Алюминирование в вакууме

До настоящего времени вакуумное алюминирование применялось главным образом для металлизации неметаллических материалов и изделий. Однако совершенствование вакуумной техники и вое возрастающая доступность алюминия явились реальными предпосылками для нанесения этого замечательного металла на стальные, чугунные и другие детали с целью облагораживания их поверхности. Алюминированные в вакууме металлические детали лучше противостоят коррозии, чем оцинкованные, имея при этом более высокие декоративные качества. [c.239]

Фиг. 38. Схема установки для алюминирования в вакууме.

На фиг. 38 показана схема установки с типовым комплектом оборудования для алюминирования в вакууме. [c.241]

На заводе Светотехника (г. Лихославль) была разработана технология изготовления отражателей для светильников наружного освещения методом алюминирования в вакууме [12], т. е. напылением тонкого слоя высокочистого алюминия в условиях вакуума на специально подготовленную поверхность (покрытую грунтовкой и лаком) металлического отражателя. Затем напыленный слой закрепляется защитным слоем кремнийорганического прозрачного лака. Такая технология позволяет получать недорогие отражатели с высокими начальными коэффициентами отражения 0,80—0,85. Стойкость отражателей, изготовленных этим методом, строго зависит от точности соблюдения технологии и качества применяемых материалов. Малейшее нарушение этих условий приводит к быстрому разрушению зеркальной поверхности в процессе эксплуатации. Наименьшую стойкость имеют отражатели, когда в качестве материала подложки (основы) отражателя используется черный металл, а не алюминий. Такие отражатели, вышедшие из строя, восстановлению не подлежат и должны заменяться на новые. Поэтому отражатели, изготовленные алюминированием в вакууме, находят ограниченное применение в светильниках наружного освещения, а технология алюминирования в вакууме нуждается в совершенствовании для достижения большей стойкости отражателей в условиях широкого изменения температур и влажности, а также воздействия ультрафиолета. [c.27]

АЛЮМИНИРОВАНИЕ В ВАКУУМЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ [c.49]

Адгезию алюминиевого покрытия измеряли путем склеивания двух образцов с покрытием и последующего испытания на срез. Обычно отслаивание происходило при нагрузке 0,02 ГПа, а в отдельных случаях прочность сцепления достигала 0,072 ГПа [157]. Алюминированную в вакууме сталь испытывали на перегиб под углом 180°, при этом, пока сталь остается целой, никаких трещин в покрытии не обнаруживалось. Адгезию и пластичность покрытия оценивали также путем завинчивания и отвертывания гайки на алюминированном болте [137]. В табл. 6 приведены минимальные значения крутящего момента, необходимого для отвинчивания стандартной пары гайка—болт в зависимости от числа [c.49]

Исследования показали, что наиболее целесообразно наносить на сталь вакуумные покрытия из металлов, которые трудно или невозможно нанести другими методами. Особенно остро проблема промышленного выпуска алюминированной в вакууме стальной полосы встала после того, как выяснилось, что она может частично заменить луженую жесть при изготовлении консервной тары. Олово в настоящее время является почти единственным металлом, используемым для покрытия консервной жести, и консервная [c.207]

Алюминий по многим показателям выгодно отличается от олова. Так, из 1 т руды получают всего 40 г чистого олова, в то время как алюминия — в 2000 раз больше [206]. Запасы алюминия в природе велики, процесс его производства хорошо освоен промышленностью, и алюминий более чем в 20 раз дешевле олова [219]. Если учесть разницу в плотности олова (7300 кг/м ) и алюминия (2700 кг/м ), то становится ясным, какой эффект может быть достигнут при замене лужения алюминированием. Хотя стоимость металла составляет только часть общей стоимости нанесения, но именно она играет решающую роль в оценке экономичности всего процесса. Так, стоимость олова составляет 50—60% всех расходов по нанесению электролитического покрытия, в то время как стоимость алюминия — всего 10—15%. В результате себестоимость алюминированной в вакууме стали на 15—20% ниже себестоимости электролитически луженой жести (при одинаковой толщине покрытий и производительности агрегатов). [c.208]

Рнс. 1. Установка д.1я алюминирования в вакууме [c.31]

