钨酸钠加入量对镍-钨-磷合金镀层性能的影响

合金是由两种或两种以上的金属或非金属所组成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。所以三元合金就是含三种组成元素的合金。
 
合金镀层成分含量
国内有学者为延长连铸结晶器寿命,提高连铸丕质量,在电镀镍-磷合金液中加入钨酸钠制得了镍-钨-磷三元合金。而且还研究了镀液中钨酸钠的含量对合金镀层硬度、耐磨性及结合力的影响,同时对三元合金与基材的上述性能进行了比较。
1. 镀层中各成分含量
根据加入钨酸钠量的不同,可以获得含W量不同的镍-钨-磷合金镀层。合金镀层中各成分含量如图所示。从图中可知,在本试验所在条件下,随着钨酸钠含量的增加,镀层中钨的含量也随之增加,而且当镀液中钨酸钠的加入量为90g/L时,镀层中钨的含量增加得较快。
2. 镀层与基体结合力
镀层中钨含量不同时,镀层与基体的结合力也不同。根据本实验,钨含量为5.02%时镀层与基体结合力最好,钨含量为6.18wt%的镀层次之,而钨含量为2.84%的镀层最差。
3. 镀层的截面形貌
观察照片可发现,基体与合金镀层组织都呈纤维状,但合金镀层结晶比基体细密。
4. 镀层及基材的硬度及耐磨性
与基体材料相比,三种合金镀层的硬度明显提高,耐磨性增强,而且随镀层中钨含量的增加,硬度逐渐提高,耐磨性也随之增强。
 
综上所述,采用电镀镍-钨-磷合金层技术对延长结晶器寿命在技术上是可行的,而且镀液中钨酸钠的含量会对镀层的性能产生影响,在本试验条件下,钨酸钠的合适加入量为90g/L。在实际生产中,结晶器Cu材受损程度很大,只要选择适当的镀液组成和工艺条件,在基体上镀上一层合金镀层,完全可以改善其表面性能,延长结晶器寿命。
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加入钨酸钠制得镍-钨-磷合金镀层

结晶器是连铸机非常重要的部件,是一个强制水冷的无底钢锭模。称之为连铸设备的“心脏”。 具有良好的导热性,耐磨性,和足够的刚度。过去结晶器大部分是以单质铜做材料,而单质铜材料又不能满足这些要求。为此,国内外很多学者对结晶器基材及在基材上进行表面处理等方面做了很多工作。国内有学者在总结前人经验的基础上,成功地在铜基体上电镀出了性能较好的镍-钨-磷三元合金,并研究了镀液中钨酸钠含量对镀层性能的影响。
 
本试验是在基础镀液中加入钨酸钠进行电沉积,得到镍-钨-磷合金镀层。整个的工艺流程为:镀前处理-施镀-水洗-吹干-镀后处理-性能检测。该实验的具体方法为:
1. 镀前处理,表面整平:
电镀的基材是连铸结晶器用锆铜。用砂纸打磨铜片表面,减少粗糙度,除去表面的划痕、锈斑等宏观缺陷,提高表面平整度,使其达到足够的光滑度。
2. 脱脂:
用化学方法除去表面油脂。先用洗涤剂清洗后,用5%的Na2PO4弱碱溶液,加热到80℃左右,把铜片放入其中搅拌后用清水清洗至肉眼观察到整个基体表面亲水、无水珠及无未浸润处。
3. 酸洗活化:
用化学方法除去表面氧化物。选用HCl与H2SO4按1:2体积比配制的溶液,在室温条件下,把铜片浸入其中3-5分钟。活化一方面是为了中和零件表面残存的碱,更主要是为了除去前处理之后产生的极薄的氧化膜,露出金相组织,从而使表面活化。经此处理后,可以很明显地看到铜片的色泽变亮。
4. 施镀:经弱浸蚀、用蒸馏水清洗后的零件立即转入电镀槽中进行施镀。
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钨合金放射性废物屏蔽桶

随着科技技术的发展,放射性物质在医学、核领域、工业、农业等领域均有应用,它是一类原子质量很高的含有放射性核素的金属。如:镭、铀、钚、铯等等,它们均会释放α射线、β射线以及γ射线,而这些射线会对人体以及环境造成不可估量的伤害。因此,我们不但要对生产、研究过程中未使用过的放射性物质进行屏蔽储存,也要对使用过的、退役的放射性废物进行恰当的处理。
 
