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影響鋁型材鍍層外觀及硬度的因素
內容來源:http://www.foursun.com.cn/    作者:武將    發布日期:2021-01-04 08:28    閱讀次數:2005 次 點擊收藏

1. 影響鋁型材鍍層外觀的因素

以次磷酸鹽為還原劑的化學鍍鎳層一般是光亮或半光亮并略帶黃色,鋁型材鍍層的外觀主要與三個因素有關:

(1)鋁型材表面的光潔度:鋁型材表面的光潔度越高,獲得的鍍層的光亮度才越好;如果需要獲得光亮度高的鍍層,則需要對鋁型材進行預先拋光處理;

(2)鍍層厚度:當鍍層厚度小于20μm時,鍍層的光澤性隨厚度的增加而升高;當鍍層厚度大于20μm時,則鍍層的光澤性隨厚度的增加已不明顯并可能略有降低;

(3)操作條件對光亮度的影響:在極限溫度范圍內,溫度升高,沉積速度加快,鍍層光亮度增加;當鍍液的pH值升高時,沉積速度加快,同時鍍層中磷含量降低,鍍層光亮度增加;操作條件及鍍層含磷量對光亮度的影響見下表;

pH值、沉積速度、鍍層含磷量對鍍層光亮度的影響
溶液成分
溫度/℃
pH值
沉積速度
磷含量/%
鍍層外觀
材料名稱
化學式
含量/(g/L)
硫酸鎳
NiSO4·6H2O
30
84~88
1.0
測不出
灰色
3.5
3.0
11.0
半光亮
醋酸鈉
CH3COONa·3H2O
20
4.0
6.0
9.07
光亮
4.5
11.0
8.29
光亮
次磷酸二氫鈉
NaH2PO2·H2O
20
5.6
22.0
6.00
全光亮
6.0
25.0
5.60
全光亮


雖然表中數據只是參考,但經編著者多次試驗,當鍍液
pH值較高時所獲得的鍍層光亮度高,預先經過化學拋光的鋁型材可得到鏡面光澤效果;而要獲得含磷量較高的鍍層,除鍍液中次磷酸鹽濃度及絡合劑的種類外,適當低的pH值和提高施鍍溫度亦是有效的方法;

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2. 影響鍍層硬度的因素

化學鍍鎳層的硬度一般為300~600kg/mm2,最高可達700kg/mm2以上,比電鍍鎳的硬度高得多;化學鍍鎳層的硬度與熱處理溫度及熱處理介質、鍍層中的磷含量等兩大因素有關;

(1)熱處理溫度對鋁型材鍍層硬度的影響:當熱處理溫度在200℃以下,經過約60min處理后對鋁型材鍍層的硬度無影響,但可降低鍍層的內應力;當熱處理溫度達200℃時,鍍層硬度提高很慢,即使延長時間效果也不明顯;當熱處理溫度達到400℃時,保溫120min,可使硬度達到最大值,超過這個溫度,鋁型材鍍層硬度反而有所下降;


提高鋁型材鍍層硬度的合適熱處理溫度是380~400℃,處理時間為60~120min,最好在氫氣或氮氣分為或真空爐中進行,以防止鍍層變化;


(2)鋁型材鍍層中磷含量的影響:化學鍍鎳層的硬度隨磷的含量增加而升高,影響鍍層中磷含量的因素也會影響鋁型材鍍層的硬度;在這里鍍液的組成、鍍液各組分之間的比例,特別是次磷酸鹽與鎳鹽的比例、鍍液pH值、溫度等都會影響鍍層的磷含量,進而也影響鋁型材鍍層的硬度;


但是鍍層的磷含量也并不是越高越好,鋁型材鍍層經熱處理后其硬度的提高是與Ni3P相的析出數量和彌散成正比來實現的,但當鍍層的磷含量超過12%,熱處理溫度超過400℃時,Ni3P相開始較明顯的集中,使其在鍍層中的彌散度減小,因而降低鋁型材鍍層的硬度;在工業上為了使鍍層有較高的硬度和穩定性,鍍層中的磷含量控制在7%~10%為宜;

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