化学镀镍工业应用概述
由于化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能，该项技术已经得到广泛应用，目前几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术。据报道，化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下：航空航天工业：9%，汽车工业：5%，电子计算机工业：15%，食品工业：5%，机械工业：15%，核工业：2%，石油工业：10%，塑料工业：5%，电力输送工业：3%，印刷工业：3%，泵制造业：5%，阀门制造业：17%，其他：6%。世界工业化国家的化学镀镍的应用经历了80年代空前的发展，平均年净增速率高达10%～15%；预计化学镀镍的应用将会持续发展，平均年净值速率将降低至6%左右，而进入发展成熟期。在经济蓬勃发展的东亚和东南地区，包括中国在内，化学镀应用正在上升阶段，预期仍将保持空前的高速发展。
一、航空航天工业
航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一，比较突出的应用实例是：美国俄克拉荷马航空后勤中心，自1979年以来，以及西北航空公司自1983年以来均采用化学镀镍技术修复飞机发动机零件。普拉特－惠特尼公司的JT8D喷气发动机虽已经停产，可是迄今仍有上千台这种发动机在波音727和麦道DC-9飞机上使用，原因是：一种高磷，压应力的化学镀镍技术用于修复JT8D六种型号的喷气发动机的叶轮，确保了这种发动机的重新使用。在航空发动机的涡轮机或压缩机的叶片上，通常镍磷合金化学镀厚为25～75um，以防止燃气腐蚀，其疲劳强度的降低比电镀铬少25%。俄克拉荷马航空后勤中心采用超
厚层化学镀镍修复飞机零件，镀厚达275～750um。原采用的电镀工艺时的返工率达50%，采用化学镀镍后合格率达90%以上，可见取得了明显的经济效益。飞机上的辅助发电机（APU）经化学镀镍后，其寿命提高3～4倍。重达8.2吨的涡轮发动机的主轴承面经化学镀镍100um，以防止开机和停机所引起的振动损坏。
为减轻重量，航空工业大量使用铝合金件，经化学镀镍表面强化后不仅耐蚀、耐磨，而且可焊，如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均采用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。
镍＋铊＋硼三元合金化学镀（NTB）被指定为普拉特－惠特尼喷气发动机上160多种零件的表面强化工艺,以抗擦伤和微动磨损,例如:NTB化学镀用于喷气发动机主轴密封。美国空军要求发动机制造商提供具有4000次战术周期,此时磨损量达0.178mm,如此必须拆卸重修，经NTB化学镀后主轴密封面磨损显著降低,经4000次战术周期后的磨损量约为0.008mm。
宇航系统广泛使用着金属光镜，其基体为强度高、重量轻的铍或铝，经专用化学镀镍表面强化，这种含磷量为12.2%～12.7%的化学镀镍可抛光至9?，如此高的精度在需要低惯性的宇宙空间里，有着卓越的性能。
我国的化学镀工业虽然起步较晚，但自九十年代以来经过各科研单位的不懈努力，现已拥有成熟的工艺和经验，在我国洛阳已建成飞机零件化学镀镍加工流水线。
二、汽车工业
解决使用乙醇、汽油混合燃料问题是汽车工业的发展趋势之一，使用混合燃料，除性能问题之外，还产生了燃油系统的腐蚀问题。在巴西，使用乙醇作为燃料，应用化学镀镍技术保护锌压铸件，如汽化器免遭腐蚀已成为工艺规范。在美国，当广泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料时，汽车工业势必应用化学镀镍作为汽化器、燃油泵送系统的表面保护手段。
差速器行星齿轮是汽车的一个重要零件，镀上25um厚的化学镀镍层以提高耐磨性，有的汽车制造厂在轴上采用聚四氟乙烯复合化学镀镍层工艺，这种复合镀层既有一定的硬度，又兼有好的润滑性能，提高了轴的使用寿命。
汽车工业利用化学镀镍层非常均匀的优点，在形状复杂的零件上，如齿轮、散热器和喷油嘴上采用化学镀工艺保护。镀上10um左右的化学镀镍层的铝质散热器具有良好的钎焊性。齿轮上化学镀后尺寸误差十分容易地保持在±0.3～0.5um。而如果采用电镀工艺，则必须镀后还要进行机加工才能达到合格的工差范围。用在喷油器上的化学镀镍层，可以提供良好的抗燃油腐蚀和磨损性能。通常，燃油腐蚀和磨损会导致喷油孔的扩大，因此喷油量增大，使汽车发动机的马力超出设计标准，加快发动机的损坏。化学镀镍层可以有效地防止喷油器的腐蚀、磨损，提高发动机的可靠性和使用寿命。
三、化学工业
化学工业应用研究化学镀镍技术代替昂贵的耐蚀合金以解决腐
蚀问题，以便改进化学产品的纯度，保护环境，提高操作安全性和生产运输的可靠性，从而获得更有利的技术经济竞争能力。
化学镀广泛地应用于大型反应容器的内壁保护。当初非常引人关注的应用实例是：1955年美国通用运输公司（GATX）采用化学镀保护槽车内壁，防止苛性碱的腐蚀。如今，化学镀镍技术已经获得长足的进步，能够在多种化工腐蚀环境下提供可靠的保护。
应用化学镀镍最为量大面广的是阀门制造业。钢铁制造的球阀、闸阀、旋阀、止逆阀和蝶阀等等，经高磷化学镀镍25～75um，可提高耐腐蚀性和使用寿命。化工用泵化学镀镍的效果也同样显著。在苛性碱腐蚀条件下工作的阀门，应采用镀层含磷量1%～2%的低磷化学镀镍。因为在苛性碱腐蚀条件下，低磷化学镀镍层的年腐蚀速率约为2.5um，优于中磷或高磷化学镀镍层。化学镀镍层在强氧化性酸，如浓硝酸、浓硫酸等介质中不耐蚀。尽管在盐酸中的腐蚀速率低于奥氏体不锈钢，耐蚀性仍然是不够的。因此，对于上述强酸介质，或者可能水解生成上述强酸的介质中，不适于使用化学镀镍层。碳钢紧固件镀上25～50um厚的高磷化学镀镍层，代替不锈钢紧固件，既克服了奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂问题，又节省了大量费用。生产低密度聚乙烯的压力容器内壁25um，以防止铁污染和因此所造成的聚乙烯变色。如果采用不锈钢建造，其价格大约是化学镀方法的两倍。
四、石油天然气
石油和天然气是化学镀镍的重要市场之一，油田采油和输油管道设备广泛地采用化学镀镍技术。典型的石油和天然气工业腐蚀环境为
井下盐水、二氧化碳、硫化氢，温度高达170～200℃，并伴有泥沙和其他磨粒冲蚀等等，腐蚀环境相当恶劣。低碳钢油气管道在如此苛刻的条件下，仅有2～3个月的寿命。经过50～100um厚的高磷化学镀镍层保护之后，其腐蚀速率降低到与哈氏合金相当的程度。考虑到耐蚀合金价格昂贵，从性能价格比上讲，碳钢管道采用化学镀镍保护的技术经济性能最好。
泵壳、叶轮和出口管道等油气用泵零件，根据腐蚀环境不同，经化学镀镍镀厚25～75um不等，防腐蚀效果优良。抽油泵化学镀镍是一种理想的应用实例：在西得克萨斯油田，经化学镀镍保护的抽油泵，寿命长达4年以上，同样末加保护的抽油泵的寿命不超过6个月。化学镀镍层耐蚀耐磨，而且由于化学镀镍层的高度均匀性，可以使抽油泵筒制成整体件，从而显著地提高了抽油泵品质，降低生产成本。在油田，高磷化学镀镍亦广泛地应用于油水分离装置的加热器表面以防腐蚀，镀厚通常为25～75um。集油和输油装置的阀门、管接头、管箍等亦采用化学镀镍保护。
五、食品加工业
