表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。
在現(xiàn)代材料科學(xué)與工程領(lǐng)域，材料表面處理已成為一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù)。材料的表面性能往往決定了其在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)，如耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性、導(dǎo)電性、光學(xué)性能等。通過對材料表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，可以顯著改善這些性能，從而滿足不同領(lǐng)域?qū)Σ牧系奶囟ㄒ蟆?/p>
我們比較常用的表面處理方法是：機(jī)械打磨，化學(xué)處理，表面熱處理，噴涂表面，表面處理就是對工件表面進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油污、去氧化皮等。
常用表面處理的工藝有：真空電鍍、電解拋光、鍍鋅工藝、電鍍工藝、陽極氧化、金屬拉絲、電泳等。
1、真空電鍍
真空電鍍是一種物理沉積現(xiàn)象。即在真空狀態(tài)下注入氬氣，氬氣撞擊靶材，靶材分離成分子被導(dǎo)電的貨品吸附形成一層均勻光滑的仿金屬表面層。
適用材料：
1、很多材料可以進(jìn)行真空電鍍，包括金屬，軟硬塑料，復(fù)合材料，陶瓷和玻璃。其中最常見用于電鍍表面處理的是鋁材，其次是銀和銅。
2、自然材料不適合進(jìn)行真空電鍍處理，因?yàn)樽匀徊牧媳旧淼乃謺?huì)影響真空環(huán)境。
工藝成本：真空電鍍過程中，工件需要噴涂，裝載，卸載和再噴涂，所以人力成本相當(dāng)高，但是也取決于工件的復(fù)雜度和數(shù)量。
環(huán)境影響：真空電鍍對環(huán)境污染很小，類似于噴涂對環(huán)境的影響。
2、電解拋光
電解拋光的基本原理是在特定的電解液中，將待拋光的工件作為陽極，通過直流電的作用，使工件表面微觀凸起部分的金屬優(yōu)先溶解，從而達(dá)到平滑和光亮的效果。
適用材料：
1、電解拋光常用于不銹鋼、鋁、銅等金屬材料的表面處理（尤其適用于奧氏體核級(jí)不銹鋼）。
2、不同材料不可同時(shí)進(jìn)行電解拋光，甚至不可以放在同一個(gè)電解溶劑里。
工藝成本：電解拋光整個(gè)過程基本由自動(dòng)化完成，所以人工費(fèi)用很低。
環(huán)境影響：電解拋光采用危害較小的化學(xué)物質(zhì)，整個(gè)過程需要少量的水且操作簡單，另外可以延長不銹鋼的屬性，起到讓不銹鋼延緩腐蝕的作用。
3、鍍鋅工藝
鍍鋅是一種常見的金屬表面防護(hù)處理工藝，在鋼鐵合金材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)，表面的鋅層是一種電化學(xué)保護(hù)層，以增強(qiáng)金屬的耐腐蝕性。主要采用的方法是熱鍍鋅和電鍍鋅。
熱鍍鋅工藝：
1. 表面預(yù)處理：對鋼材進(jìn)行脫脂、酸洗、水洗等處理，去除表面的油污、銹跡和氧化皮，確保鋼材表面潔凈。
2. 助鍍：經(jīng)過預(yù)處理的鋼材浸入助鍍劑溶液中，以防止鋼材在熱鍍鋅過程中再次氧化，并幫助鋅液更好地附著在鋼材表面。
3. 熱浸鍍鋅：將經(jīng)過助鍍處理的鋼材浸入熔融的鋅液中，鋅液溫度通常在 450 - 460 攝氏度左右。在浸入過程中，鋼材表面與鋅液發(fā)生反應(yīng)，形成鋅鐵合金層和純鋅層。
4. 冷卻：從鋅液中取出的鍍件經(jīng)過風(fēng)冷或水冷進(jìn)行冷卻，使鍍層凝固。
5. 后處理：對鍍件進(jìn)行表面檢查、修整和鈍化處理，以提高鍍層的耐腐蝕性和裝飾性。
