表面处理工程知识.docx
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表面处理工程知识
●表面處理工程●
1．金屬鍍覆和化學處理及有關過程朮語﹕（GB/T3138-1995）
A.鍍覆方法﹕
1.化學氣相沉積chemicalvapordeposition
用熱誘導化學反應或蒸氣氣相還原于基體凝聚產生沉積層的過程。
2.物理氣相沉積physicalvapordeposition
通常在高真空中用蒸發和隨后凝聚單質或化合物的方法沉積覆蓋層的過程。
3.化學鈍化chemicalpassivation
用含有氧化劑的溶液處理金屬制件﹐使其表面形成很薄的鈍態保護膜的過程。
4.化學氧化chemicaloxidation
通過化學處理使金屬表面形成氧化膜的過程。
5.陽極氧化anodizing
金屬制件作為陽極在一定的電解液中進行電解﹐使其表面形成一層具有某種功能（如防護性﹐裝飾性或其它功能）的氧化膜的過程。
化學鍍（自催化鍍）autocalyticplating
在經活化處理的基體表面上﹐鍍液中金屬離子被催化還原形成金屬鍍層的過程。
6.激光電鍍laserelectroplating
在激光作用下的電鍍。
7.閃鍍flash（flashplate）
通電時間極短產生鍍層的電鍍。
8.電鍍electroplating
利用電解在制件表面形成均勻﹑致密﹑結合良好的金屬或合金沉積層的過程。
9.機械鍍mechanicalplating
在細金屬粉和合適的化學試劑存在下﹐用堅硬的小圓球撞擊金屬表面﹐以使細金屬粉覆蓋該表面。
10.浸鍍immersionplate
由一種金屬從溶液中置換另一種金屬的置換反應產生的金屬沉積物﹐例如﹕
Fe+Cu2+→Cu+Fe2+
11.電鑄electroforming
通過電解使金屬沉積在鑄模上制造或復制金屬制品（能將鑄模和金屬沉積物分開）的過程。
12.疊加電流電鍍superimposedcurrentelectroplating
在直流電流上疊加脈沖電流或交流電流的電鍍。
13.光亮電鍍brightplating
在適當的條件下﹐從鍍槽中直接得到具有光澤鍍層的電鍍。
14.合金電鍍alloyplating
在電流作用下﹐使兩種或兩種以上金屬（也包括非金屬元素）共沉積的過程。
15.多層電鍍multilayerplating
在同一基體上先后沉積上几層性質或材料不同的金屬層的電鍍。
16.沖擊鍍strikeplating
在特定的溶液中以高的電流密度﹐短時間電沉積出金屬薄層﹐以改善隨后沉積鍍層與基體間結合力的方法。
17.金屬電沉積metalelectrodeposition
借助于電解使溶液中金屬離子在電極上還原并形成金屬相的過程。
包括電鍍﹑電鑄﹑電解精煉等。
18.刷鍍brushplating
用一個同陽極連接并能提供電鍍需要的電解液的電極或刷﹐在作為陰極的制件上移動進行選擇電鍍的方法。
19.周期轉向電鍍periodicreverseplating
電流方向周期性變化的電鍍。
20.轉化膜conversioncoating
金屬經化學或電化學處理所形成的含有該金屬化合物的表面膜層﹐例如鋅或鎘上的鉻酸鹽膜或鋼上的氧化膜。
21.挂鍍rackplating
利用挂具吊挂制件進行的電鍍。
22.復合電鍍（彌散電鍍）compositeplating
用電化學或化學法使金屬離子與均勻懸浮在溶液中的不溶性非金屬或其他金屬微粒同時沉積而獲得復合鍍層的過程。
23.脈沖電鍍pulseplating
用脈沖電源代替直流電源的電鍍。
24.鋼鐵發藍（鋼鐵化學氧化）blueing（chemicaloxide）