食品加工业为应用化学镀镍提供了一个巨大的潜在市场；之所以称之为潜在的市场，是因为目前化学镀镍在食品工业的广泛应用中存在着障碍。比如在美国，FDA（美国食品和药物管理署）对于化学镀镍在食品工业中的应用尚末制订出法规标准；通常，对于化学镀镍层在应用于直接与食品接触的情况，FDA采取个案处理的方式予以批准。究其原因，主要是因为经典的化学镀液配方中含有毒的铅、镉等重金
属离子作为稳定剂的缘故。然而，许多现代的化学镀镍溶液中已经不使用重金属离子作稳定剂了；显然，这个障碍迟早将会被拆除。目前，食品包装机械中不与食品直接接触的零件，如：轴承、辊筒、传送带、液压系统和齿轮等为化学镀镍在食品工业中的典型应用。
在食品加工过程中，会涉及盐水、亚硝酸盐、柠檬酸、醋酸、天然木材的烟薰，挥发性有机酸等腐蚀介质等问题；食品加工温度范围为60～200，生产环境中相对湿度很高；在这样的条件下，食品加工设备存在着金属腐蚀、疲劳和磨损等问题。对于接触食品的金属表面，传统的保护方式是电镀硬铬；可是，在含氯离子酸性介质中，镀铬层的耐蚀年并不好；然而，化学镀镍在均镀能力、高耐蚀性、防粘、脱模性等方面具有明显的优势。揉面机上与食品接触的零件采用的化学镀镍就是应用成功的实例之一；其他在食品充气装罐机、螺杆送料机、拌料锅、食品模具、烤盘、干燥箱，面包保温炉等食品机械上越多地采用了化学镀镍。
六、采矿工业
采矿工业环境条件恶劣，井下机械不可避免地接触盐水、矿酸，以受腐蚀和磨损的考验。因此，采矿机械需要进行表面保护。
矿井顶板支撑系统中，常用电镀硬铬作为液压支柱的防腐蚀耐磨损保护层。然而，由于硬铬表面裂纹、多孔，使用中经常因为腐蚀严重以致液压支柱被咬死而无法动作。高压液压缸的这种问题更加严重。在高压工作下，镀层受到拉伸，使得高内应力的硬铬层的裂纹进一步加剧。这种情况下，采用25um厚的压应力的高磷化学镀镍层做
保护，当液压支柱受高压拉伸时，化学镀镍层不会产生裂纹，并能够经受住地下煤矿环境的腐蚀与磨损。
在某些露天采矿生产中，例如采选肥料用的磷矿石，要使用高压泵和喷射泵嘴，此时，腐蚀和冲蚀问题相当严重，但耐蚀耐磨的化学镀镍层的应用便可防止机械零件过早损坏。
七、军事工业
化学镀镍技术在军事上得到广泛的应用，突出的例子如航空母舰上飞机弹射机罩和轨道的化学镀镍保护。弹射机的工作环境非常恶劣，飞机发动时的高温气流冲刷轨道，弹射时的巨大的作用力，海洋气候条件的腐蚀，使得弹射系统仅能使用6～12个月。现采用的表面处理工艺是：正确前处理后的弹射机罩，在电镀镍后，化学镀镍100um，然后再电镀镉12.5um，并经铬酸钝化。这样的复合涂覆保护层，具有很好的耐磨和抗微振磨损性能，弹射系统的使用寿命可延长至14～18年，即增加18倍。
军用车辆的耳轴多年来一直采用化学镀镍层保护，防止道路泥浆和盐水的腐蚀和磨损。
坦克的后视镜用铝材制成，精磨抛光后，化学镀镍作为耐蚀耐磨保护层。技术要求后视镜在可见光谱范围内具有80%的反射率，化学镀镍层容易达到这些光学要求。铝质雷达波导管镀以25um厚的化学镀镍层可防止陆地和海上腐蚀。化学镀镍层的均匀性，能满足各种波导管的技术要求。
八、电子和计算机工业
化学镀镍在电子和计算机工业中应用得最广，几乎涉及到每一种化学镀镍技术和工艺。许多新的化学镀镍工艺和材料正是根据电子和计算机工业发展的需要而研制开发出来的。在技术性能方面，除要求耐蚀耐磨之外，还具有可焊接、防扩散性、电性能和磁性能等要求。
有的国家已经建立法规：电子设备必须进行屏蔽以防止电磁和射频干扰。电子设备的塑料外壳上镀铜，然后化学镀镍，这样的双金属结构覆层，被公认为是最有效的屏蔽方式之一。化学镀镍是计算机薄膜硬磁盘制造中的关键步骤之一。主要是在经过精细加工的5086镁铝表面镀12.5um厚的镍磷合金层,为后续的真空溅射磁记录薄膜做预备。化学镀镍层含磷量为12%wt（原子百分比约20.5%）。镀层必须是低应力且为压应力。经250℃或300℃加热1h，此时仍保持非磁性，即剩磁小于0.1×10－4T。镀层必须均匀、光滑，表面上的任何缺陷和突起不得超过0.025um。因为技术要求高所以必须使用高质量高清洁度的专用化学镀液、全自动的施镀控制设备和高清洁度的车间环境。计算机薄膜硬磁盘化学镀镍是高技术化学镀镍的典型代表，占有相当重要的市场份额。
化学镀镍技术在微电子器件制造业中应用的增长十分迅速。据报导施乐公司在超大规模集成电路多层芯片的互连和导通孔（via-hole）的充填整平化工艺中，采用了选择性的镍磷合金化学镀技术；其产品均通过了抗剪切强度、抗拉强度、高低温循环和各项电性能的试验。实践说明，化学镀镍技术的应用提高了微电子器件制造工艺的技术经济性和产品的可靠性。
九、其他工业
注塑机、压铸模等多种型模是机械、轻工行业量大面广的产品。由于模具几何形状复杂，当采用电镀方法对模具表面进行强化时，为了使各个面都能够镀上，必须设计安装复杂的辅助阳极和挂具；而且，还必须要进行镀后机械加工，才能保证尺寸精度和表面粗糙度的要求；而且，化学镀镍层具有较低的摩擦系数和突出的脱模性能，使其成为最为经济有效的模具表面处理技术之一。
铸造用模型和芯盒通常为铸铁或铸铝件，在使用过程中遭受磨料磨损，报废很快。采用化学镀镍镍表面保护之后，铸造模型和型芯盒的质量上等级，使用寿命显著提高。
纺织机械转速很高，各种纤维纱线对于机械零件的磨损十分严重。化学镀镍，特别是人造多晶金刚石复合化学镀技术，比较成功地解决了纺织机械零件的磨损问题。
印刷机上各种辊筒和部件，采用25～50um厚的化学镀镍层保护可防止印刷油墨和润白液的腐蚀。化学镀镍层的高度均匀性可保证印刷辊筒的尺寸精度，而无须镀后机械加工。
某些医疗器械如：外科手术钳、牙科钻和医疗型模等金属制品上已采用化学镀镍层取代原用的电镀铬。
化学镀镍工艺 化学镀镍机理： 1)原子氢析出机理。原子氢析出机理是1946年提出的，核心是还原镍的物质是原子氢，其反应过程如下： H2P02-+H20→HP032-+H++2H Ni2++2H→Ni+2H+ H2P02-+H++H→2H20+P 2H→H2 水和次磷酸根反应产生了吸附在催化表面上的原子氢，吸附氢在催化表面上还原镍离子。同时，吸附氢在催化表面上也产生磷的还原过程。原子态的氢相互结合也析出氢气。2）电子还原机理(电化学理论)电子还原机理反应过程如下： H2P02-+H20→HP032-+H++2e Ni2++2e→Ni H2P02-+2H++e→2H20+P 2H++2e→H2 酸性溶液中，次磷酸根与水反应产生的电子使镍离子还原成金属镍。在此过程中电子也同时使少部分磷得到还原。 3）正负氢离子机理。该理论最大特点在于，次磷酸根离子与磷相连的氢离解产生还原性非常强的负氢离子，还原镍离子、次磷酸根后自身分解为氢气。 H2P02-+H20→HP032-+H++H- Ni2++2H-→Ni+H2 H2P02-+2H++H-→2H20+P +1/2H2 H-+H+→H2 分析上述机理，可以发现核心在于次磷酸根的P-H键。次磷酸根的空间结构是以磷为中心的空间四面体。空间四面体的4个角顶分别被氧原子和氢原子占据，其分子结构式为： 各种化学镀镍反应机理中共同点是P-H键的断裂。P-H键吸附在金属镍表面的活性点上，在镍的催化作用下，P-H键发生断裂。如果次磷酸根的两个P-H键同时被吸附在镍表面的活性点上，键的断裂难以发生，只会造成亚磷酸盐缓慢生成。对于P-H键断裂后，P-H间共用电子对的去向，各种理论具有不同的解释。如电子在磷、氢之间平均分配，这就是原子氢析出理论；如果电子都转移至氢，则属于正负氢理论；而电子还原机理则认为电子自由游离出来参与还原反应。因此，可以根据化学镀镍机理的核心对各种宏观工艺问题进行分析解释。 化学镀镍工艺过程 化学镀镍前处理工艺 一：除油：
