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表面處理班級：一年乙班座號：10號姓名：林昆廷指導老師：劉世柏老師 - Coggle Diagram

- - - - 無電電鍍優點
        
        鍍層均勻且孔隙率少。
        
        操作簡單，耐蝕性比電鍍佳。
        
        複合鍍層易容，因此多元合金容易形成。
        
        管子、深孔內部可完全度上，可使用在精密零件上。
      - 無電電鍍缺點
        
        鍍層厚度受限，價格亦貴。
        
        光澤較電鍍差，大都只限於用在工業上。
      - 無電電鍍法是使水溶液中的金屬離子，在控制的環境下產生化學還原，而不需藉電流將鍍材鍍在機件上的一種方法，又稱化學鍍或自身催化鍍。
    - - 鋼板或鋁板可以包銅、包金或鋁夾板方式得到護面層的效果，可達到防蝕目的。
    - - 優點：方便現場噴敷大型物件。
      - 缺點：設備費貴。
      - 金屬加熱至融化狀態，藉壓縮空氣將之噴至金屬表面上而形成一層包覆層之法，加強表面附著力，噴敷前應做噴砂處理與表面清潔工作，以增加金屬液與基材工件之附著結合力，因工件不須加熱，故噴敷後材料不歪曲變形，不生內應力，且設備具移動性。
      - 金屬線或金屬粉末噴布
        
        氧乙炔火焰將金屬線或金屬粉末加熱至融化狀態，藉壓縮空氣將之噴布在金屬板上。
        
        此法因乙炔火焰溫度較低,金屬熔化速度慢,不適合高熔點及易氧化金屬。
      - 電漿焰噴布
        
        利用氬、氦、氫、氮等氣體通過電弧而離子化,溫度可達 16000°C以上之電漿,當材料通過此電離氣流時立即被熔化,再被噴布在表面上之法。
        
        因電漿溫度極高,特別適合高熔點材料及陶瓷材料噴敷使用,如碳化鎢、氧化鋯、氧化鋁等。
        
        又名高溫電離氣噴敷法。
        
        欲噴佈之工件,可為任何金屬或木材、玻璃、陶瓷等非金屬材料。
  - - - 磷酸鹽藉與金屬表面起化學反應而形成。
      - 熱稀焦磷酸錳或鋅鹽溶液於乾淨的鋼表面,反應結果生成網狀多孔磷酸鹽晶體,可堅固地聯結於鋼的表面形成保護膜。
    - - 此法係將鋁工件置於陽極,放入鉻酸、草酸或稀硫酸電解液之陰極電解槽中,通直流電,使工件產生堅硬及安定的氧化層,而增強其保護作用。
      - 係專為鋁、鈦及其合金或鎂之氧化處理，以增加其耐蝕性。
      - 陽極處理後的面層呈多孔，性必須作封孔處理,此種多孔性可讓裝飾性塗料容易附著在面層上。
      - 如：鋁門及鋁門窗、照相機、鋁製傢俱及儀表等。
    - - 水泥為弱鹼性。
      - 可用於保護鑄鐵或鋼製水管的內外表面,或用於水槽、油槽或化學藥品貯存槽,可以抵抗海水和礦物水的侵蝕。
      - 優點：成本低廉,熱膨脹係數與鋼相近,運用或修補容易。
      - 缺點：不耐撞擊,容易被機械或熱震所損害。
    - - 又稱為派克處理，是一種磷酸鹽化成皮膜法。
      - 可在製品表面上得一薄層之磷酸物,可增加瓷漆或油漆之附著力及用作冷擠加工之潤。
      - 滑膜,或由於上層為非導體,可作電工機械中矽鋼片之絕緣體。
      - 優點：加工技術容易,加工費便宜,設備便宜,處理過程用水清潔,被處理物不生物理變化,適合大量生產。
      - 缺點：皮膜未經塗層不宜長期存放,皮膜厚時易有傷痕且不適於變形加工。
    - - 主要成分為鹼硼矽酸鹽。
      - 優點：可製成抗強酸、抗強鹼配方保護金屬機件。
      - 缺點：容易被機械所損害,或由於熱脹冷縮而破裂。
  - - - 使用塑膠膜材料作為護膜。
      - 主要目的是為了保護金屬,以免受酸、鹼或腐蝕性氣、液體侵蝕。
      - 常見的塑膠膜材料有合成橡膠乙基和聚乙烯塑膠兩類,其中鐵氟龍具化學惰性。
      - ,耐酸鹼特優,亦具耐低溫、低摩擦係數、耐彎曲疲勞與韌性佳等特性。
      - 使用於不沾鍋。
    - - 水性漆
        
