濕法冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中，腐蝕更是無時無處不在。因此，加強設(shè)備設(shè)施的防腐蝕管理，對濕法冶金企業(yè)及工業(yè)化生產(chǎn)有著很大的意義。

為防止冶金設(shè)備的腐蝕，首先應(yīng)考慮設(shè)備所處的工作環(huán)境和條件，從設(shè)備選材（結(jié)構(gòu)材料自身防腐）、材料表面襯涂防腐層、電化學(xué)防腐等多方面采取措。

設(shè)備防腐方法一 ―― 結(jié)構(gòu)材料自身防腐

結(jié)構(gòu)材料自身防腐是設(shè)備防腐蝕的首要考慮手段，可使設(shè)備制作簡化，無須單獨進行防腐處理。 非金屬耐腐材料因性脆（無機）或強度低（有機），僅用作部分非反應(yīng)器類設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料。反應(yīng)器類設(shè)備一般都用金屬材料作為結(jié)構(gòu)材料。1、結(jié)構(gòu)材料選擇的依據(jù)：（1）根據(jù)金屬（合金）-腐蝕介質(zhì)組合選擇結(jié)構(gòu)材料，例如：鋼――濃硫酸，鋁――非污染大氣，鉛――稀硫酸，鈦――熱的強氧化性溶液等。（2）根據(jù)材料-環(huán)境體系選用設(shè)備結(jié)構(gòu)材料，例如：在還原性環(huán)境中選用鎳、銅及其合金；對氧化性環(huán)境，采用含鉻的合金；在氧化性極強的環(huán)境中宜選用鈦及鈦合金。2、選擇時應(yīng)遵循的原則：考慮腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、溫度和壓力；考慮設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)：考慮對產(chǎn)品質(zhì)量的要求；材料價格及來源等。選材時應(yīng)立足國內(nèi)資源，應(yīng)大力推廣耐腐蝕鑄鐵、低合金鋼及無鉻鎳不銹鋼的應(yīng)用。高鉻鎳不銹鋼盡可能少用。我國國內(nèi)鈦資源豐富，在鈦材質(zhì)量、價格均佳的前提下應(yīng)提倡使用。

設(shè)備防腐方法二 ―― 材料表面襯涂防腐層

在金屬結(jié)構(gòu)材料表面襯、涂、鍍防腐層，使金屬設(shè)備與腐蝕介質(zhì)隔開，是防止金屬腐蝕的常用措施之一。采用機械或物理的方法將防腐層貼附于被保護設(shè)備的表面上。防腐層耐腐蝕材料分金屬和非金屬覆蓋層。1、金屬覆蓋層：低熔點金屬在鋼表面熱鍍，如鍍鋅、鍍鉛；零部件表面滲鍍，如滲鋁、滲鉻；電鍍，如鍍金、銀、銅、鎳、鉻；噴鍍；化學(xué)鍍等。使耐腐蝕層牢固附著在主體金屬表面上，保護主體設(shè)備免遭腐蝕破壞。金屬涂層的方法有：（1）、電化學(xué)方法：利用電極反應(yīng)，在工件表面形成鍍層。主要的方法：①電鍍：在電解質(zhì)溶液中，工件為陰極，在外電流作用下，使其表面形成鍍層的過程，稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導(dǎo)體或含各類固體微粒，如鍍銅、鍍鎳等。②氧化：在電解質(zhì)溶液中，工件為陽極，在外電流作用下，使其表面形成氧化膜層的過程，稱為陽極氧化，如鋁合金的陽極氧化。（2）、化學(xué)方法：這種方法是無電流作用，利用化學(xué)物質(zhì)相互作用，在工件表面形成鍍覆層。主要是：①化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理在電解質(zhì)溶液中，金屬工件在無外電流作用，由溶液中化學(xué)物質(zhì)與工件相互作用從而在其表面形成鍍層的過程，稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。如金屬表面的發(fā)藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。②化學(xué)鍍在電解質(zhì)溶液中，工件表面經(jīng)催化處理，無外電流作用，在溶液中由于化學(xué)物質(zhì)的還原作用，將某些物質(zhì)沉積于工件表面而形成鍍層的過程，稱為化學(xué)鍍，如化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。（3）、熱加工方法：在高溫條件下令材料熔融或熱擴散，在工件表面形成涂層。主要方法是：①熱浸鍍：金屬工件放入熔融金屬中，令其表面形成涂層的過程，稱為熱浸鍍，如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。②熱噴涂：將熔融金屬霧化，噴涂于工件表面，形成涂層的過程，稱為熱噴涂，如熱噴涂鋅、熱噴涂鋁等。③熱燙?。簩⒔饘俨訙?、加壓覆蓋于工件表面上，形成涂覆層的過程，稱為熱燙印，如熱燙印鋁箔等。④化學(xué)熱處理：工件與化學(xué)物質(zhì)接觸、加熱，在高溫態(tài)下令某種元素進入工件表面的過程，稱為化學(xué)熱處理，如滲氮、滲碳等。⑤堆焊：以焊接方式，令熔敷金屬堆集于工件表面而形成焊層的過程，稱為堆焊，如堆焊耐磨合金等。（4）、真空法：在高真空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積于工件表面而形成鍍層的過程。主要是：①物理氣相沉積：在真空條件下，將金屬氣化成原子或分子，或者使其離子化成離子，直接沉積到工件表面，形成涂層的過程，稱為物理氣相沉積，其沉積粒子束來源于非化學(xué)因素，如蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍等。②離子注入：高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程，稱為離子注入，如注硼等。③化學(xué)氣相沉積：低壓（有時也在常壓）下，氣態(tài)物質(zhì)在工件表面因化學(xué)反應(yīng)而生成固態(tài)沉積層的過程，稱為化學(xué)氣相鍍，如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。（5）、其它方法：主要是機械的、化學(xué)的、電化學(xué)的、物理的方法。其中的主要方法是：①涂裝：閑噴涂或刷涂方法，將涂料（有機或無機）涂覆于工件表面而形成涂層的過程，稱為涂裝，如噴漆、刷漆等。②沖擊鍍：用機械沖擊作用在工件表面形成涂覆層的過程，稱為沖擊鍍，如沖擊鍍鋅等。③激光面表處理：用激光對工件表面照射，令其結(jié)構(gòu)改變的過程，稱為激光表面處理，如激光淬火、激光重熔等。④超硬膜技術(shù)：以物理或化學(xué)方法在工件表面制備超硬膜的技術(shù)，稱為超硬膜技術(shù)。如金剛石薄膜，立方氮化硼薄膜等。⑤電泳及靜電噴涂：工件作為一個電極放入導(dǎo)電的水溶性或水乳化的涂料中，與涂料中另一電極構(gòu)成電解電路。在電場作用下，涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子，連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面，形成涂層，這一過程稱為電泳。在直流高電壓電場作用，霧化的帶負(fù)電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上，從而獲得漆膜的過程，稱為靜噴涂。2、非金屬覆蓋層：非金屬覆蓋層具有優(yōu)良的防腐蝕能力，在冶煉設(shè)備的防腐中占有重要的地位。非金屬涂層應(yīng)滿足的條件：非金屬涂層材料在腐蝕介質(zhì)中非常穩(wěn)定；涂層應(yīng)完整無孔，不能透過介質(zhì)；涂層與主體金屬應(yīng)粘結(jié)牢固，具有一定的機械強度和適當(dāng)?shù)挠捕扰c彈性。非金屬襯里保護是應(yīng)用最廣和最重要的防腐方法。襯里材料包括塑料板（硬、軟聚氯乙烯，聚四氟乙烯）、橡膠板、瓷板（磚）、陶板、石墨板、玻璃鋼等。