南京工业大学浦江学院考试卷（A 卷） 课程名称 工业工程概论 考试学期 2014-2015-2 得分 适用专业 工业工程专业 考核方式 闭卷 考试时间长度 90分钟 命 题 人 黄豪杰 审核人 徐桂华 一、单项选择题（20分，每题1分） 1、历史上被称作“工业工程之父”的人是（ ） A ．甘特 B ．吉尔布雷斯 C ．泰勒 D ．亚当·史密斯 2、工业工程的首要任务是（ ） A ．供应系统的设计 B ．服务系统的设计 C ．生产系统的设计 D ．管理系统的设计 3、动素分析（Therblig ）的基本动作元素有（ ） A ．21个 B ．15个 C ．17个 D ．24个 4、I E 强调的优化是（ ）的优化 A ．生产要素 B ．系统整体 C ．局部 D ．分级 5、时间研究中，每个操作单元的观测时间乘以评比率的积是（ ） A.正常时间 B.标准时间 C.宽放时间 D.预定时间 6、PTS 指的是（ ） A. 动作经济分析法 B. 标准动作标准法 C ．基本动作时间分析法 D. 预定动作时间标准法 7、工艺流程分析的分析改进对象只包括加工和（ ） A ．装配 B ．检验 C ．包装 D ．储存 8、“不必要的动作要减少”是动作经济原则的（ ）之一点。 A. 着眼点 B. 基本思想 C. 基本方法 D. 基本动作 9、工人在工作班内为完成生产任务，直接和间接的全部工时消耗属于（ ） A ．作业时间 B ．宽放时间 C ．定额时间 D ．非定额时间 10、从观察记录开始就启动秒表，在每个作业要素结束时记下结束时刻，直至
作业结束停止秒表的计时方法为（） A．连续测时法 B．反复计时法 C．循环计时法 D．抽样计时法11、将动作分析和动作时间结合在一起的预定时间标准是( ) A．模特法(MOD) B．MTM法 C．WF法 D．PTS法 12、工具、物料应（） A. 放在固定的位置 B. 布置在工作者前面近 C. 依最佳之顺序排列 D. 置于工作者所及近处，并依最佳工作顺序排列 13、工业工程的功能具体体现为（）四个方面 A.把人员、物料、设备、能源组成使用系统 B.规划、设计、评价、创新 C. 预测、设计、改善和设置 D. 低成本、低消耗、安全、优质 14、生产率的定义是（） A.一切经济价值的源泉 B.投入与产出之比 C. 用来衡量生产系统转换效率的指标 D. 衡量生产要素使用效率的尺度 15、方法研究的着眼点是（） A.求新 B.改进工艺和程序 C. 系统整体优化 D.挖掘 企业内部力 16、进行工艺程序分析是采用工艺程序图和流程程序图，工艺程序图仅作出程序中的（），以及保证操作效果的（）两种主要动作 A.运输；贮存 B.暂存；操作 C. 操作；检验 D.检验；运输 17、5W1H提问技术，是对（）进行提问。 A.操作，运输、贮存、检验、等待 B.取消、合并、重排、简化 C. 目的、方法、人物、时间、地点 D.计划、组织、生产、控制 18、人机工程学研究的对象包括人、机和（） A．产品 B．质量 C．服务D．环境 19、若用工作抽样处理的现象接近于正态分布曲线。以平均数X为中线，两边各取标准差的3倍，其面积占总面积的（） A.68.25% B.95.45% C.99.73% D.99.99% 20、以下关于质量方针和质量目标的关系哪项是错误的（）
工业以太网专业术语 一、拓扑结构 拓扑是网络中电缆的布置。众所周知，EIA-485或CAN 采用总线型拓扑。但在工业以太网中，由于普遍使用集线器或交换机，拓扑结构为星型或分散星型。 二、接线 工业以太网专题">工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线（STP）、非屏蔽双绞线（UTP）、多模或单模光缆。10Mbps 的速率对双绞线没有过高的要求，而在100Mbps 速率下，推荐使用五类或超五类线。 光纤链接时需要一对，常用的多模光纤波长为62.5/125μm 或50/125μm。与多模光纤的内芯相比，单模光纤的内芯很细，只有10μm 左右。通常，10Mbps 使用多模光纤，100Mbps下，单模、多模光纤都适用。 三、接头和连接 双绞线接头中RJ-45 较常见，共两对线，一对用于发送，另一对用于接收。在媒介相关接口（MDI）的定义中，这四个信号分别标识为RD+，RD-，TD+，TD-。 一条通信链路由DTE（数据终端设备，如工作站）和DCE（数据通讯设备，如中继器或交换机）组成。集线器端口标识为MDI-X 端口表明DTE 和DCE 可以使用直通电缆相连。假如是两个DTE或两个DCE相连？可以采用电缆交叉的方法或直接利用集线器提供的上连端口（电缆不要交叉）。 光纤接头有两种，ST 接头用于10Mbps 或100Mbps；SC接头专用于100Mbps。单模纤通常使用SC接头。DTE 与DCE 之间的连接只需依照端口的TX、RX 标识即可。 四、工业以太网与普通商用以太网产品 什么是工业以太网？技术上，它与IEEE802.3 兼容，但设计和包装兼顾工业和商业应用的要求。工业现场的设计者希望采用市场上可以找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑工业现场的特殊要求。首先考虑的是高温、潮湿、震动。第二看是否能方便地安装在工业现场控制柜内。第三是电源要求。许多控制柜内提供的电源都是低压交流或直流。墙装式电源装置有时不能适应。电磁兼容性（EMC）的要求随工业环境对EMI（工业抗干扰）和ESD （工业抗震）要求的不同而变化。现场的安全标准与办公室的完全不同。有时需要的是恶劣环境的额定值。工厂里采用的可能是工业控制柜标准而楼宇系统采用的往往是烟雾标准。显然低价的商用以太网集线器和交换机无法达到这些要求。 五、速度和距离 讨论共享型以太网的距离，不能忽略碰撞域（Collision Domain）的概念。 共享型以太网或半双工以太网的媒体访问是由载波侦听多路访问/碰撞检测（CSMA/CD）确定的。在半双工的通讯方式下，发送和接收不能同时进行，否则数据会发生碰撞。站点发送前，首先要看是否有空闲的信道。发送时，站点还会在一段时间内收听，确保在这一时间内没有其它站点在进行同步传送，最终本站发送成功。反之，发生碰撞，
氯碱工业发展史 氯碱工业是基本无机化工之一。主要产品是氯气和烧碱（氢氧化钠），在国民经济和国防建设中占有重要地位。随着纺织、造纸、冶金、有机、无机化学工业的发展，特别是石油化工的兴起，氯碱工业发展迅速。 氯碱工业的形成18世纪，瑞典人K.W.舍勒用二氧化锰和盐酸共热制取氯气： 这种方法称化学法。将氯气通入石灰乳中，可制得固体产物漂白粉，这对当时的纺织工业的漂白工艺是一个重大贡献。随着人造纤维、造纸工业的发展，氯的需要量大增，纺织和造纸工业，成为当时消耗氯的两大用户。用化学方法制氯的生产工艺持续了一百多年。但它有很大缺点，从上述化学反应式，可见其中盐酸只有部分转变为氯，很不经济；且腐蚀严重，生产困难。烧碱最初也用化学法（也称苛化法，即石灰－苏打法）生产： Na2CO3+Ca(OH)2─→2NaOH+CaCO3 电解食盐水溶液同时制取氯和烧碱的方法（称电解法），在19世纪初已经提出，但直到19世纪末，大功率直流发电机研制成功，才使该法得以工业化。第一个制氯的工厂于1890年在德国建成，1893年在美国纽约建成第一个电解食盐水制取氯和氢氧化钠的工厂。第一次世界大战前后，随着化学工业的发展，氯不仅用于漂白、杀菌，还用于生产各种有机、无机化学品以及军事化学品等。20世纪40年代以后，石油化工兴起，氯气需要量激增，以电解食盐水溶液为基础的氯碱工业开始形成并迅速发展。50年代后，苛化法只在电源不足之处生产烧碱。 