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鈦及鈦合金在電鍍產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用

在進(jìn)行鍍鎳、鍍鋅、鍍銅及其它各種電鍍條件下,采用具有硬聚氣乙烯襯里的鋼制造電鍍浴槽,并用立柱支撐在電解質(zhì)中。但是在較高的溫度下硬聚氣乙烯襯由于熱膨脹(硬聚氣乙烯的熱膨脹系數(shù)比鋼的熱膨脹系數(shù)大6倍)的結(jié)果而產(chǎn)生龜裂,襯里的完整性遭到破壞(特別是在焊接區(qū)),結(jié)果導(dǎo)致浴槽材料被腐蝕瘠解,從而污染了電解質(zhì)甚至在電解質(zhì)(種金屬的混合物)中腐蝕產(chǎn)物的數(shù)量不顯著就是明改善鍍層質(zhì)量的例證利用橡膠作襯里效果小,因?yàn)橄鹉z很快老化產(chǎn)生龜裂。襯里工藝及涂一薄層橡膠的工藝很難,因?yàn)閷?duì)某些金屬的粘著性不好。采用所有現(xiàn)存化學(xué)橡膠柱懸吊架的保護(hù)和絕緣方法,在采用過氣乙烯漆或過氣乙烯帶時(shí)只能在2~3個(gè)月過程中利用懸吊架。日常更換及修理吊桿的勞動(dòng)量很大是不經(jīng)濟(jì)的。

最廣泛采用的電鍍技術(shù)可鍍成各種金屬鍍層。眾所周知,電鍍已有100多年的歷史。它是一種電化學(xué)的過程,是用電解的方法在金屬、非金屬基體上沉積所需金屬或合金層的過程,是進(jìn)行裝飾保護(hù)及獲得某些新的性能的一種電化學(xué)加工技術(shù)。近代已從金屬的表面處理發(fā)展到可能在非金屬表面(如塑料表面)鍍上金屬涂層,用電沉積方法處理已制造好的工件等等?,F(xiàn)在電解沉積已由沉積金屬發(fā)展到沉積金屬涂層和金屬復(fù)合涂層。電鍍的含義也在不斷的發(fā)展和拓寬,它被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、儀器儀表、電子、輕工、交通運(yùn)輸和國防工業(yè)等各種生產(chǎn)部門,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量,裝飾美化產(chǎn)品外觀,增強(qiáng)產(chǎn)品抗腐蝕能力,延長產(chǎn)品使用壽命發(fā)揮著重要的作用。電鍍借助于采用各種新電解質(zhì),提高溫度和增加電流密度的方法來確保提高電鍍層的生產(chǎn)效率和強(qiáng)化其工藝過程,所以要對(duì)制造電鍍技術(shù)中所采用的設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料提出嚴(yán)格的要求。除了改進(jìn)技術(shù)性能之外,增加各種設(shè)備的使用壽命具有很大意義。這就意味著,首先要采用結(jié)構(gòu)材料和襯里材料。

在鍍鎳、鍍銅、鍍鎘、鍍鋅、鍍黃銅、鍍銀所采用的電解質(zhì)中,除了含有硼氟化氫或氣化氫酸(氫氟酸)之外,鈦實(shí)際上不遭受腐蝕溶液的侵蝕。建議不要在含有氟離子的介質(zhì)中采用鈦,因?yàn)樵谇袛嚯娏鲿r(shí)的腐蝕速度為mm/A,而在陽極系統(tǒng)接通條件下則大于3mm/A在其它場合下,用鈦合金浴槽代替具有鉛襯里或硬聚氯已襯里的鋼制浴槽都是合理的,因?yàn)橛捎诖蟠鬁p少了日常檢修而可能穩(wěn)定工藝過程,并且控制住電解質(zhì)的純度,提高鍍層質(zhì)量。

雖然有相當(dāng)多用來保護(hù)設(shè)備的材料系列,但是由于電鍍是產(chǎn)生有害廢水、廢氣和廢渣的工業(yè)生產(chǎn),對(duì)環(huán)境產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的污染,而且電鍍設(shè)備的耐腐蝕和耐久性問題,尚沒有最終解決。故而電鍍這門技術(shù)涉及面廣,諸如物理、化學(xué)、機(jī)械、電工等多種學(xué)科,本身又包含一些列的工藝過程,所以一方面要不斷提高電鍍質(zhì)量,再者又要保護(hù)環(huán)境,為子孫后代造福。這就要求從事電鍍專業(yè)的工程技術(shù)人員不斷提高科學(xué)技術(shù)水平,不斷革新技術(shù),拓寬采用新技術(shù)的范圍,消除污染,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率同時(shí)要消除電鍍工藝對(duì)設(shè)備的腐蝕。鉛在鍍鎘電解質(zhì)和其它各種電解質(zhì)中同時(shí)具有化學(xué)穩(wěn)定性,但是鉛具有極低的機(jī)械強(qiáng)度。在反復(fù)使用鉛襯里的條件下,電鍍槽槽體劇烈腐蝕。

因鈦合金在上述各種電解質(zhì)中具有耐腐蝕性能,就可能將電解浴槽的壁厚減少1/2或更多。因此鈦合金浴槽和具有硬聚氮乙烯襯里的鋼制浴槽的造價(jià)實(shí)際上是一樣的。例如,容積為1m3具有硬聚氯乙烯襯里的鋼制浴槽造價(jià)為4200元,而同樣容積的鈦合金制浴槽的造價(jià)為5000-6500元;1m3容積具有硬聚氯乙烯襯里的鋼制浴槽造價(jià)3000元,而鈦合金制同樣容積的浴槽為3700-5000元。此時(shí)鈦合金浴槽的使用壽命卻增加5~6倍多。采用各種鈦合金就能成功地解決在大多數(shù)電解質(zhì)中具有高度耐腐蝕的制造設(shè)備材料的選擇問題。



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