設(shè)備防腐方法三――電化學(xué)防腐

電化學(xué)防腐是根據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕機理發(fā)展起來的一類防止金屬腐蝕的方法，可分為陰極保護和陽極保護兩種。陰極保護是利用外接電源或活潑金屬，往金屬設(shè)備上輸送電子，使腐蝕電池的陽極轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O或陰、陽極電位差為零；陰極保護可以用來防止各種水溶液及土壤對鋼、鐵、鉛與黃銅等金屬的腐蝕，防止各種不銹鋼或鋁等可鈍化金屬的點腐蝕，防止黃銅、低碳鋼的應(yīng)力腐蝕開裂，防止金屬的交變應(yīng)力腐蝕。陽極保護是利用外電源使金屬設(shè)備變?yōu)殛枠O，金屬表面形成耐腐蝕薄膜而鈍化，降低腐蝕速度：陽極保護可以用來保護陽極化后容易鈍化的金屬和合金（碳鋼和不銹鋼），但不能保護鋅、鎂、隔、銀、銅或銅基合金。

冶金設(shè)備防腐沒有一種萬能的方法。為防止設(shè)備腐蝕，可采用多種措施，綜合考慮設(shè)備選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計及設(shè)備所處的工作環(huán)境等各方面的因素，合理利用上述三種設(shè)備防腐方法，尋求最佳的防腐措施！

篇6

摘要:介紹了一種用于航空航天零部件的高耐腐蝕性鍍鎘層結(jié)構(gòu)，包括金屬基體、預(yù)鍍層、中間鍍層、鍍鎘層以及鈍化層，其中所述金屬基體為鋼鐵基體和鋁合金基體。對鍍層結(jié)構(gòu)進行中性鹽霧試驗2064h其表面無白色腐蝕物生成，耐鹽霧性能比航天工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)QJ453-1988《鍍鎘層技術(shù)條件》中96h中性鹽霧試驗的要求高21倍。這種保護層在耐腐蝕性上取得了重大突破，能大幅度提高航空航天零部件的使用壽命。

關(guān)鍵詞:航空航天零部件;無氰鍍鎘;鍍層結(jié)構(gòu);高耐腐蝕性

引言

傳統(tǒng)的氰化鍍鎘溶液性能穩(wěn)定，鍍層質(zhì)量優(yōu)良，因此，航空航天、航海以及一些特殊電子零部件采用氰化鍍鎘工藝制備防護層。氰化物是國家嚴(yán)令禁止使用的污染物之一，用無氰鍍鎘代替氰化鍍鎘已成為業(yè)內(nèi)進行研究的熱點課題。按照國家發(fā)展改革委員會《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄(2011年修改版)》的要求和貴州省經(jīng)濟和信息化委員會《關(guān)于淘汰部分含有毒有害氰化物電鍍工藝專題會議紀(jì)要》(黔經(jīng)信專議［2013］67號)工作部署，貴州省內(nèi)電鍍企業(yè)在2016年底前淘汰氰化物鍍鋅和氰化物鍍鎘有毒有害生產(chǎn)工藝。應(yīng)貴州省裝備制造業(yè)協(xié)會表面工程分會的要求，廣州超邦化工有限公司開發(fā)了NCC-617無氰酸性鍍鎘工藝，提供了一種用于航空航天零部件的高耐腐蝕性鍍鎘層。NCC-617鍍鎘電鍍廢水用二甲基二硫代氨基甲酸鈉沉淀處理后，鎘離子的質(zhì)量濃度小于0．01mg/L，滿足GB21900-2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。

1鍍鎘工藝

無氰鍍鎘溶液成分及操作條件。

2制備流程

2．1鋼鐵基體鍍鎘鋼鐵基體鍍鎘具體操作如下:

1)前處理。對鋼鐵零部件進行堿性化學(xué)除油水洗堿性陽極電解除油水洗酸洗水洗陰極電解除油水洗活化水洗的工序。

2)鍍鎘。采用NCC-617無氰鍍鎘工藝制備鍍鎘層，其δ為6～20μm，按GB/T13346-1992標(biāo)準(zhǔn)在200℃對鍍件進行除氫處理20h。

