(4)缓冲剂:缓冲剂是用来稳定溶液酸碱度的物质。
(5)阳极活化剂:镀液中能促进阳极活化的物质。
(6)添加剂:能显著改善镀层性能的物质。可分为光亮剂、整平剂、润湿剂和抑雾剂。
由于电镀方法简单,电镀设备并不复杂,并且容易获得想要电镀层的金属镀液,工艺过程简单,能实现自动化控制,可以大批量的生产。因此,通常通过电镀在铜结晶器表面电镀一层镀层来改善结晶器的表面性能。镀层可以是单一的也可以是复合的。电镀简单而且有效。
1。2。2热喷涂
热喷涂[8]是采用气体、液体燃料或者电弧、等离子弧、激光将喷涂材料(金属、合金、金属陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及它们的复合材料)加热到熔融或者半熔融状态,通过高速气流将其雾化,然后喷射、沉积到经过预处理的工件表面,从而形成附着牢固的表面层。热喷涂在结晶器表面处理中有广泛的运用,通过喷涂形成的喷涂层有着良好的性能,与电镀相比,硬度、耐磨性和耐腐蚀性都有提高。热喷涂有如下的特点[9]:
(1)涂层的材料适用范围比较广,可以是金属、非金属以及它们的复合材料
(2)工艺灵活,可以在指定区域内进行喷涂,可真空喷涂活性材料,也可以野外作业。
(3)涂层厚度可调范围大,涂层厚度可从几十微米到几十毫米,而且喷涂时间较快,工作效率高。
(4)可以控制工件的受热程度,不会改变工件内部的组织性能,因此,可喷涂的基体材料种类多。
(5)工艺稳定,操作简单,工作效率高。
然而热喷涂在处理材料表面时还存在一些缺陷:
(1)热喷涂是涂层与基体表面的机械结合,在高强度的冲击作用下,涂层有可能会失效并导致脱落。
(2)喷涂后,涂层中会存在大量的气孔。
(3)孔隙会导致开裂,也会使涂层的致密性和硬度下降。
1。2。3激光重熔技术
激光重熔技术[10]是利用激光器射出激光束,通过聚焦镜使激光束聚焦产生比较高的温度,将工件快速地熔化,然后通过工件的热传导性,快速地冷却凝固,最终在工件的表面形成性能很好的改性层。激光重熔可以进一步处理涂层中的杂质、气孔、化合物,同时由于迅速冷却而使晶粒得到细化。激光重熔是高能密度表面处理技术中的一种重要手段,在一定条件下它具有传统表面处理技术或是其他技术不能达到的特点。这使得激光重熔在表面处理领域占据了一定的地位。激光重熔有以下特点[11]:文献综述
(1) 表面熔化时一般不添加任何合金元素,熔凝层与材料基体是天然的冶金结合。
(2) 在激光熔凝过程中,可以排除杂质和气体,同时急冷重结晶获得的组织有较高的硬度、耐磨性和抗蚀性。
(3)其熔层薄,热作用区小,对表面粗糙度和工件尺寸影响不大,甚至可以直接使用。
激光重熔技术通常与热喷涂相结合,热喷涂铜结晶器形成的喷层经过激光熔融后,可以改善铜结晶器表面涂层的许多缺陷。热喷涂中出现的孔隙、夹杂物以及层状现象,经过激光重熔后都得到了大大的改善,其中,最重要的一点就是重熔后涂层与基体表面发生了冶金结合,基体的性能得到大幅提升,材料的使用寿命得到延长。
1。3 激光重熔的国内外研究
1。4 本课题研究的意义与目的及主要研究内容
结晶器的表面等离子喷涂是处理结晶器表面的技术之一,通过处理结晶器的表面,在它的表面喷涂一层具有耐高温、耐磨、耐腐蚀的材料涂层,从而提高结晶器的使用性能,延长它的使用寿命。尝试在结晶器的表面喷涂一层Cr3C2-NiCr涂层,由于喷涂后的涂层会有很多的气孔和裂纹,并不能形成良好的组织,我们进一步通过激光重熔技术,处理涂层的气孔和裂纹,使涂层具有良好的致密性结构。确定激光重熔的参数后,进一步研究涂层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。