熱鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)是鍍層較厚，耐腐蝕性強(qiáng)，適用于大型鋼結(jié)構(gòu)、輸電鐵塔、高速公路護(hù)欄等長期暴露在戶外環(huán)境的金屬制品。
電鍍鋅工藝：
1. 表面預(yù)處理：與熱鍍鋅類似，包括脫脂、酸洗、水洗等步驟。
2. 電鍍：將預(yù)處理后的工件作為陰極，鋅板作為陽極，放入含有鋅離子的電鍍液中，通直流電進(jìn)行電鍍。在電場作用下，鋅離子在陰極表面還原沉積形成鍍層。
3. 后處理：包括水洗、干燥、鈍化等，以改善鍍層的性能。
電鍍鋅的鍍層較薄且均勻，表面質(zhì)量好，適用于對外觀要求較高、尺寸精度要求嚴(yán)格的小型零件，如五金制品、電子產(chǎn)品外殼等。
但其也存在一些不足之處，例如熱鍍鋅過程中的高溫可能導(dǎo)致鋼材的變形，電鍍鋅的鍍層厚度相對較薄等。
4、電鍍工藝
利用電解作用使零件表面附著一層金屬膜的工藝，從而起到防止金屬氧化，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性及增進(jìn)美觀等作用，不少硬幣的外層亦為電鍍。
電鍍的基本工藝流程通常包括以下步驟：脫脂—酸洗—活化—鍍液配制—裝掛—電鍍—水洗—鈍—干燥
適用材料：
1、大多數(shù)金屬可以進(jìn)行電鍍，但是不同的金屬具有不同等級(jí)的純度和電鍍效率。其中最常見的有：銅，鋅，鉻，鎳，銀，金等；
不同的金屬鍍層具有不同的性能和用途。例如，鍍鉻可以提高表面硬度和耐磨性；鍍鎳能增強(qiáng)耐腐蝕性和裝飾性；鍍銅常用于提高導(dǎo)電性和作為其他鍍層的底層。
環(huán)境影響： 產(chǎn)生的廢水、廢氣可能對環(huán)境造成污染，需要嚴(yán)格的環(huán)保處理措施。大量有毒物質(zhì)會(huì)被用在電鍍過程中，所以需要專業(yè)的分流和提取，以確保最小的環(huán)境影響。
5、陽極氧化
陽極氧化是一種用于金屬表面處理的電化學(xué)工藝，將金屬置于電解液中作為陽極，通過電解氧化在表面生成一層氧化膜，如鋁的陽極氧化，可提高耐腐蝕性和硬度，并具有良好的裝飾效果。
適用材料：鋁、鋁合金等鋁制品。
陽極氧化工藝的優(yōu)點(diǎn)包括：
1. 顯著提高鋁及其合金的耐腐蝕性，延長使用壽命。
2. 可以通過控制工藝參數(shù)獲得不同厚度和性能的氧化膜，滿足多樣化的需求。
3. 能夠進(jìn)行著色處理，實(shí)現(xiàn)豐富的色彩效果，增加裝飾性。
4. 氧化膜硬度較高，提高了表面的耐磨性。
然而，陽極氧化工藝也存在一些局限性：工藝過程相對復(fù)雜，需要嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)的參數(shù)；對于形狀復(fù)雜的工件，可能存在氧化膜厚度不均勻的情況；處理過程中會(huì)產(chǎn)生一定的廢水和廢氣，需要進(jìn)行環(huán)保處理。
6、金屬拉絲
金屬拉絲工藝是一種通過在金屬表面進(jìn)行摩擦或刮擦，從而形成特定紋理和光澤效果的表面處理工藝。根據(jù)拉絲后紋路的不同可分為：直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋、旋紋。
金屬拉絲工藝的優(yōu)點(diǎn)包括：
1. 賦予金屬獨(dú)特的外觀質(zhì)感，增加產(chǎn)品的美觀度和裝飾性。
2. 可以掩蓋金屬表面的一些細(xì)微瑕疵，使表面看起來更加均勻。
3. 增強(qiáng)金屬表面的抗指紋和抗劃傷能力。
工藝方法簡單，設(shè)備簡單，材料消耗甚少，成本比較低廉，經(jīng)濟(jì)效益高。
不同的表面處理工藝適用于不同的材料和應(yīng)用場景，其目的包括提高耐腐蝕性、耐磨性、硬度、外觀裝飾性、改善導(dǎo)電性等。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求選擇合適的工藝，并嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，以達(dá)到理想的處理效果。返回搜狐，查看更多
