真空离子镀可成功替代电镀技术

1.真空离子镀替代电镀课题研究历史过程 　　电镀在工业中应用已久，但它有镀膜不够致密，有气孔，易发生氢脆，更严重的是对环境污染厉害，三废处理费用高昂又不能根除，尤其六价铬，镍，镉元素对人体有害，是致癌物质。所以电镀被替代是工业发展的必然，我们经过多年研究，现已研究成功：钢铁、黄铜、铝合金、锌基合金等基材表面进行了离子镀铬、钛、锆、铝、氮化物等可替代电镀锌、电镀镉、电镀镍、电镀铬。 　　①1980-1989年间 　早在1980年大连理工大学材料系陈宝清教授等人就立项并开展“离子镀替代电镀技术研究及专用设备的研制”，得到国家计委、机械工业部、大连市经委资助，在1983～1986年间先后召开六次鉴定会，1985年获得中国发明专利。专利证书号：8510260011。1988年荣获国家发明二等奖，发明证书编号：A0377619，1988年12月。评为辽宁省和大连市优秀专利，被中国专利局编入《中国专利实施项目选编》（P84），并被国家科委编入《中华人民共和国重大科技成果选集》（1979～1988）（P80）。主要完成钢铁件离子镀铝代替电镀锌及电镀镉；离子镀钛，离子镀铬代替电镀镍，电镀铬的研究工作。 　　 ②1990-1994年间 　　在此期间主要完成黄铜件离子镀不锈钢替代电镀钯—镍合金→离子镀氮化钛及锌基合金表面电镀镍（或电镀铬）→离子镀氮化钛的研究工作。 　　③1995-至今 　　在此期间主要完成黄铜件、铝合金、锌基合金的离子镀中间层合金替代电镀镍→离子镀铬及离子镀中间层合金替代电镀镍→离子镀氮化钛（或锆）→离子镀金→离子镀透明陶瓷保护膜的研究工作。 　　2.黄铜件等真空离子镀替代电镀研究 　　黄铜件是铜—锌合金，加工成型性能好，应用面极广，主要用于洁具、手表、五金等行业，如水龙头、洗浴器具、表壳、表带、锁头等，但黄铜件在长期服役中耐蚀性较差，尤其在大气、洗浴室及海雾中，为此黄铜件表面要镀覆一层耐蚀涂层，现行工艺为： 　　黄铜件加工成型抛光→超声波清洗→电镀铬（离子镀铬）→成品。在现行工艺中存在问题： 　　①电镀过程中三废（废气、废液、废物）排放污染环境，要进行三废处理，投资大又难根除。 　　②电镀铬过程排放物中有六价铬，是致癌物质，对人体有害。 　　③电镀镀层中含有镍（Ni）元素易引发皮肤癌。 　　为了解决现行工艺的问题，我们着重研究黄铜件、锌基合金、铝合金真空离子镀替代电镀技术，现已研究成功并向中国专利局申请发明专利，申请号：２００５１００４５６７８．２，目前可以投入工业生产。黄铜是铜—锌合金，其中锌元素极易挥发，我们很好解决了这个难题。本发明黄铜件真空离子镀替代电镀技术，其工艺为： 　　黄铜件加工成型抛光→超声波清洗→装入真空炉抽真空→溅射清洗→离子镀制备中间层合金→离子镀铬→成品呈银白色；或离子镀制备中间层合金→离子镀氮化钛（氮化锆）→离子镀金→离子镀透明陶瓷膜→成品呈金黄色。本发明特点： 　　①全部离子镀过程均在真空条件下进行，无三废排放，不污染环境，更不需三废治理和投资。 　　②离子镀制备中间层合金＋离子镀铬；离子镀制备中间层合金＋离子镀氮化物＋离子镀金＋离子镀透明陶瓷膜等均在一个炉内进行，并一次完成，生产效率高。 　　③离子镀层与基材之间有１～２μｍ过渡层，镀膜附着性好，而电镀膜与基材之间是没有过渡层的。 　　④离子镀膜与电镀膜相比较，离子镀膜致密，耐蚀性好，２μｍ厚度的离子镀膜的耐蚀性比电镀膜耐蚀性还好。 　　⑤离子镀过程没有六价铬，镀膜中不含镍或镉元素，对人体无害，更不引起癌变。 　　3国外离子镀代替电镀研究情况 近些年来国外也提出利用离子镀代替电镀技术研究，如美国、日本采用“多组电阻坩埚蒸发源离子镀铝代替电镀镉、电镀锌”和“空心阴极离子镀铬代替电镀铬”方面研究工作，已取得较好成果，并用到生产上，如美国道格拉斯公司采用滚筒式离子镀设备来处理连接件，滚筒直径为１２米，长１８米，一次可处理５０００件。日本用碳钢螺栓离子镀铝代替不锈钢已投入生产。据有关人士介绍：美国、日本、欧洲将在２００７年、２００８年相继把电镀过程中的六价铬替代掉。 　　4结论 　　结过二十多年研究我们已完成钢铁件、黄铜件、铝合金、锌基合金表面真空离子镀替代电镀技术研究工作。即 　　①离子镀中间层合金（Ａ）＋离子镀铬（呈银白色） 　　②离子镀中间层合金（Ｂ）＋离子镀氮化钛（或锆）＋离子镀金＋离子镀透明陶瓷膜（呈金黄色） 　　彻底解决电镀给环境带来污染和电镀过程中六价铬及电镀层中镍、镉元素对人的危害。 　　我们愿与同行广泛合作，携手推动真空离子镀替代电镀尽快用到工业生产中去，为社会谋福利。我们可以向社会提供技术及真空离子镀替代电镀的专用设备。