氯化钾滚镀锌关键技术的开发研究

在氯化钾滚镀锌槽中间加隔板将其分成两个滚镀锌槽。第一镀槽中的亚铁杂质视作镀液的有效成分,将镀锌改为镀锌铁合金。第二镀槽切断了亚铁杂质的主要来源,用于制备高质量的镀锌层。钢铁件在第一镀槽中镀锌铁合金制备底镀层,然后在第二镀槽中镀锌得到面镀层,从而消除了铁杂质对氯化钾镀锌的不良影响,克服了传统工艺镀层出现滚桶眼子印和钝化困难等技术缺陷。本工艺无需处理氯化钾镀锌槽中的铁杂质,解决了用双氧水氧化处理法导致镀液性能下降的问题。结果表明:所制备的镀锌铁合金与镀锌组合镀层的耐蚀性高于传统的镀锌层。本工艺镀液维护简单,镀液和镀层性能优于传统工艺,具有良好的应用前景。

适用于航空航天铝合金件的镀多层镍工艺

[目的]航空航天铝合金件镀镉工艺亟需找到环保的替代技术。[方法]制定了一种镀多层镍工艺,其工艺流程主要包括化学除油、超声波除油、碱腐蚀、出光、除垢、微腐蚀、第一次沉锌、退锌、第二次沉锌、化学预镀镍、镀半光亮镍、镀高硫镍、镀光亮镍、稀土电解保护和烘干。[结果]这种镀层在进行168h中性盐雾试验后无锈蚀,220℃热震试验中无起泡和脱落,在温度40℃和相对湿度93%的条件下进行的1000h恒定湿热试验后无可见变化。[结论]该工艺克服了单一化学镀镍层对铝合金基体无电化学保护作用的缺点,并以新开发的稀土电解保护工艺代替了传统的铬酸盐电解保护法,绿色环保,具有良好的应用前景。

热氧老化效应对橡胶密封接触性能的影响

橡胶密封结构的寿命对空间站在轨长期运行至关重要。本文以三元乙丙橡胶(EPDM)密封为研究对象,首先测试热氧老化试验后橡胶应力-应变本构关系及橡胶的压缩永久变形,然后基于时温等效理论建立热氧老化影响下的密封性能理论模型,实现长服役期内橡胶密封性能的分析。运用此模型研究了老化性能变化指标对EPDM与钛合金(TC4)、EPDM与聚酰亚胺(PI)两种接触副间宏观接触性能的影响规律。结果表明:热氧老化性能变化指标减小时,两种橡胶密封宏观接触压力和接触宽度均随之减小;相同老化性能指标下,橡胶密封EPDM与PI接触副间的接触宽度以及接触压力均大于EPDM和TC4接触副间的接触压力和接触宽度。

卫星内部真空度预判模拟仿真研究

真空度对卫星高功率产品的安全、在轨寿命至关重要。卫星入轨后空间环境温度变化剧烈,用等温释气公式推导卫星内部真空度误差较大。文章基于材料脱附吸附随温度变化特征,解算卫星材料变温工况下放气量,提出一种卫星内部真空度仿真计算方法。对温度波动条件下星内材料释气进行仿真分析,得到了卫星通信舱在温度变化状态下内部真空度随时间变化情况仿真结果。模拟结果与实际测量结果进行对比,两者差异小于34%。文章为卫星在轨及地面真空试验期间其内部压力值的预估提供理论依据。

高耐蚀性镀锌镍合金防护层在航空航天领域的应用

开发了航空航天铝合金件上制备锌镍合金防护层的工艺,主要包括化学沉锌、化学预镀镍、化学镀镍、锌镍合金电镀、六价铬黑色钝化及石墨烯改性封闭剂后处理。这种镀层在中性盐雾试验1008 h后无锈蚀,热震试验无起泡和脱落,可代替传统的镀镉层,制备工艺绿色环保,具有良好的应用前景。

氧化-螯合沉淀法处理碱性锌镍合金电镀废水

在pH=8~13的条件下,用双氧水破坏碱性锌镍合金电镀废水中的羟基羧酸类配位剂。接着调节废水的pH至4.5~5.5,令脂肪族多胺类配位剂的配位能力降低。然后加焦亚硫酸钠还原废水中残留的双氧水,再以二甲基二硫代氨基甲酸钠螯合沉淀锌和镍离子。当电镀废水中脂肪族多胺的质量浓度不高于于2.5 g/L时,锌和镍的出水浓度满足GB 21900–2008《电镀污染物排放标准》的"表2"要求;当脂肪族多胺低于0.5 g/L时,锌和镍的出水浓度满足GB 21900–2008的"表3"要求。

