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傳統(tǒng)電鍍工藝由于使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及氰化物、鉻酐等有毒有害化學(xué)品，產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜，對環(huán)境和人類危害極大，電鍍廢水的處理一直是工業(yè)廢水處理的一大難題。“綠色鍍膜技術(shù)”的研發(fā)推廣，是我國電鍍行業(yè)的一次技術(shù)革命，將有效改變我國電鍍行業(yè)資源消耗高、污染嚴(yán)重的狀況，促進(jìn)電鍍行業(yè)節(jié)能減排。

綠色鍍膜技術(shù)是指真空離子鍍膜、磁控濺射鍍膜、蒸發(fā)鍍膜、離子注入、離子清潔等多項(xiàng)真空復(fù)合鍍膜技術(shù)的集成，涉及真空、機(jī)械、光電子、材料改性、表面工程、控制等光機(jī)電控一體化多學(xué)科領(lǐng)域。其中，真空離子鍍膜應(yīng)用廣泛，真空離子鍍膜設(shè)備類型包括多弧離子鍍、電弧放電型真空離子鍍、空心陰極離子鍍（HCD）、射頻離子鍍（RFIP）、直流放電二極型（DCIP）、多陰極型、活性反應(yīng)蒸發(fā)鍍（ARE）、增強(qiáng)型ARE、低壓等離子體離子鍍（LFPD）、電場蒸發(fā)離子鍍、感應(yīng)加熱離子鍍、簇團(tuán)離子束鍍等。由此可見，離子鍍是一種常見的鍍膜技術(shù)。

一、離子鍍的概念

離子鍍是一種物理氣相沉積技術(shù)，通常在低氣壓氣體放電等離子體環(huán)境中進(jìn)行，也稱為離子氣相沉積。

二、離子鍍的技術(shù)原理

離子鍍技術(shù)采用專用設(shè)備和特定的水性化學(xué)原材料，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)的原理通過直接噴涂的方式達(dá)到電鍍的效果，離子鍍的鍍層一般很薄，被噴物體表面呈現(xiàn)鉻色、鎳色、金以及各種色彩漸變色等鏡面高光效果。

三、離子鍍的技術(shù)分類

根據(jù)膜層粒子的獲得方式，離子鍍可以分為蒸發(fā)型離子鍍和濺射型離子鍍，其中蒸發(fā)型離子鍍又根據(jù)放點(diǎn)原理不同可以分為直流二級型離子鍍、熱絲弧離子鍍、空心陰極離子鍍以及熱陰極離子鍍等。直流二級離子鍍，通過穩(wěn)定的輝光放點(diǎn)；空心陰極離子鍍和熱絲弧離子鍍，都是熱弧光放電；而陰極電弧離子鍍放電類型最特殊，采用了冷弧光放電。

在眾多離子鍍技術(shù)中，陰極電弧離子鍍是集大成者，目前逐漸發(fā)展為硬質(zhì)薄膜領(lǐng)域的主力。首先，帶有正電位的引弧針靠近帶有負(fù)電位的靶材，陰陽兩極之間距離足夠小的時(shí)候，兩極之間的氣體會被擊穿，形成胡電流，此時(shí)，部分氮?dú)獍l(fā)生離化，形成氮的陽離子以及電子。受到電場力的吸引，接下來氮的陽離子會飛翔陰極靶材附近，而電子會飛向引弧針，當(dāng)電子到達(dá)陽極時(shí)，粒子將不能到達(dá)陰極靶面，而是在距離靶面較近的位置富集，形成正離子堆積層。然后電子會飛向正離子堆積層，形成電流，堆積層和靶面被導(dǎo)通，在靶面附近產(chǎn)生電弧，蒸發(fā)了靶材，同時(shí)吸引正離子，產(chǎn)生濺射。

四、離子鍍膜的技術(shù)應(yīng)用

離子鍍不僅可以鍍單一金屬和合金，而且還可以獲得電鍍和化學(xué)鍍所不能得到的金屬與非金屬化合物鍍層。此鍍層的硬度和耐磨性極高，若用于刀具，可以大幅度提高刀具的切削速度和使用壽命，還可以改善切削過程，提高加工精度。

離子鍍廣泛應(yīng)用于各行業(yè)沉積各種功能的鍍層，許多甚至已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)規(guī)模。期初離子鍍金膜或銀膜解決了滾珠軸承的潤滑問題，后來逐漸發(fā)揮在那位防腐膜、超硬膜等。離子鍍TiN膜后呈現(xiàn)金黃色，已經(jīng)被運(yùn)用于鐘表零件、文化用品、餐具等方面，不僅外觀美麗，而且耐腐蝕耐熱。

離子鍍膜樣機(jī)已在汽車燈具、汽車輪轂、電子信息產(chǎn)品零部件等鍍膜領(lǐng)域中得到實(shí)際應(yīng)用，效果明顯。

五、離子鍍膜產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)

一是離子鍍膜產(chǎn)品的品質(zhì)更優(yōu)。真空蒸發(fā)鍍膜和磁控濺射鍍膜都主要利用中性粒子成膜，在膜層粒子到達(dá)基片時(shí)的速度較低，因而會產(chǎn)生諸如沉積速率低、膜層附著力差、膜層不致密等問題，而離子鍍可以很好解決上述問題。

二是鍍膜生產(chǎn)過程及鍍制的產(chǎn)品對環(huán)境友好。鍍膜工藝流程簡單，不需要消耗銅、鎳、鎘等貴金屬，不使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和氰化物、鉻酐等有毒有害化學(xué)品，污染物(特別是重金屬、氰化物)排放少;水耗較低，只需少量循環(huán)冷卻用水。同時(shí)，還可提高鍍制產(chǎn)品的質(zhì)量，增加鍍膜品種，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、降耗、增效的目的。

以年鍍30萬只17英寸鋁合金汽車輪轂生產(chǎn)線為例，采用綠色鍍膜技術(shù)可節(jié)水90萬噸，節(jié)電760萬千瓦時(shí)，減少污水排放110萬噸，減少銅、鎳等重金屬消耗近200噸，價(jià)值3000萬元，鍍膜成本只是電鍍的1/3。