过滤后重新配阿拉伯树胶及硫脲气泡缸底氧化铜沉积太多,与硫酸作用产生气泡过滤电解..
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虽然镀银在标牌工艺中应用不多，但作为一些特殊场合特殊效果，镀银也不失
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-》F_,1_B光亮氰化镀银工艺
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稀土介入镀银铜粉组织结构及性能的研究（精品论文）
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第一章&&表面转化技术国内外有关金属表面化学转化处理技术，还在深入研究，并有所发展，每年发表的专利文献达数百篇以上，以铝及其合金的阳极化为例，该类工艺已广泛应用于航空航天、建筑等工业领域，因工艺不同而形成耐蚀膜、耐磨膜、胶接膜、绝缘膜和装饰膜，其本质都是在材料表面上形成蜂窝状结构的多孔氧化铝膜中进行研究。这种多孔膜层，若用热水填充，表面形成含水氧化铝（AI2O3·H2O或AI2O3·3H2O）使氧化膜体积膨胀33％~100％，致使膜孔缩小，达到封闭而提高耐蚀性的目的；若这种多孔结构采用具有耐蚀作用的重铬酸盐封闭，则可进一步提高耐蚀性，若采用镍钴盐二重封闭，再加油漆表面层还可更为显著地提高耐蚀性。还有一些难于进行转化处理的铝合金，例如含硅量大于4％的铝合金，由于处理过程中残存硅易形成挂灰，使这些易于浇注和压铸、便于成形加工，工业上应用广泛的材料难于抛光和阳极化处理，而且，合金中硅含量越高，越难抛光和阳极化，现在已通过新工艺的研究，突破了关键，可以进行抛光和阳极化处理了。过去，进行硬质阳极化比较困难的含铜量高的铝铜合金，也能进行硬质阳极化处理。目前，国内外许多学者利用阳极氧化膜多孔的特点，进行原位纳米粒子填充，如填充润滑、耐磨、磁性存储、光学、光电子学纳米粒子，可望使材料表面具有润滑、耐磨、存储记忆，以及光学或光电子学方面的功能，开创出阳极氧化应用的新领域。此外，近20年研究成功的等离子体微弧阳极氧化技术，利用微孔中高电压，产生电火花或微弧放电（微区内温度可达2000℃以上）在金属表面上生成AI2O3陶瓷膜层，具有很高的显微硬度（可达800~2500HV），很高的耐腐蚀性能，或形成多达20多种颜色的彩色氧化铝膜层，这一技术起源于德国、俄国，有可能在中国取得工程化进展。铝合金型材进人民用建设，极大地促进了铝合金表面转化技术的进展，20世纪90年代的进步可以归纳为：①阳极化预处理工艺的更新，机械抛丸（或喷砂）或机械抛光（达镜面或缎面水平）这类机械侵蚀处理代替化学侵蚀；②阳极化工艺和设备的进步，脉冲电源、硫酸槽液去除铝离子的离子交换装置等对于优化工艺都有实际意义；③多种多样着色技术的应用，起始应用的电解着色（又称浅田法，二次电解），颜色过于单调，室内装饰采用丰富多彩的染色法，又发展了称为三次电解的多色化技术、复合着色技术等；④封孔工艺百花齐放；⑤立式阳极化生产线的建立，以及铝型材表面高聚物涂层，例如表面光亮的丙烯酸聚合物膜、色彩丰富的粉末喷涂聚酯层、使用性能更佳的氟碳涂层等都在铝型材表面阳极化后，显示了丰富多彩的功能；21世纪初叶的技术展望：①阳极化技术之进步以高效节能为目的；②进一步追求更多色彩；③封孔工艺当以改善生态环境为研究方向；④极力研究和发展清洁阳极化生产技术。钛合金的转化膜可望朝着厚膜、硬膜、耐热膜以及表面陶瓷化方向研究发展。镁合金将由于广泛应用于民用工业（汽车工业、日用家电等），将在添加稀土元素提高合金耐蚀性的基础上发展耐蚀性能高的膜层。钢铁件的磷化技术，主要朝着提高质量、减少环境污染、节省能源方向进行研究，例如高温磷化（＞95℃）膜防锈性能高而广泛应用，若能降低磷化温度，能在中温（60℃左右）或室温（0～25℃）也能达到防锈性能高的水平，将明显节约能源。激光表面改性可能会朝着3个方面研究发展：①解决大功率激光处理设备中激光束分布均匀性和稳定性问题；②提高配套装置工业化水平；③合理设计涂膜层材料体系，使其更具适应性和使用性。
第二章 电镀技术电镀是一门传统的工艺技术，已有数百年历史，至今仍在广泛应用，是现在代工业不可缺少的一项技术，占据着比较重要的地位。在现代科学技术高度发展的今天，电镀也随着其他科学的发展而得到发展，它从其他科学那里吸取新的技术，发展出更先进的技术，如激光电镀、纳米多层电镀等。目前电镀行业所涵盖的内容十分丰富，功能性镀层的发展涉及耐磨、减磨性、电性能、磁性能、光学性能、抗氧化、耐腐蚀性、装饰性、杀菌性等多个方面；研究的内容包括：合金电镀、激光电镀、微粒弥散复合电镀、纤维增强复合电镀、梯度功能复合镀、纳米多层膜电镀、电刷镀等等。电镀一方面受到现代科学技术的促进在迅速发展，一方面也受到现代科学技术发展的制约，特别是受到环境科学发展的制约，因而，在上世纪下半叶发展出了电镀清洁生产工艺。下面具体地介绍电镀的发展动向。