3)鈍化。鍍鎘層經(jīng)2%～3%的硝酸出光水洗鉻酸鹽低鉻彩色鈍化水洗干燥60℃老化15min，鈍化層δ為0．3～0．5μm。

2．2鋁合金基體鍍鎘鋁合金基體鍍鎘具體操作如下:

1)前處理。對鋁合金零部件進行化學(xué)除油水洗浸蝕水洗出光水洗的工序。

2)浸鋅。第一次浸鋅水洗退鋅水洗第二次浸鋅水洗。

3)化學(xué)預(yù)鍍鎳。在浸鋅層上采用專用的堿性化學(xué)鍍鎳溶液制備化學(xué)預(yù)鍍鎳層。

4)鍍鎳。在化學(xué)預(yù)鍍鎳層上采用瓦特鍍鎳溶液制備鍍鎳層，其δ為5～10μm。

5)鍍鎘。在電鍍鎳上采用NCC-617無氰鍍鎘工藝制備鍍鎘層，其δ為6～20μm;然后200℃對鍍件進行除氫處理20h。

6)鈍化。鍍鎘層經(jīng)1%～3%的硝酸出光水洗鉻酸鹽低鉻彩色鈍化水洗干燥60℃老化15min，鈍化層δ為0．3～0．5μm。

3鍍層性能

3．1耐腐蝕性

鋼鐵件按上述工藝制備的鍍鎘層，按照GB/T10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》進行中性鹽霧試驗。試驗結(jié)果表明，采用NCC-617無氰鍍鎘工藝制備的鍍鎘層耐腐蝕性能明顯高于氰化鍍鎘工藝，測試2064h鍍件表面無白色腐蝕物生成，耐腐蝕性比航天工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)QJ453-1988《鍍鎘層技術(shù)條件》中96h中性鹽霧試驗的要求高21倍。

3．2柔軟性

用彎曲法定性檢驗鍍層的脆性，采用δ為0．2mm的黃銅片按NCC-617工藝鍍鎘，鍍層δ為23．7μm，將試片彎曲180°，鍍鎘層無爆裂，鍍層柔軟性較好。

3．3結(jié)合力

按JB2111-1977《金屬覆蓋層的結(jié)合強度試驗方法》，以熱震試驗法測定鍍層結(jié)合力。將鍍件放在烘箱中加熱至190℃，然后取出放入室溫水中驟然冷卻，鍍層沒有起泡和脫落，結(jié)合力良好。

4結(jié)語

NCC-617無氰酸性鍍鎘工藝是為滿足航空航天企業(yè)的要求而開發(fā)的，使用的添加劑與配位劑，克服了含EDTA無氰酸性鍍鎘工藝存在的鍍層性能差和廢水處理困難的缺點。在貴州省航空航天企業(yè)的應(yīng)用表明，NCC-617無氰鍍鎘層耐蝕性、柔軟性及結(jié)合力等性能均滿足航空航天工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)的要求，并且廢水處理能夠達標(biāo)排放，尤其是鍍層的耐腐蝕性取得了較大的突破，能大幅度提高航空航天零部件的使用壽命，受到了航空航天企業(yè)的青睞。

參考文獻

［1］萬冰華，楊軍，王福新，等．無氰鍍鎘工藝開發(fā)研究與應(yīng)用［J］．電鍍與精飾，2014，36(3):22-25+46．

［2］李博．無氰鍍鎘替代氰化鍍鎘工藝研究［J］．電鍍與精飾，2016，38(4):32-35．

［3］郭崇武．新型無氰酸性鍍鎘工藝的開發(fā)研究［J］．電鍍與涂飾，2016，35(5):250-255．

篇7

關(guān)鍵詞：電鍍廢水， 分流處理工藝 ， 綜述

Abstract: the article introduces the electroplating wastewater treatment process of diversion, after nearly two years of practical application shows that the technology can meet the national stable operation of the electroplating standards for pollutants discharge "(GB21900-2008) of the first grade level.

Keywords: electroplating wastewater, tap processing technology, and reviewed in this paper

中圖分類號： V261.93+1文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

1 引言

電鍍是利用電化學(xué)的方法對金屬和非金屬表面進行裝飾、防護及獲取某些新性能的一種工藝過程利用電解工藝，將金屬或合金沉積在鍍件表面，形成金屬鍍層的表面處理技術(shù)。

1.1綜合電鍍廢水的來源主要是因鍍種不同而產(chǎn)生的不同重金屬的電鍍漂洗廢水及電鍍前對鍍件進行酸洗或堿洗而產(chǎn)生的酸性或堿性廢水。其成分復(fù)雜且污染較大；

1.2傳統(tǒng)的電鍍廢水處理大多采用氫氧化物或者硫化物沉淀法，利用重金屬的氫氧化物或硫化物溶度積較小的特性沉淀其中的重金屬離子；

1.3由于電鍍行業(yè)的飛速發(fā)展，近年來，電鍍企業(yè)為了保證鍍液的穩(wěn)定性、使用壽命和鍍層質(zhì)量，在鍍液中加入了很多的絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、加速劑、pH 緩沖劑和光亮劑，這些物質(zhì)大部分為有機物，如銨鹽、焦磷酸鹽、EDTA、檸檬酸鹽、乳酸、蘋果酸、酒石酸、丁二酸等，這些物質(zhì)與Cu2+、Ni2+具有極強的絡(luò)合性，它們隨鍍件漂洗水排入酸堿綜合廢水中后容易與Cu2+、Ni2+形成非常穩(wěn)定的絡(luò)合物〔8-9〕，給廢水的處理帶來很大的困難。為此，筆者采用以下廢水處理工藝方法處理電鍍廢水，有效解決了上述問題。

