一、 概述
　　金屬表面易生銹、易腐蝕是世人皆知的現(xiàn)象，為此，金屬表面處理工藝——電鍍技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，至今已有一百多年的歷史，它通過(guò)陽(yáng)極溶解，陰極吸附的原理，在各種易氧化的金屬器件表面形成一層保護(hù)層。隨著電鍍技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，其缺點(diǎn)越來(lái)越明顯，例如：1、設(shè)備投資大，電鍍槽的制備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，要求嚴(yán)，使一般投資者望而止步；2、生產(chǎn)中需要直流電，能源耗費(fèi)大；3、成本高，因使用鍍層金屬陽(yáng)極昂貴，故而限制其應(yīng)用范圍；4、生產(chǎn)過(guò)程中有氰化物的廢氣、廢水排放，嚴(yán)重地危害人們的身心健康和生態(tài)環(huán)境。國(guó)家有關(guān)部門已三令五申聲明，停止辦理新建電鍍廠的審批，對(duì)不能處理三廢的電鍍廠一律停產(chǎn)。但隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，材料表面處理應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大，市場(chǎng)需求日趨迫切。
　　為此，本中心參照國(guó)外材料表面處理先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國(guó)的原材料市場(chǎng)，在中國(guó)科學(xué)院、化工部、冶金部及科技部等有關(guān)部門的協(xié)助下，經(jīng)過(guò)幾年的潛心研究，現(xiàn)成功地研制出一種替代電鍍進(jìn)行金屬表面處理的*好項(xiàng)目——新一代環(huán)保型特種表面合金催化液。它的問(wèn)世將我國(guó)的金屬表面保護(hù)工業(yè)推向一個(gè)新的里程，開(kāi)創(chuàng)了金屬表面保護(hù)工業(yè)的新時(shí)代，在專家論證會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院、冶金工業(yè)部等單位及有關(guān)專家均給予了極高的評(píng)價(jià)。《人民日?qǐng)?bào)》、《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》、《科技日?qǐng)?bào)》、《工人日?qǐng)?bào)》等報(bào)刊紛紛做了報(bào)道，中央電視臺(tái)的科技欄目也做了大量專題采訪。該產(chǎn)品已通過(guò)國(guó)家防腐性能鑒定及中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)衛(wèi)所的環(huán)境衛(wèi)生測(cè)試，并已向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申報(bào)發(fā)明專利，申請(qǐng)受理號(hào)：00103464.2。
二、 產(chǎn)品特點(diǎn)：
　　該產(chǎn)品采用幾種易購(gòu)化工原料混合而成，具有以下特點(diǎn)：
　　1、 無(wú)毒無(wú)味，無(wú)三廢排放，對(duì)人體不構(gòu)成危害，對(duì)環(huán)境不造成污染，屬國(guó)家大力提倡推廣的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
　　2、 工藝簡(jiǎn)單，使用方便快捷，不需外接電源，可直接將鍍件放置在該催化液中浸泡20~40分鐘，即可形成光亮如鏡的表面，具有點(diǎn)石成金的功效，神奇般地將鐵變成了不銹鋼，既美觀，又耐用。無(wú)論是催化液的生產(chǎn)，還是對(duì)工件進(jìn)行處理，生產(chǎn)操作都十分便捷，全部使用國(guó)產(chǎn)易購(gòu)原料，極適于企業(yè)單件或批量生產(chǎn)。
　　3、 成本低廉，每平方米的造價(jià)約10—15元（根據(jù)鍍件要求，表面催化厚度不同，成本有所浮動(dòng)，如純裝飾型表面，每平米成本僅為3—6元），僅為電鍍鉻的1/3，不銹鋼的1/4。
　　4、 與金屬基件結(jié)合強(qiáng)度高，一般在350~400Mpa，不起皮、不脫落，永不生銹，既保持了金屬基件原機(jī)械性能，又增加了耐磨性、耐腐蝕性。
　　5、 表面合金層均勻致密，不論是沉孔、深孔、管道內(nèi)壁、制品拐角等形狀復(fù)雜的表面，都能進(jìn)行表面處理，無(wú)麻點(diǎn)，無(wú)氣孔。
　　6、 耐腐蝕性強(qiáng)，本產(chǎn)品處理后的表面是一種非晶態(tài)鍍層，因無(wú)晶界，所以抗腐蝕性特別優(yōu)良（見(jiàn)表一）。同時(shí)表面硬度高，經(jīng)熱處理后，其鍍層表面形成非晶態(tài)和晶態(tài)的混合物時(shí)，硬度可達(dá)1200HV（見(jiàn)表二、表三）。
　　7、 經(jīng)催化處理后的表面是一種非晶態(tài)，即處于基本平面狀態(tài)，有潤(rùn)滑性，因此磨擦系數(shù)小，非粘著性好。
　　8、 仿型性好。技術(shù)無(wú)*電流密度過(guò)大現(xiàn)象，在尖角或邊緣突出部分沒(méi)有過(guò)分的增厚，處理后不需要磨削加工。
　　9、 厚度可控�？捎糜谛迯�(fù)零件表面和工模具因磨削加工或磨損而引起的尺寸超差，使報(bào)廢零件復(fù)用。
　　10、 鍍層其它指標(biāo)性能：
　　　　顯微結(jié)構(gòu)：非晶態(tài)合金，非磁性
　　　　融點(diǎn)：860℃~880℃ 密度：7.8g/cm3 內(nèi)應(yīng)力：鋼上內(nèi)應(yīng)力低于7Pa
　　　　硬度：鍍態(tài)550HV，適當(dāng)熱處理后可達(dá)1200HV 光澤度：L2或8~11個(gè)△
　　　　結(jié)合力：鋼或鋁上結(jié)合強(qiáng)度400MPa以上，大高于電鍍鎳、鉻等.
