有机玻璃化学复合镀(Ni—P)—PTFE工艺
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化学复合镀工艺现代电镀网讯:化学复合镀是在金属的自催化过程中,惰性粒子与金属共同沉积在基体表面,形成复合材料镀层的表面处理工艺技术。
与电沉积复合镀相比,化学复合镀问世较晚,1966年第一次制备了Ni-P/Al,O,化学复合镀层。
最先获得实际应用的化学复合镀是Ni-P/SiC,主要用于提高发动机铝汽缸内壁的耐磨性。
自20世纪70年代以来,尽管化学复合镀技术在欧洲、美国和日本获得发展和应用,但至今仍有许多问题没有解决,其中镀液的稳定性和使用寿命是化学复合镀的最大问题。
目前常用的化学复合镀可分为两类,第一类为软质点的自润滑镀层,另一类为硬质点的耐磨镀层。
一、软微粒的自润滑化学复合镀层在Ni-P化学镀镍溶液中添加PTFE,氟化石墨,CaF2和MoS等,可得到具有低摩擦系数、抗粘着磨损的自润滑复合镀层。
自润滑化学复合镀层中研究报道最多和工业化应用最成功的是化学镀Ni-P/PTFE。
PTFE 是聚四氟乙烯(Polytetraflouroethylene)的英文缩写,又称Taflon。
PITE俗称塑料王,几乎不溶于任何酸、碱和有机溶剂,它的软化点为325℃,安全使用温度<290℃,其摩擦系数是所有聚合物中最低的。
化学镀Ni-P/PTFE主要应用于:(1)干摩擦、需要减磨的环境,如计算机内部,儿童玩具。
(2)改善耐磨性。
(3)改善塑料、橡胶的脱模性。
(4)可防止水、油和腊等结垢。
Ni-P/PTFE层施镀工艺中最困难的是PTFE粒子的前处理和分散,由于PTFE具有自身团聚行为,因此通常采用较多的是商品的PTFE乳液。
由于FIFE粒子的不仅粒度小,而且密度小,因此均匀分散在镀液中很困难,必须采用阳离子或非离子表面活性剂。
在Ni-P/PTFE 复合镀层中当PTFE粒子含量为25%~30%(体积)时,镀层的减磨性最好,此时镀层的硬度HV300。
较好的Ni-P/PTFE化学复合镀工艺见表1。
Ni-P/(CF)。
化学复合镀工艺见表2。
化学镀Ni P PTFE 复合镀层的研究进展熊涛(武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064)摘 要:综述了近年来国内外在Ni P PT FE 复合镀层方面的研究进展。
重点探讨了表面活性剂、温度、pH 值、PT F E 粒子的分散等工艺参数对镀速、复合镀层中粒子分布及含量的影响,讨论了复合镀层的摩擦磨损性能及耐蚀性能,最后指出了Ni P P T FE 复合镀应用中存在的问题和未来发展方向。
关键词:N i P PT F E;化学复合镀;摩擦磨损;耐蚀性中图分类号:T G174.4 文献标识码:A 文章编号:1005 748X(2010)08 0636 03Research Progress in Electroless Ni P PTFE C omposite CoatingsXIONG Tao(Wuhan Institute of M ar ine Electric Pro pulsion,W uhan 430064,China)Abstract:Research pr og ress o f electro less N i P P T F E com posite co atings at home and abr oad in recent years isreviewed.T he effect s of surfacant ,temperatur e,pH,dispersing metho d o f P T FE o n the deposition behav ior of electro less co mpo site films are focused.T he fricto n w earability and cor rosion resistance o f composite coat ings ar e discussed.T he ex isting pr oblems and furture development o f electro less N i P P T FE ar e indicated.Key words:N iP PT F E;electr oless composit e co ating;friction and w ear ;co rr osion r esistance 0 引 言化学镀Ni P 镀层具有良好的耐蚀性、耐磨性、可焊性、厚度均匀以及良好的结合强度等优点,在航空航天、化工、机械、电子、汽车等领域得到了广泛应用[1]。
第五节镍-特氟龙(Ni-Teflon、或Ni-P-PTFE)复合镀层一、化学镀镍-特氟龙镀层的定义:化学镀:是在无电流通过(无外界动力)时,借助还原剂在同一溶液中发生的氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法。
镍-特氟龙镀层:是将工件浸置于含有特氟龙的无电解镍镀液中,以化学沉积的方式将特氟龙PTFE、Ni-P镍磷合金均匀地镀于工件表面。
