室内设计中电镀合金技术的应用

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科学技术的迅速发展推动了现代工业技术的长足进步。与此同时，人们对于材料表面的性能要求也越来越高。电镀合金技术作为最有效的材料表面处理技术之一，是电子、五金、汽车、机械等行业产品制作的重要核心技术，其不仅能够使各种材料得到特殊的表面性能，而且种类繁多、可供选择的范围广，已成为应用最广泛的材料表面加工技术，在室内设计中同样得到了广泛应用。由陈治良编著、化学工业出版社出版的《电镀合金技术及应用》一书，是针对电镀合金技术的专业著作，该书在介绍常见的金属结构的专业理论知识的基础上，对于合金沉淀技术的方法、过程、影响、计算进行了全面阐述，并对合金沉积技术相关的电化学方法、电极电位计算进行了详细的分析介绍，深刻而全面地阐述了电镀合金技术及其基本理论，可用于大专或高等院校室内设计专业、产品设计专业、电镀、电化学加工专业相关师生的教辅用书，还可供其他电化学专业人士、技术人员、室内装饰施工人员及对电镀合金感兴趣的人员阅读借鉴，具有较强的专业性。《电镀合金技术及应用》全书共分为十二章。第一章以合金电镀为基础，对金属的结构、成键与能带模型等专业概念理论进行了详细介绍。第二章围绕合金沉积的电极电位，对电极电位之间的相互作用、影响、分类等进行了详细阐述。第三章与第四章分别介绍合金沉积的传质过程与合金电沉积过程中电子转移动力学过程，并对这些化学过程中所发生的影响、化学规律等做了详细分析阐述。第五章从金属电沉积的基本历程、特点等方面介绍了各类合金沉积的结晶过程和方法。第六章具体介绍合金电沉积的研究方法。第七章介绍合金镀层的阳极及金属钝化等内容。第八章针对合金镀层的金属阳极相关理论及一般特点等内容进行具体阐述。第九章至第十一章分别介绍了锌基合金电镀工艺、锡基合金电镀工艺、镍基合金电镀工艺及其他二元合金电镀工艺。第十二章具体介绍了多元合金电镀工艺。该书从专业性角度对合金沉积的相关基础概念进行了详细而深入的分析阐述，内容全面、条理清晰，为我国材料表面技术的创新发展提供了重要的理论基础。电镀合金是指利用电化学方法使两种或两种以上的金属实现共同沉积的历史悠久的材料表面处理技术，具有硬度高、密度强、耐腐蚀强及良好的装饰性等优点，在日常生活中得到广泛应用，成为国民经济中不可或缺的重要资源。现代室内设计不仅要考虑对室内艺术环境的改善，同时要考虑到使用材料的功能性。因此，电镀合金技术在室内设计中的应用，不仅具有良好的装饰作用，而且还具有绝热、防潮、防火、吸声、隔音等多种功能，对建筑物主体结构有着重要的保护作用，兼具美观和实用两种性能，成为现代建筑装饰不可缺少的重要材料处理技术。结合《电镀合金技术及应用》一书，广大读者可明确以下内容：

一、合金电镀的分类

现代工业的发展使得电镀技术有了长足进步，电镀金属根据传统应用区域可分为三大类，即防护性合金镀层、装饰性合金镀层及功能性合金镀层。其中，功能性合金镀层的应用是发展最快和最为重要的一个领域。首先，防护性合金镀层。顾名思义，防护性合金镀层主要用来增强之间材料的表面防护性，提高材料的抗腐蚀性。同时，防护性也是合金电镀层中最基本的性能。尤其是对于产品使用环境较差的钢铁基体来说，在这些材料上使用阳极镀层合金，能够通过合理的电镀合金技术提高材料表面的抗腐蚀性能。以锌镍、锌铁、镉钛等合金镀层为例，这些镀锌层在防护性电镀中占有较大比重，在材料表面起着重要的电化学保护作用，常应用于汽车等对耐腐蚀要求较高的材料场合。此外，多层镍防护镀层也在合金电镀层中占有较大比重，以医疗器械和家用电器设备表面的电镀层为例，对于这些高性能产品的防护要求更高，其中多层电镀手段就起到了重要作用。其次，装饰性合金镀层。装饰性合金镀层是以替代贵金属物品在室内装修设计中起到装饰性的美感作用，提高室内装修的空间设计价值。这是人们日常生活中接触最多的电镀层，例如人们经常以铜锌合金代仿金镀层、以锡钴锌代铬镀层等等，装饰镀铬为该类合金镀层技术的典型代表。我们日常生活中常见的汽车的轮毂、浴室的花洒、门把手及到处可见的白亮镜面等，这些都是通过在材料表面进行镀铬层覆盖而得到的，主要起到室内装饰的效果，同时具有一定的材料保护作用。此外，随着技术的发展，更多的彩色装饰性镀层也日益凸显，技术人员利用合金镀层氧化变色的原理，进一步研究出枪色、黑色等各类特殊色调的装饰镀层。这些镀层除了具有良好的装饰性能之外，还具有了单一镀层无法比拟的物理及化学防护性能，被用于五金、灯具、饰品等常见的日常装饰类物品中，是合金镀层发展过程中最重要的一类装饰性镀层。最后，功能性合金镀层。与前两类合金镀层相比，功能性合金镀层在日常生活中有着更为广泛的应用，已成为电镀制造中一个非常重要的应用领域。这是因为现代制造业的发展促进了产品种类的繁荣，与此同时，人们对于产品的功能要求也逐步增多，除了材料结构上的保证，很多功能性需求也需要电镀合金技术加以支持。《电镀合金技术及应用》一书中同样提到功能性合金镀层包括可焊合金、耐磨合金、电磁性合金、光学性合金镀层等，这类镀层有着其他镀层所不具备的机械性功能、电性功能及其他特殊应用功能。其应用面广、涉及种类多，具有极强的创新价值，是合金电镀加工行业中最具发展潜力的电镀技术。例如，在人们日常概念中塑料是不导电的，但部分特殊的要求下需要塑料导电，于是即可利用特殊电镀合金工艺在塑料表面镀上一层导电金属，这样塑料就具备了导电性能。