表一：產(chǎn)品性能
腐蝕介質(zhì) 濃度 溫度 腐蝕速率毫米/年
合金層 Cr18N19不銹鋼
硫酸 10% 25℃ 0.02102 1.5~1.8
鹽酸 10% 25℃ 0.05213 1.5~1.9
燒堿 10% 25℃ 0.00013 0.04~0.05
食鹽 3.5% 25℃ 0.00121 0.05~0.5
表二：產(chǎn)品的硬度
材料 催化前硬度 催化后硬度 熱處理后的硬度值
粉末冶金 HV202 HV576 1085 1120 1180
鋼管 HV190 HV554 1115 1186 1200
鑄鐵 HV222 HV501 1092 1132 1198
鋼板 HV127 HV528 1104 1082 1192
銅 HV127 HV510 1135 1109 1200
表三：合金層與電鍍的性能比較
比較項(xiàng)目 電鍍層 合金層
外觀 暗至光層 半光亮至光亮
結(jié)構(gòu) 晶態(tài) 非晶態(tài)
密度 8．9 7.9
均勻性 差 好
硬度（鍍態(tài)） HV200—400 HV519—HV572
熱處理后硬度 無(wú)變化 HV824--HV933
耐磨性 相當(dāng)好 極好
孔隙性 高 低
耐蝕性 見(jiàn)表一
表四：中國(guó)商品學(xué)會(huì)頒布的綠色選擇評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
名稱 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
人造地板 游離甲醛釋放量小于30.0mg/100g
金屬 鍍層不得使用含有氰化物的電鍍液
玻璃 不得使用含鉛玻璃
衛(wèi)生 廚房家具中可能與食品接觸的防火板和人造石表面的切口急性毒理試驗(yàn)
原木 不得使用珍貴樹(shù)種，必須標(biāo)明原木產(chǎn)地
表五：合金層與電鍍?cè)贖F（40%）中耐蝕性比較
試樣編號(hào) 處理方法 試樣重（克） 腐蝕后重量（克） 失重（克） 腐蝕速度(克/10天、平方分米)
1 催
化 86.4511 86．4752 增重 　　
2 86．4570 86．6444 0．0013 0．00020
3 87．0230 87．0220 0．0010 0．00014
4 86．8332 87．8621 增重 　　　
5 86．7054 87．7384 增重 　　　
1 電
鍍 86．0320 87．5788 0．4532 0．65600
2 87．2541 86．6543 0．5998 0．84300
3 87．0918 87．0888 0．0030 0．00430
4 87．0574 86．6823 0．5931 0．84700
5 90．2710 89．7932 0．4786 0．60400
11、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資小、應(yīng)用范圍廣：
　　1）、航空工業(yè)方面：
各類閥體、閥芯、接頭、儀器儀表外殼、表盤指針、陀螺、螺母、螺桿、墊片、型材；加強(qiáng)板、空速管、整流罩等防銹、防蝕、強(qiáng)化的零件。
　　2）、汽車工業(yè)方面：
汽車工業(yè)中利用催化處理后的零部件耐蝕、耐磨性能增強(qiáng)，可用于形狀復(fù)雜的齒輪、散熱器、噴油嘴、制動(dòng)瓦片、減震器以及汽化器、萬(wàn)向節(jié)、散熱片、儀表盤、指針、各類管、控件、接頭、墊片、螺桿、螺母等。
　　3）、石油、化工工業(yè)：
由于利用催化處理的表面對(duì)含硫化氫的石油和天然氣環(huán)境，對(duì)酸、堿、鹽等化工腐蝕介質(zhì)有優(yōu)良地抗蝕性，所以在采油設(shè)施、管道及各種閥門、泵殼、工業(yè)設(shè)備、熱交換器、軸、套、管、葉片類及在野外防銹的器材有著廣泛的應(yīng)用。
　　4）、紡織工業(yè)：
紡織刮板、送料導(dǎo)桿、錠子棘輪、紡織針、噴絲頭等需要防銹、增加光滑性和不粘著的零件。
　　5）、五金、模具、食品、醫(yī)藥及其它方面：