2 分流處理工藝

2.1工藝流程

以東莞某塑膠電鍍廠為例：該廠專業(yè)從事塑膠制品的電鍍。其廢水處理工藝如下：

2.2 廢水水量及水質(zhì)

廢水設(shè)計處理量為50m3/h，其中含鉻廢水（主要為粗化及鍍鉻環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水）20 m3/h，含絡(luò)合物廢水（主要為鍍焦銅、化學(xué)鍍銅、化學(xué)鍍鎳廢水等含絡(luò)合物的廢水）10 m3/h，綜合廢水（即酸洗、除油及電鍍類廢水）20 m3/h。

2.3 排放水質(zhì)要求

廢水經(jīng)處理后達到需達到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）之一級標(biāo)準(zhǔn)。即六價鉻≤0.2mg/l，總銅≤0.5mg/l，總鎳≤0.5mg/l，化學(xué)需氧量≤80mg/l，懸浮物≤50mg/l等。

2.4工藝說明

含鉻廢水，絡(luò)合廢水，綜合廢水分別進入各自的調(diào)節(jié)池均質(zhì)。含鉻廢水泵入還原中和池，先投加H2SO4及 Na2SO3進行還原（實際運行中，H2SO4極少加），還原后的廢水再投加片堿溶液進行中和（pH=7～8），并投加有機高分子絮凝劑進行絮凝。絡(luò)合廢水泵入破絡(luò)反應(yīng)池，先投加稀硫酸溶液調(diào)pH在3左右，再投加漂白粉溶液進行氧化，此過程的時間約1.5h，須長于普通的氧化反應(yīng)。破絡(luò)后的廢水再投加片堿溶液調(diào)pH至10.5左右，同時投加有機高分子絮凝劑進行絮凝。綜合廢水泵入中和反應(yīng)池，先投加FeSO4，可起置換、還原及混凝作用，再投加片堿及石灰溶液調(diào)pH至10.5左右，同時投加有機高分子絮凝劑進行絮凝。以上三種廢水進入各自的迷宮沉降池進行固液分離后，出水自流至中間池，再泵至砂濾罐過濾，過濾后的出水自流至pH回調(diào)池進行pH調(diào)整，出水自流至清水池后達標(biāo)排放三個迷宮沉降池的污泥均排至污泥池，再泵至壓力污泥罐，通過壓縮空氣的壓力將污泥壓至板框壓濾機脫水，脫水后的干泥交專業(yè)公司回收，濾液回流至調(diào)節(jié)池。

2.5廢水處理設(shè)備

由于電鍍廢水中含有多種金屬離子，通常采用氧化還原等方法處理含氰、六價鉻離子廢水，采用中和、沉淀、絮凝的方法處理廢水中的酸堿、重金屬離子，最終達到污泥收集和污水回用的目的，提高水的循環(huán)利用率，排放廢水達到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)用范圍：含鉻、鎳、銅、鋅、鐵等重金屬的電鍍廢水處理設(shè)備自動化操作系統(tǒng)。

3 設(shè)計參數(shù)

表1主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

4 工程調(diào)試及運行

4.1調(diào)試過程

4.1.1 在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn), pH是控制Cr6+還原反應(yīng)的關(guān)鍵因素, pH大于3 時,反應(yīng)緩慢。因此在反應(yīng)之前, 要先根據(jù)廢水狀況調(diào)節(jié)廢水的pH為2.5～3,再投加化學(xué)還原劑,經(jīng)充分混合、完全反應(yīng)后,Cr6+大部分轉(zhuǎn)化為Cr3+；

4.1.2 在混合反應(yīng)池中投加Ca(OH)2 與投加NaOH 相比要便宜得多,但是,最終形成的微溶性鈣鹽在一定程度上會影響出水水質(zhì)。調(diào)試發(fā)現(xiàn)在混合反應(yīng)池中加入少量的混凝劑聚氯化鋁(50 mg/ L) 可使出水清澈,且總運行費用仍然較直接投加NaOH低。投加順序為Ca(OH)2 聚氯化鋁PAM。懸浮顆粒借助聚氯化鋁形成微絮體。最后投加少量PAM ,即可形成淡黃色的大顆粒絮體沉淀物,通過沉淀去除,而使上清液清澈。由于聚氯化鋁的加入會使廢水的pH有所下降,因此投加Ca(OH) 2 時應(yīng)適當(dāng)提高廢水的pH,使其維持在10～15左右；

4.1.3 該項目的水量較小,水質(zhì)和水量較為穩(wěn)定,采用人工控制進水、排水和加藥系統(tǒng),使設(shè)備投資有所減少。

4.2 處理效果

該工程于2010年6月竣工并進行調(diào)試,2011年3月投產(chǎn)運行。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試的檢測結(jié)果經(jīng)本工藝處理后,各種污染物的去除率均在90%以上,處理后出水水質(zhì)全部達標(biāo),具體數(shù)據(jù)見表2。

表2處理后出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

5主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

該工程設(shè)計處理量為50m3/h，占地面積約380m2，工程總投資約80萬元。其中設(shè)備費用37.5 萬元,土建費用29 萬元,其他費用8.5 萬元,水處理成本為2.58 元/m3 , 其中運行成本為2.27 元/m3，日常運行費用約4.0～5.0元/m3廢水（不計設(shè)備折舊費）。

6 綜述

6.1該工程投資少,占地面積小,運行費用低,技術(shù)成熟,運行穩(wěn)定可靠,且操作方便、易于管理,適用于不同規(guī)模電鍍生產(chǎn)企業(yè)；

6.2廢水處理效果好,出水清澈,部分可回用至水質(zhì)要求不太高的生產(chǎn)清洗工序或作為生活雜用水(如沖廁、綠化等) ,節(jié)約水資源,減少污染物總排放量；

6.3電鍍廢水中含有較多的貴重金屬離子,建議研制和采用新的處理工藝,實現(xiàn)廢水重金屬離子的回收利用。采用無或少排廢水的自動電鍍生產(chǎn)線,減少用水量和廢水排放量。提高電鍍車間的管理水平,簡化廢水處理工藝,降低處理成本,做到清潔生產(chǎn)。

［參考文獻］

［1］馬小隆，劉曉東，周廣柱，電鍍廢水處理存在的問題及解決方案［J］.山東科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2005，24（1）：107－111.

