你问我答

Q塑料电镀常见故障及原因是什么?A答:塑料电镀常出现的故障及其原因是:(1)结合力不好。塑料基体状态不良,化学粗化液不适合或粗化过度,表面催化中心少或分布稀疏,电镀层设计组合不恰当;(2)针孔及麻点。化学粗化过度或溶液含酸过多,敏化活化液中有沉淀物,工件出槽后水洗不干净,化学镀液过滤不够或析出状态不好,电镀铜时搅拌不够或镀液配比不当,有阳极泥渣或镀件挂钩接触部位金属脱     

目前有哪些塑料可以用作镀覆金属？

答：塑料是一种具有塑性的高分子化合物，种类繁多。用作塑料电镀的关键是结合力，据有关在实验室条件下，以化学镀法所获得的镀层与塑料间的结合力较好的材料有如下几种（见表1）。     

换向脉冲镀金对铍青铜镀厚金层产品存储能力的影响

为提高电镀厚金层的存储性能,采用优化镀层预处理工艺方法,利用换向脉冲电镀技术在铍青铜试件上制备镀厚金层,并研究不同预处理工艺对长时间存储条件下镀层结合力的影响规律;利用X-射线能谱仪研究了优化预处理工艺对存储1~5年后镀厚金层的成分变化规律的影响;利用扫描电子显微镜与能谱仪研究了存储1~5年后镀层与铜基体之间的扩散行为。研究结果表明,换向脉冲电镀厚金层储存5年后,镀铜作为镀金的预镀层,镀层结合力最为优异;换向脉冲电镀厚金层的金原子数分数高于99.9%,镀厚金层具有优异的存储性能,但是镀厚金层界面处存在1.0~1.5μm的相互扩散现象。     

Ni-P过渡层厚度对不锈钢表面制备Ni/Ni-P/Ni-P-PTFE梯度涂层性能的影响

为了探究Ni-P过渡层厚度对不锈钢表面制备Ni-P-PTFE涂层的影响。采用电镀结合化学镀的方法,在不锈钢表面制备了Ni/Ni-P/Ni-P-PTFE三层结构梯度涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机、划痕仪、接触角测试仪分别对梯度涂层的微观结构、机械性能、结合力、抗粘连性能进行表征和测试。结果发现,随着Ni-P过渡层沉积时间的增加,过渡层逐渐增厚,Ni-P-PTFE涂层中PTFE含量先下降后上升,硬度与结合力先上升后下降;在20 min时硬度、结合力分别达到最大值4.18 GPa和13.49 N;在25 min时,摩擦系数达到最小值0.17,Ni-P-PTFE层表面与水性、油性介质的接触角分别达到最大值101.1°和60.06°,此时Ni-P-PTFE涂层表现出优异的抗粘连性能。     

基于ALD低温制备的纳米涂层刀具性能研究

目的 探索基于原子层沉积法(Atomic Layer Deposition,ALD)的纳米涂层低温制备技术,并重点研究涂层沉积过程及纳米氧化铝涂层对刀具力学性能的影响.方法 利用原子层沉积法,在200℃的环境下制备不同涂层厚度的纳米Al2O3涂层刀具,对涂层的微观组织、厚度、硬度、断裂韧性、断口形貌、弯曲强度、结合力及摩擦系数进行检测.结果 ALD沉积技术能将纳米涂层均匀沉积在YT5刀具表面,且涂层光滑,无滴状气泡,涂层厚度可以精确控制在纳米级.ALD涂层与基体结合力的大小与涂层厚度相关,随着涂层厚度增大,结合力呈先增后降的趋势,测得50、100、200 nm等3种纳米涂层结合力大小分别为11.07、12.74、7.86 N.纳米涂层能够提高刀具的硬度,显著降低刀具表面的摩擦系数,测得刀具摩擦系数分别为0.56、0.43、0.67,最高降低摩擦系数达40％以上.此外在200℃的沉积温度下,没有产生金属相变,因而对刀具基体没有影响,刀具的断裂韧性和弯曲强度没有降低.结论 基于ALD的纳米涂层低温沉积技术所制备的纳米涂层刀具,具有良好的力学性能及涂层-基体界面结合力,能显著提高刀具性能,改善切削加工条件.     

2205双相不锈钢包埋粉末渗硼性能研究

目的 提高2205双相不锈钢的硬度和耐蚀性能.方法 2205双相不锈钢采用固体包埋粉末渗硼,于马沸炉中分别在830、860、890℃下保温5 h;在860℃下保温3、5、7 h,随炉冷却到室温.用金相显微镜、扫描电镜观察渗硼层的形貌和测定渗硼层的厚度,用维氏硬度计测定渗硼层的硬度,用纳米压痕仪测定渗硼层不同深度的硬度,用X射线衍射仪分析渗硼层的物相组成,评定渗硼层与基体的结合力,做不同介质下耐蚀性对比试验.结果 渗硼层与基体结合牢固,破坏等级评为一级,渗硼层主要由Fe2 B单相组成.在860℃下保温不同时间,渗硼层的厚度及硬度均随时间的增长而逐渐增大;在不同温度下保温5 h时,渗硼层的厚度及硬度随温度的升高而逐渐增大.渗硼后试样在质量分数都为10%的HCl和NaCl溶液中耐蚀性提高,在质量分数均为10%的H2 SO4、NaOH和HNO3溶液中耐蚀性变差.结论 固体粉末包埋法渗硼工艺改善了2205双相不锈钢的表面组织和性能,有效提高了其硬度及耐蚀性.     

