Tuesday, July 15, 2008

電鍍,電鑄,電泳,濺鍍,陽極處理的區別www.tool-tool.com

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是應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。

電 鍍的原理與電解精煉銅的原理 是一致的。電鍍時,一般都是用含有鍍層金屬離子的電解質配成電鍍液;把待鍍金屬製品浸入電鍍液中與直流電源的負極相連,作為陰極;用鍍層金屬作為陽極,與 直流電源正極相連。通入低壓直流電,陽極金屬溶解在溶液中成為陽離子,移向陰極,這些離子在陰極獲得電子被還原成金屬,覆蓋在需要電鍍的金屬製品上。

電鑄

大致可分為三類,即裝飾性電鍍(以鍍鎳-鉻、金、銀為代表)、防護性電鑄(以鍍鋅為代表)和功能電鍍(以鍍硬鉻為代表電鑄是利用電鍍法來製造產品的功能電鍍之一。

據稱電鑄始於1838年。當時,蘇聯的Jacoli在 石膏母型上塗敷石臘,通過石墨使其表面具有導電性,然後表面鍍銅,鍍後脫模,以此製成銅的複製品。日本昭和初年,京都市工業研究所和大板造幣司等單位就已 積極開展了在石膏母型上鑄銅,在絕緣體上電鍍等方面的研究,並製作了許多精美的金屬工藝品。但是,以石膏或臘等作為母型模進行電鑄時,不僅製造技藝要求 高、操作麻煩,而且母型易破損,難以製出精緻的複製品,所以電鑄的應用範圍十分有限。

後 來,由於塑料母型材料的問世 以及電鍍水平的提高,電鑄技術也得到很大發展,並廣泛應用於製造那些採用其它方法不能製造的或加工有困難的急需產品。特別是最近幾年,由於電鑄用於製造宇 航或原子能的某些零件,它已作為一種尖端加工技術而為人們所矚目。(此外通過電鍍使金屬與金屬相結合的所謂「電結合技術」也進行了研究。這種電結合的金屬 不會因熱而改變金屬材質的機械性能和物理性。

電泳塗裝

是利用外加電場使懸浮於電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移並沉積於電極之一的基底表面的塗裝方法。電泳塗裝的原理發明於是20世紀30年代末,但開發這一技術並獲得工業應用是在1963年以後,電泳塗裝是近30年來發展起來的一種特殊塗膜形成方法,是對水性塗料最具有實際意義的施工工藝。具有水溶性、無毒、易於自動化控制等特點,迅速在汽車、建材、五金、家電等行業得到廣泛的應用。

電 泳塗裝是把工件和對應的電極放入水溶性塗料中,接上電源後,依靠電場所產生的 物理化學作用,使塗料中的樹脂、顏填料在以被塗物為電極的表面上均勻析出沉積形成不溶於水的漆膜的一種塗裝方法。電泳塗裝是一個極為複雜的電化學反應過 程,其中至少包括電泳、電沉積、電滲、電解四個過程。電泳塗裝按沉積性能可分為陽極電泳(工件是陽極,塗料是陰離子型)和陰極電泳(工件是陰極,塗料是陽 離子型);按電源可分為直流電泳和交流電泳;按工藝方法又有定電壓和定電流法。目前在工業上較為廣泛採用的是直流電源定電壓法的陽極電泳。

濺鍍

原理主要利用輝光放電(glowdis-charge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶(tar-get)表面,靶材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。濺鍍薄膜的性質、均勻度都比蒸鍍薄膜來的好,但是鍍膜速度卻比蒸鍍慢很多。新型的濺鍍設備幾乎都使用強力磁鐵將電子成螺旋狀運動以加速靶材周圍的氬氣離子化,造成靶與氬氣離子間的撞擊機率增加,提高濺鍍速率。一般金屬鍍膜大都採用直流濺鍍,而不導電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍,基本的原理是在真空中利用輝光放電(glowdis-charge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(tar-get)表面,電漿中的陽離子會加速衝向作為被濺鍍材的負電極表面,這個衝擊將使靶材的物質飛出而沉積在基板上形成薄膜。

一般來說,利用濺鍍製程進行薄膜披覆有幾項特點:

(1)金屬、合金或絕緣物均可做成薄膜材料。

(2)再適當的設定條件下可將多元複雜的靶材製作出同一組成的薄膜。

(3)利用放電氣氛中加入氧或其它的活性氣體,可以製作靶材物質與氣體分子的混合物或化合物。

(4)靶材輸入電流及濺射時間可以控制,容易得到高精度的膜厚。

(5)較其它製程利於生產大面積的均一薄膜。

(6)濺射粒子幾不受重力影響,靶材與基板位置可自由安排。

(7)基板與膜的附著強度是一般蒸鍍膜的10倍以上,且由於濺射粒子帶有高能量,在成膜面會繼續表面擴散而得到硬且緻密的薄膜,同時此高能量使基板只要較低的溫度即可得到結晶膜。

(8)薄膜形成初期成核密度高,可生產10nm以下的極薄連續膜。

(9)靶材的壽命長,可長時間自動化連續生產。

(10)靶材可製作成各種形狀,配合機台的特殊設計做更好的控制及最有效率的生產。

陽極處理

一 種電解過程,提供鍍層金屬的金屬片作用有如陽極,電解液通常為鍍著金屬的離子 溶液,被鍍物作用則有如陰極。陽極與陰極間輸入電壓後,吸引電解液中的金屬離子游至陰極,還原後即鍍著其上。同時陽極的金屬再溶解,提供電解液更多的金屬 離子。某些情況下使用不溶性陽極,電鍍時需添加新群電解液補充鍍著金屬離子。

一般鋁合金很容易氧化,氧化層雖有一定鈍化作用,但長期曝露之結果,氧化層仍會剝落,喪失保護作用,因此陽極處理的目的即利用其易氧化之特性,藉電化學方法控制氧化層之生成,以防止鋁材進一步氧化,同時增加表面的機械性質。

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