此具有干式润滑特性的特氟龙物质PTFE分布于化学镍磷镀层中并不影响其耐蚀性,且能有效降低摩擦系数。
复合镀层厚度:3μmNi(P)以上+2μmNi-PTFE以上。
又称为无电解镀镍,是在金属盐和还原剂共同存在的溶液中、靠自催化的化学反应而在金属表面沉积了金属镀层的成膜技术。
镍-特氟龙Ni-Teflon又称为:镍-特富龙、镍-特富隆Ni-PTFE、镍-氟龙镀层、Ni-特氟龙、Ni-P-PTF镀层等。
镍-特氟龙Ni-Teflon镀层可以应用在铸铁、炭钢、不锈钢、铝合金、铜、黄铜、青铜、合金钢、镍合金等金属材质上,也可以应用在玻璃、玻纤以及一些橡胶塑料等非金属材质上。
对于各种塑胶、橡胶材料的成型有很大帮助,尤其是PA、PVC、TPO、GF(玻璃纤维)、橡胶、硅胶、环氧树脂等特殊材料。
二、化学镀镍-特氟龙镀层的优点:(1) 可以在由金属,半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属。
(2) 无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层。
(3) 可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸。
(4) 无需电源。
(5) 镀层致密,孔隙小。
(6) 镀层往往具有特殊的化学,机械或磁性能。
三、化学镀镍-特氟龙的基本工艺:如同其他湿法表面处理一样,化学镀镍-特氟龙包括:镀前处理、施镀操作、镀后处理各部分工艺序列组成,正确地实施工艺全过程才能获得质量合格的镀层。
然而,与电镀工艺比较,化学镀镍-特氟龙工艺全过程应格外仔细。
化学镀取决于在工件表面均匀一致的、迅速成的初始状态(起镀过程),化学镀镍-特氟龙并无外力启动和帮助克服任何表面缺陷;于是,工件一进入镀液即形成均匀一致的沉积界面,这一点很重要,因为化学镀是靠表面条件启动的,即异相表面自催化反应,而不是电力。
Ni—P—PTFE复合镀工艺条件的研究【摘要】本文通过对复合镀最佳工艺条件的研究,探索了不同复合镀工艺条件对镀膜性能的影响,并对镀层的硬度、耐腐蚀性及其他主要性能指标进行了测试。
从检测结果看复合镀层要比化学镀层的硬度和腐蚀性等都有很大程度的提高。
【关键词】复合镀镀膜表面处理研究化学镀Ni—P采用的是金属盐和还原剂在同一溶液中进行自催化的氧化还原反应,Ni—P镀层具有很好的耐腐蚀性、耐磨性、可焊性以及良好的结合强度而广泛应用于化工、机械、航天、石油开采等高技术领域[1],但是化学镀也有其不足之处,镀液的稳定性差、寿命短、镀液损耗大等缺点,为了改进化学镀配方与工艺。
近几年来研究人员对镍—磷复合镀层的工艺进行了深入研究,各国都积极开展了在化学镀液中加入特殊的细颗粒物质与其共同沉积,加入的物质在性能上可以与Ni—P镀层形成互补,共沉积形成的复合镀层会较大幅度的提高镀层的硬度、耐磨性及抗腐蚀性,工件外观光洁明亮,可省去工件表面抛光工序[2]。
镀层具有比单纯金属、合金更优异的使用性能。
本实验采用的是在Ni—P镀液中加入PTFE颗粒与Ni—P镀层共沉积,因为PTFE具有很好的化学稳定性、优异的不粘性、耐高温及良好的抗静电性能。
目前所制备的复合镀层已成功地应用于许多行业。
镀层的好坏与实验条件有直接关系,本文通过正交试验,选择最佳工艺条件。
1反应原理1.1反应机理。
在具有催化表面和足够能量的条件下,次亚磷酸根离子被氧化成亚磷酸根离子,而一部分氢放出后被催化表面所吸收,被吸附的活性氢引发化学还原反应,在pH≥4的范围内还原催化表面的镍离子析出金属Ni。
1.2镀液中各组分的作用。
PTFE是由-CF2-CF2-重复单元构成的高分子聚合物,在镀液中的主要作用是与Ni—P镀层共沉积,提高镀层的耐腐蚀性、耐磨性和自润滑性。
镍盐是镀液中的主盐,作为镍的提供源,使镍覆连续进行。
NaH2PO2·H2O的作用是通过催化脱氢,提供活泼氢原子,把Ni2+还原成金属并使镀层中有一定磷含量。
化学复合镀Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层的开题报告一、选题背景:化学复合镀Ni-P涂层以其优越的防腐性、抗磨性和耐蚀性在表面处理领域得到广泛应用。
近年来,随着人们对于耐磨、耐腐蚀、抗粘附等性能的追求,将PTFE(聚四氟乙烯)与Ni-P涂层复合镀的技术逐渐成为研究热点。
因PTFE具有优良的耐高温、抗黏着和耐化学腐蚀等性能,将其引入Ni-P涂层中可以提高涂层的综合性能。
然而,目前对于Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层的研究还相对较为有限,因此有必要深入研究其合成方法和性能表现。
二、研究目的:1.探究Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层的制备方法及其工艺参数优化。
2.通过对Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层的结构和性能进行分析,研究其防腐、耐磨、降摩等性能表现。
三、研究内容:1.文献综述,总结Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层研究现状以及发展趋势。
