表面技术
- 格式:doc
- 大小:1.05 MB
- 文档页数:8
模具表面处理技术1. 概述模具是现代工业生产中不可或缺的工具,广泛应用于汽车制造、电子产品、玩具制造等行业。
模具的使用寿命和性能与其表面处理技术密切相关。
好的表面处理技术可以提高模具的耐磨性、防腐性和光洁度,从而延长模具的使用寿命和保证产品质量。
本文将介绍几种常见的模具表面处理技术,包括镀铬、氧化、喷涂和抛光等。
2. 镀铬技术镀铬是一种常见的模具表面处理技术。
在镀铬过程中,通过将金属镀铬在模具表面,可以形成一层坚硬的保护膜。
这层膜具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,可以有效延长模具的使用寿命。
镀铬技术对于高温和高压环境下的模具尤为重要,可以保护模具免受腐蚀和氧化的影响。
3. 氧化技术氧化是一种将模具表面转化为氧化膜的技术。
氧化膜具有良好的抗腐蚀性和电绝缘性能,可以保护模具免受外界环境的影响。
同时,氧化膜还可以增加模具的硬度,提高其耐磨性。
氧化技术通常可以通过电解氧化、化学氧化或热氧化等方式实现。
4. 喷涂技术喷涂技术是一种将特殊涂层喷涂在模具表面的技术。
这些涂层可以提供模具表面额外的保护,增加其耐磨性和耐腐蚀性。
常见的喷涂涂层包括硬质涂层、陶瓷涂层和聚合物涂层等。
喷涂技术具有灵活性高、成本较低和加工周期短的特点,在模具制造中得到广泛应用。
5. 抛光技术抛光技术是一种将模具表面通过机械或化学方法进行抛光的技术。
抛光可以提高模具表面的光洁度和平整度,减少产品表面的摩擦和磨损。
抛光可以通过不同的抛光材料和工艺来实现,如砂纸抛光、金刚石抛光和磨料抛光等。
抛光技术对于模具的外观质量和产品质量有重要影响。
6. 总结模具表面处理技术是保证模具使用寿命和产品质量的关键因素。
不同的表面处理技术可以根据模具的具体需求选择使用,如镀铬技术适用于高温和高压环境下的模具,氧化技术适用于要求高度耐腐蚀性的模具。
喷涂技术和抛光技术则可以根据具体的模具材料和使用条件进行选择。
综合运用这些表面处理技术,可以大大提高模具的使用寿命和产品质量,满足不同行业的生产需求。
金属表面处理的新技术与新进展金属表面处理技术是一门综合性学科,涉及到材料科学、化学、物理学等多个领域。
随着科技的进步和工业的发展,对金属表面处理技术的要求也越来越高。
本文将重点介绍近年来金属表面处理领域的新技术和进展。
1. 等离子体技术等离子体技术是在高温、高能量的条件下,通过电离气体产生等离子体,利用等离子体中的高能电子、离子和自由基等活性粒子对金属表面进行改性和处理的一种技术。
等离子体技术具有处理速度快、效果好、可控性强等优点,可以实现金属表面的清洁、刻蚀、氧化、涂层等处理。
2. 激光技术激光技术是利用高能量的激光束对金属表面进行处理的一种技术。
激光技术具有能量密度高、聚焦性好、加工精度高等优点,可以实现金属表面的精密加工和微结构制造。
近年来,激光技术的应用范围不断扩大,包括激光切割、激光焊接、激光打标、激光雕刻等。
3. 电化学技术电化学技术是利用电解质溶液中的电场作用,使金属表面发生化学反应,实现金属表面的处理和改性。
电化学技术具有处理效果稳定、可控性强、环保等优点,广泛应用于金属的腐蚀防护、表面涂层、表面硬化等领域。
4. 纳米技术纳米技术是利用纳米材料的特殊性质,对金属表面进行处理和改性的一种技术。
纳米技术可以实现金属表面的纳米结构制造,具有提高金属表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等优点。
近年来,纳米技术在金属表面处理领域的应用得到了广泛的关注和研究。
5. 生物表面处理技术生物表面处理技术是利用生物体的特殊性质,对金属表面进行处理和改性的一种技术。
生物表面处理技术可以实现金属表面的生物功能化,具有提高金属表面的生物相容性、抗菌性等优点。
