Problemy, które należy rozwiązać przy stosowaniu powłok chemicznych

Problemy związane ze stosowaniem powlekania chemicznego i innych technologii modyfikacji powierzchni obejmują zasadniczo dwa aspekty. Z jednej strony polega na doskonaleniu technologii procesowej. Takie jak poprawa jakości powłoki, zmniejszenie zużycia i zwiększenie szybkości powlekania. Ze względu na występowanie reakcji wydzielania wodoru podczas procesu powlekania chemicznego, większość aktywnych atomów wodoru łączy się i uwalnia w postaci gazowego wodoru, co skutkuje niskim zużyciem środków redukujących. Obecnie stopień wykorzystania środków redukujących jest również przedmiotem badań w zakresie galwanizacji chemicznej. Z drugiej strony awaria elementów modyfikowanych powierzchniowo w środowisku użytkowania jest również problemem wymagającym rozwiązania, takim jak pękanie powłoki, łuszczenie się, korozja, zużycie itp. Zdolność powłoki do przeciwstawiania się siłom zewnętrznym jest związana z jego wartość i zakres zastosowania.
Głównymi parametrami używanymi do oceny właściwości powłok są siła wiązania, twardość, kruchość, odporność na zużycie i naprężenia wewnętrzne.
Siła wiązania odnosi się do siły wymaganej do oderwania metalowej powłoki od podłoża na jednostkę powierzchni i może być również określana jako siła wiązania. Siła wiązania odzwierciedla stopień przyczepności powłoki do podłoża. Wysoka siła wiązania jest podstawowym warunkiem działania ochronnego powłok metalowych. Poprawa siły wiązania jest ważnym tematem w technologii modyfikacji powierzchni, a technologia powlekania chemicznego nie jest wyjątkiem.
Twardość to wytrzymałość powłoki na miejscowe odkształcenia powierzchni wywołane siłami zewnętrznymi. Twardość zależy głównie od struktury samej powłoki. Rodzaj i skład stopu w powłoce chemicznej określają jej stopień twardości. Twardość powłoki Ni-P jest niższa niż powłoki Ni-B, podczas gdy twardość powłoki Ni-P o wysokiej zawartości P jest wyższa niż powłoki o niskiej zawartości P. Twardość powłoki kompozytowej jest wyższa niż powłoki chemicznej.
Kruchość powłoki jest miarą, zanim powłoka ulegnie odkształceniu naprężeniowemu i pęknięciu, co odzwierciedla siłę wiązania i zdolność odkształcenia plastycznego samej powłoki. Kruchość, jako główny wskaźnik powłok, przejawia się w dwóch aspektach. Po pierwsze, pękanie korozyjne naprężeniowe jest formą zniszczenia powłok w środowiskach korozyjnych, co jest bezpośrednio związane z kruchością. Tworzenie się małych pęknięć w kruchych powłokach w warunkach naprężeń przyspieszy awarię elementów; Po drugie, nie można pominąć zdolności powłoki do odkształcania się podczas odkształcania elementów nośnych. Kruchość powłoki jest związana z takimi czynnikami, jak struktura organizacyjna, poziom naprężeń i wielkość naprężeń wewnętrznych. Odporność na zużycie jest gorącym tematem w badaniach powłok chemicznych i powłok kompozytowych. Podczas procesu serwisowania części mechanicznych zużycie powierzchniowe prowadzi do uszkodzeń części na skutek odchyleń wymiarowych. Odporność na zużycie jest bezpośrednio związana z twardością i odpornością na pękanie powłoki. Jednocześnie różne powłoki mają różne mechanizmy zużycia i odporność na zużycie w różnych warunkach pracy. Naprężenia wewnętrzne są powszechnie obecne w powłokach i istnieją różne przyczyny ich powstawania. Istotną przyczyną powstawania naprężeń wewnętrznych są różnice w mikrostrukturze powłoki i podłoża oraz zmiany mikrostruktury w trakcie procesu powstawania powłoki. Naprężenia wewnętrzne dzielą się na naprężenia rozciągające i naprężenia ściskające. Naprężenia wewnętrzne mają znaczący wpływ na właściwości mechaniczne. Kiedy naprężenie rozciągające powłoki jest większe niż siła wiązania samej powłoki, powłoka pęka i zmniejsza swoją odporność na korozję; Jeśli naprężenie ściskające przekroczy siłę wiązania, powłoka będzie się łuszczyć lub łuszczyć.