2.采用电化学法在不同工艺条件下制备Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层,并对其表面形貌、成分组成和结构进行表征分析。
3.通过对Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层的耐腐蚀性、耐磨性、降摩性等性能指标的测试,研究其性能表现。
4.探究Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层在实际应用中的应用前景和发展方向。
四、研究意义:1.研究Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层的制备方法及性能表现,可为其在降低企业生产成本、提高产能和生产效益等方面提供技术支持。
2.研究该复合层的防腐、耐磨、降摩等性能表现,可为镀层在航空、航天、汽车等领域的应用提供技术数据和理论基础。
3.研究Ni-P/Ni-P-PTFE双镀层的研究具有理论和实践意义,可提高涂层加工技术的水平和涂层材料的综合性能。
煤矿机械Coal Mine MachineryVol.32No.01Jan.2011第32卷第01期2011年01月偏心轮圆柄8就能保证加工要求。
由于偏心轮和偏心轮垫圈摩擦,为提高硬度和使用寿命,按标准要求可采用20钢,渗碳深度0.8~1.2mm ,热处理后硬度可达HRC58~64。
心轴由于取消了螺纹,加工方便,热处理因不用考虑螺纹保护也显得相对容易。
另外,为防止和加工中心主轴干涉,圆柄8不能太长,所以要另外备一套筒加力拆装工件。
2结语本设计是在原有夹具的基础上加以改进,充分利用原来的夹具组件构造简单且装拆方便夹具寿命长、成本低,效果也很好,大大提高生产率,满足生产的需要。
参考文献:[1]薛源顺.机床夹具设计[M ].北京:机械工业出版社,1997.[2]曾林.一种钻车用齿轮端面孔的夹具设计[J ].大众科技,2010(8):115-116.[3]王先逵.机械制造工艺学[M ].北京:机械工业出版社,2007.作者简介:曾林(1974-),广西柳州人,讲师,1995年毕业于重庆大学金属压力加工专业,2008年获湖南大学机械制造及其自动化专业工学硕士,现从事数控加工技术工作,电子信箱:zling7410@.责任编辑:于秀文收稿日期:2010-09-09!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!0引言化学镀Ni-P 镀层具有硬度高、结合强度高、耐磨抗蚀性好和可焊接等特点,已广泛应用于工农业生产中。
为进一步提高镀层性能,可在镀液中加入各种微粒(如:碳化硅、石墨、聚四氟乙烯等),进行化学复合镀。
其中聚四氟乙烯(PTFE )具有极好的化学稳定性、优异的不粘性和良好耐高低温性能,尤其是其摩擦系数很小而受到重视,所制备的Ni-P-PTFE 复合镀层具有良好耐磨减摩性能,已成功应用于零件修复方面。
液压阀是精密的液压元件,其阀芯与阀体间的配合间隙很小,往往因阀芯磨损造成泄漏,导致液压阀故障或失效。
稀土对化学复合镀Ni-P-PTFE工艺以及镀层性能的影响的开题报告一、研究背景化学复合镀技术在近年来得到了广泛的应用,其中Ni-P-PTFE是一种常用的复合镀层,具有优异的耐磨抗腐蚀性能和良好的自润滑性能,因此被广泛应用于汽车、机械等领域。
稀土元素作为一类新型的功能材料,其广泛应用于高强度钢、高温合金等领域,稀土对Ni-P-PTFE工艺和性能的影响值得进一步研究。
二、研究内容本文旨在研究稀土元素(以La、Ce、Pr为代表)对化学复合镀Ni-P-PTFE工艺及镀层性能的影响。
具体研究内容为:1. 稀土元素对化学复合镀Ni-P-PTFE工艺中P含量的影响。
2. 稀土元素对化学复合镀Ni-P-PTFE镀层的表面形貌、结构和析出物的影响。
3. 稀土元素对化学复合镀Ni-P-PTFE镀层的耐磨性、耐蚀性和自润滑性能的影响。
4. 探究稀土元素引入的机理,寻求更好的性能提升方法。
三、研究意义本研究将对化学复合镀Ni-P-PTFE工艺及镀层性能的提升有一定的科学性与实用性。
其意义主要有以下几点:1. 研究稀土元素对化学复合镀Ni-P-PTFE镀层性能的影响,可为涂层应用和加工提供新的技术路线和方法。
2. 研究稀土元素引入的机理及其对化学复合镀Ni-P-PTFE镀层性能的影响,可为进一步深入探究其应用领域和性能提升方法提供深入思考。
3. 加强稀土元素在化学复合镀层中的应用,可以促进稀土元素在相关材料领域的应用和发展,对推进稀土元素产业化具有积极意义。
四、研究方法本研究将采用化学复合镀技术,在含有不同浓度稀土离子的复合镀液中进行电沉积。
首先,利用ICP-OES等手段分析稀土元素对镀液P含量的影响;其次,借助SEM、TEM等手段分析稀土元素对镀层的表面形貌、结构和析出物等的影响;最后,通过耐磨性、耐蚀性和自润滑性能测试等手段,探究稀土元素对镀层性能的影响。
五、研究计划第一年:对复合镀液进行配方设计,制备不同浓度稀土元素掺杂的复合镀液,并通过ICP-OES等手段进行分析。