Среди прочих методов алюминирования нанесение алюминия в вакууме является, по-видимому, наиболее совершенным и перспективным технологическим процессом. [c.239]

Так как алюминиевые пленки, полученные в вакууме, имеют коэффициент отражения света свыше 90% (для видимых, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей), вакуумное алюминирование успешно конкурирует с химическим серебрением в производстве зеркал, рефлекторов и елочных игрушек. [c.239]

В водороде отжигаются аноды из никеля, алюминированных металлов, молибдена и бескислородной меди в вакууме — танталовые, титановые и графитовые аноды. Некоторые типы анодов надежных приборов отжигают в водороде и вакууме. [c.349]

Чернение алюминированного никеля в отличие от алюминированного железа происходит на основе сравнительно медленно протекающих диффузионных процессов, что исключает возможность обработки анодов на откачных автоматах вследствие неизбежного в этом случае испарения алюминия. Чернение алюминированного никеля совмещается с отжигом в водороде при нагреве деталей до 850—900° С в течение 5—10 мин и последующим дополнительным обезгаживанием в вакууме. [c.355]

Поэтому наилучшим методом алюминирования является процесс нанесения его в вакууме. Но если при тонких слоях алюминия (до 5 мк) не ограничиваются скорости движения полосы, то при более толстых покрытиях (до 50 мк) процесс может стать экономически невыгодным. Во всяком случае, этот процесс только сейчас изучается учеными и окончательные суждения мы дадим позже. Как алюминий, так и цинк являются прекрасным подслоем для последующего нанесения на стальную полосу пластмассовых покрытий, в виде пленок, паст и порошков. [c.120]

Рефлектор оптического элемента фары изготовляют из стали рабочую поверхность рефлектора покрывают лаком, а поверх него —тонким слоем алюминия. Алюминий наносят путем испарения в вакууме. Алюминированная поверхность рефлектора отражает до 90% падающего на него света. [c.216]

Сравнение методов алюминирования затруднено из-за различных свойств, толщины и назначения покрытий. В табл. 38 приведены наиболее характерные для каждого из сравниваемых методов данные о толщине покрытий, размерах стальной полосы, скорости движения при металлизации, производительности промышленных агрегатов и т. д. Из анализа данных табл. 38 следует, что наиболее универсальным способом является испарение в вакууме, так как имеется возможность регулировать в широких пределах толщину покрытий, отсутствуют хрупкие диффузионные слои между покрытием и основой, и ее механические свойства не ухудшаются. При равных толщинах покрытия, наносимые в вакууме, обладают меньшей пористостью, чем покрытия, полученные методом электрофореза и погружением в расплав. Адгезия и внешний вид покрытий получаются достаточно хорошими без всякой дополнительной обработки, в то время как при других методах нанесения необходим высокотемпературный отжиг и последующая прокатка стали с покрытием. Вакуумный метод нанесения является наиболее производительным (в расчете на единицу поверхности покрытия), что обусловлено большой скоростью движения полосы и высокой скоростью конденсации паров металла в вакууме. [c.223]

Алюминирование (нанесение в вакууме распыленного алюминия) поверхности оргстекла дает идеальное зеркало. [c.408]

АЛЮМИНИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ ОТРАЖАТЕЛЕЙ ПУТЕМ РАСПЫЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ В ВАКУУМЕ [c.198]

Алюминирование стальных отражателей путем распыления алюминия в вакууме 199 [c.199]

Алюминиевые покрытия, созданные испарением металла в вакууме, отличаются ярким блеском, хорошим сцеплением с материалом подслоя, но обладают низкой антикоррозионной и механической стойкостью поэтому непосредственно после алюминирования производят закрепление зеркальной поверхности. [c.200]

При алюминировании рефлекторов в вакууме исключаются трудоемкие операции шлифования и полирования, а нанесенный слой алюминия толщиной в 0,3—0,4 мк обладает более высоким коэффициентом отражения. [c.34]

При алюминировании колб с узкими горловинами (оболочки инфракрасных ламп) вакуумный колпак не применяют, а затыкают горловину резиновой пробкой с введенными в нее вакуум-проводом и вводами испарителя. [c.249]

Детали, алюминированные в вакууме, погружали в водопроводную воду и в раствор ЫаС1. Покрытие толщиной 12,5 мкм защищало сталь от ржавления в течение нескольких сот часов [137]. [c.51]

ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССА АЛЮМИНИРОВАНИЯ В ВАКУУМЕ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ Уазсо]е1-1000 [c.52]

Нанесение покрытия погружением детали в расплав снижает прочность стали и увеличивает хрупкость за счет образования хрупкого диффузионного промежуточного слоя. Нанесение гальванических покрытий приводит к опасности водородной хрупкости. Процесс алюминирования стали в вакууме устраняет эти недостатки. Образцы стали А151 8740, термически обработанные до прочности на разрыв 1,52 ГПа, не изменили прочности после нанесения алюминиевого покрытия толщиной 25 мкм [138] предел усталости алюминированного стального образца остался таким же, что и исходного стального образца. В работе [137] приведены результаты определения прочности на разрыв и предела усталости стали Уа5со]е1-1000 с алюминиевым покрытием толщиной 25 мкм. Алюминированные в вакууме стандартные (диаметр 9,07 мм) стальные образцы (для испытания на разрыв) и контрольные образцы без покрытия выдерживали при соответствующей температуре 168 ч, после чего проводили разрыв образцов. Результаты приведены в табл. 8 [137]. [c.52]

Для улучшения адгезии покрытий (в том числе алюминиевых) к стали в описании к патенту [210] рекомендуется проводить последующий отжиг (например, в атмосфере сухого водорода). Температура отжига для алюминиевого покрытия составляет 450° С, продолжительность отжига 8 ч. Отжиг сопровождается процессом рекристаллизации и способствует увеличению адгезии покрытия за счет образования диффузионного слоя. Однако пользоваться диффузионным отжигом алюминированной в вакууме стали следует с большой осторожностью, так как при образовании между покрытием и основой интерметаллического соединения Р02А15, как показано авторами работ [93] и [192], адгезия ухудшается. [c.57]

Пористость. Коррозия алюминированной в вакууме стали в жестких атмосферных условиях и растворах, содержащих ионы хлора, носит ярко выраженный язвенный характер [81 ] коррозионные очаги возникают в местах пор и трещин алюминиевого покрытия, коррозия стали в порах покрытия ускоряется. В связи с этим одним из наиболее важных свойств алюминиевого покрытия является его пористость. Влияние условий нанесения на пористость алюминиевых покрытий толщиной 0,5 мкм рассмотрено в работе [192]. Для определения пористости на алюминиевое покрытие наносили тонкий прозрачный слой эпоксидной смолы, после чего стальную основу стравливали в 5%-ном растворе НЫОд. Поры исследовали под микроскопом на просвет при увеличении 150> (поры размером менее 1 мкм не разрешаются этим методом). Другой метод измерения пористости состоял в воздействии на алюминированную сталь 502 в течение 2 ч с последующим подсчетом (при увеличении 150 числа ржавых пятен, появившихся в местах сквозных пор. На рис. 23 показан график зависимости пористости алюминиевых покрытий от начальной температуры конденсации. С повышением температуры пористость покрытия уменьшается, достигая минимума при 350° С. При температурах выше 400° С на неровностях стальной подложки появляются участки соединения Рс2А15, на которых под действием ЗОа появляется ржавчина. Аналогичное увеличение пористости при температуре конденсации выше 400° С обнаруживает и микроскопический метод исследования на просвет. График распределения пор по размерам в алюминиевом покрытии толщиной 0,5 мкм, полученном при скорости конденсации 15 мкм/мин, показан на рис. 24. Поры обычно образуются на неровностях поверхности подложки. Влияние степени шероховатости на пористость покрытий толщиной 0,5 мкм, нанесенных 58 [c.58]

Первая промышленная линия алюминирования в вакууме в Файерлес Хиллс (США) имеет производительность 240 ООО т/год при скорости движения полосы 8—10 м/с и предназначена для нанесения алюминиевых покрытий толщиной 0,6 мкм [222], т. е. ее показатели не хуже, чем у наиболее совершенных линий электролитического лужения и горячего цинкования. Более того, вакуумный метод имеет бесспорное преимущество перед другими процессами по скорости нанесения покрытий. Скорость электролитического нанесения определяется плотностью тока при электролизе и составляет в агрегатах электролужения 0,1 — 0,2 мкм/с. Это означает, что при толщине покрытия 1 мкм и скорости движения 5 м/с длина зоны нанесения составляет 25—50 м. Для обеспечения высокой производительности приходится включать в линию до десяти последовательных гальванических ванн. [c.220]

