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化學(xué)鍍工業(yè)應(yīng)用
一、航空航天工業(yè) 航空航天工業(yè)為化學(xué)鍍鎳的使用大戶之一,比較突出的應(yīng)用實(shí)例是:美國俄克拉荷馬航空后勤中心,自1979年以來,以及西北航空公司自1983年以來均采用化學(xué)鍍鎳技術(shù)修復(fù)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)雖已經(jīng)停產(chǎn),可是迄今仍有上千臺(tái)這種發(fā)動(dòng)機(jī)在波音727和麥道DC-9飛機(jī)上使用,原因是:一種高磷,壓應(yīng)力的化學(xué)鍍鎳技術(shù)用于修復(fù)JT8D六種型號的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的葉輪,確保了這種發(fā)動(dòng)機(jī)的重新使用。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪機(jī)或壓縮機(jī)的葉片上,通常鎳磷合金化學(xué)鍍厚為25~75um,以防止燃?xì)飧g,其疲勞強(qiáng)度的降低比電鍍鉻少25%。俄克拉荷馬航空后勤中心采用超厚層化學(xué)鍍鎳修復(fù)飛機(jī)零件,鍍厚達(dá)275~750um。原采用電鍍工藝時(shí)的返工率達(dá)50%,采用化學(xué)鍍鎳后合格率達(dá)90%以上,可見取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
二、汽車工業(yè) 解決使用乙醇、汽油混合燃料問題是汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢之一,使用混合燃料,除性能問題之外,還產(chǎn)生了燃油系統(tǒng)的腐蝕問題。差速器行星齒輪是汽車的一個(gè)重要零件,鍍上25um厚的化學(xué)鍍鎳層以提高耐磨性,有的汽車制造廠在軸上采用聚四氟乙烯復(fù)合化學(xué)鍍鎳層工藝,這種復(fù)合鍍層既有一定的硬度,又兼有好的潤滑性能,提高了軸的使用壽命。
三、化學(xué)工業(yè) 化學(xué)工業(yè)應(yīng)用研究化學(xué)鍍鎳技術(shù)代替昂貴的耐蝕合金以解決腐蝕問題,以便改進(jìn)化學(xué)產(chǎn)品的純度,保護(hù)環(huán)境,提高操作安全性和生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)目煽啃?,從而獲得更有利的技術(shù)經(jīng)濟(jì)競爭能力。 化學(xué)鍍廣泛地應(yīng)用于大型反應(yīng)容器的內(nèi)壁保護(hù)。當(dāng)初非常引人關(guān)注的應(yīng)用實(shí)例是:1955年美國通用運(yùn)輸公司(GATX)采用化學(xué)鍍保護(hù)槽車內(nèi)壁,防止苛性堿的腐蝕。如今,化學(xué)鍍鎳技術(shù)已經(jīng)獲得長足的進(jìn)步,能夠在多種化工腐蝕環(huán)境下提供可靠的保護(hù)。
四、石油天然氣 石油和天然氣是化學(xué)鍍鎳的重要市場之一,油田采油和輸油管道設(shè)備廣泛地采用化學(xué)鍍鎳技術(shù)。典型的石油和天然氣工業(yè)腐蝕環(huán)境為井下鹽水、二氧化碳、硫化氫,溫度高達(dá)170~200℃,并伴有泥沙和其他磨粒沖蝕等等,腐蝕環(huán)境相當(dāng)惡劣。低碳鋼油氣管道在如此苛刻的條件下,僅有2~3個(gè)月的壽命。經(jīng)過50~100um厚的高磷化學(xué)鍍鎳層保護(hù)之后,其腐蝕速率降低到與哈氏合金相當(dāng)?shù)某潭???紤]到耐蝕合金價(jià)格昂貴,從性能價(jià)格比上講,碳鋼管道采用化學(xué)鍍鎳保護(hù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能***好。