生物表面处理技术在医疗、生物制造等领域具有广泛的应用前景。
以上介绍了金属表面处理领域的一些新技术和新进展。
这些技术和进展为金属表面的处理提供了更多的选择和方法,也推动了金属表面处理技术的发展和创新。
后续内容将详细介绍每种技术的原理、应用实例和发展趋势等。
6. 紫外光固化技术紫外光固化技术是利用紫外光的能量,使金属表面的涂层材料在短时间内快速固化的一种技术。
表面质量与光整技术一、引言表面质量是指物体外观的光洁度、平整度和无损伤程度等方面的特征。
在许多工业领域,如汽车制造、航空航天、电子设备等,都对产品的表面质量有着严格的要求。
而光整技术作为一种关键的表面处理方法,对于提高产品的质量和价值具有重要意义。
二、光整技术的基本原理光整技术是指利用机械、化学或光学方法对物体表面进行加工,使其表面平整、光洁,消除或减小表面缺陷的一种技术。
光整技术的基本原理包括以下几个方面:1.磨削:通过对物体表面的削减和抛光,去除表面的凹凸不平和粗糙度,使其更加平整光滑。
2.抛光:通过使用抛光材料和抛光剂,使物体表面的微小凹坑得到填充和平滑,提高表面的光洁度。
3.化学处理:利用化学物质对物体表面进行腐蚀或溶解,消除或减小表面的缺陷和污染物,使其更加清洁和平整。
4.涂覆:在物体表面形成一层薄膜,提高表面的光滑度和耐磨性。
三、光整技术的应用领域光整技术广泛应用于各个行业和领域,以下是其中的几个典型应用领域:1.汽车制造:在汽车制造过程中,光整技术被广泛应用于车身、发动机和零部件的加工和装配,以提高整车的外观质量和性能。
2.航空航天:在航空航天领域,光整技术被用于飞机机身、发动机叶片和航天器表面的处理,以提高气动性能和降低飞行阻力。
3.电子设备:在电子设备的制造过程中,光整技术被应用于半导体芯片、显示屏和光学元件的加工,以提高产品的性能和可靠性。
4.精密仪器:在精密仪器制造中,光整技术被用于光学仪器、测量仪器和实验设备的表面处理,以保证其精度和稳定性。
四、光整技术的优势与挑战光整技术相比传统的表面处理方法具有以下几个优势:1.高效性:光整技术能够在较短的时间内完成对物体表面的加工和处理,提高生产效率。
2.精确性:光整技术能够控制加工过程中的参数和条件,使得表面处理更加精确和一致。
3.环保性:光整技术采用无污染的加工和处理方法,对环境影响较小。
然而,光整技术也面临着一些挑战:1.成本:光整技术的设备和材料成本较高,需要投入较大的资金。
表面织构技术表面织构技术是一种涉及到表面形态的加工技术,旨在通过表面纹理、图案等加工处理,使得产品表面呈现出特定的纹理或者图案效果,从而提高产品的复杂性和观感。
以下是表面织构技术相关的内容介绍:一、表面织构技术的定义表面织构技术是一种基于加工技术的手段,目的在于通过表面处理的方式,让产品表面显得更具有纹理感和立体感,从而更富有视觉冲击力和艺术性,达到营造某种特定效应或者提高使用价值的目的。
二、表面织构技术的分类根据加工的方式和处理的效果,表面织构技术可以分为以下几种:1、物理加工,包括磨砂、抛光、激光雕刻等;2、化学加工,包括酸蚀、电镀、化学喷涂等;3、印刷加工,包括丝网印刷、热转印、喷墨印刷等;4、数字设计加工,包括CAD/CAM加工、三维打印、激光切割等。
三、表面织构技术的应用领域由于表面织构技术能够提高产品的美观程度和使用价值,因此其应用领域相当广泛,主要包括:1、工业制造领域,如汽车、机械、电子、航空等;2、艺术设计领域,如珠宝、艺术品、家具等;3、建筑装饰领域,如墙面、地面、顶棚等;4、新型材料领域,如无机纤维、复合材料等。
四、表面织构技术的发展趋势随着人们对产品和环境质量要求的不断提高,表面织构技术也在不断发展壮大,其未来发展趋势主要包括以下几个方向:1、高效、多样化的加工方式。
新型的加工材料、工艺和设备的不断发展将为表面织构技术提供更加高效、多样化的加工方式。