⑴发展先进的电镀技术①合金电镀&&合金电镀的研究已经有百余年的历史，由于合金镀层功能性的发展，不但在装饰性电镀方面取得了可喜的成绩，如仿金电镀，可得到类似18K、22K金等色彩的铜锌合金层，而且该合金层具有比单一镀铜层或镀锌层更好的防腐蚀性能和装饰色彩。含铁为12％～14％的全光亮铁镍合金镀层，其抗蚀性能与镍镀层相当，其硬度达HV550 ～ 650，比镍镀层高，韧性也比光亮镍镀层好。同时，作为磁性镀层，铁镍合金镀层在电子工业中有着其特殊的用途。焦磷酸盐锡镍合金镀液可以得到浅枪黑色至黑色的不同色调的锡镍或锡镍铜合金镀层，硬度可达HV500 ～ 600，镀层结晶细致无裂纹，耐磨性和抗蚀性也较好，在大气中不容易变色，是较好一种装饰性镀层。银的合金镀层比纯银镀层具有更好的耐磨性的抗硫化能力，如Ag-Cu(1.1％～1.8％)合金镀层抗硫化能力明显比纯银层好；Ag-Pd（8％～10％）镀层比纯银镀层的硬度高出近1.5倍，耐磨性高出5～10倍；Ag-Sb(2％Sb)合金镀层的硬度比纯银镀层的硬度高，耐磨性高10～12倍，所以这种合金镀层可广泛应用于电子工业的接插件中。含银5％的金合镀层，耐磨性比纯金镀层高4－5倍；含30％～40％Ag的金-银合金镀层耐磨性比纯金镀层高8～10倍。含镍量小于5％的钯-镍合金镀层，比硬金镀层耐磨性高得多，具有银白色外观和良好的装饰效果。是一种很好的代金镀层。同时由于Pd-Co合金镀层具有比Pd-Ni镀层孔隙率低，硬度高，高温电阻稳定性好，与基体结合力好等优点，完全可以作为厚金电镀层的代用品。含镍11％～15％的锌-镍合金，含铁0.4％～0.8％的锌-铁合金以及含钴0.4％～1.0％的锌-钴合金都具有较好的耐腐蚀性和低氢脆性，其耐腐蚀性是普通镀锌层的3～6倍。近年来，国内外不少学者积极开展Ni-W、Ni-W-B、N-P等非晶态合金电沉积的研究,并且在镀层的耐腐蚀性、抗氧化、耐磨性等方面开展了大量的研究,取得了积极的进展。②复合电镀
复合电镀可以是微粒弥散复合电镀、纤维增强复合电镀、梯度功能复合电镀等。目前的发展主要集中在提高各种微粒的复合量、选择特殊功能的微粒（如纳米微料、杀菌微粒、光电转换、液体缓蚀剂等）等方面。如具有生物活性的羧基磷灰石复合电镀可以用于人造骨骼置换和结合的功能材料。在镀镍溶液中加入TiO2微粒，获得的复合膜层可以实现光电转换同时也具有一定杀菌功能。Co-W、Pt-W等复合镀层分别在碱性和酸性介质中表现出非常好的电催化析氢性能。在普通镀镍溶液中加入经过充分研磨的混合稀土储氢合金微粒（AB5），通过复合电沉积得到的Ni-AB5复合镀层，在温度为350K时的28％KOH溶液中析氢过电位比镍低370mV，析氢的交换电流密度i0是镍电极的16～60倍。同时这种镀层的表面形貌表现出多孔团状结构，其实表面种比较大，因而具有比较的电催化性能。③纳米电镀及纳米多层电镀
纳米材料是近年来发展起来的一门新兴材料学科，由于其特有的结构表面出尺寸效应、量子效应表面和界面效应等，其性能也与传统材料有着很大不同。与其他纳材料制备方法相比，电沉积方法制备纳米镀层具有如下特点。
可以获得晶粒尺寸在1～100nm的各种纳米结构膜层，如Cu、Ni、Zn、Co等单金属 Co-W、Ni-Zn、Ni-Cu、Co-P等合金以及纳米叠层等。b)
电镀得到的纳米膜层具有较高的密度和极小的孔隙率。c)
电镀纳米镀层受基体材料尺寸和形状的限制少。d)
不像溶胶-凝胶法那样需要后处理、可以直接在基体材料表面获得。e)
成本低廉、工艺操作简便、易于工业生产等。目前可以采用直流电沉积、脉冲电沉积、复合电沉积等方法进行纳米镀层的制备。
纳米镀层比一般晶体镀层具有一些独特的性能：硬度高（如一般镀镍层硬度为HV150～200，晶粒尺寸为10nm的镀镍层硬度可选，HV650以上）；电阻性能是传统镀层的3倍以上；有优异的抗局部腐蚀的性能；试验中发现氢在17nm的晶体镀层中的扩散系数要明显高于普通晶体镀层；同时还有着优异的耐磨性、延展性、电化学特性等。因而，在科学技术上有着非常广阔的应用前景。⑵采用新设备。用微机控制电镀生产线在百余年的历史中不断得到发展，大体可分为三个阶段：第一阶段从手工操作发展为电动葫芦机械化操作；第二阶段为双轨行车控制生产线；第三阶段为微机控制双轨行车生产线。这种微机控制的生产线，兼有定时、定位、温控及pH值监测等多种程控功能，操作平稳，定位准确，受到人们青睐。未来的发展，将进一步完美微机控制生产线的工艺参数控制，如金属离子控制，添加剂及化学药品自动添中及控制。⑶采用新工艺，实现清洁生产在电镀传统的生产过程中，不可避免地会产生不同程度的“废水、废气、固体废物”对环境造成污染，阴离子CN-、F-、阳离子cd2+、Cr6+、pb+2等属于高毒物质，危害较大，为了适应现代科学发展的要求，减少和避免环境污染，节约资源，电镀生产正朝着无毒化方向发展，发展无毒、无污染的电镀新工艺，代替污染严重的电镀工艺，实现电镀清洁①电镀清洁生产
