鍍鎳層內(nèi)應(yīng)力産生原因
電鍍時(shí)，鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極，待鍍的工件做陰極，鍍層金屬的陽離子在待鍍工件錶麵被還原形成鍍層。爲(wèi)排除其它陽離子的幹?jǐn)_，且使鍍層均勻、牢固，需用含鍍層金屬陽離子的流質(zhì)做電鍍液，以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材錶麵性質(zhì)或尺寸。電鍍能增強(qiáng)金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多採用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提髙導(dǎo)電性、光滑性、耐熱性和錶麵美觀。
電鍍層內(nèi)應(yīng)力是在金屬離子形成金屬的過程中産生的。爲(wèi)瞭避免或控製內(nèi)應(yīng)力對鍍層産生的非優(yōu)影響,人們很早就開始對內(nèi)應(yīng)力的形成原因進(jìn)行瞭研究。然而,由於這一問題的複雜性,至今仍無完善統(tǒng)一的理論解釋。歸納起來,關(guān)於鍍鎳層內(nèi)應(yīng)力産生的原因主要有以下幾種理論解釋-銅件鋁件鍍化學(xué)鎳企業(yè)來爲(wèi)大傢詳細(xì)講述——
Ⅰ.滲氫理論
在金屬電沉積過程中若有氫析出,它將以氫原子或氫化物的形式存在於鍍層中,氫在鎳中具有很好的擴(kuò)散性,能迅速逸出形成氫分子。氫的逸出導(dǎo)緻鍍層收縮形成拉應(yīng)力。這一理論可以較好地解釋陰極大量析氫時(shí),鍍鎳層往往具有較大的拉應(yīng)力。
Ⅱ.晶體聚結(jié)理論
電沉積時(shí)産生的晶核在成長過程中爲(wèi)瞭降低錶麵能而彼此聚結(jié)在一起,因而産生拉應(yīng)力。而在晶核聚結(jié)之前,由於受到基體施加的力而被壓縮,同時(shí)晶核生長時(shí)的錶麵張力也有收縮作用,故鍍層出現(xiàn)壓應(yīng)力。這種理論可以說明基體材料的錶麵取向?qū)﹀冩噷觾?nèi)應(yīng)力的影響。
Ⅲ夾雜理論
電沉積時(shí)要獲得沒有雜質(zhì)的純鍍層是非常困難的,雜質(zhì)與鍍層金屬一起沉積或夾雜在晶界上,這使得雜質(zhì)週圍的金屬晶格發(fā)生扭麴,從而産生內(nèi)應(yīng)力。這一理論可以比較好地解釋鍍液中的添加劑對內(nèi)應(yīng)力的影響。
Ⅳ.能量過剩理論
金屬鎳具有較髙的活化過電位,當(dāng)鎳沉積在基體錶麵時(shí),將以熱的形式釋放出大量的能量。鍍層原子受熱會(huì)使晶體膨脹,當(dāng)它回到正常的“冷原子”時(shí)就會(huì)産生內(nèi)應(yīng)力。這一理論的證據(jù)是鋁鍍鎳電沉積時(shí),過電位越大,拉應(yīng)力也就越大。但這種理論無法解釋壓應(yīng)力。
Ⅴ位錯(cuò)理論
位錯(cuò)是晶格中原子平麵相對滑動(dòng)所産生的線缺陷。由於位錯(cuò)的邊是沿著空位而取向的,於是就産生瞭拉應(yīng)力。有機(jī)添加劑若能吸附在空位處,就會(huì)影響位錯(cuò)的生成,從而使內(nèi)應(yīng)力下降。實(shí)際上,位錯(cuò)理論是上述各種學(xué)說的基礎(chǔ)。 産生鍍層內(nèi)應(yīng)力的幾種理論實(shí)際上彼此之間是互相聯(lián)係、互爲(wèi)補(bǔ)充的。例如:位錯(cuò)是沉積層中的髙能量區(qū),所以能量過剩理論可以看成是位錯(cuò)理論和聚結(jié)理論的推論。有時(shí),可用一種理論解釋産生內(nèi)應(yīng)力的原因;但在大多數(shù)情況下,隻用一種理論解釋是不夠完善的。
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