［2］DB4426—2001廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水污染物排放限值［S］.

［3］GB8978—1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］ 國家環(huán)保局. 水和廢水的監(jiān)測分析方法［M］. 3 版. 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1989：350－380.

［5］ 戎馨亞. 化學(xué)鍍鎳廢液的處理及資源回收利用［D］. 蘇州：蘇州

篇8

關(guān)鍵詞：ABS 電鍍 粗化工藝

一、前言

ABS相對于PS在耐沖擊強度、抗張力、彈性模量等方面均有明顯改善，且無負(fù)荷時熱變形溫度高，線脹系數(shù)小，因而加工成型后收縮小、吸水率低，適合制作精密的結(jié)構(gòu)制品，在工業(yè)領(lǐng)域特別是電子儀器儀表等產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。而使得ABS塑料的應(yīng)用進一步擴大的最主要原因，就是它最先開發(fā)出了能夠工業(yè)化電鍍加工的性能，使得產(chǎn)品的外觀具有更豐富的表達，至今仍然是最適合電鍍的工程塑料。

小家電、潔具領(lǐng)域的塑料電鍍因為考慮成本及實際使用情況多采用通用ABS而非專業(yè)電鍍級ABS材料，因此向客戶提供合適的電鍍工藝指導(dǎo)成為提高產(chǎn)品市場占有率的一個重要因素。

二、電鍍前處理工藝介紹

塑料制品一般為非導(dǎo)電體材料，在鍍前必須進行一系列的預(yù)處理，使其表面金屬化，成為導(dǎo)體，才能進行電鍍。塑料電鍍質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵是嚴(yán)格掌握鍍前處理。同時不同配方ABS對鍍層質(zhì)量的影響也主要在前處理階段體現(xiàn)。 具體步驟如下：

1.化學(xué)除油

清除塑料制品表面油脂的目的是為了下一道粗化處理時能夠被溶液所潤濕，使其表面得到均勻的粗化層，以提高表面與金屬的結(jié)合力。

塑料制品進行化學(xué)除油，通常采用有機溶劑、熱堿溶液或者酸性溶液。ABS塑料制品的化學(xué)除油一般多采用熱堿溶液，處理過程中應(yīng)控制溫度為50-55℃。溫度過高會引起制品變形。許多中小電鍍廠均將除油此步驟與后段粗化合并來節(jié)約成本。

2.粗化

塑料制品表面粗化的目的，是改善其表面憎水性質(zhì)。經(jīng)過粗化處理后的塑料表面，將呈現(xiàn)微觀粗糙狀態(tài)，從而增強了親水性，這樣能保證鍍層具有良好的結(jié)合力。ABS塑料表面的粗化方法，最常見的是鉻酸-硫酸溶液處理。見表2-1

三、 中和處理

中和處理一般是利用堿溶液或酸溶液來清除制品表面殘留的粗化液。此外。還要將鉻酸進行還原，防止有害殘留物質(zhì)污染敏化溶液和活化溶液。

四、活化處理

現(xiàn)潔具電鍍多采用化學(xué)鎳，一般除了化學(xué)鍍銀可在敏化后直接進行外，其他化學(xué)鍍都需要進行活化處理?；罨幚砗蟮乃芰媳砻鎸⑽揭粚佑谢钚缘慕饘傥⒘?，能使化學(xué)鍍正常進行。現(xiàn)通常使用一步活化法進行化學(xué)鍍鎳。也就是采用膠體鈀法一步活化。并且由于表面活性劑技術(shù)的進步，在商業(yè)化活化劑中，金屬鈀的含量已經(jīng)大大降低，0.1g/L的鈀鹽就可以起到活化作用。

Sn2+（吸附物質(zhì)） + Pd2+ = Pd +Sn4+（可溶性物質(zhì)）

5.解膠處理

應(yīng)用膠體鈀活化的塑料表面，因吸附的是膠體鈀微粒，其本身沒有催化活性，所以還必須用酸溶液或堿溶液進行解膠處理。

三、影響鍍層結(jié)合力的因素

鍍層結(jié)合力檢測標(biāo)準(zhǔn)主要是劃格法測剝離力，評判標(biāo)準(zhǔn)如下：

從表上可知：劃格法測剝離力時剝離面積越大則鍍層結(jié)合力越差。

1.ABS塑料組成結(jié)構(gòu)的影響

ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚得到的聚合塑料。其名稱代號ABS正是這三種單體英文名的第一個字母的組合。

在這個共聚體中，A成份和S成份構(gòu)成骨架，而B成份也就是丁二烯是以極細微的球狀分散在這個架構(gòu)中。這種結(jié)構(gòu)使得ABS塑料具有一定硬度、韌性和強度，且收縮性小。

根據(jù)鍍層物理結(jié)合力理論，鍍層與塑件的結(jié)合力直接跟粗化后表面形成的微孔數(shù)量及孔徑有關(guān)。通過實驗得出粗化后微孔數(shù)量除了與粗化工藝有關(guān)外，同時與ABS材料中丁二烯含量及丙烯腈含量存在正比關(guān)系。見表3-1

表3-1

從試驗可知，ABS中丁二烯含量達到21.0%時，丙烯腈含量達到22.62～25.34%時最有利于提高鍍層的質(zhì)量。

2. 成型條件的影響

丁二烯既然是分散在ABS本體中的，那么在成型過程中就會受到成型條件的影響。并將因成型條件的不同而呈現(xiàn)出不同的形狀，比如是球形或者扁平狀，也可能是流體狀等，其每個球形的粒徑大小也不可能是完全一致的。

