化学表面处理
化学材料的表面处理措施分析
化学材料的表面处理措施分析
在化学材料的应用过程中，表面的处理措施是十分重要的，它可以改变材料的表面性质，增加其功能性能，提高其使用寿命，同时也可以改善材料的外观。
以下是对化学材料表面处理措施的分析。
1. 清洗处理：清洗是表面处理的首要步骤，目的是去除表面的污染物，例如灰尘、油脂等。
常用的清洗方法包括水洗、有机溶剂清洗、溶液浸泡清洗等。
清洗处理可以提高材料表面的粗糙度，增加表面的附着力，为后续的处理步骤提供良好的基础。
2. 酸洗处理：酸洗是一种常用的表面处理方法，主要用于去除金属材料表面的氧化皮、锈垢等。
常用的酸洗液包括盐酸、硝酸、硫酸等。
酸洗可以改善金属表面的光洁度和平整度，提高材料的表面质量。
3. 镀层处理：镀层是一种常见的表面处理方法，通过在材料表面形成一层金属或非金属的薄膜，可以提高材料的耐腐蚀性、耐磨性、导电性等。
常用的镀层方法包括电镀、热镀、化学镀等。
镀层处理可以改变材料表面的化学性质和物理性质，增加其使用寿命。
5. 渗硬处理：渗硬是一种表面处理方法，通过在材料表面渗入一定的硬度高的金属元素，可以提高材料的硬度、耐磨性等。
常用的渗硬处理方法包括渗碳化、渗氮化等。
渗硬处理可以延长材料的使用寿命，适用于高压、高温、高速等要求苛刻的工作环境。
化学材料的表面处理措施分析
化学材料的表面处理措施分析化学材料的表面处理是指对化学材料的表面进行加工、改性和修饰，以达到提高其性能和功能的目的。
表面处理技术是现代化学材料制备技术中重要的一环，它可以扩展化学材料的应用范围、提高产品的附加值、改善化学材料的性能和延长制品的寿命。
本文将对化学材料的表面处理措施进行分析。
1. 表面处理技术分类表面处理技术可分为物理表面处理和化学表面处理两类。
物理表面处理是指通过物理方式对化学材料表面进行加工和改性，主要包括机械磨削、打磨、抛光、切削、喷砂、火烧、喷涂等方法。
物理表面处理主要是依靠外力作用于表面层，改变化学材料表面的物理结构和形态，使其具有一些同化学结构不同的新特性。
化学表面处理是指通过化学方法对化学材料表面进行加工和改性，主要包括化学清洗、酸洗、鹰嘴磨、阳极氧化、电镀等方法。
化学表面处理主要是通过在表面引入一些新的化学结构，从而产生新的物理、化学性能，提高化学材料的性能和功能。
例如金属表面的电镀可以提高材料的耐腐蚀性、导电性和美观性，阳极氧化可以改善金属的表面硬度和耐磨性，改善电绝缘性能。
2.1 表面镀涂表面镀涂是一种化学表面处理措施，它通过在化学材料表面涂覆一层金属或合金的薄膜，从而提高材料的耐蚀性、抗磨损性、导电性和美观性等性能。
常用的表面镀涂方法包括电镀、喷涂、热浸镀、氧化物镀等。
2.2 表面阳极氧化表面清洗是一种物理表面处理措施，它通过物理方法将化学材料表面的污垢、油脂、金属屑等杂质清除干净，以保证材料表面的纯净度和无尘度。
常用的表面清洗方法包括机械清洗、超声波清洗、高压水清洗、喷砂清洗等。
表面酸洗是一种化学表面处理措施，它通过在化学材料表面使用强酸进行酸洗，去除化学材料表面的氧化皮、污垢和金属屑等杂质，从而改善材料的表面平整度和清洁度，为后续的加工和处理提供一个好的表面基础。
3. 结语。
化学抛光工艺流程
化学抛光工艺流程
化学抛光是利用化学反应来去除金属表面氧化物和其他杂质的一种表面处理方法。
下面是化学抛光的工艺流程：
1. 清洗：将待处理的金属表面进行清洗，去除表面的油污、灰尘和其他杂质。
2. 酸洗：在酸性环境中，使用酸性清洗液对金属表面进行酸洗，去除表面的氧化物和其他污染物。
3. 中和：将酸洗后的金属表面进行中和处理，以中和酸性清洗液残留的酸性物质。
4. 碱洗：在碱性环境中，使用碱性清洗液对金属表面进行碱洗，去除表面的残留酸性物质和其他污染物。
