室內設計中電鍍合金技術的應用

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科學技術的迅速發展推動了現代工業技術的長足進步。與此同時，人們對于材料表面的性能要求也越來越高。電鍍合金技術作為最有效的材料表面處理技術之一，是電子、五金、汽車、機械等行業產品制作的重要核心技術，其不僅能夠使各種材料得到特殊的表面性能，而且種類繁多、可供選擇的范圍廣，已成為應用最廣泛的材料表面加工技術，在室內設計中同樣得到了廣泛應用。由陳治良編著、化學工業出版社出版的《電鍍合金技術及應用》一書，是針對電鍍合金技術的專業著作，該書在介紹常見的金屬結構的專業理論知識的基礎上，對于合金沉淀技術的方法、過程、影響、計算進行了全面闡述，并對合金沉積技術相關的電化學方法、電極電位計算進行了詳細的分析介紹，深刻而全面地闡述了電鍍合金技術及其基本理論，可用于大專或高等院校室內設計專業、產品設計專業、電鍍、電化學加工專業相關師生的教輔用書，還可供其他電化學專業人士、技術人員、室內裝飾施工人員及對電鍍合金感興趣的人員閱讀借鑒，具有較強的專業性。《電鍍合金技術及應用》全書共分為十二章。第一章以合金電鍍為基礎，對金屬的結構、成鍵與能帶模型等專業概念理論進行了詳細介紹。第二章圍繞合金沉積的電極電位，對電極電位之間的相互作用、影響、分類等進行了詳細闡述。第三章與第四章分別介紹合金沉積的傳質過程與合金電沉積過程中電子轉移動力學過程，并對這些化學過程中所發生的影響、化學規律等做了詳細分析闡述。第五章從金屬電沉積的基本歷程、特點等方面介紹了各類合金沉積的結晶過程和方法。第六章具體介紹合金電沉積的研究方法。第七章介紹合金鍍層的陽極及金屬鈍化等內容。第八章針對合金鍍層的金屬陽極相關理論及一般特點等內容進行具體闡述。第九章至第十一章分別介紹了鋅基合金電鍍工藝、錫基合金電鍍工藝、鎳基合金電鍍工藝及其他二元合金電鍍工藝。第十二章具體介紹了多元合金電鍍工藝。該書從專業性角度對合金沉積的相關基礎概念進行了詳細而深入的分析闡述，內容全面、條理清晰，為我國材料表面技術的創新發展提供了重要的理論基礎。電鍍合金是指利用電化學方法使兩種或兩種以上的金屬實現共同沉積的歷史悠久的材料表面處理技術，具有硬度高、密度強、耐腐蝕強及良好的裝飾性等優點，在日常生活中得到廣泛應用，成為國民經濟中不可或缺的重要資源?，F代室內設計不僅要考慮對室內藝術環境的改善，同時要考慮到使用材料的功能性。因此，電鍍合金技術在室內設計中的應用，不僅具有良好的裝飾作用，而且還具有絕熱、防潮、防火、吸聲、隔音等多種功能，對建筑物主體結構有著重要的保護作用，兼具美觀和實用兩種性能，成為現代建筑裝飾不可缺少的重要材料處理技術。結合《電鍍合金技術及應用》一書，廣大讀者可明確以下內容：