使用電子顯微鏡可以觀察到表面上平均直徑在1μm以下的凹孔。根據(jù)機械結(jié)合力理論，孔部的剖面呈球形最好，這時的結(jié)合力是最高的。

材料流動性差異導(dǎo)致熔融塑料在充模過程中其內(nèi)部橡膠顆粒產(chǎn)生不同的形變。流動性低的產(chǎn)品橡膠顆粒形變大，相應(yīng)產(chǎn)品冷卻后內(nèi)應(yīng)力大，鍍層結(jié)合力會下降。如下圖所示。

3.粗化工藝條件的影響

實驗采用了不同的粗化對比，尋找達到通用ABS材料最佳粗化效果的工藝條件。

從上述實驗結(jié)果可以看出提高CrCO3濃度、粗化溫度及延長粗化時間均可以提高塑件表面微孔數(shù)量，但過度的粗化工藝不但帶來經(jīng)濟效率的降低同時也使鍍層剝離強度下降；通過實驗得出最佳的ABS粗化工藝范圍如表3-4所示：

表3-4 最佳粗化工藝

四、結(jié)論

合理的粗化工藝不但能節(jié)省藥劑、電力及時間，而且能為后續(xù)電鍍創(chuàng)造更有利的條件，得到的制品質(zhì)量也有保證。通過一系列的實驗我們得出了通用ABS較好的粗化工藝，為生產(chǎn)及研究試驗提供了一定的參考價值。

參考文獻：

[1] Zohn， E. and Wiebusche， K. kunststoffe， 56， 773（1966）

[2] Heymann， k. Riedel， W. and Woldt， B. Metallishe Uberzuge

auf Kunstastoffer（Muniche 1966）

[3] Saubestre， e. b.， Darney， L. J.， Hajdu， J. H. and Basten beck，

E. Plating， October 1965

[4] K. Kato， Polymer， 8， 33（1967）

[5] N. E. Weston， SPE J， （1972）

[6] Z.Tadmor， J. Appl. Polumer Sci， （1974）

篇9

       材料科學(xué)與工程

        (1)一維鏈狀化合物｛（c_2h_（10）n_2）[mo_3o_（10）]｝_n的水熱合成、晶體結(jié)構(gòu)與表征 王志花 趙勝能 靳素榮

        (5)一種新的配合物煙酸鍶的合成及表征 賈金等 廖輝偉 周遠 潘亞妹 姜珊 張敏

        (9)低溫燃燒法制備超細釩鋯藍陶瓷色料的研究 王雙喜 韓德鴻 羊俊 黃國權(quán) 張勇

        (13)氟塑料表面化學(xué)鍍鎳及鍍層性能的研究 張敏 廖輝偉 周遠 潘雅妹 賈金等 姜珊

        (18)粗集料嵌鎖型高性能混凝土的研究 沈衛(wèi)國 李家勝 安濤 吳慧丹 程娟 張曉飛

        (22)粉煤灰摻加增強固化劑jns-1路用性能試驗研究 沈正 董祥 宗蘭

        (28)羽毛纖維加筋瀝青及瀝青混合料的性能分析 曹林濤 叢林 郭聲波 杜心蕊

        交通科學(xué)與工程

        (32)玻璃集料瀝青混凝土路用性能的室內(nèi)試驗研究 宋程 張金喜 王劍

        (37)面層層間接觸對瀝青路面設(shè)計參數(shù)的影響 楊博 張爭奇 栗培龍 張慧鮮

        (41)船用智能化低速柴油機電控排氣閥hil仿真試驗平臺設(shè)計與實現(xiàn) 舒暢 楊建國 王勤鵬

        (46)駕駛?cè)塑嚨雷儞Q決策分析 彭金栓 付銳 石磊磊 張瓊

        (51)基于空間連接的公路震害數(shù)據(jù)屬性關(guān)聯(lián) 賈興利 許金良 楊宏志

        (55)散貨碼頭裝卸工藝系統(tǒng)仿真分析與建模 張小亞

        土木工程

        (60)利用pkpm和matlab優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計研究 宋志勇 李雪平

        (65)基于復(fù)合梁的鋼橋面鋪裝斷裂參數(shù)數(shù)值模擬 陳春紅 錢振東

        資源與環(huán)境工程

        (70)tio_2光催化劑的制備及其降解甲基橙的研究 蘇曉鋒 董金慧 許士洪

        (73)環(huán)境友好型含氮硼酸酯的防銹性能研究 張佳 楊紅剛 陳琛 曹居正 畢玉巖

        (77)能源植物人工濕地處理生活污水試驗研究 鄒書成 吳暉 夏世斌 寇丹丹 魏若苗

        (83)基于分維的遙感影像最佳分割尺度研究 崔巍 李榮 姚志武 陳建斌 湯世明 李清清

        機電工程

        (87)挖掘機機液耦合復(fù)雜系統(tǒng)仿真分析及試驗驗證 何清華 郝前華 李鐵輝 陳艷軍 舒敏飛

        (93)基于查表法的led色度學(xué)參數(shù)測試方法研究 林衛(wèi)國 郭順生 楊明忠

        汽車工程

        (97)稀土la_（0.9）k_（0.1）coo_3催化劑的電加熱催化轉(zhuǎn)化效果研究 王偉 王群濤

        (101)基于modelica太陽能電動汽車多領(lǐng)域統(tǒng)一建模與仿真 熊會元 陳承鶴 宗志堅 于麗敏

        信息與計算機工程

        (106)直覺模糊多屬性決策自適應(yīng)一致性算法研究 胡玉龍 黃勝 侯遠杭 王文全

        (111)基于梯形模糊數(shù)和二元語義需求權(quán)重確定方法 舒婷 劉泉 艾青松 劉偉

        (115)非線性系統(tǒng)未知時變參數(shù)的模型算法學(xué)習(xí)辨識 曹偉 孫明

        (120)mips核的嵌入式linux系

統(tǒng)的家庭網(wǎng)關(guān) 瞿錦霞 張勁松

        (125)三維場景中角色自動尋徑算法研究 孟赟 劉邦權(quán)