钨螺旋线表面镀金薄膜热可靠性研究

钨螺旋线是行波管的关键部件,随着行波管功率量级和工作频率的不断提高,其高频损耗和散热问题更加突出。为了提高钨表面镀金薄膜均匀性和结合力,前期研究了钨螺旋线表面镀覆金膜的方法,并在高温使用条件下测试镀金膜的热稳定性。采用纳米划痕技术测试镀金薄膜和基体之间结合力大小,对预镀铜5,10,15和20 s,镀金均为1.5 h后的试样高温(500℃,100 h)处理前后的膜-基结合力进行了对比分析。结果表明:预镀铜5,15和20 s的试样经高温处理后的膜-基结合力大小与室温下相比没有明显降低;预镀铜10 s时的试样经高温处理后的膜-基结合力与室温下相比有所增大。钨螺旋线表面镀金薄膜热可靠性好。     

橡胶表面粗糙度对DLC薄膜摩擦学性能的影响

目的 探究三元乙丙橡胶(EPDM)表面粗糙度对DLC薄膜和Cr/DLC的微观结构、附着力、摩擦学性能的影响,并阐明Cr中间层对橡胶表面DLC薄膜的作用。方法 使用砂纸打磨EPDM橡胶得到不同的表面粗糙度。采用非平衡磁控溅射技术在不同粗糙度的橡胶基体表面沉积无中间层的类金刚石碳基薄膜(DLC)及有Cr中间层的类金刚石碳基薄膜(Cr/DLC)。使用二维轮廓仪获得基体及薄膜的表面粗糙度,通过扫描电子显微镜以及拉曼光谱对薄膜的表面形貌和结构成分进行分析,并采用X切割试验和摩擦磨损试验分别评估DLC薄膜的附着力和摩擦学性能。结果 基体表面粗糙度对薄膜的微观结构没有显著影响,但却对薄膜附着力以及摩擦学性能有较大的影响。薄膜附着力随着基体粗糙度的增加呈现先增大后减小的趋势,当基体表面粗糙度为1 100 nm时,DLC薄膜具有最强的附着力和最佳的摩擦学性能。此外,Cr中间层的引入对提高薄膜附着力和承载能力起到了积极的作用。结论 适当增加基体表面粗糙度可以增强DLC薄膜的附着力,改善薄膜的摩擦学性能。Cr中间层可以提高薄膜的承载能力,从而提高薄膜的耐磨性。     

激光同步辐照对电化学沉积铜组织结构及结合力的影响

目的 解决单一电化学沉积制备铜镀层沉积速度慢、沉积颗粒易团聚、晶粒生长不均匀及其与基体结合力差等问题。方法 采用沉积前激光处理、沉积过程激光同步辐照的方法,在316L不锈钢上制备铜涂层,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、自动划痕仪分析了铜镀层表面形貌、截面厚度、涂层物相和结合力,探究了激光的增强作用和复合沉积技术下镀层的生长机制。结果 激光同步辐照促进了晶粒的高择优取向及沉积电位的正移。单一晶面的高择优取向利于提高镀层晶粒生长的均匀性,使镀层表面的凸起、孔洞明显减少,变得平整致密。同时,激光同步辐照使镀层表面粗糙度维持在一个较低的范围,使沉积质量不会随沉积时间的增加而降低,有利于电化学沉积的继续进行,实现镀层增厚。相同沉积时间(60 min)下,传统电化学沉积所得镀层的沉积厚度为62.62μm,表面粗糙度为4.741μm;而激光同步复合电化学沉积所得镀层的沉积厚度为138.39μm,表面粗糙度为0.995μm;且镀层表现出与基体更佳的结合力,与基体间的极限载荷可达98.2 N。结论 激光同步辐照提高了铜镀层的沉积效率、质量及其与基体间的结合力。     

金属陶瓷及硬质合金表面CVD/PVD涂层的摩擦与切削性能

为研究涂层沉积方式对金属陶瓷和硬质合金性能的影响,采用粉末冶金技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷和YT15硬质合金,在基体表面先后采用CVD和PVD制备涂层。采用SEM、EDS等手段对涂层的微观组织和元素含量进行分析,并对涂层试样进行划痕、摩擦因数、切削性能检测。结果表明,通过复合CVD+PVD工艺,CVD涂层和PVD涂层结合良好。不论是金属陶瓷还是硬质合金,CVD涂层的膜基结合力和摩擦因数均为最大,PVD涂层最小,复合CVD+PVD涂层介于两者之间。对于金属陶瓷和硬质合金而言,复合CVD+PVD涂层的切削性能最好,CVD涂层最差,PVD涂层介于两者之间。切削过程中的磨损机理主要是氧化磨损和磨粒磨损。