二、电镀合金技术的特点

第一，可沉积品种繁多的合金品种。对于合金的获取，有电镀法与火法冶金两种方式，但相比于火法冶金，电镀合金法有着不可比拟的优势，可制作出品种更多且适用范围更广的合金品种。同时，电镀合金技术能够得到冶金技术下难以提炼到的合金，尤其是是以镍磷合金、镍硼合金为代表的非晶态合金。非晶态合金由于其原子排列是无序的，且存在晶格错位、晶粒间歇等微观结构缺陷，所以不会出现偏析等现象，从而导致技术人员得到各向同性的均匀合金，而这种特殊的特征帮助非晶态合金在化学、物理以及力学性能上都优于晶态合金，进一步扩大了自身的适用范围。第二，通过电镀合金技术，能够提取出难以单独电沉积制取出的元素合金，具有较强的可操作性。不同于一般材料，金属材料可采用简单的物理方法改变其性能、形状等物理特征，金属材料的性能改变需借助特殊的物理方式或者各类化学方式。然而，对于单独不可能电沉积的金属或元素来说，一般的物理方法则不适用，此时就需要借助电镀合金技术来得到所需的物质材料。通过电镀合金技术，能够使不可能单独电沉积的金属元素转变为可与合金成分共沉积的金属，并且形成优于之前的金属物理性能，具有更高的使用价值。例如前面已提到镍磷合金、镍硼合金中的金属元素就是通过合金技术来改变其性能的。第三，有效提高合金性能，并有利于开发出新的合金和复合镀层。例如通过电镀合金技术而得到的镍磷合金和镍硼合金，相比热熔法得到的合金就有更强的硬度和更好的耐磨性，一定程度上拓宽了自身的使用范围。同时，利用电镀合金技术能够有效开发出新的复合镀层与合金，在新材料的获得、新型传感器制造、新型生物材料等方面都通过利用新型合金技术大大拓展了电镀合金技术的应用选择性。突破了传统的电镀合金利用范围，拓展到更多的新兴领域。以复合合金为例，作为现代新材料，其是电镀合金技术成熟的发展的重要代表，极具当代应用价值。电镀合金以其优越的金属稳定技术性能在现代制造也中有着越来越多的应用，并且有着广阔的发展前景，这在室内设计中也不例外。

三、电镀合金技术在室内设计中的应用

第一，镀铬层在家用水龙头中的应用。高雅的造型设计、装饰性的表面镀铬层使得水龙头具有精致细腻、如镜面一般的抛光效果，在提高产品的耐磨性和耐蚀性的同时将造型和材料表面效果完美结合在一起，具有极强的装饰效果。第二，电镀合金技术不仅能够应用于金属表面，还可利用其自身的表面披覆处理技术运用玻璃材质覆盖金属表面，再进行烧制加工，从而形成独具特色的室内装饰品，也就是古时人们常说的珐琅。这种工艺加工技术不仅能够使金属材料表面变得更为坚硬，而且能够赋予产品表面更加透亮的光泽和艳丽的色彩，不仅具备金属材料的耐蚀性和耐磨性，而且具备瓷器装饰的特殊美学效果，在室内设计中应用广泛，但其缺点在于经过电镀合金技术表面披覆处理的工艺品不耐冲击、脆性高，且在急冷或急热的冲击下易变形脱落，因此需要人们格外注意。第三，电镀锌对于室内磁性材料的保护应用。电镀合金技术形成的电镀层通常只适用于防止大气腐蚀，故一般都是阳极性保护镀层，其原理是使阳极优先腐蚀从而保护了基体材料。而电镀锌层就是典型的阳极性镀层，由于其镀层厚度所限，所以其主要应用于小五金工件及磁性材料的室内保护。如家用的开关、电表、传感器，甚至人们日常用的耳机等都是磁性材料，而在这些磁性材料的表面进行电镀锌的处理，能够有效增强其自身的磁性能，同时还具有透亮抛光的装饰作用，能够极大提高室内设计的整体空间美感。电镀合金技术产业作为现代工业发展的支柱产业，其以优异的工艺性能，能够按照设计师的构思实现产品的多种造型，广泛应用于室内家装设计中，是设计师快速实现设计构思的重要途径。科技的发展使得越来越多的电镀合金工艺处理技术被发明出来，对于我国电镀合金技术的未来发展方向具有重要影响。《电镀合金技术及应用》一书从专业角度，详细而深刻地为读者解释了电镀合金技术的应用与发展，在介绍电镀合金工艺技术的理论基础上全面阐述了电镀工艺手段的实施，极具理论性与实操性，对于专业读者来说有很大的借鉴讨论价值。

作者：郭爽 单位：河南工学院艺术设计学院