电解法的发展氯碱生产用电量大，降低能耗始终是电解法的核心问题。因此，提高电流效率，降低槽电压和提高大功率整流器效率，降低碱液蒸发能耗，以及防止环境污染等，一直是氯碱工业的努力方向。 初期为了连续有效地将电解槽中的阴、阳极产物隔开，1890年德国使用了水泥微孔隔膜来隔开阳极、阴极产物，这种方法称隔膜电解法。以后，改用石棉滤过性隔膜，以减少阴极室氢氧离子向阳极室的扩散。这不仅适用于连续生产，而且可以在高电流效率下，制取较高浓度的碱液。1892年美国人H.Y.卡斯特纳和奥地利人C.克尔纳同时提出了水银电解法，其特点是采用汞阴极，使阴极的最终产物氢氧化钠和氢气，不直接在电解槽而在解汞槽中生成，以隔离两极的电解产物。这种方法所制取的碱液纯度高、浓度大。1897年英国和美国同年建成水银电解法制氯碱的工厂。20世纪以来，水银法工厂大部分沿用水平式长方形电解槽，解汞槽则由水平式改为直立式，目的在于提高电解槽的电流效率和生产能力。隔膜法电解槽结构也不断改进，如电极由水平式改为直立式，其中隔膜直接吸附在阴极网表面，以降低槽电压和提高生产强度。立式吸附隔膜电解槽代表了20世纪60年代隔膜法的先进水平。 近期水银法最大缺点是汞对环境的污染。70年代初，日本政府将该法分期分批进行转换，美国决定不再新建水银法氯碱厂，西欧各国也制定了新的法规，严格控制汞污染，隔膜法电解技术便迅速发展。60年代末，荷兰人H.比尔提出了长寿命、低能耗的金属阳极并用于工业生产之后，隔膜与阴极材料也得到了改进。70年代初，改性石棉隔膜用于工业生产。80年代塑料微孔隔膜研制成功。此外，应用镍为主体的涂层阴极，并在扩散阳极的配合下，可使电极间距缩小至2～4mm。至此，电解槽运转周期延长，能耗明显降低，电解槽容量不断增大。例如：60年代初美国虎克电解槽单槽容量为55kA，至60年代末，发展为150kA，每吨氯的电耗则由2900度(10.4GJ)降至2300～2600度(8.3～9.4GJ)。随着氯碱厂的大型化，生产能力大的复极式隔膜电解槽开始使用。
附录A译文 工业工程概述 作为一种古老和新颖的专业之一，工业工程的出现将用来解决当今高度技术发展的世界所遇到的复杂的系统问题。发展工业工程的技术和管理基础有:信息技术、制造与生产系统、管理系统工程和服务。为了创造各类组织的全潜力,从中长期看,现代工业工程应该重点研究与开发以下课题: 1)未来制造的发展 从20世纪70年代以来,制造的概念被极大地扩展了。1998年美国国家研究委员会NRC证实,制造仍然是创造社会财富最基本的手段,是国家经济发动机运行的强大支柱,并把制造定义为:创造、开发、支持和提供产品与服务所要求的流程过程和组织实体。1999年麻省理工学院MIT认为制造包括:产品的规划、设计与开发、销售与服务和实现这些职能所运用的技术与流程,以及使技术与人结合的途径。 作为一个产业,当代制造已经扩展为包括:硬件、软件或硬软件的集成,生物技术和某些农业综合企业生产的产品。中国的工业工程必须积极参与和帮助制造应对以下六大挑战: ①利用信息技术提升企业组织对市场的快速响应能力。为此,制造必须充分利用电子商务和并行工程等技术手段与工具。 ②快速捕捉、搜集竞争信息,并迅速把它们转换成竞争情报和知识。工业工程必须充分运用竞争情报(competitive intelligence)、横向对比(benchmarking)与关系学(relationship)等先进方法及其工具。 ③快速配置和系统地集成人、技术和资源。发展网络制造和基于互联网与内部网的沟通。 ④消除或控制污染,提高企业对环境的适应性。执行:不可再生资源利用最小化,能源利用最小化,对空气和水的污染最小化,使工作与生活环境绿色化四个判据准则。 ⑤发展可重组企业(Reconfigurable Enterprise)。
化学镀镍技术常识 化学镀镍工艺在国外发展了40余年，80年代达到开发研究与应用高潮。目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达 化学镀镍工艺在国外发展了40余年，80年代达到开发研究与应用高潮。目前化学镀镍工艺从溶液使用寿命到自动控制和自动补加都达到相当高的水平，居于领先地位的Atotech，OMI，日本上村工业(株)、奥野制药工业(株)都有系列化的商品出售。 我国化学镀镍的现代工艺及材料研究起步较晚，八十年代中期才起步，我国的高等学校、研究所投入不少人力和财力，使开发研究上升很快，一下跃升到第三代，第四代。即镍盐+次亚磷酸钠+络合剂+稳定剂(第三代) 镍盐+次亚磷酸钠+复合络合剂+稳定剂+促进剂+缓冲剂+润湿剂(第四代)。工艺性能基本上接近国际水平。 如哈尔滨工业大学的EN化学镍和武汉材保所的HN625化学镀镍都有较高的研究深度和应用面，但大多数在功能上的应用为多，此外南京大学、北京科技大学、南京航空学院等都有相当水平的工艺和材料。 国内开发新的复合化学镀镍工艺，在还原剂研究上，应用二甲胺基硼烷或硼氢化钠，为Ni-B的工业化打下基础，但在工艺的设备研究上与国外仍有较大差距。还没有十分可靠的自动控制系统，自动补加装置作为商品出售。限制了化学镀镍工艺的扩大应用。 最近几年光亮化学镀镍工艺得到许多电镀厂的青睐，浙江恩森公司从境外带进来的JS-934超光亮化学镀镍就是一个具有镀速高，循环使用寿命长，镀层外观白亮的工艺，在深圳获得大面积应用，它的特点： ①溶液稳定性好，可以循环使用，使用寿命达到8-10循环，1个循环的含义是每升镀液将全部镍镀出再补充到原来的镍含量称为1 M.T.O.。 ②沉积速度快，达到18-30μm /hr，提高生产效率。 ③镀层外观光亮，具有镜面光泽。 ④镀层防腐性能高。 ⑤对复杂零件具有优异的均镀能力。 ⑥镀层孔隙率低。 ⑦操作简单，使用方便。 ⑧优异的耐磨性能，经热处理后镀层硬度可达1050 VHN。 * |5 n8 k9 V, A化学镀镍适用于大多数材料的零部件，如钢铁、铸铁、铝合金、铜及铜合金、不锈钢、钕铁硼粉末烧焙件、钛合金以及塑料、陶瓷等非金属材料。广泛应用在计算机的硬磁盘、石油机械、电子、汽车工业、办公机器以及机器制造工业。'
工业以太网简介: 工业以太网就是基于IEEE 802、3 (Ethernet)得强大得区域与单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新得多媒体世界得途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供得广泛应用不但已经进入今天得办公室领域,而且还可以应用于生产与过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工与自适应得100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802、3u 得标准)也已成功运行多年。采用何种性能得以太网取决于用户得需要。通用得兼容性允许用户无缝升级到新技术。 为用户带来得利益 :市场占有率高达80%,以太网毫无疑问就是当今LAN(局域网)领域中首屈一指得网络。以太网优越得性能,为您得应用带来巨大得利益: 通过简单得连接方式快速装配。 通过不断得开发提供了持续得兼容性,因而保证了投资得安全。 通过交换技术提供实际上没有限制得通讯性能。 各种各样联网应用,例如办公室环境与生产应用环境得联网。 通过接入WAN(广域网)可实现公司之间得通讯,例如,ISDN 或Internet 得接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证得技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点,遍布世界各地,用于严酷得工业环境,包括有高强度电磁干扰得区域。 