清洁生产概念是联合国环境规划署工业与环境规划活动中心于1989年首先提出的。它包括清洁生产过程和清洁生产的产品两方面。在清洁生产的概念中不但含有技术上的可行性，还包括经济上的可赢利性，它要体现经济效益、环境效益和社会效益的统一。清洁生产的概念可以定义为：清洁生产是指将综合预防的环境策略待续应用于和生产过程和产品中，以减少对人类和环境的风险性；对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料和能源，淘汰有毒原材料并在全部排放物和废弃物离开生产过程之前减少它们的数量和毒性；对产品而言，清洁生产策略旨在产品的整个生产周期过程中，从原料的加工到产品的最终处置减少对人类和环境的影响；清洁生产通过应用专门的技术、改进工艺和改变管理来实现。清洁生产要达到的目标有两个：即通过资源的综合利用、短缺资源的代用、二次能源的利用以及节能、节水、省料，以实现合理利用资源，减缓资源的枯竭；在生产过程中，减少或消除废弃物和污染物的产生和排放，促进工业生产的产品消费过程与环境的相容性，减少产品在整个生命周期对人类和环境的危害。清洁生产体现了工业可持续发展战略，保障环境和经济的协调发展。它是以“节能降耗、综合利用、减污增效”为目标；以提高员工素质、加强生产管理、依靠技术进步、采用合理和实用的工艺为措施；使污染的产生量、排放量达到最小化和无害化，使生产过程的废物做到资源化。②实现清洁生产的途径a、采用低毒、无毒电镀工艺。在预防电镀工艺造成污染的措施中，采用低毒或无毒的电镀工艺（或原料清洁工艺）是一项十分重要的工作，它可以从源头削减电镀工艺的严重污染，减少或改变废物的毒性和对环境的污染程度。目前，在电镀行业中采用低毒或无毒的工艺代替传统的电镀工艺有以下几个方面。a)
无氰电镀代替握化电镀工艺。使用无氰电镀工艺代替氰化电镀工艺，这是从污染源头抓起，避免氰化物等有毒物质对操作人员和环境的危害，同时使得排放物质的处理费用也大大降低。目前已广泛采用的氯化物镀锌或碱性锌酸盐镀锌来代替氰化物镀锌工艺，已经占镀锌的90％左右。由于新型添加剂的研究和应用，无氰镀锌的质量有了明显提高，特别是氯化物镀锌发展更为迅速。硫酸盐镀铜或焦磷酸盐镀铜替代氰化镀铜等工艺在消除氰化物污染方面取得了很大的成功。用焦磷酸盐镀铜和酸性光亮镀铜代替氰化镀铜，显著地减少了氰化物的使用量，焦磷酸镀液稳定、成分简单、电流效率高，分散能力和覆盖能力较好，而且获得的镀层结晶细致，电镀过程中无刺激性气体逸出，可减少通风设备。但对于钢铁件镀铜，要进行预浸或预镀处理，以提高和改善镀层与基体的结合力。硫酸盐镀铜工艺成分简单、成本低、容易维护和控制，随着组合光亮剂的开发和使用，能够得到镜面光亮、整平性和韧性良好的镀铜层。但缺点是钢铁不能直接镀铜，需进行预镀镍等。无氰镀银和无氰镀金也取得了较大的进展。如硫代硫酸盐镀银，成分简单，覆盖能力好，电流效率高，镀层结晶细致，可焊性好。但镀液不够稳定，可使用的电流密度范围比较窄。亚氨基二磺酸盐镀银，获得的镀层结晶致密，可焊性、耐蚀等良好性能良好，覆盖能力接近氰化镀银，还有磺基水杨酸镀银和烟酸镀银等都取得了较好的较果。亚硫酸盐无氰镀金也得到了广泛应用，镀液无毒，分散能力和覆盖能力良好，电流效率高（近100％），镀层光亮细致，沉积速度快，孔隙小，镀层与镍、铜、银等金属具有良好的结合力。另外从降低镀液的毒性、减少废气、降低废水处理的费用和整体效益（经济效益和社会效益）来看，无氰电镀取代氰化电镀在我国是势在必行，一定能够取得很大成功。
代六价铬电镀。用三价铬、复合电镀、多元合金电镀等取代六价铬电镀也是很重要的问题。因为六价铬不仅毒性大，镀液中铬酐浓度高，工件在出槽时，会带来大量难以清洗干净的高浓度六价铬，使得废水处理难以达标，且处理费用也高。再者六价铬电镀的电流效率很低，电能大部分消耗在析出氢气上。这样既浪费能源，又造成了气体带出镀液形成的“铬雾”。造成大气环境污染并影响操作人员身体健康。一些国家目前都已开始制定法规，要求逐步减少并最终完全停止使用六价铬电镀。三价铬镀液的毒性小，污染也少，这样可以减少废水的处理费用。而且它的电流效率高，可以节省能源，对环境、操作人员的危害也比较小。国外已开始部分将三价铬电镀工艺用于生产，国内目前还没有成熟的三价名牌电镀工艺使用。镀层外观质量与六价铬镀层相近，且具有微孔或微裂纹的特点。但镀层增厚困难，还不能取代功能性镀铬。三价铬代硬铬采用了氨基乙酸体系和尿素体系镀液，使沉积厚度提高50～100μm，镀层质量、沉积速度、耐蚀性、硬度和耐磨性等都可以与六价铬镀层相似，而且工艺稳定。如果用三价铬代替六价铬镀硬铬得以实现，将是一个新的突破。
使用化学镀Ni-P、Ni-B、合金、电镀Ni-W、Ni-Mo、Sn-Ni、合金Ni-SiC复合电镀等工艺来代替镀铬正在为消除铬对环境的污染而进行着努力，并且在产品的表面装饰、镀层硬度、磨、耐腐蚀性方面也取得了成功。
代镉电镀。镉的毒性极大，易被人体吸收并积累，导致人体骨骼疾病，在国外基本限制了镀镉工艺，在我国也只有少数军工单位使用镀镉工艺。为了减轻镀镉对环境的污染，国内外研究并得到了很好应用的真空镀镉或采用高耐腐蚀镀如Zn-Ni、Zn-Co Zn-Fe、Zn-Sn合金等在耐腐蚀性、低氢脆性等方面基本和镀镉层性能接近，有航空、航天、汽车、机械等行业发挥了重要的作用，同时彻底消除了电镀镉对环境的污染。
