金屬表面處理

金屬表面處理匯報人：2024-01-14金屬表面處理概述金屬表面預(yù)處理金屬表面涂層技術(shù)金屬表面改性技術(shù)金屬表面處理技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢contents目錄01金屬表面處理概述定義金屬表面處理是指通過一系列物理、化學(xué)或機械手段，改變金屬表面的形貌、組成、結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，以達(dá)到提高金屬耐蝕性、耐磨性、裝飾性或其他特定功能的目的。目的金屬表面處理的目的是提高金屬材料的性能，延長其使用壽命，并滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)饘俦砻嫘阅艿奶厥庖?。定義與目的電鍍利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，可提高金屬的耐蝕性、耐磨性和導(dǎo)電性等。通過噴槍或碟式霧化器，借助于壓力或離心力，將涂料分散成均勻而微細(xì)的霧滴，施涂于被涂物表面的涂裝方法，可賦予金屬表面不同的顏色、光澤和質(zhì)感。通過化學(xué)反應(yīng)在金屬表面形成一層具有保護(hù)性的化合物膜層，如磷化、氧化、鈍化等，可提高金屬的耐蝕性和耐磨性。通過加熱和冷卻的方式改變金屬表面的組織結(jié)構(gòu)和性能，如淬火、回火、退火等，可提高金屬的硬度、韌性和耐磨性。噴涂化學(xué)轉(zhuǎn)化膜熱處理常見金屬表面處理方法建筑裝飾建筑裝飾領(lǐng)域?qū)饘俨牧系难b飾性要求較高，金屬表面處理可實現(xiàn)不同的顏色、光澤和質(zhì)感效果，提高建筑的美觀性和藝術(shù)性。航空航天航空航天領(lǐng)域?qū)饘俨牧系男阅芤髽O高，金屬表面處理可提高其耐蝕性、耐磨性和高溫性能等，滿足航空航天器的特殊需求。汽車制造汽車制造中大量使用金屬材料，金屬表面處理可提高其耐蝕性、耐磨性和裝飾性，延長汽車的使用壽命并提高外觀質(zhì)量。電子信息電子信息領(lǐng)域?qū)饘俨牧系膶?dǎo)電性、耐蝕性和可靠性等要求較高，金屬表面處理可提高其相關(guān)性能，滿足電子元器件的制造需求。應(yīng)用領(lǐng)域及市場需求02金屬表面預(yù)處理利用堿性溶液對金屬表面的油脂進(jìn)行皂化和乳化，達(dá)到去油目的?；瘜W(xué)除油電化學(xué)除油有機溶劑除油在堿性溶液中通以直流電，使油脂在電場作用下發(fā)生電解和乳化，從而去除。利用有機溶劑對油脂的溶解作用，將金屬表面的油脂去除。030201除油處理通過噴砂、拋丸、鋼絲刷等機械方法去除金屬表面的銹蝕層。機械除銹利用酸洗等方法與金屬氧化物反應(yīng)，生成可溶性鹽類，達(dá)到除銹目的?；瘜W(xué)除銹在電解質(zhì)溶液中，通過電化學(xué)反應(yīng)使金屬表面的氧化物還原為金屬本身，從而去除銹蝕。電化學(xué)除銹除銹處理

磷化處理磷化膜的形成通過化學(xué)反應(yīng)在金屬表面形成一層難溶的磷酸鹽保護(hù)膜。磷化膜的性質(zhì)具有良好的耐蝕性、耐磨性和潤滑性，能顯著提高金屬表面的防護(hù)性能。磷化處理的工藝參數(shù)包括磷化液成分、溫度、時間等，對磷化膜的質(zhì)量和性能有重要影響。利用高速噴射的砂粒沖擊金屬表面，去除氧化皮、銹蝕等，同時使表面粗化，提高涂層附著力。噴砂處理利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將鋼丸拋射到金屬表面上，達(dá)到除銹、強化表面的目的。拋丸處理通過酸溶液與金屬氧化物反應(yīng)，去除金屬表面的銹蝕和氧化皮。酸洗處理其他預(yù)處理方法03金屬表面涂層技術(shù)電鍍種類包括鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻、鍍金、鍍銀等。電鍍原理利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。電鍍應(yīng)用廣泛應(yīng)用于汽車、電子、航空航天、建筑等領(lǐng)域，用于提高金屬表面的耐腐蝕性、耐磨性、導(dǎo)電性、裝飾性等。電鍍技術(shù)利用還原劑將金屬離子還原成金屬原子并沉積在基體表面形成鍍層的過程?；瘜W(xué)鍍原理包括化學(xué)鍍銅、化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍金等?；瘜W(xué)鍍種類適用于形狀復(fù)雜或表面質(zhì)量要求較高的工件，如電子元件、精密機械零件等。化學(xué)鍍應(yīng)用化學(xué)鍍技術(shù)熱噴涂種類包括火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂等。熱噴涂應(yīng)用適用于大面積或異形工件的表面處理，如船舶、橋梁、建筑等領(lǐng)域的防腐、耐磨涂層。