工业以太网络得构成 :一个典型得工业以太网络环境,有以下三类网络器件: ◆网络部件 连接部件: ?FC 快速连接插座 ?ELS(工业以太网电气交换机) ?ESM(工业以太网电气交换机) ?SM(工业以太网光纤交换机) ?MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线与光纤 ◆ SIMATIC PLC控制器上得工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工 业以太网。 ◆ PG/PC 上得工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。 工业以太网重要性能:为了应用于严酷得工业环境,确保工业应用得安全可靠,SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要得性能: ?工业以太网技术上与IEEE802、3/802、3u兼容,使用ISO与TCP/IP 通讯协议?10/100M 自适应传输速率 ?冗余24VDC 供电 ?简单得机柜导轨安装 ?方便得构成星型、线型与环型拓扑结构 ?高速冗余得安全网络,最大网络重构时间为0、3 秒 ?用于严酷环境得网络元件,通过EMC 测试 ?通过带有RJ45 技术、工业级得Sub-D 连接技术与安装专用屏蔽电缆得Fast Connect连接技术,确保现场电缆安装工作得快速进行 ?简单高效得信号装置不断地监视网络元件 ?符合SNMP(简单得网络管理协议) ?可使用基于web 得网络管理 ?使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络。 工业以太网冗余原理
材料表面处理技术 ——化学镀 摘要：介绍了化学镀技术的作用原理、工艺特点、分类。总结了化学镀技术的应用状况。 关键词：化学镀；表面处理技术；展望 表面科学是20世纪60年代迅速发展起来的一门新兴边缘学科,它包括表面物理、表面化学和表面工程技术三大分支它从原子、分子角度阐明固体表面的组成、结构和电子状态及其与固体表面物理、化学性质的关系,为表面工程技术提供科学的基础。高新技术的飞速发展对提高金属材料的性能、延长仪器设备中零部件的使用寿命提出了越来越高的要求。而这两个方面的要求又面临高性能结构材料成本逐年上升的问题。为了满足日益快速发展的对材料表面特殊性能的高要求,现在发展了许多表面处理的方法，其中化学镀就是其中一种。 化学镀是指在没有外电流通过的情况下利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在基体表面，形成镀层的一种表面加工方法，也成为不通电镀（electroless plating）。美国材料试验协会（ASTMB-347）已推荐使用自催化镀（autocatalytic plating）代替化学镀或不通电镀，即在金属或合金的催化作用下，用控制的化学还原所进行的金属的沉积。习惯上，仍称自催化镀为化学镀。化学镀是以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。化学镀使用范围很广，镀层均匀、装饰性好。在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，因而成为全世界表面处理技术的一个新发展。下面我们就发展，现状，前景等方面做简要介绍。 发展历史 化学镀的发展历史实际上主要是化学镀镍的发展史。1844年，Wurtz首先注意到了次磷酸盐的还原机理。1916年，Roux首次使用次磷酸盐的化学镀镍取得第一个美国专利。但以上这些工作并未引起人们的足够重视。直到1944年，美国国家标注局的Brenner和Qiddell 发现并在1946年和1947年发表了相关研究报告，才被认作真正奠基了化学镀基础。他们在研究报告中指出：从次磷酸钠的溶液中进行电
《氯碱工业》的教学设计 1、教学目标： 1.1知识与能力： 1.1.1、了解氯碱工业反应原理，正确书写电极反应式和电解的总化学方程式。 1.1.2、初步了解电解槽的简单结构和食盐水的精制。 1.1.3、常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。 1.2过程与方法： 1.2.1、通过实验，培养学生的观察能力、分析问题能力和利用还学原理解决实际问题的能力。 1.2.2、通过网上查询资料重组和资源共享，培养学生的自学能力、归纳能力和创新意识。 1.3情感态度与价值观目标： 通过氯碱工业的学习，培养学生确立理论联系实际的科学方法，进一步树立探究精神及合作意识，同时增强环保意识。 2、教学重点、难点： 教学重点：氯碱工业反应原理 教学难点：氯碱工业反应原理 3、学情分析： 学生由于刚学习电解原理，对电解食盐水的原理分析问题不大，此节内容与学生生活实际联系较为密切（我校学生每年参观化工厂，知道有氯碱工业，但不具体的了解），学生有较强的求知欲，为上好探究课打下较好的基础，但正是由于学生对原理理解较为清晰，理论上认识较高，而对实际生产中遇到的问题缺乏足够的认识和估计，会对实际生产中的问题的解决带来一些影响，因此教学中需要做好足够的问题铺垫，启发引导学生思考、解决问题，全面提高解决实际问题的能力。让学生客观的认识理论与实际的关系，为下一单元讲硫酸工业作更高更好的铺垫。 4、教学方法
探究式 以学生为主体从分析电解食盐水原理入手，让学生讨论上课的演示试验装置能否运用于工业化生产？为什么？如何解决演示试验中出现的问题？步步深入，从而使学生理解目前氯碱工业的生产流程和发展方向。 5、课型： 新课 6、教学过程：
氯碱工业的发展 论文提要： 氯碱工业生产的是最基本的化工原料，其产品及下游产品广泛应用于国民经济的各个领域，在国民经济中占重要地位；氯碱工业作为国民经济的重要部分，它的发展壮大与否关乎着国家经济的好坏，如何使氯碱工业健康发展，如何处理氯碱工业发展中所面临的问题，是能否保证氯碱工业在国民经济中地位的首要任务。笔者所在单位是国内从事离子膜电解槽电解设备制造的企业，属于氯碱工业的源头企业，近几年，由于氯碱工业的飞速发展，作为设备制造商的我们也是销售额年年攀升，但是，透过这股猛吹而过的“氯碱风”观察氯碱工业，氯碱工业在飞速发展中还是产生了很多的问题，特别是 2008年金融危机发生时，氯碱工业生存环境急转直下，许多氯碱厂商被迫减产或者停产，本单位的设备成品也出现提货延迟的情况。这次金融危机，将氯碱工业所存在的问题彻底的暴露出来，让我们不得不思考，怎么才能让氯碱工业健康顺利的发展。本文主要是根据实际情况，简单介绍了氯碱工业，阐述说明氯碱工业发展中所遇到的种种困难以及应对这些困难的方法手段，展望了氯碱工业未来的机遇与挑战，寻找氯碱工业的健康发展之路。 正文： 一、氯碱工业概述 工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是基本原材料工业，是最基础的化学工业之一。氯碱工业产品主要是烧碱、氯气、氢气，其下游产品可达900多种，广泛应用于轻工、纺织、化工、农业、建材、电力、电子、国防、军工、冶金、食品加工等国民经济各个部门，是我国经济发展与人民生活衣、食、住、行不可缺少的重要基本化工原料。 中国氯碱工业始于上世纪20年代末期，那时处于建国前的战乱时期，主要氯产品仅有液氯、漂白粉、盐酸、三氯化铝等简单几种。