钢铁件仿金化学镀工艺研究
金属材料表面镀层的制备与性能研究
金属材料表面镀层的制备与性能研究随着科技的不断进步，金属材料已经被广泛应用于生产制造、建筑装饰、交通运输等各个领域。
然而，金属材料本身也存在着一些问题，例如易生锈、易磨损、缺乏美观等等。
为解决这些问题，科学家们在不断研究金属材料表面镀层的制备与性能，以提高金属材料的应用价值。
一、金属材料表面镀层的制备方法金属材料表面镀层的制备方法主要包括化学镀、电镀、物理气相沉积、化学气相沉积等多种。
1. 化学镀化学镀是将适量的化学试剂加入镀液中，通过化学反应在金属表面生成一层金属膜的方法，通常能够得到均匀、致密、具有高耐腐蚀性的表面镀层。
磷化、铜化、镍化、铬化等都是化学镀的典型案例。
2. 电镀电镀是利用电流通过电解液，将金属离子还原成金属，并沉积在金属基体表面的工艺。
电镀常用的电解液为硫酸铜、硫酸镀镍、硫酸钴等等。
电镀的优点是能够得到均匀、良好的附着力、耐热性好的表面镀层。
3. 物理气相沉积物理气相沉积(PVD)利用真空环境下的高温、高真空度等条件，将金属或非金属气体物质在基体表面沉积的一种方法。
物理气相沉积适用于制备致密、平整、厚度均匀的薄膜，典型的物理气相沉积包括电弧镀、磁控溅射、蒸发沉积等等。
二、金属材料表面镀层性能研究金属材料表面镀层的性能受到制备方法、工艺参数、材料本身等多个因素的影响，下面简单介绍一些重要的表面镀层性能。
1. 耐腐蚀性耐腐蚀性是衡量金属材料表面镀层抵抗化学物质腐蚀作用的能力。
耐腐蚀性主要取决于镀层的厚度、成分、结构等因素。
例如，具有良好的抗氧化性的镉镀层，能够在高温下保护基体不被氧化，适用于航空航天领域等高性能要求的场合。
2. 机械性能机械性能是指金属材料表面镀层抗压、抗拉、抗弯等机械载荷作用下的性能。
机械性能对于耐磨性、抗腐蚀性等其他性能具有重要影响。
高硬度的镀层可以提高镀层的耐磨性，另外，抗拉强度、延伸率等机械性能对于涂膜在各种特殊领域的应用也具有一定的作用。
3. 美观度金属材料表面镀层的外观质量对于提高商品价值、美化外观、提高金属材料的装饰性十分重要。
化学镀综述
化学镀研究现状及发展趋势摘要：化学镀作为一种优良的表面处理技术，能够施镀于导体和非导体材料，镀层均匀，操作简便，因此一直受到工业上和学术界的关注。
本文综述了化学镀的研究现状和主要化学镀层的应用领域，包括化学镀镍、化学镀铜、化学镀钴、化学镀银、化学镀锡、化学镀金以及化学镀钯等技术，并提出了化学镀技术的发展趋势。
关键词：化学镀、现状、研究方向0 引言化学镀作为一种新型表面处理技术，具有不需要外加电源，操作方便、工艺简单、镀层均匀、孔隙率低和外观良好，而且能在塑料、陶瓷等多种非金属基体上沉积，并且具有优良的包覆性，高的附着力、优良的抗腐蚀和耐磨性能以及的功能性能等而使其在世界范围内得到了迅速的发展和广泛的应用[1]。
1 研究现状化学镀由于其独有的特点，所以从诞生之日起，就引起了各国研究者的广泛关注。
迄今为止，化学镀的研究焦点由当初的化学镀镍已经辐射到了多种金属与合金的镀覆工艺及原理的研究，如化学镀Cu、Co、Pa、Au、Fe-W-B等[2、3]。
化学镀液采用的还原剂也已由单一的甲醛发展到次磷酸钠、硼氢化物、乙酚酸、氨基硼烷及联氨等。
由于化学镀液在高温下的不稳定性制约了化学镀的发展和推广，降低化学镀镍的施镀温度和提高镀液的稳定性已成为当前化学镀领域的重点研究方向，例如中低温化学镀镍工艺及新型镀液稳定剂的开发等，都是当前化学镀领域的研究热点课题。
随着科技的发展，各种新材料层出不穷，化学镀为了适应这种发展的需要，所涉及的基体材料已由钢铁扩展到了不锈钢、铝及铝合金、塑料、玻璃和陶瓷等。
而且应用的基体形状已由比较规则的块体、板材发展到了各种不规则的微粒[4]，从而进一步地拓宽了化学镀的研究领域。
对化学镀层的前期研究主要着眼与耐磨及耐腐蚀性，而现在已有部分研究是针对其电学和磁学性能的[1、5、6]。
