金属第六章用覆盖层保护.ppt
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1、,第四章 第一节表面覆盖层,一、覆盖层应满足的基本要求 二、金属表面的预处理 三、覆盖层的分类 四、金属覆盖层 五、非金属覆盖层,表面覆盖层是用耐蚀性能良好的金属或非金属材料覆盖在耐蚀性能较差的材料表面,将基底材料与腐蚀介质隔离开来,以达到控制腐蚀的目的。 工业上普遍应用的保护层有金属覆盖层和非金属覆盖层两大类。它们的实现方法有化学方法、物理方法和电化学方法。,一、覆盖层应满足的基本要求: 1、结构紧密,不透过介质; 2、与底层金属粘结力强; 3、高硬度,耐磨; 4、分布均匀。,二、金属表面的预处理 目的:清洗被污染的金属表面以获得宜于涂覆物质和涂覆方法的基体金属表面、使金属表面达到所要求的粗
2、糙度以保证覆盖层的质量和防腐效果。 方法包括: 1、除油 2、除锈 3、机械处理,1、除油:从金属表面除掉油脂的过程脱脂(习惯叫做除油)。 油污的种类: 皂化类动植物油脂。皂化反应。 非皂化类矿物油。乳化剂,除油机理: 皂化作用去动物植物油 乳化作用去矿物油用表面活性剂 溶解作用用有机溶剂 物理影响因素:搅拌、温度、超声波,2、除锈:从金属表面除掉锈蚀产物或氧化皮除锈。 方法包括:手工和动力工具除锈,化学除锈(酸洗),火焰除锈,喷砂、抛丸等。 手工除锈 :采用钢丝刷、铲刀、废砂轮、砂布用手工方式除去金属表面锈层和氧化皮,一般用在工件和设备表面积小,或不能使用其他除锈方法的场合 动力工具除锈:气
3、动除锈、电动除锈 喷射(喷砂)除锈:除锈效果好,可使基体露出金属本色。,三、表面覆盖层保护技术的主要种类,电镀 化学镀 金属镀层 热喷涂(喷镀) 热浸 金 属 浸镀 覆 盖 层 金属衬里 双金属复合板,涂料覆盖层 非金属 玻璃钢衬里 覆盖层 搪瓷 橡胶衬里,金属覆盖层(按在介质中的腐蚀行为),阳极性覆盖层 在使用环境中,覆层材料的电位比基体金属的电位负。在覆层缺陷处形成的腐蚀电池中,覆层是阳极,能够对基体金属起到阴极保护作用。 在一定条件下的锌、镉、铝对碳钢为阳极性覆盖层 保护性能取决于覆盖层厚度,阳极性覆盖层,(2) 阴极性覆层,在使用环境中,覆层材料的电位比基体金属的电位正。如果覆盖层存在
4、缺陷,基体金属为阳极,将加速基体金属的腐蚀。起机械隔离作用。 如铁表面上覆盖铬、镍、铜、铅、锡等。 保护性能取决于覆盖层厚度和孔隙率 * 覆层的极性不是绝对的,当环境条件改变时,覆层和基体金属的电偶关系可能发生反转。例如在有机酸中,锡比铁电位负,为阳极,阴极性覆盖层,(1)电镀 利用直流或脉冲电流作用从电解质中析出金属,并在工件表面沉积而获得金属覆盖层的方法叫电镀 。 镀件阴极与直流电源负极相连。 镀层金属阳极与直流电源正极相连,(一)、金属镀层,电镀锌原理,电镀的优点: 镀层金属纯度高,分布均匀,与基体金属结合牢固。 镀层具有较高硬度和耐磨性能。 有一定的孔隙。 为获得同样保护效果所需要的覆
5、层金属最少。 镀层厚度容易控制,一般在常温下进行。 电镀适应范围广,从正电性金属到负电性金属,从低熔点金属到高熔点金属,从高纯金属到合金,都可以进行电镀。,电镀的用途 用于细小、精密的仪器仪表零件的保护; 抗磨蚀的轴类的修复:硬镍铬、镍磷镀层; 外表美观,用于装饰:金、银、铜、镍、铂、铑等; 导电:金、银、铜等; 防腐蚀:锌、镉、铂、铬及锌镍、锡锌等。,2)化学镀不使用外电源,利用化学方法使溶液中金属离子还原并沉积在基体表面的过程。 在金属、半导体、非导体材料上沉积铜、镍、锡、钴、银、金、钯、铂、铑。 化学还原镀、置换镀。,化学还原镀:使用合适的还原剂使镀液中的金属离子还原为金属而沉积在非金属
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