        水性工業塗料,由水性樹脂、顏料、各種助劑、去離子水調製而成,以水為分散介質,不含甲苯、二甲苯等系物,無刺激性、無氣味、不燃、無污染,對人無害。
        
        水性油漆：水性樹脂、顏料與膠水、酪蛋白質之水溶液混合者。
      - 油性漆
        
        油性漆是由油性媒漆與顏料攪拌而成。
        
        油性油漆:油性媒漆、顏料與亞麻仁油、熟煉油等混合者。
      - 油漆主要構成物質為顏料、樹脂和溶劑及少量添加劑。
        
        顏料：主要為金屬氧化物，如氧化鈦 ( 白色 )、氧化鐵 ( 紅色 )、鉻酸鋅( 黃色 )。
        
        樹脂：以環氧樹脂之黏著性最強,而氟碳樹脂的耐候性最佳。
        
        溶劑：主要是增加油漆流動性,以稀釋油性漆強度而言,常使用依序有香蕉水>甲苯>松香水。
      - 瓷漆
        
        由色澤鮮明,但揮發性高,耐久性較油漆差。
        
        瓷漆:顏料與油性假漆、熟煉油等混合者。
      - 面漆：具備耐候性和美觀性。
      - 底漆：含有抗蝕性、耐潤濕性顏料。
      - 施用塗料前應先塗敷底漆,再塗面漆,以增加面漆與金屬的附著力。
      - 油漆塗用方法
        