        (131)基于cacti與飛信的網(wǎng)絡(luò)實時報警平臺 王鑫 蔣天發(fā) 蔣巍

        無

篇10

“就是這么小的一個產(chǎn)品嗎？”在錦州韓華電裝有限公司的會議室里，記者看著眼前這個設(shè)備有點不敢相信――這個設(shè)備的大小形狀和兒童玩具賽車中的電機差不多，沒有任何科技感，似乎只是一個普通的電子元器件。

韓華電裝有限公司的員工孟磊用手掂著這個小小的設(shè)備，笑著點頭，說：“這個叫電樞，是用在汽車油泵上的，我們整個項目組搞的創(chuàng)新，就是在電樞上面鍍了鎳?！?/p>

這句話說得輕飄飄，給人感覺很容易，但誰能想到，這種電樞鍍鎳技術(shù)是整個項目組經(jīng)過無數(shù)不眠之夜、耗費了無數(shù)心血才獲得的成果。而這個看似輕飄飄的成果，僅投產(chǎn)半年時間，就為這家企業(yè)創(chuàng)造了7600萬元的收入。

這是一次在工會主導(dǎo)下、通過職工合理化建議模式而造就的優(yōu)秀案例。

誘人的巨額訂單

2015年，為進一步應(yīng)對經(jīng)濟下行壓力，遼寧省總工會了《省總工會關(guān)于在應(yīng)對經(jīng)濟下行壓力中充分發(fā)揮工會組織作用的意見》，并隨后實施辦法?！兑庖姟分刑岢鲛k好10件實事，助力遼寧振興，其中第一件就是組織開展 “百萬職工技術(shù)創(chuàng)新”立功競賽活動。省總工會將對一次性創(chuàng)造價值500萬元或年創(chuàng)價值1000萬元以上的職工創(chuàng)新成果給予即時表彰，評選年度全省職工“十大創(chuàng)新成果”“十大創(chuàng)新能手”“十大技能標(biāo)兵”“十佳合理化建議”和50個省級示范性勞模創(chuàng)新工作室，完善并運用常態(tài)化的激勵機制。

引領(lǐng)一線工人的技改發(fā)明、創(chuàng)新創(chuàng)造，為企業(yè)節(jié)約成本或增加效益，這本是工會的傳統(tǒng)項目。但值得注意的是，隨著“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的浪潮興起，社會層面的關(guān)注度開始出現(xiàn)變化，新時代的“萬眾創(chuàng)新”包含了“體制機制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新”等多項內(nèi)容，而社會層面更愿意關(guān)注體制機制、商業(yè)模式方面的新意和變化，技術(shù)層面則只愿關(guān)注高科技領(lǐng)域的突破和應(yīng)用，對生產(chǎn)一線中的技改項目關(guān)注度反而有所降低。但遼寧省總工會在倡導(dǎo)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的前提下，仍繼續(xù)將生產(chǎn)一線員工的技改創(chuàng)新創(chuàng)造作為首要推進內(nèi)容。

而韓華電裝的這一重大技術(shù)突破，也恰恰得益于工會對職工技改創(chuàng)新的堅持和鼓勵。2015年年初，來自巴西的汽車零部件采購商反饋了一種情況――電樞是汽車油泵的核心部件，巴西已經(jīng)大范圍推廣純乙醇汽油（乙醇占比超90%），由于乙醇對金屬的腐蝕性遠超傳統(tǒng)汽油，導(dǎo)致常規(guī)油泵的電樞在巴西使用壽命大大縮短，甚至無法達到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

韓華電裝這家公司的主營產(chǎn)品就是電樞，如果能攻克這個難題，就能夠獲得來自巴西的巨額訂單。

研發(fā)過程一波三折

汽車零部件是全球采購模式，也就是說，全球所有生產(chǎn)電樞的企業(yè)都在盯著這訂單，尋找技術(shù)攻關(guān)途徑。為抓住機遇，韓華電裝有限公司上下集體動員，公司工會更面向全體職工征集合理化建議。

這期間，公司一位叫馬立的員工提出了在電樞上鍍耐腐蝕金屬的設(shè)想，并提出了初步的操作方案。公司總經(jīng)理馬俊陽以及工會主席羿紅娟對這一建議高度重視，隨即成立了以羿紅娟、孟磊、馬立等員工組成的項目組，沿著這一思路展開攻關(guān)。

客觀講，在電樞上電鍍金屬表層并不是沒有先例，但普通金屬難以擔(dān)當(dāng)耐腐蝕的重任，例如鍍銅在使用過程中容易上銹，而且銹點脫落后會隨燃料進入發(fā)動機造成危害，而且，鍍銅通常采用化學(xué)鍍的方式，操作過程需要使用劇毒氰化物，潛在危害極大。

另一種思路是在電樞上電鍍錫，項目組成員一度沿著這一思路實踐，但隨后發(fā)現(xiàn)錫的熔點低，而且硬度低，電樞電鍍后附著在鐵芯表面錫層受到摩擦容易錫粒掉落，受到磕碰也會產(chǎn)生凹陷，電樞的使用壽命會縮短。

項目組經(jīng)過反復(fù)實驗，最終仍無法在電鍍錫的方向上獲得突破，不得不重新尋找材料。相應(yīng)模具需要重新制作，形成一筆不小的開支。但韓華電裝有限公司領(lǐng)導(dǎo)以及公司工會都給予支持，在投入上毫不吝嗇。項目組排除研發(fā)成本的擔(dān)憂后，幾經(jīng)篩選，又將目標(biāo)鎖定在了鎳上。