无氟和无铅电镀。在电镀中，有不少镀种使用氟化物、氟硅酸盐或氟硼酸盐等有毒物质，这些物质具有很强的腐蚀性，对人体危害极大，且三废处理比较困难。电镀铅、锡及其合金等工艺常用含氟镀液体系，甚至高效、高速镀铬也用含氟的添加剂。由于铅的毒性比较大，实际上很少有单位使用镀铅工艺。而镀锡、锡铅-锡合金镀液中氟化物和氟硼酸盐还占有相当的比例。人们从环境保护和清洁生产出发，研究并开始应用无氟镀液来代替氟化物镀液。一种是氨基磺酸镀液，可获得结晶细致、平滑、光亮的镀层，且沉积速度快，适合于；高速电镀；另外就是甲磺酸、酚磺酸盐镀液，成分简单，容易维护，废水处理简单，可在高电流密度下工作，适合高速电镀，但价格较贵。就连镀铬中的添加剂也已被含无氟的复合有机添加剂所取代。
近年来，各国都在积极研究和发展无氟无铅的可焊性镀层，以取代氟化物电镀锡-铅合金。如硫酸盐等体系的锡-铋、锡-银、锡-铜等，不但从获得的镀层性能上可以代替可焊性锡-铅合金，关键是消除了氟化物、铅等有害物质的污染。
b、采用低浓度表面处理工艺。电镀车间废水中的污染物主要是由于镀件从镀槽（或其他镀前、镀后处理槽）中带出的溶液物质，一般说带出物质的量与槽液中的浓度成正比。这样既浪费了原材料，又增加了处理废水的负担。为此，采用低浓度的槽液配方，可以节约资源、减少对环境的污染，是目前电镀行业应当大力发展的新途径。有的低浓度液工艺如低铬酸镀铬、低铬酸钝化，低浓度镀镍、低锌或无锌磷化、低铬酐抛光、无“黄烟”铝合金抛光等工艺都已经获得很好应用。
传统的高浓度镀铬中含铬酐为250g/L，并且还存在着镀液分散能力和电流效率特别低的缺点。大量的铬酐是由工件带出和铬雾带出，铬酐浪费严重并且对大气和水环境造成严重的污染。因此，大幅度降低槽液中铬酐浓度是一种积极的措施。国内外的研究低浓度镀装饰铬工艺方面开展了大量的工作，通过对低浓度镀铬工艺、电镀机理方面的探讨。可以使得镀液中铬酐浓度降低到500～100g/L，这样就可以显著的降低镀液中铬酸的消耗，同时降低在镀铬过程中产生的废立和废气中铬的含量，进而降低铬对环境的污染。
针对着普通低铬酸镀铬工艺存在着的一些不足，如槽电压较高、能耗较大、电解液的深镀和均镀能力较差、对金属和非金属杂质敏感性较大、镀液稳定性差等，近年来人们研究推出的使用稀土添加剂低浓度低温度镀铬工艺也取得了极大的成功。
低浓度低温度镀镍工艺也是为了减轻镀镍过程中对环境带来的严重污染问题。在低温度和低浓度条件下进行镀镍，可以克服传统的镀镍工艺工作温度高、镀液中镍离子浓度高的缺点，节约了能源改善了工作环境，更重要的是减少了废水中镍等重金属离子的污染。
c、采用逆流清洗技术。电镀逆流清洗技术是一种从改革清洗工序着手的防止电镀污染技术。这项技术不但能够有效地防止电镀污染，而且也能够回收水和化工原料，实现电镀清洁水闭路循环。
电镀行业从废水中排放的重金属占原材料的比率是很可观的，电镀过程中沉积到镀层上去的重金属只占重金属消耗量的很少部分。以镀铬为例，铬酐作为镀铬层沉积仅占总量的15％～25％，而排入大气、水环境中的要占75％～85％，基中40％～50％的铬酐清洗过程中流失的，如果我们能够对清洗工序进行改革，把敞开式的清洗系统改变为封闭式清洗系统，不仅可以实现不排或少排清洗水，而且可将进入这一工序的溶液返回到电镀工序中重复利用。这是一种从改革清洗工序着手积极预防电镀废水污染的措施之一。
电镀逆流清洗就是这一想法发展起来的新技术。它是节约清洗水量，实现闭路循环的一种比较理想的方法。因此，自美国学者J.B.Kushner提出逆流清洗方法以来，受到各国电镀界和环保界的普遍注意，并得到迅速发展。我国对逆流清洗技术也进行了大量的试验研究，并且逐步应用了逆流清洗、逆流反渗透、逆流清洗-化学处理等防治技术。并由这些防治手段组成的电镀废水闭路循环系统或半闭路循环系统已成为我国电镀行业防治电镀废水的主要发展趋势。近年来，人们在电镀接清洗技术和清洗理论计算等方面也取得了一定的进展。通过对电镀连续清洗的理论计算推导公式，为连续电镀生产线的设计提供理论依据，达到既回收贵重金属又实现无污染排放，保护环境的目的。
综上所述，为了减少电镀对环境的污染，应在保证镀层质量的前提下，尽量推广和应用各种无氰、无氟、无铅、无铬、无镉、低浓度、低挥发、低能耗的电镀工艺。尽量采用各种无污染或低污染，易处理，易回收或不排放的电镀新技术和新工艺。这样才能从源头上治理和减轻对环境的污染。因此大力研究和开发各种无毒或低毒、无污染或污染的新工艺是电镀技术在新世纪发展的重要方向。
d、发展替代电镀工艺的清洁技术。随着人们对环境保护的重视和科学技术的飞速发展，许多新技术正逐步得到发展和广泛应用，发真空蒸镀、溅射镀、离子镀、激光表面处理、离子注入、化学气相沉积等镀膜技术。用这些技术替代相应的电镀生产技术，既不产生废水，也不产生废气或只有轻微污染，因而受到人们的广泛欢迎。