钨合金放射性废物屏蔽桶,以高密度无毒环保的钨合金为材料制成,具有极佳的射线屏蔽效能。将其放置在核反应区、核医疗研究区等等区域用以置放射性液体废物以及放射性固体废物,可以很好地屏蔽这些放射性废物带来的二次辐射。
 
用钨合金屏蔽桶来盛放这些放射性废物固然是十分可取的,但最重要的还是要控制源头,减少和控制放射性废弃物的产生。因为这些放射性废弃物很难被安全有效地分解消除,只能靠自身的衰变慢慢减少,在这个衰变的过程中也就会对环境和今后人们的生活造成影响和伤害。
钨合金放射性废物屏蔽桶
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钨镀金雕刻工艺

生活中不是没有美,而是缺少发现美的眼睛。人们对于美的鉴赏亘古至今一直处于一个不断提升的状态,各种雕刻工艺也随之不断成熟。雕刻工艺可以应用在各种金属的、非金属的材料上,可以根据人们的喜好来雕刻出各种不同的花纹和图案。
 
对于钨镀金金条、金块、金币来说,一般情况下都是在外观上雕刻一些图案、文字等,形状上没有多大的改变。这个工序应当在钨制品镀金之前进行。用机械进行图案的雕刻称为车花,需要用专门的车花器械进行,可以在钨镀金制品的表面处理出各种漂亮、生动的图案。另一种是采取手工雕刻工艺,但手工雕刻的工本费相对于车花来说要来得更高,但手工雕刻可以自由变换雕刻方式和图案,因此用手工雕刻处理的制品也会更为精美。
 
无论是机器雕刻或者是手工雕刻,其目的都在于为简单的钨镀金制品添加另一种魅力,让它具有更高的观赏性和艺术价值,去丰富人们的精神世界和艺术生活。
钨镀金块
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CVD金刚石涂层硬质合金刀具预处理技术——酸液浸蚀

针对CVD涂层硬质合金所存在的几个技术性问题,相关研究人员和学者也逐步研发出了几个对于硬质合金刀具基体的预处理方法,从而改善CVD金刚石涂层与硬质合金基体间的结合力或附着力。主要包括酸液浸蚀去钴Co、等离子体蚀刻去除钴Co、施加多种不同的过渡层以及机械或化学热处理等几个大方向。本文着重介绍酸液浸蚀法。

简单来说,酸液浸蚀就是使用一些无机酸(如盐酸HCl、硝酸HNO3、硫酸H2SO4、氢氟酸HF、磷酸H3PO4)去除表面的金属氧化物的过程。这也是目前去除硬质合金表面钴Co最常用的方法。将硬质合金放入含有腐蚀性酸液中进行浸蚀,使表面层的钴与酸液发生化学反应,形成稳定的化合物,从而去除表面层所含的钴Co。由于钴去除后,碳化钨WC基体表面留下缺陷,这也将减少表面的位垒,使得碳原子在缺陷处聚集形成碳原子团,随着原子团的粒径增加,其中的金刚石相不断增多,使之最终形成金刚石核,使金刚石薄膜与硬质合金之间得到改善。

目前酸液侵蚀法主要包括一步侵蚀法和两步侵蚀法。其中一步侵蚀法虽然所沉积的金刚石薄膜与基体具有较好的附着力,但是由于碳化钨不易被酸浸蚀,从而阻碍了酸对深层的钴的侵蚀。而两步侵蚀法所沉积的金刚石晶型较好,与基体的结合强度也较高。虽然两步浸蚀法能够有效地增加金刚石的形核密度和改善金刚石膜与基体的附着力,但同时也存在者一些缺陷,一是对疏松结构的控制(疏松结构是由于钴在高温高压下向硬质合金基体表面的贫钴区发生了扩散,表面贫钴区会逐渐缩小直至消失,较强石墨化的Co粘结相会抑制金刚石晶粒的形核与生长,并在基体表面出现大量的非金刚石相的形核及生长,从而最终影响金刚石膜的沉积质量。);二是两步法并不适合于小尺寸工具的制造(其对断裂强度有不利影响)。

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