        浸漬法：可確保塗層之均勻覆蓋與整齊連續。
        
        烘烤法：具有高強度、高附著力與亮麗表面之特色。
        
        噴敷法：使用於大面積之省時塗層,或不易塗刷之彎角凹槽處。
        
        靜電粉體塗裝：今大汽車廠外殼表面塗層大都採用,沒有溶劑揮發的針孔,粉體塗料由合成樹脂製成,並可藉電腦配製色粉,不易有色差。
        
        塗刷法：適用於維修保養。
      - 特殊用途之油漆
        
        防靜電底漆
        
        特徵是塗膜電阻值需控制於 105 ∼ 108 歐姆,可控制靜電氣團產生。
        
        主要用途為電子工廠、印刷廠及醫院之塗層。
        
        壓克力烤漆
        
        主要為丙烯酸脂樹脂,不易退色與具光澤,並具有耐化性、耐候性、耐蝕性及耐鹽水噴霧。
        
        常用於汽車鋁合金輪圈、金屬建材、電腦殼及鋁製品之塗層。
        
        鎂合金烤漆
        
        特徵是耐候性、耐化性及耐鹽水噴霧。
        
        主要用於筆記型電腦及手提電話之塗層。
        
        PU優麗漆
        
        主要為聚胺基甲酸脂,硬度高,並具有快乾、高光澤、耐候性、耐化性及耐蝕性。
        
        主要用於輕金屬、塑膠、建材、汽機車及工業器具。
- - - - 清潔後工件浸入酸性鉻酸鹽溶液後,即刻取出清洗烘乾而得氧化鉻
        混合物。
      - 處理大都以鋅、鎘為材料,目的在使該材料不受空氣污染、露水斑點腐蝕及增加油漆附著性。
    - - 適用於無法電鍍之內部表層塗層。
      - 磷酸防蝕法,乃將鋼鐵製件在稀磷酸鹽水溶液中作熱浸(90°C ) 而生成磷化膜處理的方法即得暗灰色之鐵、磷化鐵、黑色氧化鐵混合之保護層,有光滑表層,具良好附著力。
    - - 主要目的在防止鋼在高溫時氧化,其處理法是在高溫下,使鋁滲入鋼之表面,造成氧化鋁保護層,使內部材料不致再行氧化。
      - 常用於處理各種煉油設備、鍋爐及乾燥器等機件。
    - - 防鏽塗料如鉛丹塗料、鋁粉塗料、氧化鐵塗料及鉻酸鉛塗料。
    - - 工件浸漬於 315°C硝酸鉀液體 15 分鐘,或將零件放入苛性鈉、
        硝酸鈉溶液中,即得黑色、藍色或金黃色閃光表面。
      - 氧化膜主要組成物是磁性氧化鐵,雖美觀但抗蝕性較差,可在發藍處理後再作磷酸鹽處理改善抗蝕能力。
    - - 陰極防蝕法乃供應電子給金屬,使金屬成為陰
        極方式而達到防蝕目的之法。
      - 藉由較活性易氧化之金屬 ( 如鎂、鋅 ) 作為陽極之犧牲,利用兩者的電位差產生防蝕電流,以確保陰極鋼管之防蝕。
      - 廣用於地下油管、油槽或船隻、橋樑。
- - - - 適於任何鋼材表面披覆,硬度可達 HRC80,使機件耐磨性及使用壽命增加 3 至 5倍。
      - 碳化鎢棒用電極方式轉化為金屬結晶微粒,將之散佈於金屬表面,以及滲透到披覆件組織內部與底材金屬結合且不會脫落之法。
      - 優點：碳化鎢披覆機,體積小、重量輕及容易搬動,適合於現場工作。
      - 適用於模具、刀具及零件冶具等表面硬化工
        作。
      - 缺點：效率低,只針對局部重要部位進行披覆。
    - - 物理蒸鍍法
        
        高真空爐中將欲蒸鍍的硬質材料做為金屬靶,並使之氣化或
        離子化,而附著於工件之表面的方法。
        
        披覆層膜厚約 0.5 ∼4 μm,披覆後硬度可達維氏硬度HV1800 ∼ 2400,硬度比碳化鎢硬,具耐磨性、抗腐蝕、耐高溫及超附著力的特性。
        
        ,又稱為物理氣相沉積法。
        
        光碟的金屬薄膜即是採用此法製得。
      - 化學蒸鍍法
        
        優點：沉積薄膜較厚,複雜形狀及孔隙可沉積,與工件的結合性佳。
        
        缺點：工作溫度高。
        
        可在常壓或真空條件下,利用分子量較大金屬化合物,採低電壓、高電流產生高溫及真空中產生陰極電弧離子約 1000°C高溫,以閃蒸的方式由鍍材表面放出高能離子,並與通入的反應氣體 ( 如氮氣 ) 相結合,使其產生化學反應,然後會覆蓋沉積被鍍物體上一層薄膜之法。
        
        機械上常應用在切削工具的表面硬化,以增加其耐磨性並延長刀具壽命,近年來常見金黃色刀具即是氮化鈦鍍膜處理。
      - 將金屬或合金加熱熔化並使之蒸發,而在鍍件表面覆蓋成薄膜之法,是一種高科技表面膜處理技術。
  - - - 氮化法
        
        用於含有鉻 (Cr)、鋁 (Al)、鉬 (Mo)、矽 (Si)、錳 (Mn)、鈦 (Ti)、
        釩 (V) 等元素之合金鋼表面硬化。
        
        市面上氮化用鋼以鋁鉻鉬為主,鋁為硬化元素,鉬為改善鋼的性質,可防止加熱時產生回火脆性。
        
        優點：硬化效果良好,加熱溫度較低,機件變形少, 氮化後不必再淬火,故無內應力產生之憂慮,維氏硬度達 HV1200,耐磨性較滲碳
        優,可增加耐疲勞性,且可改良耐蝕性。
        
