
【化】 antifriction alloy (electro)plating
electroplate; eletroplate; galvanization; galvanoplastics; plate
【計】 electroplating
【化】 electroplating
【醫】 galvanization; plating
【機】 antifriction
alloy; metal
【化】 alloy
【醫】 alloy
【經】 alloy
電鍍減摩合金(Electrodeposited Friction-Rducing Alloy)指通過電化學沉積工藝,在基體材料表面形成一層具有降低摩擦系數功能的金屬或合金鍍層。該技術利用電解原理,将減摩合金離子從電解液中沉積到工件表面,形成均勻、緻密的覆蓋層,顯著改善部件的耐磨性和運動順暢性。以下是詳細解釋:
電鍍(Electroplating)
通過直流電使電解液中的金屬離子在陰極(工件)表面還原沉積的過程。其反應遵循法拉第定律,沉積量由電流強度和時間決定。
來源:《英漢表面工程詞典》,化學工業出版社
減摩合金(Friction-Reducing Alloy)
指具有低摩擦系數的合金材料,通常含有軟金屬相(如鉛、錫、铟)或固體潤滑劑(如石墨、二硫化钼)。例如鉛錫合金(Pb-Sn)、銅錫合金(Cu-Sn)等,能有效降低機械運動副的摩擦阻力。
來源:ASM Handbook Volume 5: Surface Engineering
摩擦學特性
鍍層中的軟金屬相在摩擦過程中形成轉移膜,避免金屬直接接觸,從而降低摩擦系數(可降至0.1以下)。例如内燃機軸瓦廣泛采用電鍍鉛錫銅三元合金鍍層。
來源:《摩擦學原理》,清華大學出版社
工業應用場景
來源:Journal of Materials Engineering and Performance, Vol 32
性能優勢
國際标準參考
鍍層性能需符合:
來源:American Society for Testing Materials
合金類型 | 成分比例 | 摩擦系數 | 適用溫度範圍 |
---|---|---|---|
鉛錫合金 | Pb-10%Sn | 0.08-0.12 | -50~150℃ |
銅錫複合鍍層 | Cu-15%Sn+石墨 | 0.10-0.15 | 200℃以下 |
鎳基自潤滑鍍層 | Ni-PTFE | 0.05-0.08 | 300℃以下 |
數據來源:Transactions of the Institute of Metal Finishing, 2023
電鍍減摩合金是指通過電鍍工藝在基材表面沉積一層具有低摩擦系數的合金材料,主要用于減少機械部件間的摩擦損耗,延長使用壽命。以下是詳細解釋:
電鍍減摩合金通常采用鉛(Pb)與錫(Sn)的組合,例如鉛-錫合金鍍層。這類合金結合了鉛的潤滑性和錫的耐腐蝕性,能在金屬表面形成均勻、緻密的減摩層。此外,也有研究在鋁-銅系合金中添加其他元素(如矽、鎂等)以優化性能。
主要應用于滑動軸承、軸瓦等機械部件。例如,雙金屬軸瓦通過電鍍鉛-錫合金層,既能降低軸與軸瓦間的摩擦系數,又能避免基體金屬因摩擦導緻的快速磨損。
減摩合金的使用可追溯至約4000年前的錫青銅,早期用于制造軸承等耐磨部件。現代電鍍技術則進一步擴展了其應用場景,例如替代傳統鑄造合金工藝,實現更高效的材料利用。
電鍍減摩合金通過表面改性技術,将減摩功能與基材的力學性能結合,是機械制造領域的關鍵工藝之一。其發展既繼承了傳統合金材料的經驗,又結合了現代電化學技術的創新。
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