?一、前處理因素
清洗質量:
真空鍍鎳鐵氟龍如果鍍件表面清洗不徹底,存在油污、灰塵、鐵銹等雜質,會嚴重影響鍍鎳鐵氟龍的質量。例如,油污會阻礙鎳和鐵氟龍的沉積,導致鍍層附著力差,在使用過程中容易出現起皮、脫落的現象。對于有復雜形狀的鍍件,如帶有小孔、縫隙的零件,清洗難度更大,這些部位若殘留雜質,會使鍍層在局部區域無法正常形成。
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真空鍍鎳鐵氟龍清洗過程中使用的清洗劑種類和清洗方式也很關鍵。如果清洗劑選擇不當,可能無法有效去除特定的污染物。例如,對于一些含有頑固油污的鍍件,需要使用堿性較強的清洗劑,并且清洗時間和溫度要適當控制。清洗方式包括浸泡清洗、噴淋清洗、超聲波清洗等,不同的方式適用于不同類型的鍍件。超聲波清洗對于去除微小顆粒和盲孔內的雜質非常有效,但如果超聲波功率或頻率設置不合理,可能會對鍍件表面造成損傷,影響后續鍍層質量。
表面活化程度:
鍍件表面的活化是為了使表面原子處于高能狀態,易于與鍍層金屬離子發生反應。如果表面活化不足,鎳和鐵氟龍的沉積速度會變慢,鍍層可能會比較疏松,孔隙率增加。例如,在活化過程中,使用的活化劑濃度過低或活化時間過短,會導致鍍件表面的活性位點不足,影響鍍層的致密性和附著力。
過度活化也會產生問題。它可能會使鍍件表面過于粗糙或者產生腐蝕坑,導致鍍層不均勻。而且過度活化后的表面可能會在短時間內再次被氧化,影響鍍層與基體的結合。例如,使用強氧化性的活化劑并且處理時間過長,會使鍍件表面的金屬過度氧化,在后續電鍍過程中,氧化層會阻礙鍍層與基體的良好結合。
二、真空鍍工藝參數因素
真空度影響:
真空度是真空鍍的關鍵參數之一。如果真空度不夠高,鍍室內會殘留較多的氣體,如氧氣、水蒸氣等。這些氣體可能會與鎳或鐵氟龍的蒸汽發生反應,形成氧化物或其他化合物,夾雜在鍍層中,使鍍層純度降低,顏色變深,并且會降低鍍層的導電性和耐腐蝕性。例如,在鍍鎳過程中,氧氣會使鎳氧化,形成氧化鎳,影響鎳鍍層的金屬光澤和性能。
不同的真空度還會影響鍍層原子的沉積速度和方向。較低的真空度會導致原子碰撞概率增加,使鍍層原子的沉積方向雜亂,鍍層結構疏松。而合適的真空度能夠使鍍層原子以較為規則的方式沉積在鍍件表面,形成致密、均勻的鍍層。
蒸發源溫度和功率:
蒸發源溫度和功率直接決定了鎳和鐵氟龍的蒸發速率。如果溫度過低或功率不足,蒸發速率慢,會導致鍍層厚度不均勻,尤其是在鍍件形狀復雜的情況下,容易出現局部鍍層過薄的現象。例如,對于有凸起和凹陷的鍍件,蒸發源功率不夠時,凸起部分可能會先沉積到一定厚度的鍍層,而凹陷部分的鍍層則很薄。
溫度過高或功率過大,會使鎳和鐵氟龍蒸發過快,可能會導致鍍層結晶粗大,表面粗糙度增加。而且過高的溫度還可能會使蒸發源材料(如鎢絲等)的損耗加快,影響蒸發源的使用壽命,同時也可能會使鍍件表面溫度過高,產生熱變形等問題。
沉積時間控制:
