離心機的原理與日常保養以及閥門工藝之電鍍的基本原理

2021/01/05

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 基本原理 

       當含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時，由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重，下沉越快，反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態和密度有關，并且又與重力場的強度及液體的粘度有關。象紅血球大小的顆粒，直徑為數微米，就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。

  此外，物質在介質中沉降時還伴隨有擴散現象。擴散是無條件的絕對的。擴散與物質的質量成反比，顆粒越小擴散越嚴重。而沉降是相對的，有條件的，要受到外力才能運動。沉降與物體重量成正比，顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質等，它們在溶液中成膠體或半膠體狀態，僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因為顆粒越小沉降越慢，而擴散現象則越嚴重。所以需要利用離心機產生強大的離心力，才能迫使這些微粒克服擴散產生沉降運動。

  離心就是利用離心機轉子高速旋轉產生的強大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同淇沉降系數和浮力密度的物質分離開。  

  離心機的分類  

  一、按分離因素Fr值分  

  可將離心機分為以下幾種型式：  

  1、常速離心機  

  Fr≤3500（一般為600~1200），這種離心機的轉速較低，直徑較大。  

  2、高速離心機  

  Fr=3500~50000，這種離心機的轉速較高，一般轉鼓直徑較小，而長度較長。  

  3、超高速離心機  

  Fr＞50000，由于轉速很高（50000r/min以上），所以轉鼓做成細長管式。  

  分離因素Fr是指物料在離心力場中所受的離心力，與物料在重力場中所受到的重力之比值。  

  二、按操作方式分  

  可將離心機分為以下型式：  

  1、間隙式離心機  

  其加料、分離、洗滌和卸渣等過程都是間隙操作，并采用人工、重力或機械方法卸渣，如三足式和上懸式離心機。  

  2、連續式離心機  

  其進料、分離、洗滌和卸渣等過程，有間隙自動進行和連續自動進行兩種。  

       電鍍的歷史較早，這項表面處理技術的開發最初主要是為滿足人們防腐和裝飾的需要。近些年來，隨著現代工業和科學技術的發展，不斷開發出新的工藝技術方法，尤其是一些新的鍍層材料和復合鍍技術的出現極大地拓展了這項表面處理技術的應用領域，并使其成為現代表面工程技術的重要組成部分。

一、電鍍的基本原理

電鍍是金屬電沉積技術之一，是通過電解方法在固體表面上獲得金屬沉積層的過程，其目的在于改變固體材料的表面特性，改善外觀，提高耐蝕、抗磨損、減摩性能，或制取特定成分和性能的金屬覆層，提供特殊的電、磁、光、熱等表面特性和其它物理性能等。一般來說，陰極上金屬電沉積的過程是由下列步驟組成的:

(1)傳質步驟在電解液中的預鍍金屬的離子或它們的絡離子由于濃度差而向陰極(工件)表面或表面附近遷移: 

（2)表面轉化步驟金屬離子或其絡離子在電極表面上或表面附近的液層中發生還原反應的步驟，如絡離子配位體的變換或配位數的降低:

(3)電化學步驟金屬離子或絡離子在陰極上得到電子，還原成金屬原子:

（4)新相生成步驟即生成新相，如生成金屬或合金。

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       電鍍槽中有兩個電極，一般工件作為陰極，電源接通后便在兩極間建立起電場，在電場作用下金屬離子或絡離子向陰極遷移，并在靠近陰極表面處形成所謂的雙電層，此時陰極附近離子濃度低于遠離陰極區域的離子濃度，從而導致離子的遠距離遷移。金屬離子或絡離子釋放掉絡合物，通過雙電層而到達陰極表面放電發生還原反應生成金屬原子。離子在陰極表面上各點的放電難易程度是不同的，在晶體的結點、棱邊處，電流密度和靜電引力比晶體的其它部位大得多，同時位于晶體結點和棱邊處的原子最不飽和，有較高的吸附能力，因而，到達陰極表面的離子會沿表面擴散到結點、棱邊等位置，并在這此位置放電生成原子進入金屬的晶格，這此離子優先放電位置即是鍍層金屬晶體的生長點。當這此生長點沿晶面擴展時，就生成了由微觀臺階連接的單原子生長層。由于陰極金屬的晶格表面存在一個由晶格力延伸而成的應力場，開始沉積在陰極表面的原子只能占據與基體金屬(陰極)晶體結構相連續的位置，不論基體金屬與鍍層金屬的晶格幾何形態和尺寸的差異如何。如果鍍層金屬的晶體結構和基體相差甚遠，則生長的晶體在開始時會和基體的晶體結構一樣，而后逐漸向自身穩定的晶體結構轉變。電沉積層的晶體結構取