將鋼鐵制件在空氣中加熱或浸入氧化性溶液中﹐使其表面形成通常為藍（黑）色的氧化膜的過程。
25.高速電鍍highspeedelectrodeposition
為獲得高的沉積速率﹐采用特殊的措施﹐在極高的陰極電流密度下進行電鍍的過程。
26.滾鍍barrelplating
制件在回轉容器中進行電鍍。
適用于小型零件。
27.塑料電鍍platingonplastics
在塑料制件上電沉積金屬鍍層的過程。
28.磷化phosphating
在鋼鐵制件表面上形成一層難溶的磷酸鹽保護膜的處理過程。
B.鍍前處理和鍍后處理﹕
1.鍍前處理preplating
為使制件材質暴露出真實表面和消除內應力及其他特殊目的所需除去油污﹑氧化物及內應力等種種前置處理。
2.鍍后處理postplating
為使鍍件增強防護性能﹑裝飾性及其他特殊目的進行的（如鈍化﹑熱溶﹑封閉和除氫等等）電鍍后置技朮處理。
3.化學拋光chemicalpolishing
金屬制件在一定的溶液中進行處理以獲得平整﹑光亮的過程。
也叫化學研磨。
它是用特定的無機酸﹐在表面形成不溶性鹽﹐添加某種有機物將之變成可溶性鹽﹐且在凹部增厚﹐抑制溶解﹔凸部優先溶解﹐形成光滑面。
4.化學除油alkalinedegreasing
借皂化和乳化作用在鹼性溶液中清除制件表面油污的過程。
5.電拋光electropolishing
金屬制件在合適的溶液中進行陽極極化處理以使表面平滑﹑光亮的過程。
制件連接于陽極﹐陰極用適當的金屬﹐在適當的溶液中電解﹐在當的電解條件下﹐制件表面的凸部迅速溶解﹐使表面變平滑。
6.電解除油electrolyticdegreasing
金屬制件作為陽極或陰極在鹼溶液中進行電解以清除制件表面油污的過程。
7.電解浸蝕electrolyticpickling
金屬制件作為陽極或陰極在電解質溶液中進行電解以清除制件表面氧化物和鏽蝕物的過
程。
8.浸亮brightdipping
金屬制件在溶液中短時間浸泡形成光亮表面的過程。
9.機械拋光mechanicalpolishing
借助高速旋轉的抹有拋光膏的拋光輪以提高金屬制件表面平整和光亮程度的機械加工過程。
10.有機溶劑除油solventdegreasing
利用有機溶劑清除制件表面油污的過程。
11.光亮浸蝕brightpickling
用化學或電化學方法除支金屬制件表面的氧化物或其他化合物使之呈現光亮的過程。
12.粗化roughening
用機械法或化學法使制件表面得到微觀粗糙﹐使之由憎液性變為親液性﹐以提高鍍層與制件表面之間的結合力的一種非導電材料化學鍍前處理工藝。
13.敏化sensitization
將粗化處理過的非導電制件于敏化液中浸漬﹐使其表面吸附一層還原性物質﹐以便隨后進行活化處理時﹐可在制件表面還原貴金屬離子以形成“活化層”或“催化膜”﹐從而加速化學鍍反應的過程。
14.汞齊化amalgamation
將銅或銅合金等金屬制件浸在汞鹽溶液中﹐使制件表面形成汞齊的過程。
15.刷化brushing
旋的金屬或非金屬刷輪（或刷子）對制件表面進行加工以清除表面上殘存的附著物﹐并使表面呈現一定光澤的過程。
16.乳化除油emulsiondegreasing
用含有有機溶劑﹑水和乳化劑的液體除去制件表面油污的過程。
17.除氫removalofhydrogen（de-embrittlement）
金屬制件在一定溫度下加熱或采用其他處理方法以驅除金屬內部吸收氫的過程。
18.退火annealing
退火是一種熱處理工藝﹐將鍍件加熱到一定的溫度﹐保溫一定時間后緩慢泠卻的熱處理工藝。