随着化学镀在工业上的应用范围和生产规模的不断扩大及人们环保意识的日益增强，化学镀液所导致的环境污染已经越来越收到人们的重视，所以化学镀液的净化和再利用也已成为一个比较新的研究方向，并且已经取得了一些研究成果[7]。
电镀仿金工艺的研究进展
电镀仿金工艺的研究进展作者：梁成浩,余向飞摘要：综述了国内外关于电镀铜锌合金仿金工艺的现状。
系统归纳含氰和无氰电镀仿金的配方。
着重对无氰镀液成分、工艺流程以及后处理进行分析和比较。
最后对电镀仿金工艺的发展趋势进行了展望。
0 前言在装饰性电镀中，金色电镀一直占有较大比例。
目前金色电镀可分为镀金和电镀仿金两大类，但金价昂贵，用于装饰成本太高；而电镀仿金既保持金黄色外观，又降低成本。
仿金可达到18 K、24 K和玫瑰金等色泽，因此，电镀仿金广泛应用在首饰、工艺品、家用器具、灯具和钟表等装饰领域。
在电镀仿金工艺中，获得cu—zn合金的镀液分为含氰和无氰两大类。
由于氰化物对Cu。
有较强的配位能力，且均镀能力和深镀能力较好，镀层结晶细致，镀液呈碱性，去油能力强，能够获得结合力良好的镀层。
因此，得到广泛应用。
但氰化物是剧毒物质，对环境和人体都有危害。
因此，必须开发无氰电镀工艺。
1 电镀仿金工艺的现状从1841年劳尔兹获得氰化物溶液中电镀黄铜的专利开始，电镀仿金已逐渐得到广泛应用。
近年来，虽然有长足的发展，但仍存在许多问题。
如要获得24 K仿金色泽，且较长时间镀层保持金色，不褪色、变色，现在依然是一个难题。
这涉及到从工件的表面处理至后续的钝化和有机涂料封闭等工序。
因此，必须优选电镀工艺。
1．1含氰电镀仿金氰化物电镀仿金分为高氰、中氰、低氰和微氰等，列于表1中。
表1中镀液组分均以质量浓度／(g·L-1)表示。
1．2无氰电镀仿金体系近年来开发的无氰电镀仿金体系有甘油一锌酸盐、焦磷酸盐、乙二胺、酒石酸盐以及HEDP体系等。
以下就这几种工艺分别进行介绍。
1．2．1 甘油一锌酸盐电镀仿金甘油一锌酸盐仿金镀液的主盐浓度较低，主盐总浓度一般不超过0．2 moL ／L。
在镀液中过量碱存在时，Zn2+主要以锌酸盐形式存在；而Cu2+与甘油配位。
它们的共沉积表现出异常共沉积特征。
甘油一锌酸盐仿金镀液具有以下特点：镀液的阴极电流效率很高，一般高于100％，这是因为部分铜的氢氧化物的共沉积所致。
现代镀覆技术第四部分──化学镀仿金
DOI: 10.19289/j.1004-227x.2021.07.007现代镀覆技术第四部分──化学镀仿金唐春华（泉州市创达表面处理公司，福建泉州362000）摘要：介绍了适用于含铬合金钢紧固件、钢铁制件、铝及铝合金制件的化学镀仿金工艺，对除油、活化、预处理、封闭、防锈、干燥、油封、浸漆等工序进行了说明。
关键词：化学镀；仿金；紧固件；钢铁；铝合金中图分类号：TQ153.2 文献标志码：A 文章编号：1004 – 227X (2021) 07 – 0534 – 04Modern plating technologies: Part IV—Electroless plating of imitation goldTANG Chunhua( Q uanzhou Chuangda Metal Surface Treatment Co., Ltd., Quanzhou 362000, China)Abstract: A electroless plating process for applying finishes imitative of gold on chromium-containing alloy fasteners, iron and steel parts, as well as aluminum and aluminum alloy products was introduced. The procedures were described, including degreasing, activating, pretreatment, sealing, anti-rusting, drying, greasing, immersion painting, etc.Keywords: electroless plating; imitation gold; fastener; iron and steel; aluminum alloy汽车紧固件(汽车轮胎螺丝螺帽)的传统镀覆工艺为钢铁氧化、镀锌、功能性磷化等，其中功能性磷化满足汽车紧固件高强度的要求，应用极广。
