非晶鍍(Electroless plating)是一種先進、環保的制造技術,也稱無電解鍍或者自催化鍍(Auto-catalytic plating),是在無外加電流的情況下借助合適的還原劑、催化劑、穩定劑、相應的金屬離子,在熱力學作用下,將鍍液中金屬離子還原成金屬,并沉積到零件表面的一種鍍覆方法。因為鍍層表面形成非晶態合金,有人也稱為化學鍍。
2、非晶鍍技術的優點
非晶鍍技術具有鍍層覆蓋性好、均勻、無針孔、不需直流電源設備和能在金屬與非導體上沉積等特點。另外,非晶鍍對環境污染小而且成本較低,在許多領域已逐步取代電鍍,成為一種環保型的表面處理工藝。
表面處理又稱為工業的外衣,在工業生產中不可或缺。而非晶鍍技術是國家鼓勵發展的環保表面處理工藝,目前已在電子、閥門制造、機械、石油化工、汽車、航空航天等工業中得到廣泛的應用。
3、多元復合非晶態合金鍍層
多元復合非晶態合金鍍層,就是超過三個以上金屬元素的合金鍍層。30多年前我國學者就已經指出,用多元復合非晶態合金對金屬進行防腐處理,是未來金屬防腐的重要領域。多元復合非晶態合金鍍層的物理化學性能可以滿足更多方面的需求,能夠解決二元合金鍍層的固有缺陷(鍍層有針孔、屬脆性鍍層、結合力低和延展性差等)。理論上可以做各種顏色,可以給任何一個鍍件高顏值!
我國科技工作者林忠華先生等利用Ni-Sn-P合金鍍對石油管材進行防腐處理,在防腐方面具有顯著的效果,在抗氯化物、硫化氫、高溫高壓腐蝕、氫致開裂方面表現出的卓越性能。
按照規范和相應標準對Ni-Sn-P合金鍍層與Ni-P合金鍍層進行了準確檢測。
Ni-Sn-P合金鍍層與Ni-P合金鍍層檢測數據對比:
通過檢測數據,可以發現Ni-Sn-P合金鍍層無論在鍍層結構、鍍層性能方面,都比Ni-P合金鍍層有一個質的突變。
由于Sn離子的加入,使鍍層的腐蝕電位下降,對基體金屬形成陽極性保護鍍層,有利于石油管材與換熱器等金屬器件的防腐蝕。
多元非晶態合金鍍層與二元鎳磷鍍層相比(以Ni-P合金鍍層相比,Ni-Sn-P合金鍍層為例),具有以下特點:
(1)抗高溫氯化物腐蝕;
(2)抗高溫硫化物腐蝕;
(3)無孔隙、無裂紋;
(4)延展性好;
(5)鍍層呈陽極性;
(6)高結合力;
(7)通過四點腐蝕試驗;
(8)通過氫致開裂腐蝕試驗。(具體數據以檢測報告為準)
另外,將非晶鍍鎳磷合金鍍層的延展性為1%,而Ni-Sn-P合金鍍層提高到12% , 解決了合金鍍層的脆性與基體結合力問題。
除了上述非晶鍍Ni-Sn-P合金鍍層,我國科技工作者還研制了非晶鍍Ni-Sn-Al-P合金鍍層與Ni-Sn-W-P合金鍍層,均具有優異的性能。比如,非晶鍍Ni-Sn-P合金鍍層與Ni-Sn-Al-P合金鍍層復合,可形成重防效果,錫鋁離子的加入阻止了氫離子的滲入,提高了鍍層的抗蝕性;非晶鍍Ni-Sn-P合金鍍層與Ni-Sn-W-P合金鍍層復合,可解決鍍層的防腐和耐磨損問題,是石油化工行業的油管、抽油桿、化工機械防腐、耐磨損,海工設備防腐與耐磨損,頁巖油、煤制油管材等防腐鍍層的首選。非晶鍍Ni-Sn-P、Ni-Sn-Al-P、Ni-Sn-W-P合金鍍層均為非晶態合金鍍層,經國家權威機構檢測,在高溫高壓腐蝕、硫化氫腐蝕、氫致開裂等項目腐蝕均通過檢測合格,已被選為合作項目。
4、總結
非晶態合金鍍層不僅具有優越的物理化學性能,還解決了鍍液的穩定性、鍍層的脆性、結合力、孔隙、高耐腐蝕等問題,只要做到嚴格執行工藝標準,充分保證鍍液與鍍層的質量,非晶態合金鍍層在金屬材料的防腐領域將有廣闊的應用前景。同時,非晶態合金也將是今后耐腐蝕合金的一個重大發展方向。這項技術是我國非晶態化學鍍一大技術創新,具有完全自主知識產權,將為我國表面處理帶來新時代。