退火處理可消除鍍層中的吸收氫﹐減少鍍層內應力﹐從而降低其脆性﹔也可以改變鍍層的晶粒狀態或相結構﹐以改善鍍層的力學性質或使其具有一定的電性﹑磁性或其他性能。
19.逆流漂洗countercurrentrinsing
制件的運行方向與清洗水流動方向相反的多道清洗過程。
20.封閉sealing
在鋁件陽極氧化后﹐為降低陽極氧化形成氧化膜的孔隙率﹐經由在水溶液或
21.著色能力dyeingpower
染料在陽極氧化膜或鍍層上的附著能力。
22.退鍍stripping
退除制件表面鍍層的過程。
23.熱擴散thermaldiffusion
加熱處理鍍件﹐使基體金屬和沉積金屬（一種或多種）擴散形成合金層的過程。
24.熱溶hotmelting
為了改善錫或錫鉛合金等鍍層的外觀及化學穩定性﹐在比鍍覆多屬的熔點稍高的溫度下加熱處理鍍件﹐使鍍層表面熔化并重新結晶的過程。
25.著色colouring
讓有機或無機染料吸附在多孔的陽極氧化膜上使之呈現各種顏色的過程。
26.脫色decolorization
用脫色劑去除已著色的氧化膜上顏色的過程。
27.噴丸shotblasting
用硬而小的球﹐如金屬丸噴射金屬表面的過程﹐其作用是加壓強化該表面﹐使之硬化或具有裝飾的效果。
28.噴砂sandblasting
噴射砂粒流沖擊制件表面而達到去污﹑除鏽或粗化的過程。
29.噴射清洗sprayrinsing
用噴射的細液流沖洗制件以提高清洗效果﹐并節約用水的清洗方法。
30.超聲波清洗ultrasoniccleaning
用超聲波作用于清洗溶液﹐以更有效地除去制件表面油污及其它雜質的方法。
31.弱浸蝕aciddipping
金屬制件在電鍍前浸入一定的溶液中﹐以除去表面上極薄的氧化膜并使表面活化的過程。
32.強浸蝕pickling
將金屬制件浸在較高濃度和一定溫度的浸蝕液中﹐以除去其上的氧化物和鏽蝕物等的過程。
33.緞面加工satinfinish
使制件表面成為漫反射層的處理過程。
經過處理的表面具有緞面狀非鏡面閃爍光澤。
34.滾光barrelburnishing
將制件裝在盛有磨料和滾光液的旋轉容器中進行滾磨出光的過程。
35.磨光grinding
借助粘有磨料的磨輪對金屬制件拋磨以提高制件表面平整度的機械加工過程。
2．金屬鍍覆和化學處理表示方法﹕（GB/T13911-92）
A.主題內容與適用范圍﹕
本標准規定了金屬鍍覆和化學處理的表示方法。
本標准適用于金屬和非金屬制件上進行電鍍﹑化學鍍﹑化學處理和電化學處理的表示。
注﹕對金屬鍍覆和化學處理有本標准未予規定的要求時﹐允許在有關的技朮文件中加以說明。
B.表示方法﹕
1.
金屬鍍覆的符號按下列順序表示﹕
/••
1.1基體材料在圖樣或有關的技朮文件中有明確規定時﹐允許省略。
1.2由多種鍍覆方法形成鍍層時﹐當某一鍍覆層的鍍覆方法不同于最左側標注的“鍍覆方法”時﹐應在該鍍覆層名稱的前面標出其鍍覆方法符號及間隔符號“•”。
1.3鍍覆層特征﹑鍍覆層厚度或后處理無具體要求時﹐允許省略。
例1．Fe/Ep•Cu10Ni15bCr0.3mc
（鋼材﹐電鍍銅10μm以上﹐光亮鎳15μm以上﹐微裂紋鉻0.3μm以上）
例2．Fe/Ep•Zn7•c2C
（鋼材﹐電鍍鋅7μm以上﹐彩虹鉻酸鹽處理2級C型）
例3．Cu/Ep•Ni5bCr0.3r
（銅材﹐電鍍光亮鎳5μm以上﹐普通鉻0.3μm以上）
例4．Fe/Ep•Cu20Ap•Ni10Cr0.3cf
（鋼材﹐電鍍銅20μm以上﹐化學鍍鎳10μm以上﹐電鍍無裂紋0.3μm以上）
例5．PL/Ep•Cu10bNi15bCr0.3
（塑料﹐電鍍光亮銅10μm以上﹐光亮鎳15μm以上﹐普通鉻0.3μm以上。
普通鉻符號r省略）
2.
