机械镀锌现状及存在的问题

机械镀锌的现状和问题

国外机械镀锌的状况

国外机械镀锌已有近60年的历史,机械镀锌在行业中的成功应用也已有近40年的历史。机械镀锌的应用广泛,涉及许多领域,例如汽车制造,建筑业,五金制造,农业,一般工业应用和日常生活。在国外,机械镀锌已进入人工农业生产的各个领域,并已成功地应用于国防领域。随着其应用的不断成熟,已经开发了许多与机械镀锌有关的标准。美国的机械电镀主要标准是: ASTM B635,B 695,B 696,MIL C,AASHTO M298,M299,RR-C271B,FF-T-791,FF-N-105B。这些标准的制定和实施反映了过程的工业化程度,并为产品应用和制造商与购买者之间的质量歧视奠定了基础。

根据对国外专利,文献和工业产品十年的分析,国外机械镀锌的研究主要集中在涂层合金化和新型化学添加剂的制备上。例如,美国专利已经制备了锌镍复合机械涂层。已经研究了含镍添加剂的机械涂层。在机械镀锌过程中,通过添加含氟材料制备锌铝,锌锰等合金的机械涂层,但金属微粉(混合粉)的有效利用率较好。低,少于60%;美国专利US200/A1-58]成功制备了锌铝合金涂料,但使用的原料不是锌粉+铝粉混合粉,而是通过雾化法制备的锌合金粉,合金粉的利用率可达到90%。合金涂层的研究是为了提高涂层的耐腐蚀性或耐磨性。工艺理论的研究在很大程度上受到传统理论的影响,合金涂层的应用和推广并不是很大的突破。其性能是金属粉利用率低(小于90%),沉积过程不稳定,合金元素的沉积率不同于预定的比率。在分层原理方面,国外的研究进展不大,传统的冷焊理论仍在对此进行解释,但是C. ostapenko在2005年国际电化学大会上质疑机械镀锌机理的冷焊解释[“],指出玻璃冲击介质的碰撞作用并不是形成涂层的主要原因,电化学在金属锌粉的沉积过程中起着重要作用。

中国机械镀锌的现状

中国机械镀锌工艺的发展还有些晚。仅20年的历史,机械镀锌在工业中的成功应用已经有将近十年的历史了。目前,在中国生产的机械镀锌工艺主要有:种美国工艺转换型和国内自主研发型。在1980年代后期,广东,云南,天津和四川的数个研究所先后投入人力和物力进行机械镀锌工艺和成套设备研究。 1992年,中国第一台完全由PC控制的机械镀锌成套设备及其支持工艺和原材料在云南成功开发。由于设备的高昂成本,尽管这项技术在生产和应用中取得了成功,但人们对其了解还不够。然而,它在推广和应用上并不顺利,但却使人们认识到传统镀锌工艺对机械镀锌的挑战。同时,国外公司的机械镀锌技术开始进入中国,但是由于设备和加工材料的成本高(设备约17万美元,原材料的采购成本也高,来源原料使用不广泛,主要技术保密),最终没有被国内客户接受,只有一两个生产商通过消化吸收引进了该技术,操作条件不理想。在接下来的几年中,昆明科技大学,南开大学,山东工业大学和北京航空航天大学等几所大学和研究机构开发了机械镀锌工艺和设备。目前,国内开发的机械镀锌工艺去除了复杂的国外技术,操作更简单,工艺成熟,所有化学原料均已本地化,设备的性能和价格也适合中国经济发展水平;在工艺技术,电镀质量,设备功能和生产成本上,在国际市场上具有很强的竞争力。

我国机械镀锌的研究主要集中在镀层形成机理、锌基复合镀层、机械镀设备方面。如文献[60]中制备了锌镍复合镀层,文献[61, 62]中制备了锌铝复合镀层,文献[63-65]中分析了镀层的形成机理,设计了机械镀锌设备。

总之,在理论研究和工艺应用 上我国略优于国外水平,尤其是本书作者所属的课题组在机械镀锌沉积机理方面进行了大量的研究,并开发了锌铝、锌镍、锌铝稀土等多种锌基多元镀层,申请并获权多项专利。

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