表面處理

2015-11-05

1)何謂表面處理
金屬的表面處理是泛指研磨、脫銹、脫脂、柚皮處理、鍍金、陽極氧化、磷酸鹽處理、金屬著色、塗裝等。
 A.何謂鍍金:
鍍金是在金屬或非金屬表面上生成金屬皮膜,使製品表面有裝飾性的美觀,並獲致耐蝕,耐熱,耐磨耗,潤滑等工業特性.
 B.生成金屬皮膜的方法:
有電鍍,無電解鍍金,熔融鍍金,蒸著鍍金,陰極濺射,氣相鍍金等,各有特色及其不同的用途.而在螺絲
工業使用最廣的電鍍鍍金則是利用電分解,從金屬鹽水溶液在陰極的製品表面析出金屬皮膜,為歷史最久的鍍金方法.
 C.鍍金皮膜必要的條件如下:
 a.密着於物件的表面(素地或基材).
 b.平滑,緻密,均質而美觀.
 c.各部分厚度均勻.
 d.無應變產生而機械性質強靭.
 e.化學性安定而不易被侵蝕.

2)表面處理的目的

 A.增加美觀:鍍金與佛教一起傳到日本,亦即佛像經文一樣早東渡,當時沒有電,無法進行現
在的電鍍,故在佛像上塗水銀,把金箔置於其上而燃燒,水銀蒸發,只留下金箔,水銀促進金的密著性,所以金不易剝脫。這種佛像鍍金技術目的很單純,不在於防銹,只在增加美觀;在鍍金的使用中,提高美觀乃是非常重要的一件事。
 B.防銹:現在各類產品都大量使用鋼鐵製品,鐵生銹乃一大缺陷,生銹會減低鐵鋼制機械器具的利用性,日本每年因而所致的損失在1千億日圓以上,可見防銹用鍍金占很重要的角色,在講如何防銹之前,先敘述為何會生銹?

3)生銹的理論

 關於銹的發生,古來即有單純氧化說,酸說、細菌說、膠體說、過氧化氫說等各種學說,現在則是純
化學物腐蝕說為主要生銹理論的基礎,即是根據電化腐蝕理論。


4)鐵銹如何形成

 鐵很容易生銹,若問為什麼?鐵在地球上並非以單一金屬存在於自然界,一定與其他元素化合而存
在,亦即鐵在這種狀態下最安定,因而不安定者須向安定者邁進,鐵最易邁進的方向即是生銹。鐵在其與
他物質化合的狀態──亦即礦石──被人冶煉製成,但不安定,卻變成原來的安定狀態,這就是鐵銹。金
屬在各種環境直接與非金屬元素反應生成金屬化合物,此稱純化學性腐蝕。

5)鐵銹大別可分為乾蝕與濕蝕:

  A乾蝕  這是乾燥狀態的銹,例如加熱到高溫時生成的氧化物,依氧化程度面有FeO、Fe2O3、Fe3O4
等種類,這些氧化物混合成黑銹。
  B.濕蝕  常見的銹大都為濕蝕,乃在有水分的狀態中的生銹過程,此時水、氧、鐵化合生成鐵銹,如
此生成的銹以紅銹為主體,特別是由氫氧化第三鐵形成。

6)為何有防銹效果:

 使電流流向鐵者只有鎘與鋅兩種。船為了防銹,常在船底掛鋅,由海水、鋅、鐵形成局部電池,防
止船底腐蝕。除鋅、鎘之外,無法以電化學法防銹,所以要增厚鍍金層,以物理性隔絕外部防止氧化。因
此在使用的實務上兩結合件的表面施以相同的電鍍表層,可防止電化腐蝕的發生。