第三章 热浸镀技术钢材热浸镀层的发展虽然已有百余年的历史，但至今仍被广泛应用，并且新的更高级的镀层不断涌现，保持其长盛不衰的态势，其未来的发展仍有很大的空间。从目前的发展前景看，除在钢带连续热镀生产线上进一步实施高速化、自动化及进一步提高质量和降低成本外，具体有以下几方面是最近的未来应探索与实施的内容。
⑴ 汽车用高强度合金化镀锌板随着IF钢合金化镀锌板被大量用于汽车，并已被证明是当前汽车用板材的的首选材料外，汽车界又提出了减轻车体质量和提高抗撞击性及安全性的要求。为此，需要开发适应于此要求的高强度超深冲性的合金化镀锌板。然而，钢基材的研究与开发必须与热镀锌工艺结合起来。否则虽然原料钢材达到要求，而在热镀工艺上不能满足，也达不到目的。大量的研究表明，采用固溶强化型、烘烤硬化型（BH钢）、组织强化型（双相钢）等强化型钢材，可大大提高钢材的强度，同时仍保持其较高的深冲性，有望用于汽车上。目前这此品种钢板的热镀锌及合金化处理，除对双钢有少量热镀锌及合金化的研究外，尚未进行深入研究与探索。这些钢材的热镀锌与合金化处理会有一定难度，是今后值得研究的课题。[32]⑵钢丝、钢管及钢结构件用热镀高耐蚀镀层的熔剂的开发目前新开发的高耐蚀镀层大部分是采用氢还原法对钢带在连续生产线上镀层的。但是，占使用钢材的大部分的钢管、钢结构件及钢丝而不能应用。如果能将这些高耐蚀镀层用于这些钢材上，其社会效益将十分可观。为此，开发适于上述钢材热镀高耐蚀镀层的熔剂应是当务之急。据文献报道[8]，钢结构件热镀55％Al-Zn用熔剂取得了结果。其类型仍与常规热镀锌用熔剂相似，仅在其中添加一定量的NaF，并提出了必要的工艺条件。但这一类熔剂对含铝如此高的镀层，一般说最易产生针孔漏镀，甚至大面积漏镀。工业化的大规模生产，仍很困难。此外，新开发的Zn-6％ Al-3％Mg的称为21世纪的镀层用熔剂尚待研究。⑶新型热浸镀用镀锅的工业化应用影响目前钢带连续热镀锌质量、生产效率和成本的关键设备是镀锅的结构。采用电磁移动场磁流体封闭式镀锅可能是镀锅改造发展趋势。现行的钢带连续镀锌生产线，在其镀锅中设置了许多浸泡在锌液中的零部件，例如炉鼻、沉没辊、稳定辊及其支撑结构件，而产生很多弊端：钢带与沉没辊间的锌渣、辊面的磨蚀坑缺陷、轴承的磨损与腐蚀等。这些均对镀层质量产生不利影响，且需经常更换而造成停产。此外，热张紧辊必须安装在高温退火炉内，使炉体结构复杂化。利用电磁移动场创造磁流体动力学封闭原理而设计的垂直形镀锅，可取消现行锅体中的结构件，而得到高速、无渣、节能和提高镀层质量等一系列好处。目前此种锅体已用于半工业试验，并取得成功[80]。此外，钢带连续热镀锌的发展趋势还应包括以下几个方面。① 进一步深入研究镀锌及合金化过程的机理。在这方面，目前虽有大量的研究结果发表，但由于此镀层甚薄以及其反应速率十分迅速而不能完全了解其微观反映真实过程，以致不同研究者所得的结论不完全不致，甚至矛盾。然而，若能将些过程的机理完全明了，则对精确控制镀层的质量和性能是至关重要的。② 继续追求高效高质量镀层工艺。这方面的研究内容有：在热镀锌生产线上采用一个锌锅同时生产镀锌板和合金化镀锌板；消除钢基体内的某些元素（例如，P、Si等）对镀层性质和合金化速率的影响；实现无渣镀锌及合金化作业的全部自动化；研究开发钢带及镀层缺陷的快带检出技术和质量保障技术。③ 继续降低钢带镀锌成本，为此，要综合考虑从生产到合作全过程中各种因素的影响，以建立最佳的生产体系。钢材的热镀铝及铝合金目前虽然在价格上和技术上存在一定的问题，但从资源上考虑，钢材热镀铝合金在未来将有广阔的发展空间。因此，探索钢材热镀铝合金的新工艺和新技术的研究工作也应积极地进行。
第四章 热喷涂技术的发展及动向自1909年瑞士的M.U Shoop发明热喷涂技术以来，经历了几十年的发展，最初出现用金属丝材喷涂防腐蚀和维修服务的金属喷涂（metal spraying或metallizing)，用自熔性合金粉末喷涂的火焰喷涂(flame spraying)，到20世纪50年代应用于航空航天技术的等离子喷涂陶瓷涂层技术(plasma spraying)后在第八届国际热喷涂会议上才将该项技术正式定为了“热喷涂技术”(thermal spraying technology)。由于热喷涂工艺过程是一系列十分复杂的高温、非稳定态的流体力学过程，影响因素很多，人们往往通过严格控制工艺过程参数，精心的涂层设计和各工艺间的衔接和配合来保证涂层的性能和质量，但从20世纪70年代起，由于现代计算机技术、传感器、测试技术、自动化技术、真空技术以及新的涂层材料，涂层设计技术的发展和互相渗透，使热喷涂技术由手工操作向机械化、自动化方向发展。由经验向科学化方向改进。从学科上讲，热喷涂技术隶属于表面工程学科，是集金属学、陶瓷学、高分子科学、表面物理学、表面化学、流体力学、传热学、等离子物理学等学科的边缘科学技术。目前世界各国强调从涂层材料与喷涂射流相互作用以及涂层形成基础理论的研究和建立；热喷涂系统工程的研究，即从涂层失效分析入手，对基体表面预处理、喷涂设备的选择、涂层材料的设计和喷涂工艺的优化综合分析研究同时进行，达到稳定质量和商品化生产。