航天航空解决方案
电镀设备电镀技术在航空领域的重要用途
1 常见的航天装备材料表面处理工艺技术
对航天装备材料表面处理的常见工艺方法有:
阳极氧化、微弧氧化、电镀、热喷涂、气相沉积、高能束处理、溶胶 - 凝胶法等。这些处理技术的根本任务都是通过表面处理技术形成新的表面,从而赋予航天器表面材料以新的功能特性。
1.1 阳极氧化处理
阳极氧化处理在铝及铝合金材料中应用最为广泛。将铝及其合金置于硫酸、铬酸、草酸等电解液中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下进行电解,使其表面形成氧化物薄膜。此氧化物薄膜改变了铝合金表面状态和性能,可起到表面着色、提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度、保护铝制件表面等作用。
硫酸直流阳极氧化工艺是最常用的阳极氧化处理技术。硫酸直流阳极氧化后,铝制件表面硬度增高、耐磨性与耐腐蚀性能增强。阳极氧化膜薄层中具有大量的微孔,可吸附各种润滑剂,适合制造航天器动力系统气缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力强,可着色成各种美观艳丽的色彩。
1.2 微弧氧化
微弧氧化技术,又称等离子氧化技术,是指在Al、Mg、Ti、Nb、Zr 等有色金属及其合金表面用等离子体化学和电化学原理原位生长陶瓷质氧化膜的表面处理技术 。该技术突破了传统阳极氧化的诸多不足之处,通过对工艺过程的控制使金属表面陶瓷化,生成的陶瓷薄膜具有优异的耐磨和耐蚀性能、较高的硬度和绝缘电阻。与其他同类技术相比,膜层的综合性能有了较大提高,且工艺简单、易操作、处理效率高,因而在航天航空领域得到越来越多的应用与发展。
1.3 电镀
电镀处理能够在复杂结构的器件表面形成均匀的涂层,因此在航天装备材料表面防护领域得到了广泛应用。在精密电子器件中,电镀 Au、Ag等金属可得到高可靠的电接点及图形涂层;电镀钨合金层使得服役环境苛刻的航天器能够表面经受 2 000 ℃以上的高温灼烧及射线热腐蚀;电镀技术还能制备使航天装备表面具有磁性或电磁屏蔽等特殊功能的涂层。
1.4 热喷涂
热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态,并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法,赋予基体表面一些特殊的性能。热喷涂技术应用十分广泛,可制备耐腐蚀、电绝缘、耐磨减摩、抗高温氧化、电磁屏蔽吸收等功能涂层。喷涂层材料可以是金属、金属合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料以及复合材料等,广泛应用于航天装备中各类零部件。