钢表面化学镀镍工艺的研究
裹 ｌ 试 验 的因素 水 平确定
水 平
硫酸镍（ ）ｇ Ｌ Ａ／ ・ 一
次亚磷酸钠（）ｇ Ｌ Ｂ／・
２ Ｏ ２ ５
３ ０
∞
因
素
柠檬酸（）ｇ Ｌ Ｃ／ ・
１ ８ ２ Ｏ ２２
￣ Ｍ（ ）ｇ Ｌ Ｄ／ ・
８
１ Ｏ １ ５
亮、 与基体 结合 力好 、 硬度 高等 良好 性 能的化 学镀 液 成分 ， 在参 考 有关镀 液 组成研 究的基 础上 ，
分析 了各 成份 和 工艺条 件对 沉积速 度 等性 能 的影 响 ， 用正 交试验 优 选 出一种 较 好 的镀 液 配 利
方， 并对 所得 到 的化 学镀 镍 层采 用金相 显微 镜 、 显微 硬度 计等 显微 分析 仪 器进行 了外观 、 硬度 、 厚度 等 方 面的性 能测试 ， 所得 到 的数 据进 行 了分析 ， 分 析 工 艺 配方 对镀 层 性 能 的 影 响 时 ， 对 在 着重分 析 了工 艺配方 对化 学镀镍 沉积 速度 的影 响 。 关键词 ： 学镀镍 ；工 艺配方 ； 交试验 ；沉积 速度 化 正 中图分类 号 ： Ｇ１ ４ ４ Ｔ ７． 文献标 识码 ： Ａ
控温。
１ ２ 实验 过 程 ．
据文献介 绍 ： 在镀 液 的化学 组成 中 ， 酸镍 、 亚磷 酸钠 、 硫 次 柠檬 酸 和醋 酸钠 的浓 度对 化学 镀镍 速 度 和
＋ 收稿 日期 ：０ ６ ４ ｌ ２ ０ —０ ～ １ 作者 简 介 ； 俊 英 （９ ７ ） 女 ， 西省 渭 南 市 人 ， 侯 １６一 ， 陕 副教 授 ， 士 ， 究 方 向 ： 属 材 料 表 面 改 性 处 理 硕 研 金
钢铁件直接化学浸镀仿金工艺艺研究
２ Ｏ １ ４年 ３月
Ｖｏ １ ． ２ ４ ． Ｎｏ ． １
Ｍａ ｒ ．２ Ｏ１ ４
钢 铁 件 直 接 化 学 浸 镀 仿 金 ． Ｔ． 艺 研 究
肖 鑫
（ 湖南工程学院 化学化工学院 ， 湘潭 ４ １ １ １ ０ ４）
摘
要 ： 采 用 化 学抛 光 ＋ 化 学 浸 镀 仿 金 工 艺 组 合 ， 研 究成 功一 种 新 的钢 铁 件 直接 化 学浸 镀 仿金 工 艺 ，
Ｃｕ Ｓ Ｏ４ ， １ ０ ～１ ５ ｇ ／ Ｌ配位 剂 ， １ Ｏ ～２ ０ ｍＬ ／ Ｌ Ｈ２ Ｓ Ｏ４ ， １ ０ ～ｌ ２ ｍＬ／ Ｌ 稳 定 剂 ＸＴ一 ０ ８， 温度： １ ５ ～３ ５℃ ， 时
间１ ０ ～１ ５ ｍｉ ｎ ， 所形 成的仿 金层 色泽 均 匀 ， 达 １ ８ ～２ ２ Ｋ， 装 饰 效 果好 ， 且 工 艺操 作 简单 ， 镀 液无 毒 ， 对 环 境 污染 小 ， 且仿金 镀 液成 分 简单 ， 操 作 简便 ， 因而具有 广 阔的应 用前 景．
化操 作过程 ， 笔 者采 用 钢 铁 件化 学 抛 光 ＋直 接 浸镀
仿金 工艺 方法 ， 研究 成 功 了一 种新 的钢 铁 件 直 接 化
学浸 镀仿 金 工 艺 ， 所形 成的仿金层 色泽均匀 ， 达 到 １ ８ ～２ ２ Ｋ金 色 ， 具 有 良好 的 装饰 效 果 ， 且 仿金 与钢 铁基 体结合 力好 ， 工艺 操 作 简 便 ， 对 环 境 污染 小 ， 因 而具 有较 高 的应用前 景 ．
基材 选用 Ａ３钢 ， 尺寸 ５ ０ ｍｒ ｎ ×６ ０ ｍｍ×０ ． ５ 一
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —１ １ —０ ６
钢铁表面化学镀技术
