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专利技术的发展和展望
2019年05月21日 10:21 变压器市场网

电镀非晶态合金专利技术你听说过吗?今天我们就来了解下电镀非晶态合金专利技术的发展!



一、电镀非晶钛合金概述

随着科学技术的快速发展,许多的高新技术都离不开新材料的研究,非晶态合金就是重要的新材料之一。

非晶态合金以固溶体形式存在,因此其比对应的晶体合金具有更优异的物理化学特性。

目前,制备非晶态合金的方法主要有化学镀、电镀、液态急冷法、气相沉积法等。其中电镀法的优点包括设备简单、操作方便、能耗低,并且较容易获得各种成分组成,镀层的结构可以从晶态逐渐过渡为非晶态,近些年来越来越受到人们重视。

二、专利技术总体演进情况

通过重点专利技术的梳理对非晶合金电镀领域的发展有大致了解之后,接下来结合其他专利和外网资料的检索对非晶合金电镀技术的整体演进情况作一个梳理。可以发现,非晶合金电镀发展大致可以分为四个阶段。

第一阶段:初步发展期(1970~1979年)。早期关于非晶合金电镀的文献不少,但仅限于理论研究。从70年代人们发现了非晶态合金的优异性能,人们的研究热情才逐渐高涨。索尼公司迅速在日本和美国申请了非晶合金电镀专利(JPS52140403A、US4101389A),公开了一种Fe-P非晶态合金的制备方法,该方法仅由Fe和P两种元素组成的非晶合金,并且容易控制膜的厚度和构造。

第二阶段:稳步成长期(1980~1989年)。进入80年代后,随着对电极沉积非晶态形成机理、非晶态结构与其物性之间关系研究的深入,非晶合金电镀取得了迅速发展。一方面,人们研究了不同种类的非晶合金。例如1984年的日本专利JPS6129021A公开了在衬底上沉积非晶过渡金属合金,最好是Ni-P合金,通过电镀沉积。1984年的美国专利US4529668A公开了一种用于从含有硼磷酸,二甲胺硼烷或二乙胺硼烷的电沉积浴中将含硼非晶金属层沉积到阴极上的电沉积方法。另一方面,人们利用非晶合金的优异性能,将其应用于各个方面。1980年的日本专利JPS57110685A公开了一种具有优良可焊性和令人满意的耐腐蚀性的镀铬钢带,通过在钢带表面沉积特定厚度的非晶膜,从而获得具有优良可焊性和耐腐蚀性的镀铬钢板。

第三阶段:缓慢发展期(1990~1999年)。20世纪90年代,无论是国内还是国外,关于非晶合金电镀申请量较少。人们对于电镀非晶合金种类研究已经非常充分,这一时期的专利申请主要集中在一些不常见非晶合金类型(例如JPH0551790A)、非晶合金组分含量调整(例如US5484494A)、非晶合金耐腐蚀性(例如JPH07238387A)等。

第四阶段:多功能新型发展期(2000~2018年)。进入21世纪后,国内外非晶合金电镀申请有了大幅度的上升,这一时期的非晶合金电镀申请主要是在新型技术手段和多功能新用途上。

对于新型技术手段,CN1322857A为了解决工件表面改性层性能单一、结合力差的问题,提供了一种新的耐腐蚀耐磨功能梯度膜,采用化学镀和电镀等技术对选用材料组合施镀,再使最表层非晶化或纳米化。

对于多功能新用途,进入21世纪后,世界石油价格持续上涨,石油开采高速发展,人们利用非晶合金耐腐蚀性将其应用于石油开采的油杆、套管中(例如CN201810219U、CN201794567U、CN102003148A)。美国的埃克森美孚公司的专利US2010206553A1公开了一种涂覆油气井生产装置,该装置包括一个或多个主体以及在一个或多个主体的至少一部分上的涂层,其中该涂层选自非晶态合金。涂层油气井生产装置可以为油气建造,完井和生产提供减少摩擦,磨损,腐蚀,侵蚀和沉积物。

非晶态合金还具有很好的电催化活性,能明显降低析氢过电位,有利于降低槽压,减少能耗,有望代替电解用的铁阴极和石墨电极,成为理想的电催化阴极,例如CN107268018A、CN107267891A、CN107267892分别制备了铁基非晶合金催化电极、钴基非晶合金催化电极和镍基非晶合金催化电极。KR100642750B1和US20170316855A1利用非晶合金的高电阻率导磁特性,将其应用到半导体等电子元件中。

三、发展与展望

非晶合金的发展,不管是在理论研究上还是在应用开发方面都取得了一定的成绩。但是,非晶合金电镀工艺中仍有需要改进之处,例如所用试剂要求高纯度,要求精确控制镀液组成和工艺参数。这就需要人们不断加强非晶态合金的研究,对于非晶态合金制备新工艺进行深入探索,开发脉冲电镀、精密电镀等。并且随着科学技术和现代工业的迅速发展,非晶合金的应用领域还将扩大,非晶态合金电镀将发展朝向为功能镀层,制造面积大且形状复杂的非晶镀层。

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