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影響納米復(fù)合鍍層質(zhì)量的因素有哪些

牽手一起夢 ? 來源:郭婷 ? 2019-06-03 15:31 ? 次閱讀

鍍層是指為了好看或儲藏而涂在某些物品上的金屬表面涂上一層塑料,或者一層稀薄的金屬或為仿造某種貴重金屬,在普通金屬的表面鍍上這種貴重金屬的薄層。復(fù)合鍍層的制備是在鍍液中加入一種或數(shù)種不溶性固體顆粒,使固體顆粒與金屬離子共沉積的過程,它實際上是一種金屬基復(fù)合材料。

納米復(fù)合鍍層就是在鍍液中加入納米固體顆粒,通過與金屬共沉積獲得鍍層。把納米顆粒應(yīng)用在電鍍、化學(xué)鍍及電刷鍍中來獲得比普通復(fù)合鍍層高的硬度、耐磨性、減摩性等已獲得較大進(jìn)展。納米材料在力、電、聲、光、熱、磁等方面的許多特性,對獲得具有特殊表面功能的復(fù)合鍍層提供了前所未有的機(jī)遇,將使復(fù)合鍍層的功能特性得到大幅度提升。具有優(yōu)異特性的納米顆粒材料在復(fù)合鍍層中的應(yīng)用有力地促進(jìn)著復(fù)合鍍層的發(fā)展。

影響納米復(fù)合鍍層質(zhì)量的因素:

其影響因素主要有顆粒表面有效電荷密度、顆粒的尺寸和形狀、電流密度、攪拌強(qiáng)度等;鍍液類型及品種、添加劑、pH值、溫度、極化性和表面微觀電流分布同樣影響復(fù)合鍍層的質(zhì)量和顆粒的復(fù)合量。

(1) 分散方法

納米復(fù)合鍍層的制備除要求具備一般鍍層制備方法的條件外,還要求所加入的納米顆粒能均勻的分散在鍍液中,以保證獲得顆粒均勻彌散的復(fù)合鍍層。常用的分散方法有:機(jī)械攪拌、空氣攪拌、超聲波分散和添加表面活性劑的化學(xué)分散方法等,但它們的分散效果是不一樣的。研究了力學(xué)的、物理的及化學(xué)的等各種分散方法對納米顆粒化學(xué)復(fù)合鍍層組織及性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),超聲波分散方法可以使納米粒子充分分散,分布較均勻,而且鍍層復(fù)合量也較高,從而使鍍層有較好的組織性能。也有研究表明,與機(jī)械攪拌和空氣攪拌相比,注射攪拌所得到的化學(xué)復(fù)合鍍層中納米顆粒含量較高。

(2) 表面活性劑

納米顆粒的表面狀態(tài)對鍍層的性能也有較大的影響。顆粒表面的潤濕性、電性能及在電極處與基質(zhì)金屬的親和性,直接影響了顆粒被沉積進(jìn)入鍍層的能力。添加適量的表面活性劑可以改善顆粒潤濕性和表面電荷的極性,使納米顆粒有利于向陰極遷移傳遞和被陰極表面俘獲。研究Zn2SiO2(18nm) 復(fù)合鍍層時發(fā)現(xiàn),表面活性劑的加入可提高納米顆粒在鍍層中的含量,并改善復(fù)合鍍層的表面形貌。但在某些情況下,活性劑影響較小;同時,某些活性劑的加入,在提高鍍層表面質(zhì)量的同時,會降低鍍層的沉積速率。因此,應(yīng)針對具體情況使用合適的表面活性劑。

(3) 鍍層中的氫

電鍍時鍍層中的氫對金屬離子和固體顆粒的沉積及鍍層的性能有較大的影響,因此應(yīng)盡量降低鍍層中的氫的含量。納米Ni2Mo合金粉加到鍍液中形成的納米復(fù)合鍍層,其析氫催化能力得到明顯提高。納米SiO2的加入使鋅基復(fù)合鍍層在鍍后的析氫能力增強(qiáng)。因此降低了鍍層中氫的含量,提高了鍍層的性能。

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