烧碱的年产量也不足2万吨。建国后，氯碱行业迅速扩建，且氯碱厂注重产品种类及生产技术的创新，科研人员不惧困难，合作研发，为此后氯碱工业的发展奠定了坚实基础。近年来，我国的氯碱工业在产量、质量、品种、生产技术等方面更是飞速发展，努力向国际水平靠拢。目前我国烧碱的总生产能力已经达到年产量8620千吨，居世界第2位。 二、氯碱工业的生存状况及问题 我国氯碱企业先后从发达国家引进多项高新科技，使我国的氯碱技术有了很大的提高。我国从世界知名公司引进的先进离子膜法制碱技术，迅速发展离子膜法电解工艺，正在不断改造和转换原有的水银法和隔膜法工艺，在此背景下，我国氯碱工业迅速的发展和壮大起来，氯碱工业的发展壮大是国民经济实力的具体体现，但是行业过热也带来一些隐患，产生了许多问题，在行业迅速发展时期，这些隐患和问题都被隐藏或者没有重视。随着2008年金融危机的爆发，氯碱工业原本被掩盖的一些问题彻底暴露出来或者激化，主要表现为行业出现明显的产能过剩；工业布局不合理；企业规模小，产业集中度低；技术的研发创新无法满足行业发展的需要；生产过程中存在的高耗能、重污染的状况尚未根本改变等方面。在金融危机背景下，这些结构性矛盾突现得更加明显，已严重影响到氯碱工业的持续健康发展。主要体现在以下几个方面： 1、产能过剩 近年来，随着我国国民经济的快速发展，氯碱行业迎来了一轮新的发展机遇，碱氯需求两旺，烧碱和聚氯乙烯产能高速增长，据统计，仅2004～2008年间，烧碱产能年均增幅就达到了20%，产量年均增幅约为16%；PVC产能年均增幅达到了24%，产量年均增幅约为15%。而另据统计，2009-2011年全国各地还有一大批氯碱项目计划投产，如内蒙古君正40万t/a ＰＶＣ和40万t/a烧碱项目以及新疆中泰45万t/a ＰＶＣ
典型的铝及铝合金化学 镀镍的工艺 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
一、典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺 铝零件除油浸蚀第一次浸锌硝酸退除第二次浸锌化学镀镍 二制程说明 1）除油 铝是一种活泼金属，与酸碱都能剧烈反应，因此相比钢铁基体铝的除油溶液碱性不能太强，以免对铝基体产生过度的腐蚀。因此除油的配方中氢氧化钠的含量一般较低，以磷酸钠、硅酸钠和碳酸钠为主。 除油液中的硅酸钠对铝很好的作用，即使除油液温度较高，除油时间较长，铝的腐蚀也很小，因此可以用于零件精度较高的除油，但是含硅酸盐的碱液必须彻底清洗干净，否则，残留的硅酸盐在浸蚀时遇酸会生成不溶于水的、难以去除的硅酸膜，造成镀层结合力不强，除油最好先用热水清洗、再用冷水，而且应尽快清洗。在除油的过程中，切忘高温碱液因增发而干结在零件上，从而导致零件腐蚀。 2）浸蚀 浸蚀是前处理中重要的工序。其目的是为了进一步去除铝表面的缺陷，并从铝合金表面去除各种合金元素和杂质，形成均匀的铝表面，为后一道工序提供良好的底材。铝合金中含有铜、镁、硅、锰和锌等合金元素。如果不能去除干净，在这些合金成份上不能直接化学镀镍，容易产生结合力不强或针孔。 浸蚀可以用碱浸蚀或酸浸湿。用酸浸蚀对铝的腐蚀小，不仅不可保证表面的光洁度，而且由于合金元素去除较彻底，所达的结合里较高。 酸性浸蚀的腐蚀远低于碱性浸蚀，由于合金的腐蚀一般驶电化学腐蚀，合金元素与铝元素基体形成原电池，浸蚀发生在合金元素的周围，当浸蚀严重时容易产生毛细孔洞，这种空洞进入的溶液很难清洗，当溶液进入化学镍溶液时，空洞中的脏污会慢慢溢出，轻则造成镀层粗糙，重则引发针孔起泡。对于有些合金采取碱性浸蚀的效果更好。另外对于表面光洁较差或者经加工车削后有螺纹的零件，碱性浸蚀有助于去除化学镍难以完整覆盖的毛刺和锐边。此外，碱性浸蚀有助于在氧化严重的铸件上获得更薄、更均匀的去除氧化膜的新鲜表面。 3）第一次浸锌 化学镀镍时，铝的表面有一层致密的氧化膜，这层膜大约有5~20um，不去除它就很难形成很的镀层。就氧化层本身来说，去除并不困难，问题是在去除氧化膜后的表面与空气接触的表面会迅速形成氧化膜，浸锌的目的一方面是去除这层氧化膜，另一方面是去除氧化膜的同时再铝的表面形成锌的置换层，起阻挡作用，使去除了氧化膜的表面与大气隔绝，免受氧化。浸锌溶液多为强碱溶液，是将氧化锌溶解在浓的氢氧化钠的溶液中，生成锌酸钠： 2NaOH+ZnO==Na2ZnO2+H2O 当铝零件浸入这一零件时，表面的氧化层会被强碱溶解 Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O 暴露出来的铝会与锌酸钠反应，发生如下置换反应： 2Al+3ZnO22-+2H2O==3Zn+2AlO2-+4OH- 浸锌溶液的配合中加入少量的金属盐，是为了与置换了的锌产生合金化作用，改变锌层的晶体学结构，获得细小的晶粒。更重要的是可以改善锌层与各种铝合金的结合力。 浸锌在室温下进行，第一次浸锌一般为30~50s。浸锌以后，原来白色的表面被一层均匀的灰色锌层所代替。 硝酸退除 第一次浸锌获得的锌层一般比较粗糙，覆盖不完全，而且浸锌时对基体的腐蚀可能又使合金加杂物暴露出来。为了得到较均匀的浸锌层，一般要用体积比为1：1的硝酸退出，进行第二次浸锌。 5）第二次浸锌 经过硝酸退除，进一步纯化了铝的基体，露出更均匀的富铝表面。第二次浸锌就可以获得更好更薄更均匀更致密的浸锌层。第二次浸锌层如果发现色泽不均匀或色斑，需要重新退除，再浸锌。第二次浸锌与第一次相同，也可以是同一缸，但浸锌的时间更短，一般15~20s。 浸锌后的锌酸盐溶液是碱性很强的溶液，对铝有相当强的腐蚀作用。浸锌的时候首先溶解掉铝表面的氧化膜，进而又腐蚀晶界处和合金元素周围的容易形成如浸蚀一节所述的毛细孔洞，成为镀层与基体结合的隐患。因此，浸锌与除油、浸蚀一样，十分之一不使铝基体产生腐蚀。 为了避免出现腐蚀，对于像计算机那样的表面质量要求很高，镀层不允许出现缺陷的场合，可以采用酸性浸锌法来替代碱性浸锌，酸性浸锌与前述的酸性浸蚀一样，对铝基体的腐蚀要小的多，也用两次浸锌，但第一次浸锌退除不用硝酸，而用氧化性弱酸容液，因为硝酸盐带入会沾污酸性浸锌溶液，造成结合力问题，第二次浸锌的时间也比第一次浸锌的时间要短，但两次浸锌的时间都比相应得碱性锌酸盐浸
以太网技术在工业控制领域的应用及意义 随着计算机和网络技术的飞速发展，在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂，工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。现场总线技术适应了工业网络的发展趋势，用数字通信代替传统的模拟信号传输，大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等，降低了系统的硬件成本，被誉为自动化领域的计算机局域网。 现场总线的出现，对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用，但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷，以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等，无法达到全开放的要求，因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。 