化學(xué)鍍鎳-磷合金層發(fā)黑工藝的改進

趙予川

(深圳市杰昌金屬表面處理廠,廣東深圳 518105）

化學(xué)鍍鎳-磷合金層發(fā)黑工藝的改進

趙予川

(深圳市杰昌金屬表面處理廠,廣東深圳 518105）

0 前言

目前,化學(xué)鍍鎳-磷合金層的發(fā)黑工藝越來越受到重視,它不僅保持了化學(xué)鍍鎳-磷合金層的原有特點,而且還擴大了其應(yīng)用范圍,因此,被廣泛用于太陽能集熱器、光學(xué)儀器、計算機等行業(yè)。目前獲得化學(xué)鍍鎳-磷合金發(fā)黑層的方法主要是將經(jīng)過化學(xué)鍍鎳-磷的零件浸入含一定濃度的高錳酸鉀或硝酸中,產(chǎn)生選擇性腐蝕,從而獲得黑色表面。但是這種工藝獲得的黑色膜層存在嚴重缺陷,主要是發(fā)黑膜不均勻、膜層易起灰、光亮性差、發(fā)黑液不穩(wěn)定、容易分解,這給工廠的大批量生產(chǎn)帶來很大困難。

經(jīng)過多次試驗,我廠選用了一種在室溫下操作的化學(xué)鍍鎳-磷層發(fā)黑液,可獲得均勻、光亮、耐磨的黑色膜層,克服了常規(guī)工藝的缺陷,在實際生產(chǎn)中取得良好的效果。

1 工藝流程

1.1 工藝說明

(1）前處理根據(jù)被鍍產(chǎn)品的材料不同,靈活安排,分別對待。

(2）堿性或酸性的化學(xué)鍍鎳-磷合金液均可得到合格的黑色膜層。

(3）封閉可進一步提高發(fā)黑層的耐蝕性。

1.2 工藝配方及操作條件

1.2.1 化學(xué)鍍鎳-磷合金工藝規(guī)范

化學(xué)鍍鎳-磷合金鍍層應(yīng)該連續(xù)、完整、光亮度好。

1.2.2 發(fā)黑工藝規(guī)范

ENB K系列發(fā)黑液為深圳裕博科技有限公司的產(chǎn)品。據(jù)介紹,ENBK-A主要成分包括非高錳酸鉀的氧化劑、穩(wěn)定劑。氧化劑的主要作用是將化學(xué)鍍鎳層中的鎳組分氧化;穩(wěn)定劑的作用是防止溶液分解。ENBK-B主要成分包括多元羧酸、表面活性劑。多元羧酸可以參與輔助成膜,使膜層致密、均勻;添加表面活性劑是為了降低表面張力,使反應(yīng)迅速發(fā)生。

1.2.3 封閉

鉻酸封閉可以提高發(fā)黑層的防變色能力,從環(huán)保考慮,也可選用無鉻的封閉劑。

2 影響發(fā)黑工藝的因素

2.1 發(fā)黑液的體積分數(shù)

ENB K-A的體積分數(shù)高,氧化能力強,可迅速獲得黑色膜層;過高,膜層結(jié)合力差。ENB K-B的體積分數(shù)可在較大范圍內(nèi)波動;過低,會使生成的膜層疏松。

2.2 溫度

發(fā)黑過程中不需要加熱。過高的溫度,會加速發(fā)黑液老化。

2.3 時間

時間過短,只能得到灰色、藍色膜層;過長,膜層顏色濃黑,但結(jié)構(gòu)疏松,耐蝕性差。

2.4 化學(xué)鍍鎳-磷

從成本考慮,化學(xué)鍍鎳-磷合金厚度可控制在5μm。較厚的鎳層,發(fā)黑時間較長,但有利于提高膜層的耐蝕性。中、低磷的化學(xué)鍍鎳-磷合金層容易發(fā)黑;而高磷化學(xué)鍍鎳-磷合金層則不易發(fā)黑。

3 發(fā)黑層性能測試

3.1 外觀

試樣外觀均勻、光亮、深黑色。

3.2 耐磨性

用干凈濾紙反復(fù)磨擦試樣表面,以不漏底計,耐磨性達500次以上。

3.3 耐蝕性

室溫條件下,將試樣浸泡于質(zhì)量分數(shù)為3.5%的NaCl溶液中,72 h后出現(xiàn)銹點。

4 結(jié)論

(1）通過改進后的化學(xué)鍍鎳-磷合金發(fā)黑工藝,獲得的膜層致密、均勻、色澤純正。

(2）發(fā)黑液維護簡單,室溫下操作,有利于低成本的工業(yè)化生產(chǎn)。

(3）發(fā)黑工藝對化學(xué)鎳-磷合金層無特殊要求,容易獲得黑色膜層。

TQ 153

B

1000-4742(2010）06-0046-02

2010-01-08

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