此外，在表面工程领域中，热喷涂与其他技术（如化学热处理、电镀、激光重熔等）相互渗透的联合应用，已成为提高涂层质量和扩展其应用领域一个方向。目前，世界上热喷涂技术在专业化，标准化、商品化、自动化、技术交流和情报网工作已日趋完善。热喷涂技术发展新动向在于以下方面。⑴ 最新的冷喷涂（cold spray）工艺的出现，它是利用超音速束流，使其中的粒子以超音速（370～630m/s）撞击基体表面形成涂层。⑵HVOF(high velocity oxy-fuel)工艺若干变式的产生如HVAF(high velocity airfuel),HVIF(high velocity impact fusion)，HVWFS(high velocity wire flame spray)等均陆续在开发发与商品化之中。⑶ 等离子喷涂设备在机器人操作，轴向送粉，新型喷枪设计，专用逆变电源等方面已形成商品。⑷ 纳米级喷涂粉末、非晶态粉末、类晶体粉末、生物功能材料、超导材料、中子吸收材料已形成产品，具有广泛应用推广价值。⑸ 喷涂层在高参数球阀，同步油缸柱塞、连续热镀铝、锌沉没辊、核电设施、热辐射及波长吸收、电磁屏蔽等新领域功能性应用引注目。⑹ 对喷涂过程和涂层形成机理研究、工艺操作中的线测量控制（on－line control)、计算机辅助涂层设计（CACD均取得一定的突破。目前，世界上发达国家热喷涂产业年增长率均在15％以上，甚至高达20％，全球热喷涂产业年值估算在40亿美元以上，预示着一个新兴的热喷涂工业已初具规模。在我国热喷涂工作者的努力下和我国加WTO的促进下，该技术必将在国民经济各部门获得巨大的经济效益。
第五章 气相沉积及三事表面改性技术自20世纪60～70年代电子束、激光束、离子束和等离子体进入表面加工技术以来，以优化防腐蚀耐磨性能为目标的先进的物理和化学工艺（包括复合技术）研究、应用、开发，目前能够以多膜层/多组分的形式生产具有新型组分和结构的涂、镀、膜层。以解决环境侵蚀的问题。展望21世纪，以气相沉积和三束表面改性为代表的先进表面工程技术领域，将在技术集成化、工程化以及在腐蚀控制方面取得新的进展。⑴ 技术集成化在气相沉积及三束表面改性工艺中，所采用的重要技术及主要作用如表5-5的所示。表5-35
气相沉积及三束表面改性工艺中所采用的主要技术及主要作用重 要 技 术主 要 作 用高真空技术 ①减少外界气体对膜层的污染
②要CVD中增强反应气体的输运速度
③增在粒子的平均自由程
金属有机化学气相沉积降低沉积温度
催化化学气相沉积可以在300℃左右的低温衬底上实现薄膜的生长
在PVD中用于溅射和表面轰击
①在CVD中降低沉积温度，获得热CVD不能获得的涂层结构
②在PVD中沉积绝缘膜
①可获得发射谱带更宽的等离子体，为许多独特的化学反应提供了条件
②在PECVD中，可减少等离子体对衬底和沉积薄膜的辐射损伤
获得的等离子体离化率更高，密度更大
①离子镀用等离子体
②金属蒸气真空弧源用等离子体
③电弧蒸镀用等离子体
用PVD溅射技术PVD溅射技术，等离子体区域延伸到基板表面，离子轰击大大增加PVD溅射技术中，反应器壁上几乎没电子损失，致密等离子休维持在基板所在区域，致使生长薄膜受到高强度的离子轰击当沉积绝缘性能好的材料时，它放电稳定，几乎消除了电弧的产生和薄膜缺陷的形成在PVD溅射技术中，降低基板的沉积温度在低温甚至低于100℃的条件下，沉积性能良好的镀覆层①离子束辅助溅射，增加膜层性能②离子束表面改性①激光化学气相沉积，可在精确的位置进行沉积②激光表面改性①电子束蒸发，可蒸发任何物质②电子束表面改性从表5-35和绪言图6可以看出近代表面工程技术的发展是近代发展的多种技术的集成，多种技术的合成，形成了多种新工艺。例如离子注入（ion implantaion,Ⅱ），它的缺点是加工的“直视性”，“看不见”的部分无法注入，达不到表面改性目的，后来引入等离子体中，形成等子体源离子注入，（plasma source ion implatation,PSⅡ）使基体直接浸没在等离子体中，然后施加负高压脉冲，解决了“直视性”，复杂零件都能注入。它所要求的两个基本的技术条件是低压大尺寸等离子体和高压大电流脉冲发生器。PSⅡ这项新近发展的技术中，实际上，它集成了高真空、等离子体、等离子体磁场控制、脉冲、离子注入五项技术。最近，PSⅡ技术又取得了新的进展。 N.sakudo等人发展了一种新的PSⅡ-CVD涂层系统，他们在PSⅡ中引入脉冲气体输入技术和脉冲等离子形成技术，整个系统则以离子束混合等离子体化学气相沉积的方式进行工作。使离子注入技术工艺水平又进了一步。许多新技术的集成、叠加，从而产生出性能更好、水平更高的新技术、新工艺、新设备，这就是气相沉积技术发展的最新动态。