5. 漂洗：用清水对金属表面进行漂洗，去除清洗液和其他残留物质。
6. 化学抛光：使用化学抛光剂在金属表面形成化学反应，去除表面的氧化物和其他污染物。
7. 再次漂洗：用清水对金属表面进行再次漂洗，去除化学抛光剂和其他残留物质。
8. 除锈处理：对金属表面进行除锈处理，去除表面的锈蚀物。
9. 最后清洗：对金属表面进行最后的清洗，以确保表面干净无污染。
10. 干燥：将金属表面晾干或用烘干机进行干燥处理，以便进行下一步的表面处理或涂层。
化学表面处理书籍
化学表面处理书籍
以下是一些关于化学表面处理的书籍推荐：
1. 《化学表面处理技术》（蔡杰著）：该书详细介绍了化学表面处理的基本原理、常用方法和技术，并提供了大量的实例和案例分析。
2. 《表面化学》（乔纳森·莱希曼著）：该书系统地介绍了表面化学的基本概念和理论，包括表面吸附、界面反应、表面活性剂等内容，适合作为化学表面处理的基础教材。
3. 《化学表面处理工艺与技术》（刘媛媛著）：该书详细介绍了化学表面处理的常用工艺和技术，包括电化学方法、溶液处理、气相处理等，同时还介绍了一些新兴的表面处理技术。
4. 《表面工程与涂层技术》（杨世勇著）：该书介绍了表面工程和涂层技术的基本原理和应用，包括薄膜制备、表面改性、表面分析等内容，适合对化学表面处理感兴趣的读者。
5. 《化学表面处理技术手册》（卢晓明著）：该书收集了化学表面处理的各种技术和方法的详细操作步骤和实验条件，适合从事化学表面处理工作的技术人员参考使用。
以上是一些常见的关于化学表面处理的书籍推荐，希望能对您有所帮助。
化学材料的表面处理措施分析
化学材料的表面处理措施分析化学材料作为现代科学技术的重要支撑，其表面处理是非常关键的一环。
表面处理不仅可以改善材料的表面性能，增加材料的使用寿命，还可以扩大材料的应用范围，提高材料的经济效益。
表面处理措施种类繁多，包括表面处理工艺和表面处理材料两大方面。
本文将对化学材料的表面处理措施进行分析，从表面处理工艺和表面处理材料两个方面展开讨论。
一、表面处理工艺表面处理工艺是指利用化学、物理或化学物理方法对材料表面进行加工和改性的工艺。
常用的表面处理工艺包括机械处理、化学处理和物理处理。
1. 机械处理机械处理是通过机械力对材料表面进行加工，包括打磨、喷丸、切削、拉伸等方法。
机械处理可以去除材料表面的氧化层、锈蚀物和其他杂质，使表面更加光洁平整。
机械处理还可以改变材料表面的形貌和粗糙度，增加表面的粗糙度可以增强表面的附着力，提高涂层的附着性。
机械处理是表面处理中非常重要的一环。
2. 化学处理3. 物理处理物理处理是利用物理原理对材料表面进行加工，包括蒸发镀膜、喷涂、等离子喷涂等方法。
物理处理可以在材料表面形成一层保护膜，提高材料的表面硬度、耐腐蚀性能和耐磨损性能。
物理处理还可以改变材料表面的光学性能和电学性能，扩大材料的应用范围。
表面处理材料是指用于表面处理的材料，包括防腐涂料、表面活性剂、电镀剂、喷涂剂等各种材料。
这些材料在表面处理中起着非常重要的作用，可以有效改善材料的表面性能，延长材料的使用寿命。
1. 防腐涂料防腐涂料是一种涂在材料表面的涂料，主要用于保护材料表面不受腐蚀和磨损。
防腐涂料具有耐腐蚀性能好、耐磨损性能好、附着性好等优点，可以有效延长材料的使用寿命。
目前，防腐涂料已广泛应用于船舶、桥梁、建筑等领域。
2. 表面活性剂表面活性剂是一种能够降低液体表面张力的化学物质，主要用于改善材料表面的润湿性、分散性和渗透性。
表面活性剂具有分子极性强、分子表面活性大、分散性好等优点，可以有效改善材料的表面性能，提高涂层的附着性。
化学材料的表面处理措施分析
化学材料的表面处理措施分析针对化学材料进行表面处理是开展科研工作的基础，在科技水平持续提升的环境下，化学材料表面处理技术也在不断升级。
