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化學鍍工業應用
一、航空航天工業 航空航天工業爲化學鍍鎳的使用大戶之一,比較突出的應用實例是:美國俄克拉荷馬航空後勤中心,自1979年以來,以及西北航空公司自1983年以來均采用化學鍍鎳技術修複飛機發動機零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D噴氣發動機雖已經停産,可是迄今仍有上千台這種發動機在波音727和麥道DC-9飛機上使用,原因是:一種高磷,壓應力的化學鍍鎳技術用于修複JT8D六種型号的噴氣發動機的葉輪,确保了這種發動機的重新使用。在航空發動機的渦輪機或壓縮機的葉片上,通常鎳磷合金化學鍍厚爲25~75um,以防止燃氣腐蝕,其疲勞強度的降低比電鍍鉻少25%。俄克拉荷馬航空後勤中心采用超厚層化學鍍鎳修複飛機零件,鍍厚達275~750um。原采用電鍍工藝時的返工率達50%,采用化學鍍鎳後合格率達90%以上,可見取得了明顯的經濟效益。
二、汽車工業 解決使用乙醇、汽油混合燃料問題是汽車工業的發展趨勢之一,使用混合燃料,除性能問題之外,還産生了燃油系統的腐蝕問題。差速器行星齒輪是汽車的一個重要零件,鍍上25um厚的化學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複合化學鍍鎳層工藝,這種複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、化學工業 化學工業應用研究化學鍍鎳技術代替昂貴的耐蝕合金以解決腐蝕問題,以便改進化學産品的純度,保護環境,提高操作安全性和生産運輸的可靠性,從而獲得更有利的技術經濟競争能力。 化學鍍廣泛地應用于大型反應容器的内壁保護。當初非常引人關注的應用實例是:1955年美國通用運輸公司(GATX)采用化學鍍保護槽車内壁,防止苛性堿的腐蝕。如今,化學鍍鎳技術已經獲得長足的進步,能夠在多種化工腐蝕環境下提供可靠的保護。
四、石油天然氣 石油和天然氣是化學鍍鎳的重要市場之一,油田采油和輸油管道設備廣泛地采用化學鍍鎳技術。典型的石油和天然氣工業腐蝕環境爲井下鹽水、二氧化碳、硫化氫,溫度高達170~200℃,并伴有泥沙和其他磨粒沖蝕等等,腐蝕環境相當惡劣。低碳鋼油氣管道在如此苛刻的條件下,僅有2~3個月的壽命。經過50~100um厚的高磷化學鍍鎳層保護之後,其腐蝕速率降低到與哈氏合金相當的程度。考慮到耐蝕合金價格昂貴,從性能價格比上講,碳鋼管道采用化學鍍鎳保護的技術經濟性能***好。
五、食品加工業 食品加工業爲應用化學鍍鎳提供了一個巨大的潛在市場;之所以稱之爲潛在的市場,是因爲目前化學鍍鎳在食品工業的廣泛應用中存在着障礙。比如在美國,FDA(美國食品和藥物管理署)對于化學鍍鎳在食品工業中的應用尚末制訂出法規标準;通常,對于化學鍍鎳層在應用于直接與食品接觸的情況,FDA采取個案處理的方式予以批準。究其原因,主要是因爲經典的化學鍍液配方中含有毒的鉛、镉等重金屬離子作爲穩定劑的緣故。然而,許多現代的化學鍍鎳溶液中已經不使用重金屬離子作穩定劑了;顯然,這個障礙遲早将會被拆除。目前,食品包裝機械中不與食品直接接觸的零件,如:軸承、輥筒、傳送帶、液壓系統和齒輪等爲化學鍍鎳在食品工業中的典型應用。
六、采礦工業 采礦工業環境條件惡劣,井下機械不可避免地接觸鹽水、礦酸,以受腐蝕和磨損的考驗。因此,采礦機械需要進行表面保護。 礦井頂闆支撐系統中,常用電鍍硬鉻作爲液壓支柱的防腐蝕耐磨損保護層。然而,由于硬鉻表面裂紋、多孔,使用中經常因爲腐蝕嚴重以緻液壓支柱被咬死而無法動作。高壓液壓缸的這種問題更加嚴重。在高壓工作下,鍍層受到拉伸,使得高内應力的硬鉻層的裂紋進一步加劇。這種情況下,采用25um厚的壓應力的高磷化學鍍鎳層做保護,當液壓支柱受高壓拉伸時,化學鍍鎳層不會産生裂紋,并能夠經受住地下煤礦環境的腐蝕與磨損。
七、軍事工業 化學鍍鎳技術在軍事上得到廣泛的應用,突出的例子如航空母艦上飛機彈射機罩和軌道的化學鍍鎳保護。彈射機的工作環境非常惡劣,飛機發動時的高溫氣流沖刷軌道,彈射時的巨大的作用力,海洋氣候條件的腐蝕,使得彈射系統僅能使用6~12個月。現采用的表面處理工藝是:正确前處理後的彈射機罩,在電鍍鎳後,化學鍍鎳100um,然後再電鍍镉12.5um,并經鉻酸鈍化。這樣的複合塗覆保護層,具有很好的耐磨和抗微振磨損性能,彈射系統的使用壽命可延長至14~18年,即增加18倍。
八、電子和計算機工業 化學鍍鎳在電子和計算機工業中應用得***廣,幾乎涉及到每一種化學鍍鎳技術和工藝。許多新的化學鍍鎳工藝和材料正是根據電子和計算機工業發展的需要而研制開發出來的。在技術性能方面,除要求耐蝕耐磨之外,還具有可焊接、防擴散性、電性能和磁性能等要求。
九、其他工業 注塑機、壓鑄模等多種型模是機械、輕工行業量大面廣的産品。
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