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铁锑合金电镀工艺研究(3)

时间:2017-05-25 15:17来源:毕业论文
1.2 铁镀层 铁的发现和大规模使用,是人类发展史上的一个光辉里程碑,它把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代,推动了人类文明的发展。至今铁


1.2 铁镀层
铁的发现和大规模使用,是人类发展史上的一个光辉里程碑,它把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代,推动了人类文明的发展。至今铁仍然是现代化学工业的基础,人类进步所必不可少的金属材料。铁镀层是最经济的镀层之一,常用于磨损零件的修复。铁镀层因其经济性常用于磨损零件的修复,但其材质较软,耐蚀性差,不过如果是铁与其他金属的合金或者是掺有杂质的铁,熔点降低,硬度将增大,具体得看杂质或者合金的性质了。
镀铁层在空气中不稳定,和钢铁件一样易被氧化成氧化铁(FeO)、三氧化二铁(Fe203)和四氧化三铁(Fe3O4)等氧化物,不适于作防护装饰性镀层。镀铁层只适于作为功能性镀层使用。
最广泛的用途是修复工件。历来用硬铬修复工件,镀铬层的费用要比镀铁要高,而且镀铬的污染要比镀铁要大的多,所以对于以铁来代铬是非常经济的办法。镀铁后的硬度和其他物理性能还可经过热处理改善。
电镀铁沉积速度较硬铬快l0倍,镀铬层的脆性决定了镀铬层太厚则易脱落,而镀铁则无此缺陷。
镀铁后零件在空气中放置易氧化生锈,而镀铬层不会,这个缺陷可通过电镀后的处理来补救。
镀铁也可以作为某些中间镀层,在此层上再镀其他金属。以镀铁层来改变基体金属不适于直接电镀的缺点。如铸铁件因其含碳过高,不易镀锡、锌,可先镀铁,在镀铁层上再度锌、锡,高碳钢氧化困难,镀上一层铁后,氧化在铁上进行要容易的多。
因为电镀铁的纯度极高,对需要高纯铁的地方,可采用镀铁来满足,如粉末冶金制粉对高纯铁的需要。
    电镀是一种常用的表面加工工艺,但普通的直流电镀形成的镀层表面易出现针孔和粗裂纹等缺陷[1],因而限制了其应用范围。近年来发展的脉冲电镀技术,在提高镀层质量、性能及节约材料等方面,比直流电镀具有明显的优势,引起了国内外广大电镀工作者的重视[2,3]。铁资源丰富,价格比较低廉,其合金镀层,如Fe-Ni [4]、Fe-Cr[5] 等在工业生产中应用广泛。徐金霞等通过脉冲电镀技术在普通钢和铜基体上制备了铁单质镀层。
   他们采用纯铁和分析纯盐酸自行配制镀液,其中FeC12含量约为500 g/L,不加任何添加剂,pH=2.0-3.0脉冲电镀与直流电镀不同,后者只有一个独立的变量,即电流密度,而脉冲电镀,独立变量有3个,即导通时间、关断时间和平均电流。其试验采用不对称的周期换向矩形电流脉冲波形,选择固定不变的脉冲电镀参数,研究平均电流密度对铁镀层性质的影响。所用平均电流密度分别为5,l0,l5,l6,18,20,22,25,30,35 A/dm2。
   徐金霞等的工艺流程是在脉冲电镀前,先分别将阴极试样和阳极纯铁进行机械抛光,除去表面毛刺和氧化物,用30%氢氧化钠溶液除油,以硫酸活化,经蒸馏水清洗后,再进行电镀。他们发现脉冲电镀时不连续的电流具有周期性,从而消除了溶液浓差极化的影响,提高了电化学过电位,易形成晶粒细小、表面平整、空隙率小的镀层。此外采用不对称周期换向矩形电流脉冲的脉冲波形进行电镀,在阴极固体与电解液的固-液界面处形成反扩散层[6] ,因而脉冲电镀具有较好的整平镀层的能力,易得到光滑明亮的镀层。这种界面处的双电子层结构将受到外加电场的影响,即与平均电流密度直接相关。镀层的表面形貌与外加电流密度影响关系比较复杂,总的趋势是先好后坏,在平均电流密度为16 A/dm2 时,镀铁效果最佳,镀层表面为均匀的银白色,尽管空气中静置数13后,表面呈乌黑色,但其性能稳定。较小平均电流密度(如5 A/dm2)制备的铁镀层刚取出表面呈不均匀的浅银白色,光洁度不太好,空气中易局部生锈;而平均电流密度为3A/dm2 时,阴极试件的边缘易形成毛刺,表面局部气孔数明显,且局部有黄色斑点。与直流镀铁层相比,脉冲镀铁层表面光洁度较好,粗裂纹明显减少,效果得到了明显的改善。 铁锑合金电镀工艺研究(3):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_7766.html
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