Методы нанесения защитных покрытий

1.

Методы нанесения металлических защитных покрытий
Выполнил работу : Жилин М.М.

2.

Металлические защитные покрытия это
Металлические
защитные покрытия — это
металлосодержащие
соединения, наносимые на
изделие с целью улучшения
каких-либо
его
свойств:
устойчивости к коррозии,
износостойкости,
теплопроводности,
эстетичности…

3.

Виды металлических защитных покрытий
Металлические
защитные
покрытия могут быть из частиц
разных металлов:
• Цинк (Цинкование)
• Хром (Хромирование)
• Алюминий (Алитирование)
•…

4.

Цинкование. Методы нанесения
1)Горячее цинкование — это
метод нанесения защитного слоя
цинка на сталь или чугун путём
погружения
металлического
изделия в расплавленный цинк при
температуре
(440–465 °C).
В
результате
происходит
диффузионное
взаимодействие
между частицами цинка и железа,
что
дает
износостойкую
и
коррозионно-стойкую поверхность.
2) Холодное цинкованиеочищают поверхность и кистью,
окунанием
или
распылением
наносят цинкосодержащий состав.

5.

Этапы горячего цинкования
I.
Очистка поверхности детали: каустическая очистка (Na0H), промывка в
дисциллированной воде (50-60) °С, затем травление в 15%-ном растворе соляной
кислоты- удаление ржавчины и окалины, флюсование в растворе NH4Cl и ZnCl2 ).
После сушится при температуре около 100 °С.
II. Изделие погружается в ванну с расплавленным цинком (температура около 450 °C).
III. Изделие достается из печи цинкования и охлаждается в ванне с горячей водой
при 60–80 °С или же на на воздухе.

6.

Хромирование. Методы нанесения
1) Гальванический способ. Изделие очищают, покрывают слоем Ni,Cu или латуни и затем
помешают в гальваническую ванну с водным раствором электролита (CrO₃, H₂SO₄(kat)), при этом само
изделие является катодом, за счет чего, при электролизе, оно и покрывается хромом.
2) Химический способ. Изделие очищается, на него наносится каталитический грунт и далее на
него распыляется хромсодержащее покрытие, начинается реакция и образуется блестящее
хромированное покрытие.
3) Ваккумный способ. В вакуумной камере путём испарения металла и его осаждения на
поверхности детали образуется хромированное покрытие.

7.

Гальванический способ хромирования

8.

Химический способ хромирования

9.

Алитирование
Методы нанесения:
1) Химическое осаждение
2) Гальваническое
3) Термическое напыление
4) Лазерное напыление
5) Диффузионные методы
Криолит

10.

Термическое напыление
Алюминий в виде
порошка
или
проволоки
нагревается до плавления, а
затем
распыляется
на
поверхность
изделия
с
помощью
сжатого
газа
(аргона).
Расплавленные
частицы
ударяются
о
поверхность
изделия
и
быстро охлаждаются, образуя
защитное покрытие.

11.

Лазерное напыление
Лазерное напыление
происходит
за
счет
разогрева металлического
порошка
высокоэнергетическим
лазером и дальнейшим
нанесением расплавленного
порошка на поверхность
изделия. Таким методом
компания General Electric
Aviation
ремонтирует
турбинные
лопатки
авиадвигателей.

12.

Диффузионный метод
• Порошковое диффузионное алитирование: Деталь засыпается смесью из
алюминиевого порошка + активатора (например, NH₄Cl) + нейтрального
наполнителя (Al₂O₃). Помещается в печь.
• Газовое диффузионное алитирование: Деталь нагревается в атмосфере газа,
содержащего соединения алюминия (например, AlCl₃ + H₂). Алюминий
выделяется в виде паров и диффундирует в поверхность.
• Пастовое алитирование: На поверхность наносится паста из алюминиевого
порошка и активатора, затем все это запекается.

13.

Преимущества диффузионного метода
над гальваническим при алитировании
1. Больше толщина покрытия
2. Защитное покрытие более устойчиво при высоких температурах в
агрессивной среде
3. Износостойкость (сам алюминий мягкий металл, а его интерметаллиды с
железом твердые)
P.S. Преимущества диффузионного метода над гальваническим
относительно: все зависит от физических и химических свойств металлаосновы для защитного покрытия. Также диффузионный метод дороже
гальваники.

14.

Вывод
Существует
несколько
основных
методов
нанесения
металлических
защитных
покрытий
–
электрохимический,
термохимический (диффузионный), механический, которые могут
применятся для нанесения защитных покрытий из разных металлов.
Основные методы нанесения дешевые и универсальные относительно
специальных
способов
нанесения
какого-то
конкретного
металлического покрытия, но не дают того же набора свойств.