钛铁试剂分光光度法测定氯化钾无氰镀镉溶液中的铁杂质

利用铁离子与钛铁试剂(即邻苯二酚-3,5-二磺酸钠)生成红色配合物的特效显色反应,制定了氯化钾无氰镀镉溶液中铁杂质的分析方法。用氨-氯化铵缓冲溶液调节试液的pH至9.2,以空白底液作参比,在波长480nm处测定吸光度。测定结果的相对平均偏差为0.35%,回收率为99.3%~100.9%。

氧化石墨烯在镀层封闭剂中的性能研究

试验研究了氧化石墨烯在以硅溶胶为主要成分的镀层封闭剂中的性能。认为氧化石墨烯的大比表面积能有效阻碍腐蚀介质对镀层的腐蚀,其表面的羟基也能与纳米二氧化硅胶粒表面的羟基发生缩合反应而形成共价键,提高了氧化石墨烯在封闭剂中的溶解性和稳定性。在烘干固化中,氧化石墨烯与二氧化硅胶粒以及其他成膜物质交联在一起,提高了封闭层的强度和耐蚀性。氧化石墨烯还能与镀层金属形成化学键,有效提高封闭层与镀层之间的结合力,从而提高封闭层的抗划伤能力。在锌及锌镍合金镀件三价铬钝化后采用羟基石墨烯改性封闭剂处理后所得到的封闭层拥有自修复性,其原因在于氧化石墨烯具有与六价铬相似的氧化性,对镀层金属有二次钝化作用,这能够有效克服三价铬钝化膜的技术缺陷,为军工行业淘汰六价铬钝化工艺提供了新的技术方案。

用亚铁离子和钙离子协同沉淀柠檬酸盐镀镍废水中的配位剂

研究了亚铁离子和钙离子沉淀含羧基配位剂时的协同效应。在pH为10.5~12.5的条件下,用亚铁离子和钙离子共同沉淀柠檬酸盐镀镍废水中的配位剂,并令从配合物中释放出来的镍离子生成氢氧化镍沉淀。本方法简单、快速、成本低,出水的总镍、总铁和化学需氧量能至少达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900–2008)的"表2"要求。

碱性锌镍合金电镀和钝化废水的组合处理工艺

向碱性锌镍合金电镀与钝化混合废水中加稀盐酸,调节其pH至4~6后加入氯化亚铁,再用石灰乳液调节pH至10~12,利用亚铁离子和钙离子的协同作用来沉淀羧酸配位剂,三价铬离子生成氢氧化物沉淀。过滤分离沉淀物后以稀盐酸调节上清液的pH至4.5~5.5,加二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀镍、锌、钴等离子。再次过滤分离沉淀物后以氢氧化钠溶液调节废水的pH至6~8,用生化降解法降低其化学需氧量。该工艺成本低,处理结果至少可满足GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》的“表2”要求。

三价铬电镀装饰铬新工艺

开发了Trich-6771氯化物体系三价铬电镀装饰铬新工艺。在10A/dm2的电流密度下,沉积速率达到0.2μm/min,镀层厚度小于0.5μm。中性盐雾试验168h,乙酸盐雾试验96h,铜加速乙酸盐雾试验48h,镀层无明显变化。恒定湿热试验360h,镀层不长霉点。人造汗液测试和抗化学污染测试满足行业要求。

三价铬镀铬废水的处理方法

利用亚铁离子与钙离子的协同效应,用亚铁离子和钙离子沉淀废水中的羧酸配位剂,从配合物中释放出来三价铬生成氢氧化铬沉淀,从而有效去除三价铬。用次氯酸钠溶液作氧化剂,降低废水的COD。废水处理方法简单、速度快、成本低,处理结果满足GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》的要求。

一种硫酸盐三价铬电镀黑铬工艺的应用

介绍了一种硫酸盐三价铬电镀黑铬工艺。镀铬沉积速度达到0.055μm/min,镀层厚度可达到0.2μm。镀层光滑,枪黑色,中性盐雾试验48h不变色,恒定湿热试验、冷热冲击试验、人造汗液测试和抗化学污染测试均合格。生产实践表明,镀液性能稳定,操作简单,便于维护,用户满意度较高。