沉積時間決定了鍍層的厚度。沉積時間過短,鍍層厚度不夠,無法滿足使用要求,如對于需要一定厚度鎳鐵氟龍鍍層來提高耐磨性的鍍件,過薄的鍍層起不到應有的耐磨作用。而且鍍層過薄還可能會使基體金屬暴露,導致耐腐蝕性下降。
沉積時間過長,一方面會增加生產成本,另一方面可能會導致鍍層出現內應力過大的情況。當內應力超過鍍層的極限強度時,鍍層會出現開裂、剝落等現象。例如,鐵氟龍鍍層在長時間沉積后,由于內應力的積累,可能會在邊緣或者應力集中的部位出現裂紋。
三、鍍液因素
鍍鎳液成分與質量:
鍍鎳液的主要成分包括鎳鹽、緩沖劑、光亮劑、整平劑等。鎳鹽的濃度會影響鎳的沉積速度和鍍層質量。如果鎳鹽濃度過低,鎳的沉積速度慢,鍍層容易出現燒焦現象;濃度過高,會使鍍層結晶粗大,內應力增加。例如,常用的硫酸鎳濃度一般在 200 - 300g/L 之間,超出這個范圍可能會對鍍層質量產生不良影響。
緩沖劑用于維持鍍液的 pH 值穩定。如果緩沖劑不足,鍍液的 pH 值容易發生波動,影響鎳的沉積反應。光亮劑可以使鍍層表面光亮,但如果光亮劑添加過多,會使鍍層脆性增加,容易出現裂紋。整平劑的作用是改善鍍層的平整度,但不合適的整平劑濃度可能會導致鍍層出現針孔等缺陷。
鐵氟龍分散液質量:
鐵氟龍分散液的穩定性對鍍層質量至關重要。如果分散液不穩定,鐵氟龍顆粒容易團聚,在沉積過程中無法均勻地分布在鎳鍍層上,導致鍍層的摩擦系數不均勻,耐磨性下降。例如,在制備鐵氟龍分散液時,需要選擇合適的分散劑,并且分散劑的濃度和攪拌速度等因素都要合理控制,以確保鐵氟龍顆粒能夠均勻分散。
鐵氟龍分散液的濃度也會影響鍍層質量。濃度過高,在沉積過程中可能會出現鐵氟龍顆粒堆積的現象,使鍍層表面粗糙;濃度過低,無法達到預期的低摩擦系數和耐腐蝕性等性能要求。
四、鍍后處理因素
清洗和干燥環節:
鍍后清洗的目的是去除鍍件表面殘留的鍍液和雜質。如果清洗不徹底,殘留的鍍液在干燥后會形成結晶,影響鍍層的外觀和性能。例如,殘留的鎳鹽在干燥后會在鍍層表面形成白色斑點,降低鍍層的光潔度。而且殘留的鍍液可能會繼續與鍍層發生化學反應,導致鍍層腐蝕。
干燥方式和溫度也很重要。如果采用高溫快速干燥,可能會使鍍層產生熱應力,導致鍍層開裂。對于鐵氟龍鍍層,不合適的干燥溫度還可能會影響其結晶結構,降低其低摩擦系數等性能。一般來說,干燥溫度應控制在適當的范圍內,并且最好采用自然風干或者低溫烘干的方式。
熱處理工藝(如果有):
有些鍍件在真空鍍后需要進行熱處理,以改善鍍層的性能。熱處理溫度和時間的控制是關鍵。如果溫度過高或時間過長,可能會使鍍層與基體之間的擴散加劇,導致鍍層硬度下降,附著力變差。例如,在對鍍鎳鐵氟龍的金屬零件進行熱處理時,超過一定溫度后,鎳鍍層會與基體金屬發生合金化反應,改變鍍層的組織結構和性能。
熱處理的氣氛也會影響鍍層質量。如果在氧化氣氛中進行熱處理,鍍層可能會被氧化,而在還原氣氛中熱處理則可以防止鍍層氧化,有利于保持鍍層的性能。