随着Internet技术的不断发展，以太网己成为事实上的工业标准，TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受，基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。目前不仅在办公自动化领域内，而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。由于它技术成熟，连接电缆和接口设备价格较低，带宽也在飞速增加，特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现，使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。Ethernet通信机制 Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准，最早由Xerox开发，后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展，成为Ethernet标准。Ethernet采用星形或总线形结构，传输速率为10Mb/s，100 Mb/s，1000 Mb/s或是更高，传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等，网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式，工作方式从单工发展到全双工。 在OSI/ISO 7层协议中，Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层，作为一个完整的通信系统，它需要高层协议的支持。自从APARNET将TCP/IP和
钛合金化学镀镍的预处理方法 由于钛金属活性大，新鲜表面暴露在含氧介质中很快被氧化，形成一层致密的、稳定性很高的氧化膜，若在其表面直接化学镀镍是相当困难的。为了在钛合金上获得结合力好的镍层，必须在施镀前采用适当的预处理以改善镀层与基体的结合力。采用下列预处理方法，操作简单，可实现钛合金直接化学镀镍，获得结合力良好的镀层。 （1）浸蚀 较好的钛合金浸蚀必须含少量氢氟酸，但含量不能太高，否则会造成钛合金表面腐蚀不均匀，甚至出现凹凸不平的表面。这是因为合金中钒比其它元素更耐蚀的缘故。同时如果溶液中含有硝酸，使钛表面发生钝化，不能进行镍的自催化沉积。 浸蚀液为：盐酸（36%～38%）94～96份，氢氟酸（70%）4～6份，室温，2min。钛合金浸蚀后，外观腐蚀均匀光亮。 （2）活化 活化液中含有氟化物和乳酸。氟离子的存在加速了钛氧化膜的溶解。乳酸作为镍的络合剂，当溶液中没有乳酸时，活化膜结合力差。因为活化的钛合金较容易与溶液中的镍离子发生置换反应：2Ti+3Ni3+→2Ti3++3Ni。随着乳酸的加入，镍离子被络合，发生上述反应的困难越大，导致置换反应后镍与钛基体的结合力越牢固。过量乳酸对活化没有影响。温度越高越有利于钛氧化膜溶解和活化基表面与镍离子的置换反应；若温度越低，活化时间增长，效果变差。pH值越低活化反应越迅速，不但钛氧化膜溶解，而且活性钛也发生腐蚀，置换反应的镍同时也受到浸蚀，导致活化膜的结合力越差；pH值越高，钛氧化膜越稳定（不溶解或很少溶解），活化反应越慢。当pH值>6时活化反应几乎不发生。其他条件正常下，活化时间越长活化越充分，当活化基础课表面露出后，表面生成一层具有催化活性的、均匀的黄褐色膜，便发生了镍与钛的置换反应，直至钛合金基体被镍层完全覆盖后转换反应停止，所以活化时间越长越好。如果活化不充分，将使后续的化学镀镍局部无镀层或鼓泡。 活化液为：乙二醇700ml/L，酸性氟化铵35g/L，氯化镍20g/L，硼酸50g/L，乳酸20ml/L，醋酸（99%）180ml/L，pH<6，>50℃，30min （3）化学镀镍 工艺酸方：硫酸镍20g/L，次亚磷酸钠25g/L，xg-300ENT5ml/L，pH=4.8，85度。本配方适用Ti-6Al-4V和Ti-15V-3Al-3Cr等钛合金施镀，镀层结合力良好。
第二章现场IE概论 2.1 工业工程概述 2.1.1什么是工业工程(IE) 工业工程（Industrial Engineering，简称IE）被广泛公认的定义是由美国工业工程师学会(AIIE)于1955年正式提出，后修订的定义, 表述如下： “工业工程, 是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科. 它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术, 以及工程分析和设计的原理与方法, 对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。” 2.1.2 工业工程的研究目标 工业工程的研究目标就是使生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本、保证质量和安全、提高生产率、获得最佳效益。 2.1.3 现场IE（作业研究）在制造业中的作用
2.2.1工业工程的起源 工业工程是工业化生产的产物，一般认为是本世纪初起源于美国，并且从泰勒（F.W.Taylor,1856~1915）等人创立的科学管理发展起来的。泰勒在美国管理史上被称作“科学管理之父”，也被称作“工业工程之父”。 泰勒系统地研究了工场作业和衡量方法，创立了“时间研究”（Time Study）吉尔布雷斯（Frank B.Giberth,1868~1924）是和泰勒差不多同一时期的另一位工业工程奠基人。他们的主要贡献是创造了与时间研究密切相关的“动作研究”（Motion Study）。 2.3 IE手法概要 2.3.1何谓IE手法
“IE手法是以人的活动为中心,以事实为依据,用科学的分析方法对生产系统进行观察, 记录分析并对系统问题进行合理化改善,最后对结果进行标准化的方法。” IE的手法有以下几点特征:客观性、定量性、通用性 2.6.2 IE手法的体系 图2-3对现场改善中的各种IE手法进行分类。 作业流程分 联合作业分 双手作业分 法 分析 图2-3
PCB化学镀镍/金工艺介绍（一） 印制电路板化学镍/金工艺是电路板表面涂覆可焊性涂层的一种。其工艺是在电路板阻焊膜工艺后在裸露铜的表面上化学镀镍，然后化学镀金。该工艺既能满足日益复杂的电路板装配焊接的要求，又比电镀镍/金工艺的成本低，更易于实现全自动化连续生产。同时更利于有效的保护导线的侧边缘。 一、化学镀镍 化学镀镍溶液的工艺配方很多，采用次磷酸二氢钠为还原剂的镀液比较普遍。其实采用化学镀镍的方法，得不到纯镍镀层，而是二元以上的镍基合金。应用最多的是以镍为基，含有一定量的磷、硼、或氮的二元合金。电路板较适合于采用以次磷酸二氢钠为还原剂的酸性镀液（得到镀层含磷量体裁衣3-14%）。 酸性化学镀镍的PH值一般在内4-6，与碱性镀液比其稳定性高，易于维护，沉积速率高。但其操作温度高。典型工艺如下：硫酸镍（NiSO4.7HO2）-----------------21克/升 次磷酸钠（NaH2PO2.H2O）--------------18-26克/升 丙酸---------------------------------2毫升/升 乳酸---------------------------------30毫升/升 稳定剂------------------------------0-1毫升/升 PH-----------------------------------4-6 温度---------------------------------80-90度C 1、镀液中各成份的作用及操作条件影响：