化學處理和電化學處理的符號按下列順序表示﹕
/••
2.1基體材料在圖樣或有關的技朮文件中有明確規定時﹐允許省略。
2.2若對化學處理或電化學處理的處理特征﹑后處理或顏色無具體要求時﹐允許省略。
例1.Al/Et•A•Cl（BK）
（鋁材﹐電化學處理﹐陽極氧化﹐著黑色﹐對陽極氧化方法無特定要求）
例2.Cu/Ct•P
（銅材﹐化學處理﹐鈍化）
例3.Fe/Ct•MnPh
（鋼材﹐化學處理﹐磷酸鹽處理）
例4.Al/Et•Ec
（鋁材﹐電化學處理﹐電解著色）
C.表示符號﹕
1.基體材料表示符號
金屬材料用化學元素符號表示﹕合金材料用其主要成分的化學元素符號表示﹐非金屬材料用國際通用縮寫字母表示。
常用基體材料的表示符號見表一。
表一
材料名稱
符號
鐵﹑鋼
Fe
銅及銅合金
Cu
鋁及鋁合金
Al
鋅及鋅合金
Zn
鎂及鎂合金
Mg
鈦及鈦合金
Ti
塑料
PL
硅酸鹽材料（陶瓷﹑玻璃等）
CE
其他非金屬
NM
2.鍍覆方法﹑處理方法表示符號﹕見表二
表二
方法名稱
英文
符號
電鍍
electroplating
Ep
化學鍍
autocatalyticplating
Ap
電化學處理
electrochemicaltreatment
Et
化學處理
Chemicaltreatment
Ct
3.鍍覆層表示符號
3.1鍍覆層名稱用鍍層的化學元素符號表示。
3.2合金鍍覆層的名稱以組成該合金的各化學元素符號和含量表示。
合金元素之間用連字符“-”相連接。
合金含量為質量百分數的上限值﹐用阿拉伯數字表示﹐寫在相應的化學元素符號之后﹐并加上圓括號。
含量多的元素成分排在前面。
二元合金標出一種元素成分的含量﹐三元合金標出二種元素成分的含量﹐依此類推。
合金成分含量無需表示或不便表示時﹐允許不標注。
例1.Cu/Ep•Sn（60）-Pb15•Fm
（銅材﹐電鍍含錫60%的錫鉛合金15μm以上﹐熱熔）
例2.Al/Ep•Ni（80）-Co（20）-P3
（鋁材﹐電鍍含鎳80%﹐鈷20%的鎳鈷磷合金3μm以上）
例3.Cu/Ep•Au-Cu1~3
（銅材﹐電鍍金銅合金1~3μm）
3.3如果需要表示某種金屬鍍覆層的金屬純度時﹐可在該金屬的元素符號后用括號（）列出質量百分數﹐精確至小數點后一位。
例.Ti/Ep•Au（99.9）3
（鈦材﹐電鍍純度過99.9%的金3μm以上）
3.4進行多層鍍覆時﹐按鍍覆先后﹐自左至右順序標出每層的名稱﹑厚度和特征﹐每層的標記之間應空出一個字母的寬度。
也可只標出最后鍍覆層的名稱與總厚度﹐并在鍍覆層名稱外加圓括號﹐以與單層鍍覆層相區別﹐但必須在有關技朮文件中加以規定或說明。
例1.見B.1.3例1﹑例2﹑例3﹑例4﹑例5
例2.Fe/Ep•（Cr）25b
（鋼材﹐表面電鍍鉻﹐組合鍍覆層特征為光亮﹐總厚度25μm以上﹐中間鍍覆層按有關規定執行）
4.鍍覆層厚度表示符號
鍍覆層厚度用阿拉伯數字表示﹐單位為μm。
厚度數字標在鍍覆層名稱之后﹐該數值為鍍
覆層厚度范圍的下限。
必要時﹐可以標注鍍層厚度范圍。
例Cu/Ep•Ni5Au1~3
（銅材﹐電鍍鎳5μm以上﹐金1~3μm）
5.化學處理和電化學處理名稱的表示符號見表3.