熱噴涂原理利用熱源將噴涂材料加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，并通過高速氣流將其霧化并噴射到基體表面形成涂層的過程。熱噴涂技術(shù)123利用物理方法將材料源轉(zhuǎn)化為氣相，并通過冷凝在基體表面形成涂層的過程，包括真空蒸鍍、濺射鍍膜等。物理氣相沉積（PVD）利用化學(xué)反應(yīng)在基體表面生成固態(tài)薄膜的過程，包括金屬有機物化學(xué)氣相沉積（MOCVD）等?；瘜W(xué)氣相沉積（CVD）利用高能激光束將合金粉末與基體表面薄層一起熔化，快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料呈冶金結(jié)合的表面涂層。激光熔覆其他涂層技術(shù)04金屬表面改性技術(shù)03精確控制激光參數(shù)如功率、掃描速度、光斑大小等可以精確控制，從而實現(xiàn)對材料表面性能的精確調(diào)控。01高能量密度激光束能量密度高，可以在金屬表面產(chǎn)生快速加熱和冷卻，從而改變材料表面的物理和化學(xué)性質(zhì)。02無接觸加工激光加工是非接觸式的，可以避免機械加工對材料表面的損傷和污染。激光表面改性注入元素多樣化離子注入技術(shù)可以將各種元素注入到金屬表面，從而改變材料表面的化學(xué)組成和相結(jié)構(gòu)。深層改性離子注入技術(shù)可以實現(xiàn)金屬表面的深層改性，改性層深度可達(dá)數(shù)百納米至數(shù)微米。提高耐磨性通過離子注入技術(shù)，可以在金屬表面形成硬度高、耐磨性好的改性層，從而提高材料的耐磨性能。離子注入改性將低碳鋼件在增碳的活性介質(zhì)中加熱到高溫（900-950℃），使碳原子滲入鋼件表面并獲得高碳滲層的工藝稱為滲碳。滲碳處理向鋼件表面滲入氮元素的工藝稱為滲氮，其目的是提高鋼件的硬度、耐磨性、耐蝕性和疲勞強度。滲氮處理向鋼件表面同時滲入碳和氮元素的工藝稱為碳氮共滲，其目的是提高鋼件的硬度、耐磨性和耐蝕性。碳氮共滲化學(xué)熱處理改性電鍍和化學(xué)鍍：通過電化學(xué)方法在金屬表面沉積一層金屬或合金的工藝稱為電鍍；通過化學(xué)方法在金屬表面沉積一層金屬或合金的工藝稱為化學(xué)鍍。這些技術(shù)可以改善金屬表面的耐蝕性、耐磨性和裝飾性。熱噴涂技術(shù)：利用熱源將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，并以一定的速度噴射到基體表面形成涂層的方法稱為熱噴涂。熱噴涂技術(shù)可以改善金屬表面的耐蝕性、耐磨性、隔熱性和導(dǎo)電性等。物理氣相沉積（PVD）和化學(xué)氣相沉積（CVD）：PVD和CVD是兩種先進(jìn)的表面涂層技術(shù)，它們可以在金屬表面形成一層具有特殊性能的薄膜。PVD技術(shù)主要利用物理方法使材料氣化并在基體表面沉積成膜；而CVD技術(shù)則是利用化學(xué)反應(yīng)在基體表面生成一層化合物薄膜。這些技術(shù)可以改善金屬表面的硬度、耐磨性、耐蝕性和光學(xué)性能等。010203其他改性技術(shù)05金屬表面處理技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢金屬表面粗糙度對涂層附著力、耐腐蝕性等性能有重要影響，如何有效控制表面粗糙度是金屬表面處理面臨的重要挑戰(zhàn)。表面粗糙度控制涂層均勻性直接影響金屬表面的外觀和性能，如何實現(xiàn)涂層均勻一致是金屬表面處理的另一個技術(shù)難題。涂層均勻性傳統(tǒng)金屬表面處理技術(shù)往往使用大量化學(xué)藥劑，對環(huán)境造成污染，如何滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求是金屬表面處理面臨的挑戰(zhàn)之一。環(huán)保要求面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)等離子體表面處理利用等離子體對金屬表面進(jìn)行轟擊、滲透等處理，改變金屬表面的形貌、結(jié)構(gòu)和性能。超聲波表面處理利用超聲波在液體中的空化作用對金屬表面進(jìn)行清洗、拋光等處理，具有高效、環(huán)保等優(yōu)點。激光表面處理利用激光束對金屬表面進(jìn)行照射，通過光熱效應(yīng)改變金屬表面的物理和化學(xué)性質(zhì)，實現(xiàn)表面強化、改性等目的。新型表面處理技術(shù)水性涂料采用無鉻鈍化劑對金屬表面進(jìn)行處理，避免使用有毒的六價鉻，符合環(huán)保要求。無鉻鈍化生物處理技術(shù)利用生物酶等生物制劑對金屬表面進(jìn)行清洗、除銹等處理，具有環(huán)保、高效等優(yōu)點。以水為溶劑或分散介質(zhì)的涂料，具有低VOC排放、無毒無害等優(yōu)點，是環(huán)保型金屬表面處理技術(shù)的重要發(fā)展方向。綠色環(huán)保表面處理技術(shù)發(fā)展智