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化学镀以及其它表面改性技术在应用中的问题一般都包括两方面。一方面在于工艺技术的提高。如提高镀覆质量,降低消耗,提高镀覆速度等。由于化学镀过程伴随析氢反应的发生,大部分的活性氢原子结合成以氢气的形式放出,还原剂的利用率很低。目前还原剂的利用率也是化学镀研究的一个课题。另一方面,表面改性的构件在使用环境中的失效也是需要解决的问题,例如镀层开裂、剥落、腐蚀、磨损等。镀层抵抗外力作用的能力关系到镀层的使用价值与应用范围。
作为评定镀层主要性能的参数是结合强度、硬度、脆性、耐磨性和内应力。
结合强度是指将单位表面积上的金属镀层剥离基体所需的力,结合强度也可以称为结合力。结合强度反应镀层粘附在基体上的牢固程度,具有较大的结合强度是金属镀层发挥其防护作用的基本条件,提高结合强度是表面改性技术中一个重要的课题,化学镀技术也不例外。
硬度是镀层对外力所引起的局部表面形变的抵抗强度。硬度主要决定于镀层本身的结构。化学镀层合金种类和成分决定了其硬度水平,Ni-P镀层的硬度低于Ni-B镀层,高P含量Ni-P的镀层硬度高于低P含量镀层,复合镀层硬度高于化学镀层硬度。
镀层脆性是镀层受应力变形发生断裂之前的量度,脆性反应镀层自身的结合强度和塑性变形能力。脆性作为镀层的主要指标表现在两个方面,首先应力腐蚀破裂是镀层在腐蚀环境中的失效形式与脆性直接相关,脆性镀层在应力条件下产生细小裂纹将加速构件的破坏;其次受力构件变形时镀层变形的能力也是不可忽视的性能。镀层脆性与组织结构、应力水平、内应力大小等因素。耐磨性是化学镀层和复合镀层研究的一大热点方向。机械零件在服役过程中,因表面的磨损,使尺寸超差导致零件的失效。耐磨性的高低与镀层的硬度、断裂韧性有直接关系。同时,不同镀层在不同工况条件下磨损机制不同,耐磨性也有较大差别。内应力在镀层中普遍存在,内应力的形成有多种原因。镀层组织结构与基体的不同和镀层形成过程中组织结构的变化都是形成内应力的重要原因。内应力分为拉应力和压应力。内应力对机械性能影响很大。镀层拉应力大于镀层自身结合强度时,镀层将开裂,降低其腐蚀性能;若压应力大于结合强度时,镀层将起泡或剥落。