本文首先阐述的化学材料表面处理的内涵，并详细介绍了当前较为先进的表面处理技术，希望能够为化学科研工作创新提供更有价值的理論依据。
标签：化学材料；表面处理；技术创新化学材料表面处理技术的不断发展推定了化工产业领域的技术升级，提高了化学材料的稳定性，尤其是在特殊应用环境下，提高了化学材料的适应性。
表面处理涉及离子学、化学、物理学等多门学科，化学材料表面处理技术有着广阔的应用前景，对这一课题进行研究有着重要的实践价值。
1 化学材料的表面处理技术的內涵表面处理是以基体材质为基础，通过人工操作使之在表面形成与原基质不同的物质，主要表现在表层物质在化学性质、物理数学、机械能效等方面的不同。
通过表面处理能够增加原材质的耐磨、抗氧化、抗腐蚀作用，还能起到一定的装饰美化作用。
通过化学材料技术能够达到上述目的，从而延长材质使用寿命，提高使用性能。
2 化学材料的表面处理措施分析2.1 电镀法电镀法通过电解质作用，设定工件为阴极，通过电流作用使之表面形成新镀层。
具体方法为：在镍、钴类具有粘结作用的金属放置在电镀槽内，通过其沉积作用在钢钻头形成一层胎体，同时将金刚石微粉分层次散布在钻头表面，胎体会将金刚石粉隐藏其中构成工作层，也就是工件在氧化溶液内通过化学反应形成表层氧化膜，如钢铁蓝化处理。
该技术在化学材料表层处理中较为常用，但对材料性质有一定限制，即材料需要整洁平滑，表面不得有腐蚀现象或者杂物，否则将影响电镀效果。
2.2 金属钝化金属钝化主要有两种新式，即机械式和化学式。
通过金属表层形态变化使其具备贵金属类似特征。
如果这一变化属于原材料与介质之间形成自然反应，则属于化学钝化。
如果由于金属表层变化出现腐蚀速率下降，但是不觉比电势正移，则为机械钝化。
其原理在于金属物质和溶液的界面反应作用，但目前尚未有成熟的理论对相膜工艺做出解释。
化学表面处理
化学表面处理化学表面处理是一种常用的工艺技术，通过在材料表面施加特定的化学物质来改善其性能和外观。
它广泛应用于各个行业，包括金属加工、电子、汽车、航空航天等领域。
本文将就化学表面处理的原理、方法和应用进行探讨。
一、化学表面处理的原理化学表面处理的原理基于材料表面与化学物质之间的相互作用。
通过选择适当的处理液体，可以在材料表面形成一层称为表面活性剂的物质，它可以与材料表面发生化学反应或物理吸附，从而改变材料表面的性质。
例如，通过在金属表面形成一层氧化物膜，可以提高其耐腐蚀性能；通过在塑料表面引入一层功能性基团，可以增强其粘接性能。
二、化学表面处理的方法1. 清洗清洗是化学表面处理的基础步骤，旨在去除材料表面的污垢、氧化物或其他有害物质。
常用的清洗方法包括机械清洗、化学清洗和电化学清洗。
机械清洗通过研磨、喷砂等方式去除表面污垢；化学清洗使用酸碱等溶液溶解有害物质；电化学清洗利用电化学反应去除氧化物。
2. 除锈除锈是针对金属材料的处理过程，它可以去除金属表面的锈蚀物，提高金属的耐腐蚀性能。
常用的除锈方法有机械除锈、化学除锈和电化学除锈。
机械除锈通过刷洗、抛光等方式去除表面锈蚀物；化学除锈使用酸或碱溶液溶解锈蚀物；电化学除锈通过电化学反应去除锈蚀物。
3. 电镀电镀是一种将金属离子沉积在材料表面的方法，它可以改变材料表面的化学组成和物理性质。
常用的电镀方法有镀铬、镀镍、镀锌等。
电镀可以提高金属的抗腐蚀性、耐磨性和外观效果。
4. 耐腐蚀处理耐腐蚀处理是为了增加材料表面的耐腐蚀性能，常用的耐腐蚀处理方法有化学氧化、阳极氧化、化学沉积等。
这些方法能够在材料表面形成一层氧化物膜，提高材料的耐腐蚀性。
5. 功能性涂层功能性涂层可以为材料表面赋予特定的性能，如防水、防油、耐磨等。
常用的涂层有烤漆、喷涂、溅射等方法。
这些涂层能够改变材料表面的外观、性能和功能。