一、合金電鍍的分類

現代工業的發展使得電鍍技術有了長足進步，電鍍金屬根據傳統應用區域可分為三大類，即防護性合金鍍層、裝飾性合金鍍層及功能性合金鍍層。其中，功能性合金鍍層的應用是發展最快和最為重要的一個領域。首先，防護性合金鍍層。顧名思義，防護性合金鍍層主要用來增強之間材料的表面防護性，提高材料的抗腐蝕性。同時，防護性也是合金電鍍層中最基本的性能。尤其是對于產品使用環境較差的鋼鐵基體來說，在這些材料上使用陽極鍍層合金，能夠通過合理的電鍍合金技術提高材料表面的抗腐蝕性能。以鋅鎳、鋅鐵、鎘鈦等合金鍍層為例，這些鍍鋅層在防護性電鍍中占有較大比重，在材料表面起著重要的電化學保護作用，常應用于汽車等對耐腐蝕要求較高的材料場合。此外，多層鎳防護鍍層也在合金電鍍層中占有較大比重，以醫療器械和家用電器設備表面的電鍍層為例，對于這些高性能產品的防護要求更高，其中多層電鍍手段就起到了重要作用。其次，裝飾性合金鍍層。裝飾性合金鍍層是以替代貴金屬物品在室內裝修設計中起到裝飾性的美感作用，提高室內裝修的空間設計價值。這是人們日常生活中接觸最多的電鍍層，例如人們經常以銅鋅合金代仿金鍍層、以錫鈷鋅代鉻鍍層等等，裝飾鍍鉻為該類合金鍍層技術的典型代表。我們日常生活中常見的汽車的輪轂、浴室的花灑、門把手及到處可見的白亮鏡面等，這些都是通過在材料表面進行鍍鉻層覆蓋而得到的，主要起到室內裝飾的效果，同時具有一定的材料保護作用。此外，隨著技術的發展，更多的彩色裝飾性鍍層也日益凸顯，技術人員利用合金鍍層氧化變色的原理，進一步研究出槍色、黑色等各類特殊色調的裝飾鍍層。這些鍍層除了具有良好的裝飾性能之外，還具有了單一鍍層無法比擬的物理及化學防護性能，被用于五金、燈具、飾品等常見的日常裝飾類物品中，是合金鍍層發展過程中最重要的一類裝飾性鍍層。最后，功能性合金鍍層。與前兩類合金鍍層相比，功能性合金鍍層在日常生活中有著更為廣泛的應用，已成為電鍍制造中一個非常重要的應用領域。這是因為現代制造業的發展促進了產品種類的繁榮，與此同時，人們對于產品的功能要求也逐步增多，除了材料結構上的保證，很多功能性需求也需要電鍍合金技術加以支持?！峨婂兒辖鸺夹g及應用》一書中同樣提到功能性合金鍍層包括可焊合金、耐磨合金、電磁性合金、光學性合金鍍層等，這類鍍層有著其他鍍層所不具備的機械性功能、電性功能及其他特殊應用功能。其應用面廣、涉及種類多，具有極強的創新價值，是合金電鍍加工行業中最具發展潛力的電鍍技術。例如，在人們日常概念中塑料是不導電的，但部分特殊的要求下需要塑料導電，于是即可利用特殊電鍍合金工藝在塑料表面鍍上一層導電金屬，這樣塑料就具備了導電性能。

