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電鍍+ B% }/ y" Y, M2 ^1 o" b2 e, J
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是應(yīng)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。
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; Q# i" T# r% g, F; T! F 電鍍的原理與電解精煉銅的原理是一致的。電鍍時(shí)，一般都是用含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)配成電鍍液；把待鍍金屬制品浸入電鍍液中與直流電源的負(fù)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制品上。
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: D5 f8 s, W' u1 H 電鑄
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大致可分為三類，即裝飾性電鍍（以鍍鎳-鉻、金、銀為代表）、防護(hù)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制造產(chǎn)品的功能電鍍之一。9 }) x2 m4 A( r* \0 P, V- ^
6 S0 L$ X) u( Q4 ^0 I# O, ?1 H 據(jù)稱電鑄始于1838年。當(dāng)時(shí)，蘇聯(lián)的Jacoli在石膏母型上涂敷石臘，通過石墨使其表面具有導(dǎo)電性，然后表面鍍銅，鍍后脫模，以此制成銅的復(fù)制品。日本昭和初年，京都市工業(yè)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，并制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(jìn)行電鑄時(shí)，不僅制造技藝要求高、操作麻煩，而且母型易破損，難以制出精致的復(fù)制品，所以電鑄的應(yīng)用范圍十分有限。
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后來，由于塑料母型材料的問世以及電鍍水平的提高，電鑄技術(shù)也得到很大發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于制造那些采用其它方法不能制造的或加工有困難的急需產(chǎn)品。特別是最近幾年，由于電鑄用于制造宇航或原子能的某些零件，它已作為一種尖端加工技術(shù)而為人們所矚目。（此外通過電鍍使金屬與金屬相結(jié)合的所謂“電結(jié)合技術(shù)”也進(jìn)行了研究。這種電結(jié)合的金屬不會因熱而改變金屬材質(zhì)的機(jī)械性能和物理性。" R4 L- [+ q, z) e3 e% z
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電泳涂裝
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6 l3 q# H2 B9 H7 Y( Q; i 是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移并沉積于電極之一的基底表面的涂裝方法。電泳涂裝的原理發(fā)明于是20世紀(jì)30年代末，但開發(fā)這一技術(shù)并獲得工業(yè)應(yīng)用是在1963年以后，電泳涂裝是近30年來發(fā)展起來的一種特殊涂膜形成方法，是對水性涂料最具有實(shí)際意義的施工工藝。具有水溶性、無毒、易于自動化控制等特點(diǎn)，迅速在汽車、建材、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
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% E1 M' q) r# l5 C 電泳涂裝是把工件和對應(yīng)的電極放入水溶性涂料中，接上電源后，依靠電場所產(chǎn)生的物理化學(xué)作用，使涂料中的樹脂、顏填料在以被涂物為電極的表面上均勻析出沉積形成不溶于水的漆膜的一種涂裝方法。電泳涂裝是一個(gè)極為復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)過程，其中至少包括電泳、電沉積、電滲、電解四個(gè)過程。電泳涂裝按沉積性能可分為陽極電泳（工件是陽極，涂料是陰離子型）和陰極電泳（工件是陰極，涂料是陽離子型）；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(yè)上較為廣泛采用的是直流電源定電壓法的陽極電泳。! F! x! O1 l% C/ D) I$ c m: w" I
/ p8 X6 x$ W3 h3 F$ T4 g 濺鍍
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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(zhì)、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(shè)備幾乎都使用強(qiáng)力磁鐵將電子成螺旋狀運(yùn)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(jī)率增加,提高濺鍍速率。一般金屬鍍膜大都采用直流濺鍍,而不導(dǎo)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沖向作為被濺鍍材的負(fù)電極表面，這個(gè)沖擊將使靶材的物質(zhì)飛出而沉積在基板上形成薄膜。2 m2 x' M8 a. r
3 c7 A0 x0 ]: Q$ `! |" Q 一般來說，利用濺鍍制程進(jìn)行薄膜披覆有幾項(xiàng)特點(diǎn)：; E4 W9 X4 N* G+ I
' m. k8 ]: e; o0 K( E: ](1)金屬、合金或絕緣物均可做成薄膜材料。
: K( ]# [) w4 V9 V(2)再適當(dāng)?shù)脑O(shè)定條件下可將多元復(fù)雜的靶材制作出同一組成的薄膜。
[( j8 R" L7 W. P5 Q3 `(3)利用放電氣氛中加入氧或其它的活性氣體，可以制作靶材物質(zhì)與氣體分子的混合物或化合物。
& r% S! C3 |" e/ T+ M( L3 R(4)靶材輸入電流及濺射時(shí)間可以控制，容易得到高精度的膜厚。
6 r w8 ~3 J% W; p3 ^4 f(5)較其它制程利于生產(chǎn)大面積的均一薄膜。3 I! Z( a4 [1 H" ], e% v% v9 X2 i
(6)濺射粒子幾不受重力影響，靶材與基板位置可自由安排。( V U9 J( A* v
(7)基板與膜的附著強(qiáng)度是一般蒸鍍膜的10倍以上，且由于濺射粒子帶有高能量，在成膜面會繼續(xù)表面擴(kuò)散而得到硬且致密的薄膜，同時(shí)此高能量使基板只要較低的溫度即可得到結(jié)晶膜。( ?, M5 F, r. Z0 V/ ^" A
(8)薄膜形成初期成核密度高，可生產(chǎn)10nm以下的極薄連續(xù)膜。
8 H1 e/ j* ^9 W' y" R(9)靶材的壽命長，可長時(shí)間自動化連續(xù)生產(chǎn)。
3 X9 C. P. T) @/ p, M7 E( I" v$ k. d(10)靶材可制作成各種形狀，配合機(jī)臺的特殊設(shè)計(jì)做更好的控制及最有效率的生產(chǎn)。
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陽極處理
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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后，吸引電解液中的金屬離子游至陰極，還原后即鍍著其上。同時(shí)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(shí)需添加新群電解液補(bǔ)充鍍著金屬離子。" X5 t$ `$ v8 n) V, e( w* O6 c' I
/ b( ?4 j8 Y8 z9 c3 q- l- t6 Y w 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(jié)果，氧化層仍會剝落，喪失保護(hù)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(xué)方法控制氧化層之生成，以防止鋁材進(jìn)一步氧化，同時(shí)增加表面的機(jī)械性質(zhì)。 |
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發(fā)表于 2007-12-5 16:24:56
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