        缺點：硬化層較薄,處理費用貴、氮化時間長,而且純鐵、碳鋼、鈷鎳鋼難以氮化硬化。
      - 滲硫法
        
        用於摩擦速度高,壓力大和摩擦面大的機件,適於一般構造用鋼、不鏽鋼、工具鋼和鑄鐵等材料之處理。
        
        機件應先淬火、回火再經磨削後才做滲硫處理。
        
        滲硫處理目的是使鋼材表面光滑化、防止熔黏,係利用硫化
        劑在鋼表層生成一層摩擦係數很低硫化物,以改善耐磨性。
      - 滲碳法：用於含碳量在 0.2%以下之低碳鋼機件,在高溫下把碳滲入表面,以增加其表面層硬度之法。
        
        液體滲碳法
        
        氣體滲碳法
        
        固體滲碳法
        
        真空滲碳法
      - 滲硼法
        
        具有優秀的耐熱性、耐蝕性及耐磨性,硼化層之硬度優於碳化、硫化及氮化層,故不須再作淬火處,但須回火處理,沒有變態所引起的變形及破裂。
        
        此法對鎢、鉬的硬化層可達維氏硬度達 HV2000。
        
        滲硼劑在鋼表面層生成硼化層。
        
        所有表面硬化法中硬度最高者。
        
        滲硼件具有耐硫酸、鹽酸、磷酸等溶液的腐蝕
        性,但不耐硝酸,海水腐蝕。
    - - 電解熱淬火硬化法
        
        在槽內將機件作為陰極,而欲淬火硬化之部分浸漬於濃度 10%之碳酸鈉電解液中,陽極採用不鏽鋼板,通以大電流機件發熱至淬火溫度時切斷電源,在電解液中急冷而硬化者。
        
        主要應用於小型零件或薄板零件的表面硬化。
        
        電解淬火之材料較一般淬火者耐衝擊,耐疲勞性高,且強韌性良好、硬化效果佳。
      - 高週波硬化法
        
        機件實施淬火、回火後再置於通有高頻率交流電之線圈中,利用電磁感應原理使鋼材表面產生感應電流,於短時間內產生高熱,然後噴水作急冷使得麻田散體組織而硬化之法。
        
        優點：具有加熱速度快,作業時間短,處理費用低、不變形,溫度控制準確,可以局部加以急熱、急冷,改善疲勞強度,不易氧化或脫碳,不產生污染,硬化表層均勻且厚薄可隨交流電之頻率而改變。
        
        用於含碳 0.3 ∼ 0.6%之中碳鋼。
        
        缺點：所需設備費貴、成本高及僅限於本身可硬化的導磁材料。
        
        又稱感應硬化法。
        
        高週波適於薄機件、小零件。
        
        低週波適於大零件,如曲軸、齒輪、車床床軌。
      - 火焰硬化法
        
        優點：設備簡便,表面不生鏽皮,硬化層深度 ( 硬度 ) 層約 3 ∼ 12 μm容易控制,施工容易、對大機件表面之硬化容易且經濟,及設備機動性高,方便至現場操作。
        
        缺點：加熱不當時機件容易產生裂痕及變形,火焰之大小移動速度不易控制,加熱難均勻,加熱不當易生裂痕及變形,需再施以低溫回火,且需依不同的機件形狀設計不同的加熱、冷卻噴嘴。
        
        以氧乙炔火焰迅速將機件加熱至變態點 AC3 以上,至沃斯田體狀態後,以水急冷之,硬化部位可得麻田散體組織,屬於淬火硬化之應用。
        
        用於含碳量在 0.3 ∼ 0.6%之大型中碳鋼或低合金
        鋼材料。
        
        淬火方式有
        
        迴轉式:用於圓形工件。
        
        漸進式:用於一般工件。
        
        固定式:用於局部加熱或小零件表面硬化。
        
        漸進迴轉式:用於圓形大工件。