⑵技术工程化发展气相沉积及三束表面改性等先进表面工程技术的目的是改变材料表面及近表面区的形态、化学成分及组织结构，或赋予材料一种全新的表面，它一方面可有效地改善和提高产品的性能，确保产品使用的安全性和可靠性，延长产品的使用寿命，节约资源和能源，减少环境污染；另一方面还可赋予材料和器材特殊的物理化学性能，例如声光磁电的转换和存储性能，使电子器件多功能化和超小型化，更为有效地节约我们有限的资源和能源。为使气相沉积及三束表面改性技术全面转化为现实的生产力，单凭技术是远远不够的，还必将从工程学的高度全面发展基础理论、表面设计、表面检测与标准、表面质量与工艺过程控制、表面工程管理与经济分析等相关科学与技术。⑶发展腐蚀控制新技术气相沉积和三束表面改性在表面工程的其他应用领域做出过重大贡献，例如离子注入代替热扩散引发微电子技术的快速发展，大面积玻璃表面薄膜的沉积引发建筑行业玻璃幕墙的大量使用。在高新技术的发展中，为了控制更为严酷的腐蚀问题，有时还不能不应用这些技术。以新型航空发动机为例，它的蜗轮叶片要承受高温（大约1880K）、高压、高速旋转（大约16000r/min）引发的巨大离心力的作用，以及振动应力等，这种叶片的材料目前仅能承受1370K，通过冷却技术可使空心叶片降温约400K，这还有大约一百多度的温度需要降下来，只有通过热障涂层进行隔热才达到目的，这种叶片涂层既要隔热又要承受高温氧化、高温应力腐蚀的作用，难度很大。国内外实践证明这种热障涂层系统包括抗高温氧化的NiCoAIY（对于镍基合金叶片粘结底层加上Y2O3稳定的ZrO2陶瓷面层，底层可采用电子束物理气相沉积、真空等离子喷涂、离子镀或快速磁控溅射，而面层非采用电子束物理气相沉积不可。无论底层或面层都依赖气相沉积和三束表面改性技术，深信，21世纪初叶将在高新技术领域取得腐蚀控制的新进步。综观气相沉积和三束表面改性技术的发展趋势，可望在下列方面取得新进展：①不断扩大应用领域，例如通过取代电镀镉层；电镀铬层，进而实现“绿色”环保型金属或合金镀层；②不断降低沉积膜层时基材表面的温度，以尽可能地减少基材性能的影响；③不断创新，开创复合及多层化新型膜层，以满足高新技术发展的新要求。
第六章涂料和涂装技术展望进入21世纪以来，全球的涂料工业向着环境保护友好型、节省能源和高性能方向发展。各种新材料、新工艺和新技术为新型涂料的研制提供了基本和条件，如纳米级材料、互联网络技术、表面和界面分析技术、新型功能性树脂和助剂等。新型防腐蚀涂料是涂料发展的一个重要方面。⑴ 环境友好型防腐涂料环境保护型涂料（又称环境友好型涂料、“绿色”涂料），从涂料的品种来看，以水性、高固体份、无溶剂、粉末和辐射固化为主要发展方向。水性涂料应用于钢结构保护上，已有自成体系的品种，包括了底漆、中间层漆和面漆。水性无机锌底漆已开始应用在各种大型钢结构上。在船舶涂料中，水性的船舶的内装涂料具有溶剂型涂料不可比拟的优势。在水性涂料中，电泳漆所占的比例很大。目前汽车底漆主要采用厚膜型的阴极电泳漆，其发展方向将是四个零（VCO为零，超滤液排放为零、重金属含量为零和颜料含量为零）、节能、高耐久性和抗石击性。⑵ 高性能和省能源型防腐涂料在高性能和省能源型防腐涂料方面，各类工程应用的涂料都有各自的产品和特点。在船舶涂料方面，开发出耐热性更高的车间底漆，应用温度可达800℃，甚至1000℃。低表面处理要求的涂料可适合表面处理难达到通常的喷砂清洁要求的表面，手工除锈达到Sr2级就可满足涂装要求。为缩短船舶的船台上建造的周期，要求应用厚膜型，超厚膜型涂料，一次涂装可达500μm，甚至到2000μm。还有可在湿润表面涂装的涂料、可水下涂装和固化的涂料、不含沥青的环氧沥青重防腐涂料和不含有机锡的自抛光防污涂料等。在航空涂料上，开发出具有含有紫外光吸收剂和自由基吸收剂的优异抗紫外线的罩面清漆。氟树脂涂料和双层涂料体系将会在航空涂料中有着很好的应用前景。在交通运输上，重防腐涂料体系已普遍应用在大型钢结构桥梁上。氟碳涂料体系也开始进入桥梁的保护涂料领域中。新型缓蚀颜料，如：硝基辛烷、SACI浓缩液和达克罗涂层等将在铁道涂料中广泛应用。⑶ 涂料在防腐蚀方面的科学研究防腐涂料和涂层的研究在防腐蚀科学领域中是相当重要的一部分。这些研究成果将为防腐蚀涂料的发展提供技术基础和支撑。在该领域内的研究包括有新型缓蚀颜料、等离子聚合物涂层和电化学测试技术等。替代对环境有害的缓蚀颜料，如铬酸盐，铅盐等的新型缓蚀颜料的研究是防腐蚀涂料研究的一个主要方面，正在开展研究工作的有称为“有机金属”的聚苯胺和衍生物、含酚类衍生物的电聚合涂层和胶体衍生的防锈颜料等。有新型防腐涂层及树脂的研究工作有等离子聚合物涂层、含硅烷的涂层等。防腐蚀涂层的性能评定方法研究对研究新型防腐蚀涂料和防蚀颜料是很重要的手段，除一些正在使用的方法有电化学阻抗光谱法、电化学噪声谱法、直流断开法、傅里叶变换红外文探针、扫描振动电极法和激光反射光敏计法等。
