鍍層標(biāo)準(zhǔn)片是一種廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、電子等領(lǐng)域的表面處理工藝產(chǎn)品。它通過金屬鍍層工藝在基材表面形成一層或多層金屬薄膜，從而賦予基材特定的性能，如耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性等。本文將深入探討鍍層標(biāo)準(zhǔn)片的制備工藝與質(zhì)量控制，以期為相關(guān)領(lǐng)域提供有價值的參考。
一、制備工藝
鍍層標(biāo)準(zhǔn)片的制備工藝主要包括電化學(xué)鍍和物理氣相沉積兩種方法。這兩種方法各有優(yōu)缺點，適用于不同的應(yīng)用場景。
1、電化學(xué)鍍
電化學(xué)鍍是一種通過電解作用將金屬離子沉積到基材表面形成鍍層的方法。這種方法具有操作簡便、成本較低和鍍層均勻性好等優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
電化學(xué)鍍的基本過程包括預(yù)處理、電鍍和后處理三個步驟。預(yù)處理階段主要是對基材進(jìn)行清洗、除油和活化處理，以保證鍍層與基材的良好結(jié)合。電鍍階段是在特定的電鍍液中，通過電解作用將金屬離子還原成金屬原子并沉積在基材表面。后處理階段則是進(jìn)行鈍化、干燥和涂膜等處理，以提高鍍層的性能和穩(wěn)定性。
2、物理氣相沉積
物理氣相沉積則是利用高溫高真空條件下金屬原子的擴(kuò)散作用，將金屬原子沉積到基材表面形成鍍層。這種方法適用于高熔點金屬和合金的鍍層制備，具有鍍層質(zhì)量高、純度高和可制備多層鍍層等優(yōu)點。
物理氣相沉積的基本過程包括蒸發(fā)源的選擇與加熱、氣體分子的激發(fā)與電離、金屬原子的傳輸與沉積以及鍍層的后續(xù)處理。蒸發(fā)源的選擇取決于所需鍍層的金屬種類，加熱方式可以是電阻加熱、電子束加熱或激光加熱等。氣體分子的激發(fā)與電離則是通過氣體放電的方式實現(xiàn)，金屬原子的傳輸與沉積則是在真空室內(nèi)進(jìn)行的。鍍層的后續(xù)處理通常包括退火、拋光和檢測等步驟。
二、質(zhì)量控制
鍍層標(biāo)準(zhǔn)片的質(zhì)量控制是確保其性能穩(wěn)定、可靠的關(guān)鍵。質(zhì)量控制涉及材料選擇、工藝參數(shù)控制、環(huán)境控制和成品檢驗等多個方面。
1、材料選擇
鍍層標(biāo)準(zhǔn)片的材料選擇直接影響其性能和應(yīng)用范圍。在選擇基材時，需要考慮其物理性能、化學(xué)性能和機(jī)械性能等，以確保其與鍍層的良好結(jié)合和鍍層的穩(wěn)定性。在選擇鍍層金屬時，需要考慮其耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性等，以滿足特定應(yīng)用場景的需求。
對工藝用的化工原料、金屬陽極等原材料必須制定嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定原材料規(guī)格、牌號、純度級別、雜質(zhì)允許的最高含量等內(nèi)容。當(dāng)市售的原材料純度滿足不了質(zhì)量要求時，應(yīng)通過試驗確定詳細(xì)的純化方法和質(zhì)量要求。原材料的變更或代用應(yīng)經(jīng)技術(shù)部門小試、中試及小批量試驗合格后，由技術(shù)科長審核并由總工程師或主管廠長批準(zhǔn)，才能投入使用。
2、工藝參數(shù)控制
