金屬拋光材質-NI鎳介紹

介紹化學元素-鎳

鎳的化學符號為 Ni,是一種銀白色且略帶淡金色光澤的金屬,屬於過渡金屬,具有堅硬和延展性的特點,鎳在室溫下具有良好的耐腐蝕性。鎳的這一特性使它常被用於電鍍,廣泛應用於金屬表面,如鐵和黃銅、化學設備的內部,以及一些需要保持銀白色光澤的合金,如鎳銀。電鍍鎳不僅可以增強材料的防腐性能,還能賦予物體閃亮的外觀,使其在功能性和美觀性方面都表現出色。

1.鎳常見的應用?

316不銹鋼
316不銹鋼

不鏽鋼合金(如304與316不鏽鋼):鎳是製造不鏽鋼的關鍵材料,全球約三分之二的鎳礦用於此。含鎳不鏽鋼能抵抗大氣、水、酸鹼和鹽的腐蝕,因此廣泛應用於化工、冶金和建築行業,提升了材料的耐久性和強度。

鍍鎳
鍍鎳

電鍍:鍍鎳是在鋼材或其他金屬表面覆蓋一層耐腐蝕的鎳層,其防腐性能比鍍鋅層高20%~25%。鍍鎳的物品不僅外觀美觀清潔,還具有良好的防鏽效果。

鎳氫電池
鎳氫電池

鎳電池:鍍金屬鎳也廣泛應用於電池領域,常見的有鎳氫電池、鎘鎳電池和鎳錳電池等。其中,近年來發展最快的是MHx-Ni蓄電池(鎳氫電池)。這種電池具有無毒、環保的優點,電量儲存比鎳鎘電池高30%,重量更輕,且使用壽命更長。

2.鎳的優點?

抗腐蝕性:鎳具有抗腐蝕性能,特別是在接觸空氣、水、酸性或鹼性環境時,因此它被廣泛用於製造不鏽鋼和防腐塗層。

可塑性和延展性:鎳具有良好的延展性和可塑性,可以輕鬆被加工成各種形狀,如薄片、線材或其他複雜形狀。

電導性和熱導性:鎳具有良好的電導性和熱導性,因此常用於電氣設備、電子元件和電池中。

3.常見的瑕疵?

劃痕
劃痕

劃痕:磨削後的鎳材料,可能黏著在磨料表面,隨著磨具轉動而造成刮傷,不易提升光澤度。

(圖中同時有細紋的問題)

細紋
細紋

細紋:使用鑽石拋光盤,容易與鎳產生化學反應導致磨料耗損,產生細紋痕跡。 

(鎳中含鐵元素,研磨中會使鑽石盤產生反應還原回石墨>>詳見文章:鑽石砂輪與CBN砂輪怎麼選擇?)

氧化:鎳在空氣中與氧氣反應,表面容易失去光澤,影響產品的美觀。

4.跟其他金屬相比鎳拋光的困難點?

化學反應:鎳在拋光時會與鑽石產生化學反應,進而導致研磨盤上的磨料耗損增加。

工時長:因減少電鍍盤的使用所以在粗拋之後,需要用磨料粗的細拋墊加工,相對較耗時。


※以鎳為例
鎳是一種具有優良耐腐蝕性和延展性的金屬。在生活用品與電子零件中常見它的應用
然而,在拋光過程中,常常會遇到一些挑戰,例如:劃痕以及化學反應作用等問題,這些都會影響最終的表面光潔度和整體性能。
為了有效解決這些問題,宏崴實驗室對鎳進行機械拋光的實驗,探索不同拋光技術和條件對拋光效果的影響。
在實驗中,我們評估了拋光工具、拋光劑的選擇,旨在優化拋光過程,提高鎳的表面光潔度和耐用性,從而提升其在實際應用中的表現。

鎳拋光比較圖

工具準備

1.金相研磨拋光機

2.研磨盤:如:鑽石研磨盤(蜂窩狀)400#.1000#。

3.拋光墊:如:氧化鈰皮拋光墊、植絨拋光墊、短纖維絨拋光墊等不同磨料的型號。

4.拋光液:如:奈米鑽石拋光液15um.6um.0.5um,搭配做使用。

鎳拋光的基本流程

鎳拋光流程圖

鑽石樹脂研磨盤+水> 氧化鈰+鑽石液>植絨+鑽石液>短纖維絨+鑽石液

實驗的拋光問題

1.使用電鍍盤容易造成磨料耗損增加。

2.用粗磨盤尤其是電鍍盤容易產生細絲,盡量使用精磨盤做拋光。


奈米鑽石拋光液 / 研磨液 / 懸浮液 >>>拋光液

拋光液 / 研磨液 / 懸浮液
拋光液 / 研磨液 / 懸浮液
  • 較適合:機械操作
  • 狀態:液體狀(油性/水性/醇類)
  • 拋光時可以搭配雙面研磨機、化學機械拋光(CMP)、金相研磨使用  
  • ※因磨料為游離狀態可對物件大範圍進行拋光
  • ※如果工件表面還很粗糙可以選擇粒徑較大的拋光液使用

拋光墊 / 研磨墊 >>>> 上架中,可搶先與業務了解~

拋光墊 / 研磨墊
拋光墊 / 研磨墊
  • 材質:
  • 含磨料:氧化鈰皮、鑽石樹脂研磨盤
  • 不含磨料:植絨、短纖維絨、聚氨脂(黑色絨布)、編織、絨毛、多孔、粗帆布、軟布等

在鎳的加工過程中,特別是在研磨、拋光和切削等工序中,可能會對健康造成一定風險,主要因為暴露於鎳粉塵和鎳化合物。長期接觸這些物質可能會對人體健康產生不良影響。

鎳對人體的最常見影響是過敏反應,約有10%至20%的人對鎳過敏。當含有鎳的首飾或其他物品長時間與皮膚接觸時,可能會導致過敏。最常見的症狀是在接觸部位出現疹子,這些疹子有時也會出現在距離接觸部位的其他區域。在少數情況下,對鎳過敏的人還可能因為接觸鎳而引發哮喘發作。

在鎳的加工過程中,鎳粉塵可能會被吸入肺部,對呼吸系統造成傷害。長期吸入這些粉塵會提高罹患呼吸道炎症和肺炎等疾病的風險。


鎳使用在我們生活周遭大大小小的領域,從不鏽鋼合金、鍍鎳產品到鎳電池等,了解它的耐腐蝕性、延展性及與其他元素的化學反應是不可或缺的知識。作為加工人員,創造安全的工作環境、選擇適合的加工方式,與拋光工具的挑選,能有效減少生產成本和縮短生產時間,提升產品的整體品量和使用壽命。


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  5. 覆盤

研磨方面 我們提供客製化調整,可以依加工需求調整比例已達最高效率

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