表三
處理名稱
英文
符號
鈍化
passivaing
P
氧化
oxidation
O
電解著色
electrolyticcolouring
Ec
磷化磷酸鹽
處理
磷酸錳鹽處理
manganesephosphatetreatment
MnPh
磷酸鋅鹽處理
zincphosphatetreatment
ZnPh
磷酸錳鋅鹽處理
manganesezincphosphatetreatment
MnZnPh
磷酸鋅鈣鹽處理
zinccalciumphosphatetreatment
ZnCaPh
陽極氧化
硫酸陽極氧化
sulphuricacidanodizing
A（S）
鉻酸陽極氧化
chromicacidanodizing
A（Cr）
磷酸陽極氧化
phosphoricacidanodizing
A（P）
草酸陽極氧化
oxalicacidanodizing
A（O）
注﹕對磷陽極氧化無特定要求時﹐允許只標注Ph（磷酸鹽處理符號）或A（陽極氧化符號）。
例見B2.2。
6.鍍覆層特征﹑處理特征表示符號
鍍覆層特征﹑處理特征的表示符號見表4。
表4
特征名稱
英文
符號
光亮
bright
b
半光亮
semi-bright
s
暗
matte
m
緞面
satin
st
雙層
doublelayer
d
三層
----
d
普通
regular
r
微孔
micro-porous
mp
微裂紋
micro-crack
mc
無裂紋
crack-free
cf
松孔
porous
p
花紋
patterns
pt
黑色
blackening
bk
乳色
opalescence
o
密封
sealing
se
復合
composition
cp
硬質
hardness
hd
瓷質
porcelain
pc
導電
conduction
cd
絕緣
insulation
i
注﹕1）無特別指定的要求﹐可省略不標注﹐如常規鍍鉻。
2）指彌散鍍方式獲得的鍍覆層﹐如鎳密封。
例見B1.3例1﹑例3﹑例5。
7.后處理名稱表示符號
后處理名稱表示符號見表5。
表5
后處理名稱
英文
符號
鈍化
passivation
P
磷化（磷酸鹽處理）
phosphating（phosphatetreatment）
Ph
氧化
oxidation
O
乳化
emulsification
E
著色
colouring
Cl
熱熔
flashmelting
Fm
擴散
diffusion
Di
涂裝
painting
Pt
封閉
sealing
S
防變色
anti-tarnish
At
鉻酸鹽封閉
chromatesealing
Cs
例見B1.3例2。
8.電鍍鋅和電鍍鎘后鉻酸鹽處理的表示符號
電鍍鋅和電鍍鎘后鉻酸鹽處理的表示符號見表6。
表6
后處理名稱
英文
符號
分級
類型
光亮鉻酸鹽處理
brightchromatetreatment
c
1
漂白鉻酸鹽處理
blanchingchromatetreatment
彩虹鉻酸鹽處理
irischromatetreatment
2
深色鉻酸鹽處理
darkchromatetreatment
D.顏色表示符號
1.輕金屬及其合金電化學陽極氧化后著色常用顏色的表示符號見表7。
2.輕金屬及其合金電化學陽極氧化后進行套色時﹐按套色順序列出顏色代碼﹐并在其中間插入”+”表示。
3.輕金屬及其合金電化學陽極氧化后著色的色澤以及電化學陽極氧化后套色的要求應以加工樣品為依據。
表7
顏色
黑
棕
紅
橙
黃
綠
藍
（淺藍）
紫
（紫紅）
灰
（藍灰）
白
粉紅
金黃
青綠
銀白
字母代碼
BK
BN
RD
OG
YE
GN
BU
VT
GY
WH
PK
GD
TQ
SR
顏色字母代碼用括號（）標在后處理”著色”符號之后。
例1見B2.2例1.