三、化学表面处理的应用化学表面处理在各个领域都有广泛的应用，以下以电子和汽车行业为例进行说明。
化学表面处理工艺
化学表面处理工艺
化学表面热处理又称化学热处理。
将钢件或合金工件置于适当的介质中加热保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分和组织,从而获得所需性能的热处理工艺。
工业中广泛采用的化学热处理方法都是在工件表层渗入某种元素,即所谓的渗入法,按所渗入的元素,可以将化学热处理分为渗非金属、渗金属及金属与非金属共渗3大类。
渗非金属包括渗碳、渗氮、渗硼、渗硅、渗硫以及氮碳共渗、碳氮共渗、氧氮共渗、硫氮共渗、硼硅共渗、硫氮碳共渗等;渗金属有渗铬、渗铝、渗锌、渗钒及铬铝共渗等;金属与非金属共渗有铝硅共渗、铬铝硅共渗、铝硼共渗、钛硼共渗、钛氮共渗等。
近年来,发展了另一大类化学热处理,是将具有某种特殊性能的化合物直接沉积于金属基体表面,形成一层覆盖层,例如气相沉积氮化钛、碳化钛等。
化学热处理主要用于提高工件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度或某种化学性能及物理性能等。
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• 化学抛光
金属表面上微观凸起处在特定溶液中的溶解速度比凹下
处的大得多，结果逐渐被整平而获得平滑、光亮的表面。
• 化学镀
利用合适的还原剂使溶液中金属离子有选择地在经催化 剂活化的表面上还原析出成金属镀层的一种处理方法。
• 化学转化膜
化学抛光
• 钢铁表面
• 铜与铜合金表面
• 铝与铝合金表面
化学镀铜
• 主要用于非导体材料金属化处理，如：塑料
制品，电子工业印制电路板。化学镀铜能满
足电子计算机用的多层印制电路板对金属化 的要求。 • 通常以甲醛作还原剂，如：
Cu 2HCHO 4OH Cu H2 2H2O 2HCOO
0
2
化学镀铜溶液组成与工艺
络 合 剂
稳 定 剂
•
目前，化学镀镍、铜、银、金、钴、钯、铂、
锡，以及化学镀合金和化学复台镀层，在工业
生产中已被采用。 • 化学镀液中采用的还原剂有：次磷酸盐．甲 醛、肼、硼氢化物、胺基硼烷和它们的某些衍 生物等;硼氢化物和胺基硼烷虽然价格较贵，但
工艺性能比次磷酸盐好。如，改善了镀液的稳
定性，控制容易，操作温度低等。
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化学镀镍性能
• 化学镀镍层的结晶细致，空隙率低， 硬度高，镀层均匀，可焊性好，镀液深 镀能力好，化学稳定性高；目前已广泛 用于电子、航空、航天机械、精密仪器。
日用五金、电器和化学工业中。
化学镀液的组成
• 主盐 • 还原剂
• 络合剂
• 抑制剂或稳定剂
• pH值
• 温度
主盐 还原剂
络合剂
高温磷化膜优点是抗蚀能力较高，结合力好。
优点是游离酸度较稳定，容易掌握，磷化时间短，生产 效率高，磷化膜耐腐蚀性能与高温磷化的基本相同。
优点是不需加热，药品消耗少，溶液稳定，缺点是有些配 方处理时间较长。
磷化后，可根据工件的用途进行后处理，以提高
法衍生而来的一种较特殊的氧化方法；利用铝合金
在电解溶液中生成阳极氧化膜的同时，一些灰色物
质被吸附于正在成长的氧化膜中，从而获得厚度约
为6~20um的均匀、光滑以及有光泽的不透明的类似
瓷釉和搪瓷色泽的氧化膜。
金属的氧化与磷化