新型酸性无氰镀镉工艺的开发研究

开发了酸性无氰镀镉新工艺NCC-617。镀液组成为：氯化镉35-40 g/L,配位剂120-160 g/L,氯化钾140-180 g/L,光亮剂1.5-2.5 m L/L,辅助剂25-35 m L/L,p H 6.0-7.0。工艺条件为：挂镀──温度15-35℃,阴极电流密度0.5-1.5 A/dm^2;滚镀温度15-30℃,槽电压4-7 V,滚筒转速3-5 r/min。在电流密度1 A/dm2下,镉的沉积速率为0.33μm/min。NCC-617镀液的电流效率为73%,均镀能力为41%-52%,深镀能力为9.2。镀镉层经低铬彩色钝化后中性盐雾试验2 000 h仍无白锈生成,其耐蚀性实现了重大突破。镀层的氢脆性和结合力合格。总之,NCC-617镀镉工艺具有镀液稳定,镀层性能优良,电镀废水容易处理的优点,具有较好的应用前景。

氯化钾镉钴合金电镀废水的组合处理方法

在pH为10~12的条件下,先用亚铁离子和钙离子共同沉淀氯化钾镉钴合金电镀和钝化混合废水中的氨三乙酸等羧酸配位剂,六价铬被亚铁离子还原成三价铬后与镉离子、钴离子等一同生成氢氧化物沉淀。再用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀废水中残留的重金属离子,使其沉淀完全。最后用次氯酸钠氧化废水中的电镀添加剂,降低其化学需氧量(COD)。该方法成本低,处理结果可满足GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》的“表3”要求。

羟基石墨烯改性封闭剂的制备及其在锌镍合金镀层三价铬钝化后处理中的应用

将自制的纳米级羟基石墨烯溶液与硅溶胶、水溶性硅烷聚合物、有机硅消泡剂、有机硅流平剂和去离子水混合,得到一种改性封闭剂。经三价铬本色或蓝色钝化的碱性或酸性锌镍合金镀层用它进行封闭后,中性盐雾试验600 h仍无白锈。

新型硫酸盐三价铬镀铬液和镀层性能的研究

制定了硫酸盐三价铬电镀铬新工艺并测试了镀液和镀层的性能。该工艺镀液稳定,沉积速度为0.057～0.077μm/min,镀层质量优良。中性盐雾试验,恒定湿热试验,人造汗液测试及抗化学污染测试均满足标准要求。镀层色泽美观,δ能够达到0.3μm以上。比较了硫酸盐和氯化物三价铬电镀的特点,采用硫酸盐镀铬,镀层耐腐蚀性好,原材料消耗成本低。

螯合沉淀法去除氯化钾无氰镀镉废水中的镉离子

以重金属捕捉剂二甲基二硫代氨基甲酸钠处理氯化钾无氰镀镉废水中的镉离子,可生成二甲基二硫代氨基甲酸镉沉淀物。对于含180 mg/L镉离子的废水,在pH为2.47~9.34的范围内处理后,残留的镉离子浓度能满足GB 21900–2008《电镀污染物排放标准》中"表2"的要求,pH为4.43~7.68时甚至满足"表3"的要求。废水中氨三乙酸等配位剂的初始浓度不能太高,否则即使增大二甲基二硫代氨基甲酸钠的用量,也很难达标排放。

测定镀镍溶液中镍含量的新方法

用三乙醇胺掩蔽镀镍溶液中的铝和铁杂质,加氨-氯化铵缓冲溶液调节试液的pH至10,以紫脲酸铵作指示剂,用EDTA标准溶液滴定镍离子。测定结果的相对标准偏差为0.13%,回收率为99.34%。本法简单、准确、环保。

三价铬钝化液中铁杂质的分析方法

利用钛铁试剂(邻苯二酚-3,5-二磺酸钠)与三价铁离子在p H=10之下的特效显色反应,用分光光度法测定三价铬钝化液中铁杂质的质量浓度。以钝化液底色作为参比,用1 cm比色皿,在波长500 nm处测定显色溶液的吸光度。本法测定结果的相对平均偏差为0.58%,回收率为97.7%～100%,满足监控三价铬钝化液的要求。