例2Al/Et•A（s）•Cl（BK+RD+GD）
（鋁材﹐電化學處理﹐硫酸陽極氧化﹐套色顏色順序為黑﹑紅﹑金黃）。
E.獨立加工工序名稱符號
獨立加工工序名稱符號見表8。
表8
名稱
英文
符號
有機溶劑除油
solventdegreasing
SD
化學除油
chemicaldegreasing
CD
電解除油
electrolyticdegreasing
ED
化學酸洗
chemicalpickling
CP
電解酸洗
electrolyticpickling
EP
化學大鹼洗
alkalinecleaning
AC
電化學拋光
electrochemicalpolishing
ECP
化學拋光
chemicalpolishing
CHP
機械拋光
mechanicalpolishing
MP
噴砂
sandblasting
SB
噴丸
shotblasting
SHB
滾光
barrelburnishing
BB
刷光
brushing
BR
磨光
grinding
GR
振動擦光
viber
VI
例Fe/SD
（鋼材﹐有機溶劑除油）
3．表面技朮的應用簡介
表8
作用
簡要說明
常用技朮
應用舉例
光
學
特
性
反射性
電鍍﹑化學轉化處理﹑涂裝氣相沉積
反射鏡
防反射性
防眩零件
增透性
激光材料增透膜
光選擇透過
反射紅外線﹑透過可見光的透明隔熱膜
分光性
用多層介質膜組成的分光鏡
光選擇吸收
太陽能選擇吸收膜
偏光性
起偏器
發光
光致發光材料
光記性
薄膜光致變色材料
電
學
特
性
導電性
涂裝﹑化字鍍﹑氣相沉積等
表面導電玻璃
超導性
用表面擴散制成的Nb-Sn線材
約瑟夫遜效應
約瑟夫遜器件
各種電阻特性
膜電阻材料
絕緣性
絕緣涂層
半導性
半導體材料（膜）
波導性
波導管
低接觸電阻特性
開關
磁學
特性
存儲記憶
氣相沉積﹑涂裝等
磁泡材料
磁記錄
磁記錄介質
電磁屏蔽
電磁屏蔽材料
聲學特性
聲反射和聲吸收
涂裝﹑氣相沉積等
吸聲涂層
聲表面波
聲表面波器件
熱學特性
導熱性
電鍍﹑涂裝氣相沉積等
散熱材料
熱反射性
熱反射鍍膜玻璃
耐熱性﹑蓄熱性
集熱板
熱膨脹性
雙金屬溫度計
保溫性﹑絕緣性
保溫材料
耐熱性
耐熱材料
吸熱性
吸熱材料
化學特性
選擇過濾性
大多數表面技朮
分離膜材料
活性
活性劑
耐蝕
防護涂層
防沾污性
醫療器件
弒菌性
餐具鍍銀
功能轉換
光-電轉換
涂裝﹑氣相沉積﹑粘結﹑等離子噴涂
薄膜太陽能電池
電-光轉換
電致發光器件
熱-電轉換
電陰式溫度傳感器
電-熱轉換
薄膜加熱器
光-熱轉換
選擇性涂層
力-熱轉換
減振膜
力-電轉換
電容式壓力傳感器
磁-光轉換
磁光存貯器
光-磁轉換
光磁記錄材料
4．電鍍與化學鍍工藝
1.電鍍
電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中﹐以被鍍基體金屬為陰極﹐通過電解作用﹐使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來﹐形成鍍層的一種表面加工方法。
1.1鍍前預處理﹕目的是為了得到干淨新鮮的金屬表面﹐為最后獲得高質量鍍層作准備。
主要進行脫脂﹑去鏽蝕﹑去灰塵等工作。
步驟如下
第一步﹕使表面粗糙度達到一定要求﹐可通過表面
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