超临界流体镀层制备技术及其研究进展

沈宇1，雷卫宁1，钱海峰1，刘维桥2，张桂尚1

(1.江苏理工学院 机械工程学院，江苏 常州213001)

(2.江苏理工学院 化学与环境工程学院，江苏 常州213001)

    分析了超临界流体概念、特性，叙述了超临界流体在电镀层制备和化学镀层制备过程中的独到优势，阐述了超临界流体技术在镀层制备中的研究进展，并对超临界流体镀层制备技术的前景进行了展望。

    零件表面镀层由于其制备方法不同而具有各自不同的特殊性能，受到了人们的日益关注。传统的电镀层制备技术，如电镀技术，虽然具有操作简单等众多优点，但由于存在镀层厚度不均匀、加工时间长、性能不稳定、镀液回收困难等缺点，阻碍了其进一步发展和深度应用。同样，传统的物理气相沉积(PVD)本质上是一种视线式沉积技术，因而在有限空间中难以获得均匀覆盖的薄膜；而化学气相沉积(CVD)在理论上虽然可以达到目的，但由于其受到先驱物挥发性的限制，导致低气相浓度和有限的质量传输，同样得不到理想的沉积薄膜。为了满足零部件表面不同服役性能的需求，表面镀层技术研究和发展受到了众多学者的广泛关注。与此同时，科技发展对镀层制备过程中的工艺流程及精度要求在不断提高，先进科学的方法成为满足特殊性能要求的镀层制备技术的一剂良药。

    近年来，超临界流体技术作为一种新技术，已经在镀层制备中得到迅速发展和广泛应用，引起了许多研究者的高度重视。本文对应用于镀层制备中的超临界电镀技术、化学镀技术及其发展状况进行了论述，并对超临界流体技术的发展进行了展望。

1超临界流体的概念与特性

    超临界流体(Supercritical Fluid，SCF)是指其温度及压力均处于临界点以上而形成的一种特殊状态的流体，它具有黏度低、密度可控、扩散系数大、表面张力为零、流动性及渗透性好、传递特性［1］优越等优点，因此具备密度、黏度、介电常数、扩散系数等物理性质对压力和温度变化敏感等特点。超临界流体与气体、液体的一些物理性质的比较见表1［2］。

    应用在超临界流体中的溶剂较多，有水、CO2、乙醇等，其中CO2因其具有无毒、环保、安全、价廉等优点而被广泛应用。

2超临界电镀

    对于超临界电镀中添加表面活性剂这一想法，众多学者给出了他们的见解。Chuang Yanchi等［3］.......

作者简介：沈宇(1989—)，男，江苏建湖人，江苏理工学院硕士研究生，主要研究方向为超临界精密电铸成形工艺。
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