五、食品加工業(yè) 食品加工業(yè)為應(yīng)用化學(xué)鍍鎳提供了一個(gè)巨大的潛在市場;之所以稱之為潛在的市場,是因?yàn)槟壳盎瘜W(xué)鍍鎳在食品工業(yè)的廣泛應(yīng)用中存在著障礙。比如在美國,F(xiàn)DA(美國食品和藥物管理署)對于化學(xué)鍍鎳在食品工業(yè)中的應(yīng)用尚末制訂出法規(guī)標(biāo)準(zhǔn);通常,對于化學(xué)鍍鎳層在應(yīng)用于直接與食品接觸的情況,F(xiàn)DA采取個(gè)案處理的方式予以批準(zhǔn)。究其原因,主要是因?yàn)榻?jīng)典的化學(xué)鍍液配方中含有毒的鉛、鎘等重金屬離子作為穩(wěn)定劑的緣故。然而,許多現(xiàn)代的化學(xué)鍍鎳溶液中已經(jīng)不使用重金屬離子作穩(wěn)定劑了;顯然,這個(gè)障礙遲早將會(huì)被拆除。目前,食品包裝機(jī)械中不與食品直接接觸的零件,如:軸承、輥筒、傳送帶、液壓系統(tǒng)和齒輪等為化學(xué)鍍鎳在食品工業(yè)中的典型應(yīng)用。
六、采礦工業(yè) 采礦工業(yè)環(huán)境條件惡劣,井下機(jī)械不可避免地接觸鹽水、礦酸,以受腐蝕和磨損的考驗(yàn)。因此,采礦機(jī)械需要進(jìn)行表面保護(hù)。 礦井頂板支撐系統(tǒng)中,常用電鍍硬鉻作為液壓支柱的防腐蝕耐磨損保護(hù)層。然而,由于硬鉻表面裂紋、多孔,使用中經(jīng)常因?yàn)楦g嚴(yán)重以致液壓支柱被咬死而無法動(dòng)作。高壓液壓缸的這種問題更加嚴(yán)重。在高壓工作下,鍍層受到拉伸,使得高內(nèi)應(yīng)力的硬鉻層的裂紋進(jìn)一步加劇。這種情況下,采用25um厚的壓應(yīng)力的高磷化學(xué)鍍鎳層做保護(hù),當(dāng)液壓支柱受高壓拉伸時(shí),化學(xué)鍍鎳層不會(huì)產(chǎn)生裂紋,并能夠經(jīng)受住地下煤礦環(huán)境的腐蝕與磨損。
七、軍事工業(yè) 化學(xué)鍍鎳技術(shù)在軍事上得到廣泛的應(yīng)用,突出的例子如航空母艦上飛機(jī)彈射機(jī)罩和軌道的化學(xué)鍍鎳保護(hù)。彈射機(jī)的工作環(huán)境非常惡劣,飛機(jī)發(fā)動(dòng)時(shí)的高溫氣流沖刷軌道,彈射時(shí)的巨大的作用力,海洋氣候條件的腐蝕,使得彈射系統(tǒng)僅能使用6~12個(gè)月?,F(xiàn)采用的表面處理工藝是:正確前處理后的彈射機(jī)罩,在電鍍鎳后,化學(xué)鍍鎳100um,然后再電鍍鎘12.5um,并經(jīng)鉻酸鈍化。這樣的復(fù)合涂覆保護(hù)層,具有很好的耐磨和抗微振磨損性能,彈射系統(tǒng)的使用壽命可延長至14~18年,即增加18倍。
八、電子和計(jì)算機(jī)工業(yè) 化學(xué)鍍鎳在電子和計(jì)算機(jī)工業(yè)中應(yīng)用得***廣,幾乎涉及到每一種化學(xué)鍍鎳技術(shù)和工藝。許多新的化學(xué)鍍鎳工藝和材料正是根據(jù)電子和計(jì)算機(jī)工業(yè)發(fā)展的需要而研制開發(fā)出來的。在技術(shù)性能方面,除要求耐蝕耐磨之外,還具有可焊接、防擴(kuò)散性、電性能和磁性能等要求。
九、其他工業(yè) 注塑機(jī)、壓鑄模等多種型模是機(jī)械、輕工行業(yè)量大面廣的產(chǎn)品。
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