鍍層標準片是一種廣泛應用于航空、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準片的制備工藝與質(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
鍍層標準片的制備工藝主要包括電化學鍍和物理氣相沉積兩種方法。這兩種方法各有優(yōu)缺點，適用于不同的應用場景。
1、電化學鍍
電化學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)中得到廣泛應用。
電化學鍍的基本過程包括預處理、電鍍和后處理三個步驟。預處理階段主要是對基材進行清洗、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
鍍層標準片的質(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
鍍層標準片的材料選擇直接影響其性能和應用范圍。在選擇基材時，需要考慮其物理性能、化學性能和機械性能等，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格的質(zhì)量標準，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。當市售的原材料純度滿足不了質(zhì)量要求時，應通過試驗確定詳細的純化方法和質(zhì)量要求。原材料的變更或代用應經(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，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加控制，并根據(jù)各種化工原料不同的消耗量加以補充，調(diào)整配比。電鍍液應規(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格控制。高溫和濕度可能導致鍍層出現(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，電鍍車間應配備相應的通風和除塵設(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準片質(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)、操作方法等應積極進行正交試驗，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，應做好檢驗記錄，并在不影響鍍件質(zhì)量的適當位置做出標記或標簽。對不便在鍍件上進行的檢查和試驗，允許在相同批次和工藝條件下鍍出的樣板上進行。
三、應用
鍍層標準片因其優(yōu)異的耐腐蝕性和耐磨性，在航空、航天、汽車和電子等領(lǐng)域得到廣泛應用。在航空領(lǐng)域，可用于飛機表面的防腐蝕處理，延長飛機的使用壽命。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。