工藝參數(shù)的控制對鍍層的質(zhì)量具有重要影響。電化學(xué)鍍的工藝參數(shù)包括電流密度、工作溫度、時間和pH值等。這些參數(shù)的選擇需要根據(jù)基材的特性和鍍層的要求進(jìn)行精確調(diào)整。電流密度的大小直接影響鍍層的沉積速率和均勻性，工作溫度的高低則影響鍍層的結(jié)晶形態(tài)和附著力。時間的控制則決定了鍍層的厚度和致密度。
物理氣相沉積的工藝參數(shù)包括蒸發(fā)源的溫度、真空度、氣體流量和沉積時間等。這些參數(shù)的選擇需要根據(jù)金屬原子的蒸發(fā)特性和沉積速率進(jìn)行調(diào)整。蒸發(fā)源的溫度必須足夠高以使金屬原子蒸發(fā)，真空度則需要保持在一定范圍內(nèi)以避免氣體分子的干擾。氣體流量和沉積時間則決定了鍍層的厚度和均勻性。
3、環(huán)境控制
環(huán)境控制是確保鍍層質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。電鍍過程中，電鍍液的成分、配比和pH值等參數(shù)需要嚴(yán)格控制。鍍前處理液(如酸、堿溶液)和鍍后處理液(如鈍化液)等也需要在使用過程中嚴(yán)加控制，并根據(jù)各種化工原料不同的消耗量加以補(bǔ)充，調(diào)整配比。電鍍液應(yīng)規(guī)定不同槽液的分析周期，使槽液成分保持在工藝規(guī)定的范圍之內(nèi)。當(dāng)某溶液連續(xù)兩次分析結(jié)果超出規(guī)定范圍，則分析周期應(yīng)予縮短。
此外，電鍍車間的環(huán)境條件如溫度、濕度和潔凈度等也需要嚴(yán)格控制。高溫和濕度可能導(dǎo)致鍍層出現(xiàn)裂紋和氧化，而塵埃和顆粒物的存在則可能影響鍍層的均勻性和附著力。因此，電鍍車間應(yīng)配備相應(yīng)的通風(fēng)和除塵設(shè)備，以保持潔凈和穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境。
4、成品檢驗
成品檢驗是確保鍍層標(biāo)準(zhǔn)片質(zhì)量符合要求的最后一道工序。檢驗內(nèi)容包括鍍層的外觀、厚度、結(jié)合力和耐腐蝕性等方面。外觀檢驗主要是檢查鍍層是否均勻、光亮，無剝落、氣泡和裂紋等缺陷。厚度檢驗則是通過測量鍍層的厚度來評估其質(zhì)量和一致性。結(jié)合力檢驗則是通過拉伸、劃痕或彎曲等方法來測試鍍層與基材的結(jié)合強(qiáng)度。耐腐蝕性檢驗則是通過模擬實際使用環(huán)境來評估鍍層的耐腐蝕性能。
對不同的工藝流程，處理方法、電鍍液的成分、配比、電鍍的工藝參數(shù)(電流密度、工作溫度、時間、PH值等)、操作方法等應(yīng)積極進(jìn)行正交試驗，找出最佳工藝方案，提高工藝水平，積累成熟工藝經(jīng)驗。每槽經(jīng)鍍后處理的鍍件，應(yīng)做好檢驗記錄，并在不影響鍍件質(zhì)量的適當(dāng)位置做出標(biāo)記或標(biāo)簽。對不便在鍍件上進(jìn)行的檢查和試驗，允許在相同批次和工藝條件下鍍出的樣板上進(jìn)行。
三、應(yīng)用
鍍層標(biāo)準(zhǔn)片因其優(yōu)異的耐腐蝕性和耐磨性，在航空、航天、汽車和電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在航空領(lǐng)域，可用于飛機(jī)表面的防腐蝕處理，延長飛機(jī)的使用壽命。在汽車領(lǐng)域，可用于汽車表面的鍍鉻處理，提高汽車表面的硬度和耐磨性。此外，還可用于電子產(chǎn)品的表面處理和裝飾，提高產(chǎn)品的附加值和市場競爭力。