二、電鍍合金技術的特點

第一，可沉積品種繁多的合金品種。對于合金的獲取，有電鍍法與火法冶金兩種方式，但相比于火法冶金，電鍍合金法有著不可比擬的優勢，可制作出品種更多且適用范圍更廣的合金品種。同時，電鍍合金技術能夠得到冶金技術下難以提煉到的合金，尤其是是以鎳磷合金、鎳硼合金為代表的非晶態合金。非晶態合金由于其原子排列是無序的，且存在晶格錯位、晶粒間歇等微觀結構缺陷，所以不會出現偏析等現象，從而導致技術人員得到各向同性的均勻合金，而這種特殊的特征幫助非晶態合金在化學、物理以及力學性能上都優于晶態合金，進一步擴大了自身的適用范圍。第二，通過電鍍合金技術，能夠提取出難以單獨電沉積制取出的元素合金，具有較強的可操作性。不同于一般材料，金屬材料可采用簡單的物理方法改變其性能、形狀等物理特征，金屬材料的性能改變需借助特殊的物理方式或者各類化學方式。然而，對于單獨不可能電沉積的金屬或元素來說，一般的物理方法則不適用，此時就需要借助電鍍合金技術來得到所需的物質材料。通過電鍍合金技術，能夠使不可能單獨電沉積的金屬元素轉變為可與合金成分共沉積的金屬，并且形成優于之前的金屬物理性能，具有更高的使用價值。例如前面已提到鎳磷合金、鎳硼合金中的金屬元素就是通過合金技術來改變其性能的。第三，有效提高合金性能，并有利于開發出新的合金和復合鍍層。例如通過電鍍合金技術而得到的鎳磷合金和鎳硼合金，相比熱熔法得到的合金就有更強的硬度和更好的耐磨性，一定程度上拓寬了自身的使用范圍。同時，利用電鍍合金技術能夠有效開發出新的復合鍍層與合金，在新材料的獲得、新型傳感器制造、新型生物材料等方面都通過利用新型合金技術大大拓展了電鍍合金技術的應用選擇性。突破了傳統的電鍍合金利用范圍，拓展到更多的新興領域。以復合合金為例，作為現代新材料，其是電鍍合金技術成熟的發展的重要代表，極具當代應用價值。電鍍合金以其優越的金屬穩定技術性能在現代制造也中有著越來越多的應用，并且有著廣闊的發展前景，這在室內設計中也不例外。

三、電鍍合金技術在室內設計中的應用

第一，鍍鉻層在家用水龍頭中的應用。高雅的造型設計、裝飾性的表面鍍鉻層使得水龍頭具有精致細膩、如鏡面一般的拋光效果，在提高產品的耐磨性和耐蝕性的同時將造型和材料表面效果完美結合在一起，具有極強的裝飾效果。第二，電鍍合金技術不僅能夠應用于金屬表面，還可利用其自身的表面披覆處理技術運用玻璃材質覆蓋金屬表面，再進行燒制加工，從而形成獨具特色的室內裝飾品，也就是古時人們常說的琺瑯。這種工藝加工技術不僅能夠使金屬材料表面變得更為堅硬，而且能夠賦予產品表面更加透亮的光澤和艷麗的色彩，不僅具備金屬材料的耐蝕性和耐磨性，而且具備瓷器裝飾的特殊美學效果，在室內設計中應用廣泛，但其缺點在于經過電鍍合金技術表面披覆處理的工藝品不耐沖擊、脆性高，且在急冷或急熱的沖擊下易變形脫落，因此需要人們格外注意。第三，電鍍鋅對于室內磁性材料的保護應用。電鍍合金技術形成的電鍍層通常只適用于防止大氣腐蝕，故一般都是陽極性保護鍍層，其原理是使陽極優先腐蝕從而保護了基體材料。而電鍍鋅層就是典型的陽極性鍍層，由于其鍍層厚度所限，所以其主要應用于小五金工件及磁性材料的室內保護。如家用的開關、電表、傳感器，甚至人們日常用的耳機等都是磁性材料，而在這些磁性材料的表面進行電鍍鋅的處理，能夠有效增強其自身的磁性能，同時還具有透亮拋光的裝飾作用，能夠極大提高室內設計的整體空間美感。電鍍合金技術產業作為現代工業發展的支柱產業，其以優異的工藝性能，能夠按照設計師的構思實現產品的多種造型，廣泛應用于室內家裝設計中，是設計師快速實現設計構思的重要途徑?？萍嫉陌l展使得越來越多的電鍍合金工藝處理技術被發明出來，對于我國電鍍合金技術的未來發展方向具有重要影響?！峨婂兒辖鸺夹g及應用》一書從專業角度，詳細而深刻地為讀者解釋了電鍍合金技術的應用與發展，在介紹電鍍合金工藝技術的理論基礎上全面闡述了電鍍工藝手段的實施，極具理論性與實操性，對于專業讀者來說有很大的借鑒討論價值。

作者：郭爽 單位：河南工學院藝術設計學院