一文看懂金属表面改性技术

发布网友发布时间：2024-10-18 05:36

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热心网友时间：2024-11-29 01:33

金属表面改性技术，是提升金属材料性能的重要手段。本文将详细介绍电镀、化学镀、热喷涂技术、热喷焊技术、化学转化膜技术和气相沉积技术，这些技术在金属表面处理中具有广泛应用。

电镀技术是利用电化学方法在金属基体表面沉积出一层金属镀层，以提高其性能。电镀的原理是通过电解作用，使金属盐溶液中的金属离子在基体表面沉积，形成所需形态的镀层。镀层的种类繁多，如防护性镀层、防护-装饰性镀层、装饰性镀层、耐磨和减磨镀层、电性能镀层、磁性能镀层、可焊性镀层、耐热镀层和修复用镀层，每种镀层都具有特定的性能和用途。

化学镀技术则是在没有外电流作用下，利用化学方法使金属离子还原为金属，在基体表面形成镀层。化学镀技术主要分为置换沉积、接触沉积和还原沉积三种方式，每种方式都对应着不同的操作条件和工艺流程。化学镀的金属种类丰富，如镍、铜、银、钯、锡等，广泛应用于工业制造和电子行业。

热喷涂技术和热喷焊技术则利用热能熔化涂层材料，然后以高速撞击基体表面形成涂层。热喷涂技术适用于制造复合层零件修复，涂层可以达到较厚的厚度。而热喷焊技术则是在基体表面重新熔化或部分熔化涂层材料，形成与基体具有冶金结合的表面层。热喷焊技术相比电镀、化学镀等方法，具有更高的结合强度和更好的耐磨性能，但其材料选择范围有限。

化学转化膜技术是通过化学或电化学手段，在金属表面形成一层稳定的化合物膜层，以提高材料的防腐性能和表面装饰性。其中，磷化处理和氧化处理是常见的化学转化膜技术。磷化处理能够形成灰白或灰黑色的磷酸盐膜，具有良好的抗腐蚀性和减摩性；氧化处理则形成Fe3O4薄膜，提高工件的抗腐蚀能力。

气相沉积技术是一种新型的镀膜技术，通过物理或化学方法在真空条件下将气相物质沉积在材料表面形成薄膜。根据沉积过程原理，气相沉积技术主要分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两大类。物理气相沉积技术包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀三种基本方法，而化学气相沉积技术则能在较大范围内控制膜的组成及晶型，形成多种金属或化合物薄膜。

综上所述，金属表面改性技术通过不同的处理方法，可以显著提高金属材料的性能，包括防腐蚀、耐磨、耐热、导电、光学、磁性等特性，适用于机械、航空航天、电子、光学、轻工业等众多领域。这些技术的发展和应用，为金属材料性能的提升提供了强大的支持。