成 果 名 稱

代替鉻酸鍍硬鉻的超細(xì)納米晶鎳電鍍添加劑技術(shù)

持有單位（個(gè)人）

煙臺(tái)電鍍技術(shù)研究所

擁有的專利

正在申請(qǐng)發(fā)明專利

所屬學(xué)科或領(lǐng)域

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文文

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13792560885

地    址

山東煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)珠江路2號(hào)

預(yù)期轉(zhuǎn)化方式

成果轉(zhuǎn)化，提供成熟技術(shù)和配方

成

果

介

紹

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：鉻鍍層具有極好的耐磨性能和光亮性能而被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活當(dāng)中。中國(guó)每年的鍍鉻總產(chǎn)值大于100億人民幣，其中鍍硬鉻約占20%，裝飾鉻約占有80%。傳統(tǒng)的鉻電鍍?cè)阢t酸（六價(jià)鉻）鍍液中進(jìn)行，六價(jià)鉻是極強(qiáng)的氧化劑和致癌物質(zhì)，可以造成人體腎功能衰竭、心率衰竭、白血病，并可強(qiáng)烈引發(fā)癌癥。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)、歐盟的WEEE和ROHS指令、我國(guó)的《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》都明確禁止和控制六價(jià)鉻電鍍工藝的使用，并表示只要有成熟的替代工藝商業(yè)化，則必須淘汰六價(jià)鉻電鍍工藝。
　　世界各國(guó)研究人員正致力于研究能夠代替六價(jià)鉻電鍍的工藝。目前開發(fā)的三價(jià)鉻電鍍工藝可取代裝飾性六價(jià)鉻電鍍工藝，但是由于鉻鍍層具有極好的耐磨性能，目前為止，能夠代替硬鉻電鍍的工藝還未見商業(yè)化報(bào)道。2005年長(zhǎng)沙英才公司開發(fā)的“納菲爾”鎢基合金電鍍工藝，雖然已經(jīng)通過成果鑒定為國(guó)際領(lǐng)先，宣稱能代替硬鉻，但是未見大規(guī)模商業(yè)化報(bào)道。2007-2010年間美國(guó)麻省理工學(xué)院多次報(bào)道開發(fā)了一種晶粒非常細(xì)小的的鎳鎢合金，能夠代替代替硬鉻鍍層，但是同樣也未見大規(guī)模商業(yè)化。美國(guó)軍方甚至認(rèn)為六價(jià)鉻電鍍硬鉻技術(shù)是不可替代的。
　　以上幾種研究都在鎳電鍍的基礎(chǔ)上引入鎢元素，而要引入鎢元素的話必定會(huì)犧牲電流效率，由鍍鎳的95%以上，降為鍍鎳鎢合金的30-40%。電流效率的降低帶來的很多問題（如分散能力降低、析氫嚴(yán)重）可能是導(dǎo)致這些工藝不能大規(guī)模商業(yè)化的主要原因。
　　本項(xiàng)目組經(jīng)過三年實(shí)驗(yàn)研究，采用了一種全新的控制晶粒尺寸的方法，開發(fā)了一種超細(xì)納米晶鎳鈷鐵電鍍技術(shù)，工藝穩(wěn)定、操作過程、電流效率（95%以上）、分散能力、覆蓋能力和電鍍光亮鎳完全一樣，但是其晶粒尺寸僅僅為6-8nm，小于傳統(tǒng)光亮鎳鍍層的晶粒（16~20nm），鍍態(tài)硬度可達(dá)到700-1000Hv，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光亮鎳的硬度（300Hv左右），接近于六價(jià)鉻電鍍硬鉻的硬度（900-1000Hv），光亮性、耐磨性和耐腐蝕性能與鉻鍍層相當(dāng)，有望徹底取代耐磨性六價(jià)鉻電鍍工藝，為電鍍耐磨性鍍層相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來重大變革。在國(guó)內(nèi)外環(huán)保政策越來越嚴(yán)厲的現(xiàn)狀下，此技術(shù)有著極其廣泛的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

投資規(guī)模：200-500萬(wàn)，技術(shù)轉(zhuǎn)移

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：本電鍍液，鍍層硬度可由400Hv提高到900Hv，耐磨性和鉻鍍層相當(dāng)，可代替鉻鍍層。相對(duì)于六價(jià)鉻鍍硬鉻，有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：（a）節(jié)能，電鍍時(shí)能耗約為六價(jià)鉻電鍍得1/3；（b）分散能力、覆蓋能力大大優(yōu)于六價(jià)鉻電鍍；（c）光澤性和鉻接近；（d）硬度、耐磨性能和鉻相當(dāng)；（e）環(huán)保，無(wú)六價(jià)鉻離子，廢水中的金屬離子可以回收。

目標(biāo)：提供產(chǎn)品及成套技術(shù)、設(shè)備。與普通鍍鎳價(jià)格相當(dāng)。

市場(chǎng)前景：隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，金屬與非金屬制品鉻鍍層處理產(chǎn)品已廣泛進(jìn)入航空、機(jī)器、電子、化工、五金等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，其用量及應(yīng)用范圍十分喜人，市場(chǎng)需求十分龐大。 如裝飾鉻用于衛(wèi)浴件、汽車外殼、活塞環(huán)、缸套、艦船發(fā)動(dòng)機(jī)、自行車、縫紉機(jī)、鐘表、儀器儀表、日用五金等零部件的防護(hù)與裝飾；耐磨鉻用于切削及拉拔工具，各種材料的壓制模及鑄模、軸承、軸、量規(guī)、齒輪等，還可用來修復(fù)被磨損零件的尺寸公差。連鑄結(jié)晶器銅管，液壓活塞桿，石油泵桿等的功能性電鍍。
　　超細(xì)納米晶鎳鈷鐵電鍍技術(shù)代替嚴(yán)重污染環(huán)境的六價(jià)鉻電鍍硬鉻技術(shù)，替代了原有硬鉻市場(chǎng)，具有很大的技術(shù)市場(chǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界2010年鍍鉻需求約300億美元，鍍硬鉻需求60億美元。本項(xiàng)目之前，尚未有技術(shù)能夠代替硬鉻電鍍技術(shù)。本項(xiàng)目取代六價(jià)鉻鍍硬鉻技術(shù)，不僅可以取代硬鉻原有的市場(chǎng)，還可以在此基礎(chǔ)上拓展，因?yàn)楸卷?xiàng)技術(shù)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并且各項(xiàng)性能都優(yōu)于鉻鍍層。也就是說，本技術(shù)的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)大于60億美元／年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大于20億/年。

合作模式：技術(shù)轉(zhuǎn)移，收取一定入門費(fèi)，材料所技術(shù)入股，并負(fù)責(zé)技術(shù)支撐和技術(shù)更新。