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醫療模具塗層影響納米複合鍍層質量的因素

2020-04-14 17:02:47

納米複合鍍層的基質金屬和共沉積的納米顆粒共同決定了鍍層的質量。複合量的增加,可突出鍍層的特殊性質,如硬度、耐磨性、耐腐蝕性和潤濕性等。其影響因素主要有顆粒表麵有效電荷密度、顆粒的尺寸和形狀、電流密度、攪拌強度等;鍍液類型及品種、添加劑、pH值、溫度、極化性和表麵微觀電流分布同樣影響複合鍍層的質量和顆粒的複合量。醫療模具塗層


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(1) 分散方法

納米複合鍍層的製備除要求具備一般鍍層製備方法的條件外,還要求所加入的納米顆粒能均勻的分散在鍍液中,以保證獲得顆粒均勻彌散的複合鍍層。常用的分散方法有:機械攪拌、空氣攪拌、超聲波分散和添加表麵活性劑的化學分散方法等,但它們的分散效果是不一樣的。研究了力學的、物理的及化學的等各種分散方法對納米顆粒化學複合鍍層組織及性能的影響,結果發現,超聲波分散方法可以使納米粒子充分分散,分布較均勻,而且鍍層複合量也較高,從而使鍍層有較好的組織性能。也有研究表明,與機械攪拌和空氣攪拌相比,注射攪拌所得到的化學複合鍍層中納米顆粒含量較高。


(2) 表麵活性劑

納米顆粒的表麵狀態對鍍層的性能也有較大的影響。顆粒表麵的潤濕性、電性能及在電極處與基質金屬的親和性,直接影響了顆粒被沉積進入鍍層的能力。添加適量的表麵活性劑可以改善顆粒潤濕性和表麵電荷的極性,使納米顆粒有利於向陰極遷移傳遞和被陰極表麵俘獲。研究Zn2SiO2(18nm) 複合鍍層時發現,表麵活性劑的加入可提高納米顆粒在鍍層中的含量,並改善複合鍍層的表麵形貌。但在某些情況下,活性劑影響較小;同時,某些活性劑的加入,在提高鍍層表麵質量的同時,會降低鍍層的沉積速率。因此,應針對具體情況使用合適的表麵活性劑。


(3) 鍍層中的氫

電鍍時鍍層中的氫對金屬離子和固體顆粒的沉積及鍍層的性能有較大的影響,因此應盡量降低鍍層中的氫的含量。納米Ni2Mo合金粉加到鍍液中形成的納米複合鍍層,其析氫催化能力得到明顯提高。納米SiO2的加入使鋅基複合鍍層在鍍後的析氫能力增強。因此降低了鍍層中氫的含量,提高了鍍層的性能。


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