孟磊介紹，鎳金屬與電樞表面的鐵金屬結(jié)合力更強，熔點、硬度都比錫更高，受到摩擦或磕碰不易產(chǎn)生鎳粒脫落或凹陷，而且鎳同樣具有極強的抗乙醇腐蝕能力。

但是電鍍鎳在操作環(huán)節(jié)上很難把握精度，電樞的鐵芯片與片之間間隙必須保持在0.01毫米以下，在如此細微的間距做兩次電鍍對工藝和模具都提出了極高要求。項目組首先嘗試先鍍銅再鍍鎳，效果并不理想，繼而對整個研發(fā)思路做出大的修改，提出在電鍍前對電樞鐵芯進行涂油工序，隨后又引進超聲波設(shè)備，在容器內(nèi)添加去油粉混合液，去除表面及鐵芯片間的雜質(zhì)/油污及銹蝕等，再用超聲波水洗、再去除氧化皮，然后再進行電鍍，終于實現(xiàn)了在鐵芯上不鍍銅，而是連續(xù)兩次鍍鎳，讓鎳層厚度達到標(biāo)準(zhǔn)，同時鐵芯片與片的間隙降低到了0.01毫米以下。

這個過程中經(jīng)歷了多次重改模具，更新設(shè)備。公司工會主席、該提案的提案人之一羿紅娟對記者說，當(dāng)研發(fā)費用超過100萬元時，項目組的心理壓力非常大，拿著增加設(shè)備的申請單，站在公司領(lǐng)導(dǎo)辦公室外都不好意思進去，但馬俊陽等公司領(lǐng)導(dǎo)接過新的費用申請時卻毫不猶豫地簽字，對員工的技改創(chuàng)新始終充滿信心。

合理化建議“亮了”

在經(jīng)歷了100多個日夜的煎熬與探索后，電樞鍍鎳技術(shù)終于成熟。2015年7月，全球著名汽車部件供應(yīng)商博世公司將韓華電裝公司項目組研發(fā)的鍍鎳電樞拿到總部進行升溫耐用測試，在乙醇汽油環(huán)境下工作壽命超過6000小時，一舉超越所有同類型產(chǎn)品。博世公司用最快的速度和韓華電裝簽訂供貨合同，每月最低供貨量也達到3萬臺。

值得一提的是，在全球經(jīng)濟低迷、汽車零部件采購價格普遍下滑的情況下，韓華電裝的鍍鎳電樞卻實現(xiàn)了漲價銷售。韓華電裝相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹：“外商對原材料價格上漲導(dǎo)致的產(chǎn)品漲價一般而言是不買賬的，但如果是產(chǎn)品有技術(shù)革新，這種漲價他們非常認(rèn)可，甚至認(rèn)為是理所當(dāng)然?！?/p>

僅2015年下半年，鍍鎳電樞就為韓華電裝創(chuàng)造了7600萬元收入。而且，由于該工藝已經(jīng)領(lǐng)先全球同行業(yè)所有企業(yè)，目前韓華電裝正在積極申請專利。而這個由員工合理化建議推動誕生的重大技術(shù)革新也迅速得到錦州市總工會的重視，在錦州市總工會的大力推薦下，韓華電裝上報的“鍍鎳新工藝創(chuàng)新”提案，在遼寧省總工會公示的“全省最佳合理化建議”“優(yōu)秀合理化建議”推薦名單中位列前茅，最終被評為 “最佳合理化建議”優(yōu)秀提案，全省僅有6項提案獲此殊榮。省總工會、市總工會分別向該提案的項目組發(fā)放獎金。

錦州市總工會相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹：錦州市總一直把做好職代會提案工作作為省總基層工會活力建設(shè)項目和市總建設(shè)和諧職工之家的重要內(nèi)容，在落實過程中把提案工作報告作為職代會的必備項，鼓勵、引導(dǎo)企業(yè)和基層工會通過民主議事、民主懇談、民主協(xié)商等形式，針對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營難題、制約企業(yè)發(fā)展瓶頸、影響企業(yè)效益因素等問題，廣泛征集職工代表提案，并建立優(yōu)秀提案獎勵機制，充分調(diào)動了職工群眾的積極性。通過開展合理化建議活動，企業(yè)經(jīng)營者看到了職工的智慧和力量，職工找到了價值感和認(rèn)同感。省總工會開展的合理化建議評選活動為基層工會職代會提案工作提供了一個很好的展示和交流平臺。在這次評選中，除了韓華電裝上報的“鍍鎳新工藝創(chuàng)新”獲得最佳外，錦州市總工會選送的其他7項合理化建議也全部榜上有名，錦州市總將借此次評選的有利契機繼續(xù)推動錦州工會職代會提案工作向著規(guī)范化、常態(tài)化、標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)邁進。

小技改大財富

今年6月23日，遼寧省總工會巡視員閆萬達率領(lǐng)省總工會調(diào)研組赴錦州市調(diào)研。調(diào)研組聽取了多家企業(yè)關(guān)于一線職工高技能人才建設(shè)情況的匯報。調(diào)研組指出， “十大合理化建議”和“百佳合理化建議”優(yōu)秀提案評選表彰作為省總工會的一項重要工作，對于深化企業(yè)民主管理，緊緊圍繞企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、激發(fā)活力等具有重要意義，高技能人才是企業(yè)發(fā)展的重要動力，相關(guān)部門要進一步健全高技能人才激勵保障機制，出臺扶持培養(yǎng)政策，加快人才培養(yǎng)平臺建設(shè)，企業(yè)也要積極出實招、想辦法，從待遇上、事業(yè)上、生活上穩(wěn)定和留住高技能人才，形成人才興企、人才輩出的良好環(huán)境。