1．1、镍盐---硫酸镍，他的作用是提供还原为金属镍所需的Ni2+离子。但是镍盐浓度不能过高，实践结果表明，当镍盐浓度增加到一定数值时，沉积速度趋于稳定，这时PH 过高和络合剂含量不足时，还会生成氢氧化镍或亚磷酸镍沉淀，影响镀液的稳定性。 1．2、还原剂---次磷酸钠为还原剂，提供NI2+离子还原为金属镍所需的电子。浓度提高，沉积速度加快，但比例浓度过高稳定性下降。次磷酸钠在镀液中的作用主要是使Ni2+离子还原为金属镍，但也有部分H2PO2离子被还原为磷。控制不同的镀液组分及操作条件，可得到不同的含磷量（0-14%）的化学镍。其比例浓度大于20g/L时沉积速度不再增加，过量添加所得镀层粗糙无光泽，甚至会生成镍粉，使镀液很分解失效。 1．3、络合剂---作用是使Ni2+离子生成稳定络合物，以防止氢氧化镍或亚磷酸镍沉淀的生成。同时可使结晶细致光亮。 1．4、缓冲剂---因为沉积速率、镀层质量、的稳定性与PH 值有很大关系。因此需加入适量的缓冲剂，使镀液的PH值稳定在工艺所需的范围内。 1．5、稳定剂---在化学镀过程中，由于各种原因，常常在镀液中产生一些细小的金属镍的颗粒，这些金属镍微粒的表面做为众多的催化中心将加速镀液的分解。在实践中发现，加入一些稳定剂，它们能吸附在NI微粒的表面，以防止防止镀液的自分解，加入量极少，若添加过量将会大大降低沉积速度。 1．6、加速剂---为了提高沉积速度，加些加速剂，这些加速剂
氯碱工业属于基本化工原料工业，基本化工原料通常是指“三酸两碱”，盐酸和烧碱这两种氯碱工业的食盐电解产品就占其中的两种，再加上氯和氢可以进一步加工成许多化工产品，所以氯碱工业及其相关产品涉及国民经济和人民生活的诸多领域，除应用于化学工业本身外，在轻工、纺织、石油化工、有色冶金和公用事业等领域也均有很大用途。氯碱工业的主要产品——烧碱、氯气、氢气还被广泛应用于医药、冶金、电力、国防、军工、建材和食品加工等工业部门，耗碱和耗氯产品，已达数千种。据测算，每万吨氯碱可创造5—7亿元工业产值。发展氯碱工业，是相关产业部门的迫切愿望，其发展水平，在一定程度上反应出一个国家国民经济的发展程度。 一、氯碱工业的主要产品、特性和用途氯碱工业的生产流程、主要产品和用途如下图所示：原料盐烧碱用途：造纸、纺织、制铝、石化等 电氯用途：农药、氯产品、含氯溶剂等电石氢（副产品）用途：硬化油、炼钨等 （一）烧碱 烧碱naoh，又称苛性碱，学名氢氧化钠，是一种白色半透明状的结晶体。纯的无水氢氧化钠，潮解性极强，易溶于水，溶液呈强碱性。其水溶液由于浓度不同，可以生成含有1、2、3.5、4.5和7个水分子的水合物。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。烧碱的主要用途最早从制造肥皂开始，逐渐用于造纸、纺织、印染等方面；制铝工业及60年代后石油化工的发展，进一步扩大了烧碱的用途。 西欧国家碱（包括纯碱和烧碱）的消费构成化学品32% 玻璃18% 纸及纸浆13% 制铝7% 肥皂及清洗剂6% 人造丝及赛璐珞2% 石油工业3% 纺织品2% 水处理1% 其他16% （二）氯 氯在常温常压下为黄绿色气体，经压缩可液化为金黄色液态氯。具有极强的刺激臭味，性甚毒，即使少量吸入，亦足以损害咽喉及肺脏，故战争时用作毒气之一。氯略溶于水，在阳光下，氯水性不稳定，常放出氧，具有氧化作用，广泛用来消毒和杀菌。氯为活泼元素之一，除氧、氮、稀有气体、溴、碘、碳等外，能与一切单质，及多种含氢化合物反应，故用作强氧化剂和氯化剂。 氯的用途很广，分为无机氯产品和有机氯产品两大类。 氯最早用于制造漂白粉。含有效氯高且稳定性强的漂粉精（主要组成为次氯酸钙）正逐渐发展，现在世界产量近20万吨。60年代以后，又有氯代异氰尿酸及其盐类高效漂白剂问世，目前世界产量已近8万吨。此外，水消毒用的液氯，及纺织造纸工业用的次氯酸钠和亚氯酸钠，都为常用无机氯产品之一。 氯产品的第二个大用户是有机氯农药，含氯和通过氯来合成的农药很多，如速灭威、含氯菊酯等。 聚氯乙烯：国外有机氯产品远比无机氯产品为多，其中最大的耗氯产品为聚氯乙烯(pvc)，目前它是仅次于聚乙烯的世界第二大塑料制品，聚氯乙烯的用途日趋广泛，目前其软制品多为日常生活用品和农用薄膜；硬质聚氯乙烯塑料多用于建筑材料，卫生设备等。美国80年代初用于建材的聚氯乙烯塑料已占总量的半数以上。聚氯乙烯能与醋酸乙烯、偏二氯乙烯、丙烯等第二单体共聚，制造塑料、涂料、纤维等用，它的透明度比聚乙烯好，可以注塑。生产聚氯乙烯塑料与同体积产品比，能量消耗仅为钢的1/3，铝的1/4。以石油为原料，生产1吨聚氯乙烯只需要石油1.9吨，而制聚乙烯要2.3吨，因而聚氯乙烯将来有可能超过聚乙烯，成为最大塑料品种。聚氯乙烯加工过程中的改性剂——氯化聚乙烯，世界年产量近10万吨，用氯7万吨。 含氯溶剂：这种产品自50年代初开始发展，代替易燃而且能耗大的石油系溶剂，发展最
氯碱工业综述 摘要:介绍我国氯碱工业起源、发展及现状。主要经历过哪些阶段。 关键词：氯碱工业；起源；发展；现状。 氯碱工业是以食盐为原料，用电解法生产烧碱(氢氧化钠)、氯气、氢气和由此生产一系列氯产品（例如盐酸、高氯酸钾、次氯酸钙、光气、二氧化氯等）的无机化学工业。自19世纪90年代以来，至今已有90余年的历史。氯与烧碱都是重要的基本化工原料，广泛用于化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业，以及作为漂白、杀菌、饮水消毒之用。在国民经济和国防建设中占有重要的地位。[10] 我国氯碱工业主要经历了萌芽时期、发展时期、成熟时期。目前我国正处于成熟时期。 萌芽时期:在此期间我国出现了早期的氯碱工业，其中最具代表性的是著名化工实业家吴蕴除先生创办的上海天原电化厂。[1] 在萌芽时期我国正处于战争年代。在战火纷飞中。我国的氯碱工业坚强的长出绿芽。 我国的氯碱工业起源于二三十年代。开创者: 吴蕴初;吴蕴初:化工专家，著名的化工实业家，我国氯碱工业的创始人。二三十年代，他研究成功廉价生产味精的方法，在我国创办了第一个味精厂、氯碱厂、耐酸陶器厂和生产合成氨与硝酸的工厂。为我国化工行业的兴起和发展做出了卓越的贡献。[2]1930年投产的上海天原电化厂（现上海天原化工厂的前身）作为我国最早的氯碱工厂，日产烧碱2t。[7]到1949年解放时，全国只有少数几家氯碱厂，烧碱年产量仅1.5万吨，氯产品只有盐酸、液氯、漂白粉等几种。[3] 1935年山西化学厂建成，并采用西门子水平隔膜电解槽。受战争的影响,上海天原电化厂迁往重庆并于1940年重庆天原电化厂并投产.[8] 在抗战期间，日军为扩大供给，充实战备，在东北、华北占领区也相继建立了一些氯碱工厂。这些工厂在日军投降后，经过当地政府的帮助与工人的维护，陆续恢复生产，经过几十年的发展，成为了日后几家重点氯碱生产企业。正是在战争中积累了顽强的生存经验使得多数氯碱厂能够在建国后积蓄力量，不断发展。新中国建立前，我国共有十几个氯碱厂。解放前夕，电解法烧碱年生产能力近1.5万吨，主要氯产品仅有液氯、漂白粉、盐酸、三氯化铝等简单几种。[5] 正是因为我国的氯碱工业萌芽于战火纷飞的年代。才能为接下来的蓬勃发展攒下充足的力量。 发展时期：我国氯碱工业的发展时期主要是在建国以后。在此期间为满足国民需求。我国的氯碱工业迎来了发展的好时节。 建国之初，百废待举，多数氯碱厂在国民党统治时期遭到物质被掠夺、设备被破坏的损害。但为了满足国家恢复经济建设对烧碱和氯产品的急切需要，各氯