Метод металлизации в вакууме настолько универсален, что практически одна и та же технология применяется и при алюминиро-вании мебельных зеркал, и при нанесении отражающих покрытий на рефлекторы солнечных источников питания космических устройств. Алюминирование в вакууме зеркал вытеснило более старый процесс химического осаждения серебра из раствора его соли, при котором на покрытие 1 м поверхности расходовалось около 5 г Ag. [c.329]

Теперь в результате развития технологии нанесения металлов конденсацией в вакууме промышленный объем применения химической металлизации драгоценными металлами значительно сократился. Химическое серебрение зеркал успешно заменено алюминированием в вакууме и применяется лишь в специальных случаях. Золочение также во многих случаях производят конденсационновакуумным способом, резко сокращающим потери металла. [c.133]

Никель. Серебристо-белого цвета металл — Ni с температурой плавления 1452 С выпускается нескольких марок с содержанием до 99,99% Ni при использовании электровакуумной плавкп. В интервале 25— 600 С значение ТК1 = 1,55-10 Иград. Электрические свойства отожженного никеля р = 0,0683 ом-мм 1м, TKR = 6,8-10 Иград. Никель применяют в качестве оснований (кернов) оксидных катодов, которые активируют окислами в. основном щелочноземельных металлов (ВаО, SrO), с целью снижения работы выхода. Для упрочнения никеля-используют присадку марганца (2,3—5,4%) из марганцовистого никеля изготовляют прочные сетки и траверсы небольших приемно-усилительных ламп. Алюминированный никель в виде ленты, покрытой тонким слоем алюминия (8—15 мкм), обладает высоким коэффициентом теплового излучения (до 0,8) такую ленту используют для анодов небольших электронных ламп. Допустимая для никеля температура в вакууме составляет 800° С. [c.299]

Железо. Железо имеет температуру плавления = 1535° С и с трудом поддается обезгаживанию используют низкоуглеродистые стали (содержание С sS0,05%) и чистое железо, получаемое электролизом с последующей индукционной плавкой в вакууме. Железо — химически нестойкий металл, но оно почти не реагирует с ртутью. Температурный коэффициент расширения железа 1,4-10" Мград] р — = 0,096 OJH-жж /лг, TKR = 5,6-10 Иград. Алюминированное железо допускает нагрев до 800° С и служит для изготовления анодов и экранов. Малоуглеродистые стали допускают температуру до 500° С их применяют в ртутных выпрямителях и игнитронах. [c.299]

Рис. 4-4. Структура высокока-чественного алюминированного зеркала, полученного методом испарения в вакууме.

Бороздина М. С. Алюминирование распылением в вакууме. Изд. МГДНТП им. Дзержинского, 1957. [c.285]

Данная глава была бы неполной без упоминания о наугле-роженном никеле, обычно применяемом для анодов приемных ламп. Никелированная холоднокатаная сталь и плакированная никелем сталь могут быть использованы для науглероженных деталей, но требуют более тщательного контроля материалов, температуры, состояния поверхности и состава газ.а, чем в случае чистого никеля [Л. 31]. Во время второй мировой войны в Европе в качестве заменителя никеля в приемно-усилитель-ных лампах служило алюминированное железо (типа Р2), приобретающее темный цвет при отжиге в вакууме примерно при 700°С. По науглероживанию никеля, кроме патентной литературы, известна лишь одна работа [Л. 32. [c.244]

Отражатель оптического элемента фары изготовляется из стали рабочая поверхность отражателя после шлифовки и обезжиривания лакируется, а затем покрывается алюминием путем испарения последнего в вакууме. Алюминированная поверхность отражателя отражает 94% падающего на него светового потока (хромированная — около 64%)- Отражатель оптического элемента имеет по периферии наружного диаметра зубцы, при помощ которых крепится стеклянный рассеиватель. Относительно хорошая герметизация оптического элемента позволяет длительное время сохранять высокую отражательную способность алюминп-рованной поверхности отражателя, не прибегая к его мойке (алю-минированные.отражатели не чистят). [c.213]