第七章 防腐蚀表面层设计防腐蚀表面工程的发展及动向最早控制腐蚀的措施表面处理，这可以追溯到远古，考证埃及的金字塔时发现，45多年前金属管道是用石灰三合土包覆的；中国秦始皇陵墓中出土的青铜剑，2000多年后的鎏金术；3000多年的中国漆等等，有些至今还是防止腐蚀的好技术。腐蚀科学作为一门批像E.R.Evans、F.L.Lague、T.B.Akemob的著名科学家，腐蚀研究系统化、理论化、科学化、形成“腐蚀科学”；近二三十年“腐蚀科学”面护工程和科学管理相结合的一门新学科—“防护系统工程学”，它以腐蚀科学与防护技术为基础，结合近代各种技术，为大型工程设施总体结构的合理设计、正确选材、精心施工因地制宜地采取综合防护技术、腐蚀的无损检测、连续自动的腐蚀监控和适时的维护保养及优化的财政-经营管理等提供整套技术。防腐蚀表面工程技术，虽然可以认为远古有之，但形成为全面、系统、完善的表面工技术也经历了漫长的时间积累。热侵镀技术起始于16世纪的热浸镀锡、后来，1742年的浸镀锌、1830年的热浸镀铅、1930年的热浸镀铝，才有现在大规模热浸镀生产线；电技术也已有数百年历史，但形成近代电镀技术也是20世纪的事；热喷涂技术起源于1909年瑞士科学家火焰喷涂的发明，但直到20世纪70年代才有了飞跃发展；远古就有了中国在漆，然而，只有发明了合成树脂，才形成了当代17大类，近千个牌号定型的有机涂料产品，成为当代防止腐蚀，尤其重防腐蚀体系不可或缺的技术；而只有电子束、激光束、离子束（含等离子体）这些高新技术的发现并进入表面处理技术，引发了表面改性技术的重大进展，出现了物理气相沉积、化学气相沉积的重大变革和三束表面改性的使用，综观上述发展可见，拥有全面、系统、完善的现代表面工程技术形成了20世纪80年代的“表面工程学”近代表面工程技术可以在物体的表面上进行所期望的表面改性，通过研究，可以为任何产品、任何建设工程项目实施全面的表面改性、表面防护，使其能达到预防腐蚀，控制腐蚀，满足其使用性能要求，并延长其使用寿命要求的目的。“腐蚀科学”近代发展，出现了“防护系统工程学”，“表面工程学”的形成，恰恰为前者提供了坚实的基础，现在关键是要结合。如果设计时，设计师们就能利用表面工程成就，设计新的表面层，减少表面缺陷，增加表面完整性，增加表面饰，提高表面耐蚀性，提高表面抗腐蚀疲劳性能，那么，控制腐蚀就会出现一个新的局面。一个产品、一项建设工程项目的设计师要善于从表面工程的成就中获取最优化的表面界面层，融于他的产品或工程设计之中，换句话说，任何产品或建设项目的腐蚀问题或表面问题，开始设计时就遇到了，关键是设计师要充分承认其存在，并认清处理的重大意义，因为防止腐蚀、美化装饰的问题是不能放弃、不应该放弃或放弃不了的，不是很意识地将表面作为一个完整的设计总体的一部分放进工程之中去设计，就是无意识地放弃了表面的利用，从而损害了工程设计本身。因为不处理好表面，就不能成为最优秀的设计。把表面、界面作为工程整体一部分，作为工程设计的整体，作为工程施工整体，作为维护保养的整体，加以执行，其意义是重大的；⑴ 可以赋予表面拥有不同于基材的表面特性；⑵ 可以赋予表面耐腐蚀特性；⑶ 可以赋予表面良好的摩擦、磨损、磨蚀特性；⑷ 可以提高表面良好的抗腐蚀疲劳的特性；⑸ 可以赋予表面进行声光磁电转换的功能，同时还应具有抵抗环境侵蚀的特性；⑹ 可以使用便宜基材制造出具有特殊表面性能的昂贵表面并具有耐蚀性能；⑺ 可以节约战略物质而用薄膜获得所需的耐蚀表面；⑻ 可以按所设计的工程或产品的需求高速表面与表面之间匹配防止界面磨蚀或腐蚀；⑼ 可以制造出富丽堂皇、美观大方的外观使你所设计制造的工程或产品成为一个艺术品，装点于地球上，成为人们永久鉴赏和使用的财富，而不会因腐蚀而污染环境。仅仅在维护和修理阶段排除腐蚀的时代已经过去了，在一个产品、一项建设工程开始论证、开始设计的阶段就将预防腐蚀、控制腐蚀的问题放到足够的位置进行论证、设计的时代已经到来，例如西气东输的地下管线建设工程、一架飞机、一艘轮船的制造、或一座电视塔、一座现代钢结构航站楼的建设，代需双方在签署研制、设计、生产项目技术性能要求的合同书，就明确提出了控制腐蚀、确保安全可靠运行、使用寿命的详细要求和验收标准。本书提供防腐蚀表面工程设计的内容就是展望这个需要，可以预测，21世纪我们各行各业、各项产品和各项建设工程项目的设计师、工程师必将与从事防腐蚀表面工程技术研究、开发、应用的专家、工程师，有意识地结合起来，在防止腐蚀、控制磨蚀、美化装饰方面，展开不失时机的合作，在设计产品的同时进行防腐蚀表面工程设计。
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很好！谢谢上面的朋友！！！
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这么好的东东，顶一下；我们有电解设备，电极是二氧化铅的，易碎，现在有金属防腐电极，好像是PVD溅射技术，不过很贵的，现阶段还没计划更换，不过以后会的
知无涯，学无涯，知学无涯；三人行，必有我师。
共同学习、共同进步
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我又学习了不少东西，谢谢楼主了
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