2、个性化、智能化的设计趋势。
随着数字设计技术的不断发展,产品表面的加工可以更加个性化、智能化。
3、集成化营销趋势。
未来的表面织构技术将更加强调营销策略的集成化,涵盖设计、加工、包装、物流等方面,从而实现更加科学、高效的生产流程。
总之,表面织构技术在今后的工业制造、艺术设计等方面都将扮演越来越重要的角色,在提升人们的美好生活品质和环境质量方面发挥着不可替代的作用。
本刊宗旨为:为从事工业材料和机械产品表面处理技术的科技工作者提供学术和技术交流、信息沟通,为我国经济建设服务。
本刊主要报道的学科关注点包括:电镀与化学镀、涂料与涂装、氧化膜处理、表面强化、表面预处理、化学转化膜、真空镀膜、防锈与润滑、摩擦与磨损、三废治理及环保方面的最新科研成果、新材料、新技术、新工艺等。
1 总则来稿应具有创新性、科学性、实用性。
应表达准确、文字简练、重点突出、结论可信。
内容应未发表过或未被其他公开出版物刊载过。
请勿一稿多投。
研究综述一般不宜超过8000 字;研究论文、技术应用类文章一般不宜超过5000字。
2 文章标题简明醒目,能确切反映全文主要内容,通常不超过20个字。
尽量避免使用符号、简称、缩写及商品名等。
各类文稿均须附英文题名,中英文标题应一致。
3 作者和单位作者姓名列于文题下。
署名为第一的单位应是稿件报道研究的知识产权所属单位。
作者如系多单位,应分别注明单位全称。
应中英文对照详细列出第一作者和通讯作者姓名、出生年、籍贯、学历、职称、职务、研究领域、电话、E-mail和详细通讯地址与邮政编码,并提供第一作者和通讯作者半身数码照片。
4 摘要和关键词摘要:文章均须附中英文摘要。
研究论文类文章摘要要求按照结构式摘要撰写,包括:目的(Objective)、方法(Method)、结果(Results)和结论(Conclusion)。
摘要文字200~400字,要求有主要数据。
关键词:在中英文摘要下面标引3~8个关键词,用“;”分隔。
5 参考文献应选用亲自阅读的近年内公开发表的期刊或图书。
采用顺序编码制,按文内引用先后编序,其序号标注于右上角方括号内。
研究综述参考文献一般不少于50条,其他论文一般不少于15条。
文末按引文顺序列出,务必注意文献的准确性。
作者不超过3位应全列出,姓名之间用逗号“, ”隔开;4位以上作者应写出前3位作者,再加逗号及“等”或“et al.”。
英文文献中的作者姓名写法为:完整姓氏在前,名字采用缩写字母在后。
零件加工中的表面处理技术随着工业技术的不断进步,零件加工已不再是简单的机械生产过程,而是成为了具有高度技术含量的复合综合过程。
表面处理技术作为零件加工的重要环节,对于零件的质量、耐用性、外观等方面具有很大的影响。
本文探讨零件加工中常用的表面处理技术,分析各种技术的特点和适用范围,以期为零件制造业提供参考。
一、化学处理技术化学处理技术是利用酸、碱等化学物质将零件表面腐蚀、氧化或还原,以改善、修饰、保护、增强金属表面性能的方法。
其中最常见的化学处理技术包括镀铬、镀锌、磷化和阳极氧化等。
1. 镀铬:镀铬是目前最常见的表面处理技术之一,主要是利用电解沉积法将铬层沉积到零件表面,形成具有防腐、耐磨、光亮度高、色彩稳定等特点的铬层。
镀铬技术适用于各种金属材料,如铁、铜、铝等。
2. 镀锌:镀锌技术适用于镀锌零件的防锈、耐蚀等要求较高的场合。
主要原理是将锌层电沉积到钢材表面,形成具有良好耐腐蚀性的锌层。
对于冶金行业、建筑工程等领域,镀锌技术也已得到广泛应用。
3. 磷化:磷化技术的作用是通过在钢材表面形成一层磷酸盐膜,以降低钢材表面的摩擦系数、增强耐磨性和延长使用寿命。
适用于机械、汽车、电子等行业中对耐腐蚀性、耐磨性和硬度要求较高的部件。
4. 阳极氧化:阳极氧化是指在金属表面形成一层氧化铝薄膜,以提高金属零件的防腐蚀、保护和装饰效果。
适用于铝合金零件、电子元器件和汽车等领域。