钢铁表面化学镀技术一、主要内容：钢铁表面化学镀技术是根据不同的技术要求在铁钢零件表面化学镀层Ni-P合金，其组织结构为非晶型，主要成份以β-Ni为主，厚度在5μ-0.1mm之间，使铁、铸铁表面呈现银灰色或亮黑色，可起到表面耐磨、耐蚀、防锈、表面装饰作用。
镀层硬度500HV，经400℃热处理，硬度提高到1050HV。
铜铁表面化学镀技术不需外加电源，仅是将零件浸泡在镀液30～60分钟即可，镀件表面镀层均匀，致密，孔隙率基本为零，镀层耐弱酸、碱及盐的腐蚀。
已在水泵叶轮、泵壳、S腐蚀方面有显著的优管道、阀门、换热器列管等方面进行工业应用，特别是镀层对防止H2势，已在炼油厂、化肥厂、输油管道等方面推广应用。
二、技术水平：本技术属国内领先水平。
本技术的先进性在于镀液中添加了国内先进的络合剂，稳定剂、光亮剂，使镀液稳定，可重复使用，镀层质量均匀，色泽一致。
三、市场前景：化学镀的应用范围广泛，可在含硫油的炼制设备、天然气输送设备上做为防止硫化氢腐蚀的防护层，又可做为水泵叶轮、轴、阀门等磨损部件的耐磨层，还可作为装饰、耐大气腐蚀的防锈、装饰涂层。
已在出口钢材，出口零件上做为防锈层被广泛地采用。
并应用于钢铁、塑料电镀的底层，因此有广泛的应用前景。
四、投资额及来源：设备投资约1万元，包括清洗池，镀槽等。
用电量仅需1KW左右。
五、预期经济效益：目前化学镀是以钢铁镀件的重量计算费用，小的零件是以镀件个数计算费。
真正计算费用应以镀件的面积计算，每平方米镀20μm，成本十元左右。
以普遍的水泵外壳计算，水泵外壳重40kg，市场上化学镀5元/kg，镀件200元，实际成本约20元。
镀一件需要半小时，同时可以零件40kg的水泵外壳4～5台，仅需半小时左右。
对于防锈管，每次可镀5吨，仅需30分钟。
因此对于批量生产，出口设备，防腐、防锈设备等均适合。
六、实施基础条件：本项目占地面积可大可小，由需要所镀零件大小、多少所决定，每天镀2吨镀件，占地面积10平方米，不包括仓库及成品堆放地。
仿彩金饰品物理气相沉积涂层工艺研究2
彩金饰品
研究意义
• 彩金中含有除贵金属中的其它元素，保值增值的意义 不大，其消费群体主要着眼于其靓丽时尚的外观。所 以本项目拟利用电弧离子镀技术和反应磁控溅射技术， 在优质不锈钢饰品基体上沉积仿黄金、仿白金及仿彩 金涂层，通过涂层体系设计和工艺优化提高涂层光洁 度和颜色饱和度。 • 物理气相沉积装饰涂层具有耐磨性好和抗腐蚀等优点。 此工艺应用于仿金饰品，主要解决了表面光洁度和色 彩饱和度的问题，仿金饰品物美价廉，饱受广大消费 者喜爱。
本项目拟利用电弧离子镀技术和反应磁控溅射技术在优质不锈钢饰品基体上沉积仿黄金氮化钛涂层仿白金氮化铬及仿玫瑰金碳氮化钛涂层研究沉积工艺对涂层结构表面状态耐磨性及色泽度的影响开发仿彩金手镯和三色嵌段仿彩金项链
仿彩金饰品物理气相沉积 涂层工艺和性能研究
彭文财、王婷、张艺炫、高明科、王瑜彬
立项背景
• 彩金是K金添加某种贵金属，变成不同的颜色。而 K金就是指成色不到90%的黄金。 • 彩金主要呈现出玫瑰色、白色和粉红色。它是由 18Ｋ黄金与其他合金组成的。硬度较纯金高，与 传统的黄金和铂金相比，彩金不但能使有色宝石的 色彩更加浓重，还体现了金属材质的精致、细腻。 • 彩金给人带来温暖与愉快，各种风格迥异的饰品， 可谓璀璨耀眼。彩金饰品因其重量较轻、价格稍低、 工艺精美、款式新颖，越来越受到大家的喜欢。
研究内容
• 本项目拟利用电弧离子镀技术 和反应磁控溅射技术，在优质 不锈钢饰品基体上沉积仿黄金 氮化钛涂层、仿白金氮化铬及 仿玫瑰金碳氮化钛涂层，研究 沉积工艺对涂层结构、表面状 态、耐磨性及色泽度的影响， 开发仿彩金、 （白色、粉红色、玫 瑰色） 瑰色）
实验预期研究成果
• 优化TiN、CrN、TiCN的沉积工艺，获得高质量装 饰涂层； • 制作仿彩金饰品3-5件； • 撰写论文1篇。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。