新材速递：耐腐蚀镍合金涂层替代有毒镀铬_慧正资讯

来源：专家库作者：叶丹 2023-02-28 17:52

在工程应用中，一种在高性能材料上沉积镍合金涂层的新方法可以替代对环境有毒的铬涂层。获得的涂层还具有高度耐腐蚀性，可用于塑料制品行业。

随着工程应用对高性能材料的需求不断增加，纳米晶涂层可以满足替代对环境有害的铬涂层的需求。

沉积纳米结构镍合金涂层

镀铬层已用于塑料瓶装行业，以提高压铸部件的使用寿命。然而，镀铬是一种有毒工艺，所有镀铬工业工作场所都必须遵守有毒六价铬及其所有化合物的严格标准允许接触限值 (PEL)。

印度政府科学技术部（DST）自主研发中心国际粉末冶金与新材料高级研究中心（ARCI）工程涂层中心的科学家们开发了一种实验室规模的工艺，以沉积新型纳米结构镍合金涂层。

该工艺采用脉冲电流电镀，对环境无害，产能高。与用于镀铬的传统直流电相比，由ARCI的Nitin P Wasekar 博士领导的研究小组使用持续时间为几毫秒的脉冲形式的电流进行电镀。

该工艺由镍和钨离子组成的环保电解液组成，是强化元素钨 (W) 和镍 (Ni) 的来源。脉冲电流施加在待涂覆的部件之间，充当阴极和非消耗性阳极。

脉冲电流效应用于纳米晶体涂层，其中持续时间非常短的高瞬时电流密度导致高成核率。与传统的直流电镀不同，这些涂层几乎没有孔隙，没有裂纹，吸氢量最少。

脉冲电流提高硬度和耐磨性

脉冲电流的使用导致具有高硬度（700-1200 HV）和耐磨性的镍钨合金涂层的纳米结晶。这些涂层具有极强的耐腐蚀性，可以承受长达700 h的盐雾。

ARCI开发的涂层可以承受高达500 °C的温度而不会发生热软化，并且可以将模具组件的寿命提高至少两倍于传统的镀铬。它们已成功应用于塑料瓶装行业中使用的压铸部件，其中模具界面的温度可超过280 °C。

随着这些涂层在汽车、国防和航空航天领域的众多应用，该工艺技术已准备好作为传统镀铬的替代品进行转让。

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