二、机械处理技术机械处理技术是指采用机械加工的方式对零件表面进行加工处理的技术。
机械处理技术适用范围广,处理方法也比较多样,常见的有研磨、抛光、划痕、喷砂等。
1. 研磨:研磨是指通过研磨机将零件表面进行平整、光洁处理。
这种技术适用于对表面光洁度要求较高的零件加工。
2. 抛光:抛光技术是通过磨料对零件表面进行喷射和抛光处理,以便为其赋予镜面效果、提高表面硬度和耐腐蚀性等性能。
3. 划痕:划痕技术是一种通过磨料对零件表面进行切割,形成高亮晶体的表面加工方式。
材料表面工程技术的研究与应用随着社会的不断发展和科技的不断进步,各行各业都对材料的性能要求越来越高。
而随着材料与科技的快速发展,材料的表面工程技术也得到了广泛的应用。
材料表面工程技术主要是指对材料表面进行改良和处理,以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能,从而提高材料的使用寿命以及降低整体使用成本。
一、材料表面工程技术的种类材料表面工程技术包括各种方法,比如离子注入、化学沉积、物理气相沉积、溅射、电解沉积和喷涂等物理和化学处理方式。
不同的材料和不同的表面条件需要不同的处理方法。
比如,喷涂是可以用于大面积区域处理的方法,可以增加防护层来提高材料的耐用性;电解沉积则可以用于小尺寸和具有高精度的细节部分。
二、材料表面工程技术的应用材料表面工程技术应用广泛,主要应用于以下几个领域:1.航空航天领域在航空航天领域,材料的耐用性和抗氧化性是非常重要的。
许多航空航天组件要经常受到高速飞行、极端温度和压力等环境的考验,因此对材料的表面处理成为重中之重。
材料表面工程技术有助于增加组件的寿命和可靠性。
2.汽车工业在汽车工业中,汽车零部件的表面处理也非常重要。
因为汽车结构复杂,需要各种不同种类的组件。
同时,汽车也需要经受各种极端环境的考验,如沿海地区的腐蚀、高温和低温等。
因此,汽车零部件的表面处理无论是在机械方面还是在外观上都有很多要求。
3.化工领域在化工领域,物料需要在高温、高压和高腐蚀环境下工作。
因此,对设备表面的保护也非常重要。
表面工程技术可以帮助化学工艺设备抵御腐蚀,提高设备的使用寿命。
三、材料表面工程技术的未来未来的研究和发展趋势指向更高效和可持续的材料表面处理。
未来的目标是将成本和性能进行均衡,从而使表面工程成为更实用的处理方式。
为此,表面工程材料的发展趋势主要体现在以下方面:1.发展更环保的工艺随着环保意识的提高,未来的表面处理工艺要尽可能减少化学废物的排放,减少对环境的损害。
未来或许可以采用更环保、更可持续的方法。
什么是久美特® ?这是一种由日本达克乐沙姆罗克倡导的表面处理技术。
近年来,由于环境问题日益严重,在全世界范围都加强了有关控制有害物质产生的法律规章的制定。
特别是针对一值以来被认为对表面防锈处理非常有效而使用的六价铬化合物,以欧美国家为中心正开始朝着通过制定环境法规来限制,减少其使用的趋势发展。
在这种形势下,株式会社日本达克乐沙姆罗克和美国Metal Coatings InternationalInc.(MCII)公司以及法国DACRAL 公司在具有到目前为止30多年使用经验的达克乐® 表面防锈技术的基础上,经过长年的共同研究和开发,研制出完全无铬表面处理新技术久美特® (GEOMET ® ),并通过多次改良现在向市场推了GEOMET ®久美特®的被膜构造 久美特®处理被膜外观呈金属亚光色。
其构造形式是由重叠的多层金属薄片通过特殊无机粘结剂结合在一起。
因为被膜厚度只有8μm 所以和螺钉以及螺母都可以很好的契合。
2C2B 是标准加工。
1、使用水溶性溶液久美特®技术针对环保使用水溶性处理溶液进行表面处理。
因为完全溶解于水的关系简单的处理设备就可以做到,可以说是一种对自然环境和操作环境都无害的表面处理方式。
2、做到完全无铬化久美特®技术 在处理加工过程以及处理涂层中做到完全不使用铬化合物。
