什么是金属覆层?

[拼音]：jinshu fuceng

[外文]：metallic coating

用各种方法制成的金属覆层的通称。其中，电镀、金属喷涂和表面合金化方法应用较多，热浸金属覆层、包覆和气相沉积等方法也有一定的应用。

将工件的基体材料浸入熔融金属浴内，并与熔融的金属相互作用而生成。常见的有锌、铝、锡、铅、铅-锡合金等金属覆层。钢铁工业生产的锌、锌铝、铝热浸金属层的板材、管材、带材、线材等在金属覆层制品中所占数量最多。热浸锡材已渐为电化学镀锡所代替。在机械制造中，凡在户外工作、对尺寸要求不太严格，但抗蚀性要求较高而成本又必须低廉的钢铁制品，也用热浸锌和热浸铝的方法实现覆层保护。热浸锌的历史悠久，过去多用于制造建筑业所需的波状铁、热浸锌钢丝和容器等。现代有些国家铁路沿线的信号标志、公路两侧的固定设施、输变电塔座等也都采用热浸锌层保护。热浸铝覆层除能抗工业大气，特别是含硫气体和炉气侵蚀外，还能受热到500℃而无明显的变化，在石油化工设备和锅炉制造中都有应用。

包覆技术最早用于装饰品制造，例如把金银等延展性好的贵金属锤成薄箔包覆在黄铜或青铜上面，利用热-机械作用，使它们在界面上有良好的结合。自20世纪30年代以来工业上就已开始广泛应用。

热等静压包覆是利用热-机械作用，把抗高温氧化、抗热腐蚀、抗脆裂的延展性良好的金属先制成箔，其厚度在25～250微米之间，包覆在以超级合金制成的燃气轮机第一、二级叶片上，在充满惰性气体的高压釜内，长时期加热，使包覆材料与基体间产生略有相互扩散的结合。正在研究中的包覆材料有以含有弥散二氧化钍 (2％)的镍铬合金、镍铬铝合金和铁铬铝钇合金等。

金属蒸气凝结在基体材料上而形成的覆层。采用真空蒸发方法时，在10-4～10-7帕压力下进行蒸发，利用通电加热，在较粗的钨丝上预浸一层厚铝，使铝蒸气源沉积在冷的工件表面上。50年代初，这一方法已用于制造大口径天文望远镜所需的反射镜面，现代主要应用于电子器件、陶瓷和压电晶体的电极表面和反光镜面等，也可在纸、塑料和钢带上生成铝、锌、金、银等覆层。另一种方法是溅射，即在10-2 ～10-4帕真空中，气体在电极间产生放电现象，带正电的气体离子在 100～10000电子伏下轰击阴极，形成金属原子的气相束流，沉积在冷的或加热的工件表面上，形成极薄但致密的金属覆层。磁控管溅射技术已能在大表面的工件上较快地沉积出较匀的金属覆层，如在塑料上溅射铬，可用于汽车工业。离子镀方法发展很迅速。采用这种方法时，将待镀的试样作为阴极，外加电位达3000～5000伏，用电阻加热、电子束加热或感应加热，产生带正电的金属蒸气，在辉光放电区变为正离子，能以比溅射粒更高的能量覆盖到工件表面上。气相沉积覆层方法不仅用于金属，还适用于无机物和塑料的覆层。