• 钢铁的氧化处理又称发蓝。表面上生成一层氧化膜， 膜层的厚度约为0.5~1.5um。 • 由于氧化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ很薄，对零件尺寸和精度无显著影响。 膜主要组成是四氧化三铁，膜层的色泽取决于零件 表面状态和材料的成分，以及工艺条件。一般为黑 色或深黑色，含硅量较高的钢铁件氧化膜呈灰褐色 和黑褐色。 • 钢铁零件经氧化处理后，需用肥皂液，浸油或经重 铬酸溶液处理后，才能提高膜的抗蚀性和润滑性。
• 钢铁的氧化处理广泛用于机械零件、电
子设备、精密光学仪器、弹簧和兵器等
防护装饰方面。
•
钢铁的氧化处理一般可用化学、电化
学等方法；目前生产中普遍采用的是碱 性化学氧化法。
金属的磷化处理
• 钢铁在某些酸式磷酸盐(如锌。锰、铁、钙等)为主的溶液
中处理，使其表面沉积，形成一层不溶于水的结晶型磷酸 盐转化膜的过程称为钢铁的磷化。 • 通常有：高温（~90C）、中温（~60C）和常温磷化溶液
缓冲剂 稳定剂
化学镀镍应用
• 非金属材料上应用——尤其是塑料制品经化学镀镍 后即可按常规的电镀方法镀上所需的金属镀层。广 泛用于电视机、收录机、电子元件、家用电器、日 用工业品等． • 原子能工业——如生产核燃料系统中的零件和容器 以及火箭、导弹、喷气式发动机的零部件上。
• 化工设备中压缩机等零部件——防腐蚀、抗磨。 能 改善铝、铜、不锈钢的焊接性能，减少传动部份的 磨耗，减少不锈钢与钛合金的应力腐蚀。
化学镀镍
是应用最为广泛的一种方法；所用还原剂有次磷 酸盐、肼、硼氢化钠和二甲基胺硼烷等。目前国内生 产上大多采用次磷酸钠作还原剂；硼氢化钠和二甲基 胺硼烷因价格较贵，使用少量。
Ni 2e Ni
+
2
2
0
(H2 PO2 ) H2O (H2 PO3 ) 2H 2e
Ni (H2 PO2 ) H2O Ni (H2 PO3 ) 2H
• 镍与镍合金 • 锌、镉表面 • 银的表面 • 钛的表面
不锈钢制品：
低、中碳钢和低合金钢：
铜与铜合金表面
精密铜合金制品：
铝与 铝合 金表 面
化学镀
化学镀与电镀比较，具有如下优点： ①不需要外加直流电源设备； ②镀层致密、孔隙少； ③不存在电力线分布不均匀的影响，对几何形状复 杂的镀件，也能获得厚度均匀的被层； ④可在金属、非金属、半导体各种不同基材上镀覆。 化学镀与电镀相比，所用溶液稳定性较差，且溶 液维护、调整和再生都比较麻烦，材料成本费较高。
在不同基体材料上的施镀
• 直接沉积——在具有催化作用的金属上(如镍、钴、钯、 铑)和电位比镍为负的金属材料上(如铁、铝、镁、铍、 钛)；后一类金属是靠溶液中的化学置换作用，使在其 表面上产生接触镍，因镍自身是催化剂，从而使沉积过 程能继续进行下去。 • 引发起镀——对无催化作用且电位较镍正的金属(如铜、 黄铜、银等) ；用清洁铁或铝丝接触镀件表面，表面先 沉积出镍层，使镀镍反应得以进行。亦可瞬时地通以直 流电流作为引镀；亦可将被镀件先在酸性氯化钯稀溶液 中短时间浸泡后，再进行化学镀镍。 • 特殊化学活化处理——在非金属上化学镀镍如：对塑料、 石膏、玻璃、陶瓷，其表面需先经 (一般是利用钯的成 核作用)。
氧化工序
各组成的作用：
硬质阳极氧化
• 硬质阳极氧化膜溶液有：硫酸、多种有机酸 (如草 酸、丙二酸、苹果酸、磺基水杨酸等)的混合溶液。 • 应用较广的有两种类型：硫酸硬质阳极氧化直流 法和混合酸硬质阳极氧化直流叠加法。
阳极氧化工艺流程
氧化膜的生长与结构
硬质阳极氧化
特种阳极氧化
• 瓷质阳极氧化，实际上是由铬酸或草酸等阳极氧化
铝与铝合金氧化处理
• 化学氧化 • 硬质阳极氧化 • 特种阳极氧化
装饰性化学氧化
• 铝和铝合金装饰性氧化工艺种类很多，一般可分为化 学氧化法和电化学氧化法即阳极氧化法两大类；其中 阳极氧化处理的应用较为广泛。 • 铝及铝合金的化学氧化处理，按其溶液的性质分为碱 性和酸性溶液氧化处理；按其膜层的性质分为氧化物 膜层、磷酸盐膜层、铬酸盐膜及铬酸—磷酸盐膜等。