同时也完全符合ELV 规范。
3、封闭式加工系统久美特®技术 加工过程为无排水封闭式处理系统。
另外在涂层喷涂过程中的排出气体也主要以水蒸气为主,不含有相关法律所规定的有害物质。
产品的耐腐蚀性在盐水喷雾实验以及周期性重复实验条件下明显具有特别优越的防锈能力。
盐水喷雾实验2000小时后综合腐蚀实验(40周期) 久美特®720处理 达克乐®DX380处理 电镀锌盐水喷雾实验480小时后 综合腐蚀实验(15周期)出色的耐热耐腐蚀性久美特®是涂层中不含有容易使耐热性变差的结晶水和有机树脂成分的表面处理技术,其涂层可以做到长时间耐高温。
1.3 表面技术的分类 材料表面工程是一门新兴学科,或者说是正在形成的一门学科,是一门多学科的边缘学科。该学科中应该包括哪些内容,如何分类,国内外都无公认的说法。从不同的角度进行归纳,就会有不同的分类。如:
按作用原理可分为:<1>原子沉积:沉积物以原子、离子、分子和粒子集团等原子尺度的粒子形态在材料表面上形成覆盖层,如电镀、化学镀、物理气相沉积、化学气相沉积等。<2>颗粒沉积:沉积物以宏观尺度的颗粒形态在材料表面上形成覆盖层,如热喷涂、搪瓷涂
覆等。<3>整体覆盖:它是将涂覆材料于同一时间施加于材料表面,如包箔、贴片、热浸镀、涂刷、堆焊等。<4>表面改性:用各种物理、化学等方法处理表面,使之组成、结构发生变化,从而改变性能,如表面处理、化学热处理、电子束表面处理、离子注入等。
按表面强化层材料可分为:<1>金属材料层;<2>陶瓷材料层;<3>高分子材料层。 按工艺特点可分为:<1>电镀,<2>化学镀,<3>热渗镀,<4>热喷涂,<5>堆焊,<6>化学转化膜,<7>涂装,<8>表面彩色,<9>气相沉积,<10>“三束”改性,<11>表面热处理,<12>形变强化,<13>衬里等,每一类又可分为一些更细的工艺项目。
图1-1 材料表面工程技术的分类 该分类方法比较清晰地体现了工程技术的特点,而且与工程技术上的名称基本一致,容易记忆。但缺乏学术上的逻辑性,因为有些技术尽管工艺不一样,但基本的改质机理是相同或相似的。按工艺特点分类方法示意图如图1-1所示。
按表面改质的目的或性质可分为:<1>表面耐磨和减磨技术,<2>表面耐蚀抗氧化技术,<3>表面强化(提高疲劳强度)技术,<4>表面装饰技术,<5>功能表面技术,
<6>表面修复技术。
实际上,表面技术有着广泛的涵义,综合来看,大致上可分为以下几个部分: (1) 表面技术的基础和应用理论。 (2) 表面处理技术。它又包括表面覆盖技术、表面改性技术和复合表面处理技术三部分:
(3) 表面加工技术。 (4) 表面分析和测试技术。 (5) 表面工程技术设计。 现将各部分所包含的内容简略介绍如下。 1.3.1表面技术的基础和应用理论 现代表面技术的基础是表面科学,它包括表面分析技术、表面物理、表面化学三个分支。表面分析的基本方面有表面的原子排列结构、原子类型和电子能态结构等,是揭示表面现象的微观实质和各种动力学过程的必要手段。表面物理和表面化学分别是研究任何两项之间的界面上发生的物理和化学过程的科学。从理论体系来看,它们包括微观理论与宏观理论:一方面在原子、分子水平上研究表面的组成,原子结构及输运现象、电子结构与运动及其对表面宏观性质的影响;另一方面在宏观尺度上,从能量的角度研究各种表面现象。实际上,这三个分支是不可能截然分开的,而是相互依存和补充的。表面科学不仅有重要的基础研究意义,而且与许多技术科学密切相关,在应用上有非常重要的意义。
表面技术的应用理论,包括表面失效分析,摩擦与磨损理论、表面腐蚀与防护理论、表面结合与复合理论等等,它们对表面技术的发展和应用有着直接的、重要的影响。
1.3.2表面覆盖技术 1.电镀:它是利用电解作用,即把具有导电性能的工件表面与电解质溶液接触,并作为阴极,通过外电流的作用,在工件表面沉积与基体牢固结合的镀覆层。该镀覆层主要是各种金属和合金。单金属镀层有锌、 镉、铜、镍、铬、锡、银、金、钴、铁等数十种;合金镀层有锌-铜、镍-铁、锌-镍-铁等一百多种。电镀在工业上使用广泛。
