Die Probleme, die bei der Anwendung der chemischen Beschichtung gelöst werden müssen
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Die Probleme bei der Anwendung chemischer Beschichtungs- und anderer Oberflächenmodifizierungstechnologien umfassen im Allgemeinen zwei Aspekte. Einerseits liegt es in der Verbesserung der Prozesstechnologie. Zum Beispiel die Verbesserung der Beschichtungsqualität, die Reduzierung des Verbrauchs und die Erhöhung der Beschichtungsgeschwindigkeit. Aufgrund der Wasserstoffentwicklungsreaktion während des chemischen Beschichtungsprozesses werden die meisten aktiven Wasserstoffatome kombiniert und in Form von Wasserstoffgas freigesetzt, was zu einer geringen Ausnutzung von Reduktionsmitteln führt. Derzeit ist auch der Ausnutzungsgrad von Reduktionsmitteln Gegenstand der Forschung in der chemischen Beschichtung. Andererseits ist auch das Versagen oberflächenmodifizierter Komponenten in der Nutzungsumgebung ein Problem, das gelöst werden muss, wie z. B. Risse in der Beschichtung, Abblättern, Korrosion, Verschleiß usw. Die Fähigkeit einer Beschichtung, äußeren Kräften zu widerstehen, hängt damit zusammen sein Wert und Anwendungsbereich.
Die wichtigsten Parameter zur Bewertung der Leistung von Beschichtungen sind Haftfestigkeit, Härte, Sprödigkeit, Verschleißfestigkeit und innere Spannung.
Die Haftfestigkeit bezieht sich auf die Kraft, die erforderlich ist, um die Metallbeschichtung pro Flächeneinheit vom Substrat abzulösen, und kann auch als Haftfestigkeit bezeichnet werden. Die Haftfestigkeit spiegelt die Festigkeit der Beschichtungshaftung auf dem Untergrund wider. Eine hohe Haftfestigkeit ist Grundvoraussetzung dafür, dass Metallbeschichtungen ihre Schutzwirkung entfalten können. Die Verbesserung der Haftfestigkeit ist ein wichtiges Thema in der Oberflächenmodifizierungstechnologie, und die chemische Beschichtungstechnologie bildet da keine Ausnahme.
Die Härte ist die Widerstandskraft einer Beschichtung gegenüber lokalen Oberflächenverformungen, die durch äußere Kräfte verursacht werden. Die Härte hängt hauptsächlich von der Struktur der Beschichtung selbst ab. Art und Zusammensetzung der Legierung in der chemischen Beschichtung bestimmen deren Härtegrad. Die Härte der Ni-P-Beschichtung ist geringer als die der Ni-B-Beschichtung, während die Härte der Ni-P-Beschichtung mit hohem P-Gehalt höher ist als die der Beschichtung mit niedrigem P-Gehalt. Die Härte einer Verbundbeschichtung ist höher als die einer chemischen Beschichtung.
Die Sprödigkeit der Beschichtung ist ein Maß, bevor die Beschichtung einer Spannungsverformung und einem Bruch unterliegt, was die Bindungsstärke und die plastische Verformungsfähigkeit der Beschichtung selbst widerspiegelt. Sprödigkeit als Hauptindikator von Beschichtungen äußert sich in zwei Aspekten. Erstens ist Spannungsrisskorrosion die Form des Versagens von Beschichtungen in korrosiven Umgebungen, die in direktem Zusammenhang mit der Sprödigkeit steht. Die Bildung kleiner Risse in spröden Beschichtungen unter Belastungsbedingungen beschleunigt den Ausfall von Bauteilen; Zweitens ist die Verformungsfähigkeit der Beschichtung bei der Verformung der tragenden Bauteile nicht zu vernachlässigen. Die Sprödigkeit der Beschichtung hängt von Faktoren wie der Organisationsstruktur, dem Stressniveau und der Größe der internen Spannungen ab. Verschleißfestigkeit ist ein aktuelles Thema in der Forschung zu chemischen Beschichtungen und Verbundbeschichtungen. Im Serviceprozess mechanischer Teile führt Oberflächenverschleiß aufgrund von Maßabweichungen zum Ausfall der Teile. Die Verschleißfestigkeit steht in direktem Zusammenhang mit der Härte und Bruchzähigkeit der Beschichtung. Gleichzeitig weisen unterschiedliche Beschichtungen unterschiedliche Verschleißmechanismen und Verschleißfestigkeiten unter unterschiedlichen Arbeitsbedingungen auf. In Beschichtungen kommt es häufig zu inneren Spannungen, deren Entstehung verschiedene Ursachen haben kann. Der Unterschied zwischen der Mikrostruktur der Beschichtung und des Substrats sowie die Veränderungen der Mikrostruktur während des Schichtbildungsprozesses sind wichtige Gründe für die Entstehung innerer Spannungen. Die innere Spannung wird in Zugspannung und Druckspannung unterteilt. Innere Spannungen haben einen erheblichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften. Wenn die Zugspannung der Beschichtung größer ist als die Haftfestigkeit der Beschichtung selbst, reißt die Beschichtung und verringert ihre Korrosionsleistung; Übersteigt die Druckspannung die Haftfestigkeit, kommt es zur Blasenbildung oder Ablösung der Beschichtung.