Нанесение покрытий в вакууме на полосовую сталь находится в настоящее время на стадии перехода от лабораторных и опытнопромышленных установок к созданию промышленных агрегатов. В табл. 35 приведены имеющиеся в литературе данные о работающих и строящихся опытно-промышленных и промышленных непрерывных агрегатах нанесения покрытий в вакууме на полосовую сталь. Первый промышленный агрегат алюминирования производительностью 200 000—240 ООО т/год работает в течение нескольких лет в США, другие агрегаты проектируются в СССР, ГДР, ФРГ и США. Несмотря на различия в ширине полосы, скорости движения, конструкции испарителей и других деталей, принцип построения всех непрерывных агрегатов одинаков. На рис. 105 показана схема, иллюстрирующая этот принцип, назначение и особенности работы отдельных узлов агрегата. [c.209]

Каждый из указанных методов имеет преимущества и недостатки. Так, резистивный метод является наиболее простым, но при его осуществлении в вакууме возникают серьезные осложнения в работе контактных роликов. Для нагрева необходим ток порядка нескольких тысяч ампер, и в местах фактического контакта полосы с роликом резко возрастает плотность тока, что приводит к локальному разогреву, искрению и частичному привариванию полосы к ролику. Кроме того, низковольтные мощные источники тока имеют низкий к. п. д. вследствие потерь энергии в подводящих шинах и контактах. Температура при омическом нагреве распределяется неравномерно по длине и ширине полосы. Тем не менее резистивный метод применен для нагрева стали в Лысьвенском агрегате алюминирования [19], на первой стадии нагрева (в вакууме —0,1 Па) в проектируемой установке фирмы Лейболд—Гереус (ФРГ) [146] и в некоторых опытных агрегатах в США. [c.233]

Фирма Тапко (США) разработала технологию алюминирования параболического зеркала диаметром 9,8 м, составляющего часть источника питания орбитальной космической станции [143]. Покрытие из алюминия высокой чистоты (99,99%) отражало 92% энергии во всем спектре солнечного излучения и концентрировало ее в термоэлектрическом преобразователе мощностью 3 кВт. Зеркало состояло из 30 лепестков , каждый пз которых алюмини-говали отдельно в установке с диаметром камеры 1,5 и длиной 5 м. Алюминиевое покрытие защищали дополнительно слоем окиси кремния, который наносили испарением в вакууме. Перед металлизацией подложку (легкий сплав, плакированный алюминиевой фольгой) обрабатывали тлеющим разрядом. Полный цикл состоял из следующих этапов откачка камеры до давления 1,3-10 Па напуск инертного газа до давления 5,3 Па обработка тлеющим разрядом в течение 10 мин откачка камеры до давления 10 Па испарение алюминия в течение 20 с напуск воздуха до давления 5,3 X X 10" Па испарение окиси кремния в течение 8 мин напуск воздуха в камеру. [c.330]

Существует много методов покрытия алюминием других металлов. Они включают метод распыленпя (металлизацию), алюминирование при распылении (термообработанные напыленные покрытия), погружение в горячий расплав, диффузионное алюминирование (алитирование), осаждение в вакууме, гальваническое покрытие, осаждение с помощью процесса электрофореза, химическое осаждение (нанесение покрытия из газовой или паровой фаз), плакирование или механическое соединение с помощью литья. [c.401]

Светотехника Получение отражающей поверхности Серебрение, золочение, хромирование, родирование Алюминирование Г альванический Распыление в вакууме [c.1340]

Процесс алюминирования путем распыления алюминия в вакууме резко снизил трудоемкость изготовления отражателей велофо-наря, которые изготовлялись раньше путем механической обработки с последующим трехслойным покрытием—медь, никель, хром. Этот процесс состоит в том, что штампованный стальной отражатель после обезжиривания покрывают лаком, на который наносят [c.29]

При алюминировании распыление алюминия в вакууме осуществляют в специальной установке, изготовленной заводом Электросвет имени П- Н. Яблочкова. Вакуум создается в камере под алюминиевым или стеклянным колпаком. Край колпака (рис. 1) периодически смазывают касторовым маслом. Колпак устанавлива- [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...