2.电刷镀:它是电镀的一种特殊方法,又称接触镀、选择镀、涂镀、无槽电镀等。其设备主要由电源、刷镀工具(镀笔)和辅助设备(泵、旋转设备等)组成,是在阳极表面裹上棉花或涤纶棉絮等吸水材料,使其吸饱镀液,然后在作为阴极的零件上往复运动,使镀层牢固沉积在工件表面上。它不需要将整个工件侵入电镀溶液中,所以能完成许多槽镀不能完成或不容易完成的电镀工作。
3.化学镀:又称无电镀,即在无外电流通过的情况下,利用还原剂将电解质溶液中的金属离子化学还原在呈活性催化的工件表面,沉积出与基体牢固结合的镀覆层。工件可以是金属,也可以是非金属。镀覆层主要是金属和合金,最常用的是镍和铜。
4.涂装:它是用一定的方法将涂料涂覆于工件表面而形成涂膜的全过程。涂料(或称漆)为有机混合物,一般由成膜物质、颜料、溶剂和助剂组成,可以涂装在各种金属、陶瓷、塑料、木材、水泥、玻璃等制品上。涂膜具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐标志等),应用十分广泛。
5.粘结:它是用粘结剂将各种材料或制件连结成为一个牢固整体的方法,称为粘结或粘合。粘结剂有天然胶粘剂和合成胶粘剂,目前高分子合成胶粘剂已获得广泛应用。
6.堆焊:它是在金属零件表面或边缘,熔焊上耐磨、耐蚀或特殊性能的金属层,修复外形不合格的金属零件及产品,提高使用寿命,降低生产成本,或者用它制造双金属零部件。
7.熔结:它与堆焊相似,也是在材料或工件表面熔敷金属涂层,但用的涂敷金属是一些以铁、镍、钴为基,含有强脱氧元素硼和硅而具有自熔性和熔点低于基体的自熔性合金,所用的工艺是真空熔敷、激光熔敷和喷熔涂敷等。
8.热喷涂:它是将金属、合金、金属陶瓷材料加热到熔融或部分熔融,以高的动能使其雾化成微粒并喷至工件表面,形成牢固的涂覆层。 热喷涂的方法有多种,按热源可分为火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂(超音速喷涂)和爆炸喷涂等。经热喷涂的工件具有耐磨、耐热、耐蚀等功能。
9.塑料粉末涂敷:利用塑料具有耐蚀、绝缘、美观等特点,将各种添加了防老化剂、流平剂、增韧剂、固化剂、颜料、填料等的粉末塑料,通过一定的方法,牢固地涂敷在工件表面,主要起保护和装饰的作用。塑料粉末是依靠熔融或静电引力等方式附着在被涂工件表面,然后依靠热融、流平、湿润和反应固化成膜。涂膜方法有喷涂、熔射、流化床浸渍、静电粉末涂喷、静电粉末云雾室、静电流化床浸渍、静电振荡法等等。 10.电火花涂敷:这是一种直接利用电能的高密度能量对金属表面进行涂敷处理的工艺,即通过电极材料与金属零部件表面的火花放电作用,把作为火花放电极的导电材料(如WC、TiC)熔渗于表面层,从而形成含电极材料的合金化涂层,提高工件表层的性能。而工件内部的组织和性能不改变。
11.热浸镀:它是将工件浸在熔融的液态金属中,使工件表面发生一系列物理和化学反应,取出后表面形成金属镀层。工件金属的熔点必须高于镀层金属的熔点。常用的镀层金属有锡、锌、铝、铅等。热浸镀工艺包括表面预处理、热浸镀和后处理三部分。按表面预处理方法的不同,它可分为溶剂法和保护气体还原法。热浸镀的主要目的是提高工件的防护能力,延长使用寿命。
12.搪瓷涂敷:搪瓷涂层是一种主要施于钢板、铸铁或铝制品表面的玻璃涂层,可起良好的防护和装饰作用。搪瓷涂料通常是精制玻璃料分散在水中的悬浮液,也可以是干粉状。涂敷方法有浸涂、淋涂、电沉积、喷涂、静电喷涂等。该涂层为无机物成分,并融结于基体,故与一般有机涂层不同。
