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電鍍添加劑多層鎳/微裂紋鉻體系為何比銅、鎳、鉻體 系的防護性能好?

編輯:大发快3app時間:2018-11-26

電鍍添加劑銅、鎳、鉻體系的抗蝕作用,取決于鉻的表面狀态和鉻層交界處鎳鍍層的形狀,腐蝕速度又取決于腐蝕電流的大小。而腐蝕電流的大小又取決與鉻層面積與暴露出來的鎳層面積的比值。

由于鉻鍍層具有很高的應力,不可避免會産生裂紋,而普通鍍鉻層表面緻密的氧化層使它成為陰極性緩層,産生的裂紋粗大而數量少,暴露出來的鎳面積小,也就使腐蝕電流集中于作為陽極暴露的鎳鍍層上,腐蝕電流密度大,因而腐蝕速度加俠,而鎳鍍層總是有孔隙的,銅在鎳、鉻體系中為陽極,所以腐蝕總是縱向穿透性腐蝕,從而加快了鐵基體的腐蝕速度,使銅、鎳、鉻體系對基體的防護性減弱。

而在銅、半亮鎳、亮鎳、微裂紋鉻體系中,由于絡鍍層表面數量衆多的微孔和微裂紋,大大增大了裂紋中裸露鎳層面積,使得在同樣的腐蝕總電流下,腐蝕電流密度降低,從而大大減小了腐蝕速度,另一方面,由于雙層鎳中,面層的光亮鎳的含硫量高于底層半光亮鎳的含硫量,所以光亮鎳的電位比半光亮鎳負而作為陽極,從而使腐蝕向橫向發展。若半光亮鎳下面有一層銅鍍層,銅對于雙層鎳、微(裂紋)鉻為陰極,這樣,光亮鎳、半光亮鎳層呈橫向腐蝕,進一步提高了對基體的防護能力。

多層鎳有哪幾種?

多層鎳指的是雙層鎳和三層鎳、四層鎳。這些多層鎳因其用途不同而要使用不同的添加劑來實現這些鍍層組合的功能。

(1)雙層鎳  雙層鎳一般是半光亮鎳和光亮鎳,因此,半光亮鎳要用到半光亮鎳添加劑,而光亮鎳則要用到光亮鎳添加劑。例如,在電鏡掃描中人們發現光亮鎳因為含硫而呈片狀結晶,而半光亮鎳因為不含硫而呈柱狀結晶。同時這兩層鎳之間構成了一個電位體系,含硫的光亮鎳相對于不含硫的半光亮鎳是這個體系中的陽極,因而被先行腐蝕。與單層鎳套鉻相比,它的腐蝕行為分成兩個步驟,即先光亮鎳後半光亮鎳,所以它比單層鎳的抗蝕性明顯要好。

雙層鎳兩鍍層間電位差要大于120mV。兩鍍層的厚度比例根據基體材料不同而有所不同。對于鋼鐵基體,半光亮鎳與光亮鎳的比例為4:1,而鋅基合金或銅合金則為3:2。

(2)三層鎳  三層鎳的組合有好幾種,常用的是半光亮鎳/高硫鎳/光亮鎳。其中高硫鎳的鍍層厚度隻在1um左右,由于高硫鎳的電位最負,從而在發生電化學腐蝕時,作為犧牲層而起到保護其他鍍層和基體的作用。

三層鎳的工藝流程如下:

經化學除油、除鏽後→陰極電解除油→陽極電解除油→水洗兩次→活化→鍍半光亮鎳→鍍高硫鎳→鍍光亮鎳→回收→水洗→鍍裝飾鉻或其他功能性鍍層。

三層鍍鎳中的半亮鎳和光亮鎳可以延用前述雙層鎳的工藝。

(3)鎳封(四層鎳)  鎳封是在三層鍍鎳的基礎上,再加一層封閉鎳的工藝,主要是為了進一步提高鍍層的耐蝕性能。