13.陶瓷涂敷:陶瓷涂层是以氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、氮化物、金属陶瓷和其他无机物为基低的高温涂层,用于金属表面主要在高温和室温起耐蚀、耐磨作用。主要涂敷方法有刷涂、浸涂、喷涂、电泳涂和各种热喷涂等。有的陶瓷涂层有光、电、生物等功能。
14.真空蒸镀:它是将工件放入真空室,并用一定方法加热镀膜材料,使其蒸发或升华,飞至工件表面凝聚成膜。工件材料可以是金属、半导体、绝缘体乃至塑料、纸张、织物等。而镀膜材料也很广泛,包括金属、合金、化合物、半导体和一些有机聚合物等。加热方式有电阻、高频感应、电子束、激光、电弧加热等。
15.溅射镀:它是将工件放入真空室,并用正离子轰击作为阴极的靶(镀膜材料),使靶材中的原子、分子逸出,飞至工件表面凝聚成膜。溅射粒子的动能约10eV左右,为热蒸发粒子的100倍。按入射离子来源不同,可分为直流溅射、射频溅射和离子束溅射。入射离子的能量还可以用电磁场调节,常用值为10eV量级。溅射镀膜的致密性和结合强度较好,基片温度较低,但成本较高。
16.离子镀:它是将工件放入真空室,并利用气体放电原理将部分气体和蒸发源(镀膜材料)逸出的气相粒子电离,在离子轰击的同时,把蒸发物或其反应产物沉积在工件表面成膜。该技术是一种等离子体增强的物理气相沉积,镀膜致密、结合牢固,可在工件温度低于550℃时得到良好的镀层,绕镀性也较好。常用的方法有阴极电弧离子镀、热电子增强电子束离子镀、空心阴极放电离子镀。
17.化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD):它是将工件放入密封室,加热到一定温度,同时通入反应气体,利用室内气相化学反应在工件表面沉积成膜。源物质除气态外,也可以是液态和固态。所采用的化学反应有多种类型,如热分解、氢还原、金属还原、化学输运反应、等离子体激发反应、光激发反应等等。工件加热方法有电阻、高频感应、红外线加热等。主要设备有气体发生、净化、混合、输运装置以及工件加热、反应室、排气装置。主要方法有热化学气相沉积、低压化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、金属有机化合物气相沉积、激光诱导化学气相沉积等。
18.分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,简称MBE):它虽是真空镀膜的一种方法,但在超高真空条件下,精确控制蒸发源给出的中性分子束流强度按照原子层生长的方式在基片上外延成膜。主要设备有超高真空系统、蒸发源、监控系统、和分析测试系统。
19.离子束合成薄膜技术: 离子束合成薄膜有多种新技术,目前主要有两种。⑴离子束辅助沉积(IBAD)。它是将离子注入与镀膜结合在一起,即在镀膜的同时,通过一定功率的大流强宽束离子源,使具有一定能量的轰击(注入)离子不断地射到膜与基体的界面,借助于级联碰撞导致界面原子混合,在初始界面附近形成原子混合过渡区,提高膜与基体间的结合力,然后在原子混合区上,再在离子束参与下继续外延生长出所要求厚度和特性的薄膜。⑵离子簇束(Ion Cluster Beam,简称ICB)。离子簇束的产生有多种方法,常用的是将固体加热形成过饱和蒸汽,再经喷管喷出形成超声速气体喷流,在绝热膨胀过程中由冷却至凝聚,生成包含5×102 ~2×103个原子的团粒。
20.化学转化膜:化学转化膜的实质是金属处在特定条件下人为控制的腐蚀产物,即金属与特定的腐蚀液接触并在一定条件下发生化学反应,形成能保护金属不易受水和其他腐蚀介质影响的膜层。它是由金属基底直接参与成膜反应而生成的,因而膜与基底的结合力比电镀层要好得多。目前工业上常用的有铝和铝合金的阳极氧化、铝和铝合金的化学氧化、钢铁氧化处理、钢铁磷化处理、铜的化学氧化和电化学氧化、锌的铬酸盐钝化等等。
21.热烫印:它是把各种金属箔在加热加压的条件下覆盖于工件表面。 22.暂时性覆盖处理:它是把缓蚀剂配制的缓蚀材料,在工作需要防绣的情况下,暂时性覆盖于表面。