鎖扣、鎖殼、安全鏈、鑰匙掛件、門踢腳、窗插銷、窗框、風(fēng)鉤、防盜門、起子、板手、量具、平板、注塑模、鑄鋅模、擠塑模、印刷軋輥、裝罐機(jī)械、鑷子、剪子、盤子、電視天線、雷達(dá)天線、洗衣機(jī)殼、電冰箱殼、電風(fēng)扇葉片、網(wǎng)罩、縫紉機(jī)零件、自行車零件、手表殼等。
　　6）、能在塑料等非金屬表面實(shí)施催化，融裝飾與實(shí)用于一體。
三、 生產(chǎn)條件及投資預(yù)算：
生產(chǎn)本產(chǎn)品不需加熱，在常溫常壓下混合攪拌而成，設(shè)備投資根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模而定。
　　1、 廠房：20-100平方米
　　2、 投資預(yù)算：
　（1）、專業(yè)性生產(chǎn)環(huán)保型表面合金催化液
小型規(guī)模（年產(chǎn)200噸）
生產(chǎn)設(shè)備：反應(yīng)槽（自制）一臺(tái)約1000元，攪拌器（自制）一臺(tái)及輔助工具300元，小型規(guī)模共計(jì)投資1300元。
中型規(guī)模（年產(chǎn)400噸）
生產(chǎn)設(shè)備：反應(yīng)槽（自制）一臺(tái)約2000元，攪拌器一臺(tái)及輔助工具約1500元，中型規(guī)模共計(jì)投資3500元。
大型規(guī)模（年產(chǎn)1000噸）
生產(chǎn)設(shè)備：反應(yīng)槽二臺(tái)約5000元，攪拌器二臺(tái)約2000元，其他輔助工具1500元，大型規(guī)模共計(jì)投資8500元。
　（2）、利用環(huán)保型表面合金催化液加工產(chǎn)品
　　3、 流動(dòng)資金3000-6000元
生產(chǎn)設(shè)備為反應(yīng)槽（500立升容積）投資3000元，用戶可以根據(jù)加工規(guī)模自行計(jì)算。
四、 生產(chǎn)成本及經(jīng)濟(jì)效益分析（以每噸產(chǎn)品計(jì)）：
　　 原 材 料：810元
　　人工工資：3人×20元/天人×1.5=90元
　　水 費(fèi)：20元
　　設(shè)備折舊：10元（綜合成本：930元）
　�。ㄒ唬�、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)新一代環(huán)保型特種表面合金催化液，若按每公斤2元出廠價(jià)銷售，則各種規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益如下：
　　1、 小型規(guī)模（年產(chǎn)200噸）
年產(chǎn)值：200噸×2000元/噸=40萬(wàn)元
年利潤(rùn)：200噸×（2000-930）元/噸=21.4萬(wàn)元
　　2、 中型規(guī)模（年產(chǎn)400噸）
年產(chǎn)值：400噸×2000元/噸=80萬(wàn)元
年利潤(rùn)：400噸×（2000-930）元/噸=42.8萬(wàn)元
　　3、 大型規(guī)模（年產(chǎn)1000噸）
年產(chǎn)值：1000噸×2000元/噸=200萬(wàn)元
年利潤(rùn)：1000噸×（2000-930）元/噸=107萬(wàn)元
　�。ǘ�）、利用新一代環(huán)保型特種表面合金催化液加工產(chǎn)品，每噸該液可處理50~80平方米, 若按每平方米增值50元計(jì)算，其各種規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益如下：
　　1、 小型規(guī)模（年產(chǎn)200噸）
年增產(chǎn)值200噸×（50~80）m2/噸×50元/m2=50~80萬(wàn)元
年利潤(rùn)50~80萬(wàn)元-200噸×930元/噸=31.4~61.4萬(wàn)元
　　2、 中型規(guī)模（年產(chǎn)400噸）
年增產(chǎn)值400噸×（50~80）m2/噸×50元/m2=100~160萬(wàn)元
年利潤(rùn)100~160萬(wàn)元-400噸×930元/噸=62.8~122.8萬(wàn)元
　　3、 大型規(guī)模（年產(chǎn)1000噸）
年增產(chǎn)值1000噸×（50~80）m2/噸×50元/m2=250~400萬(wàn)元
年利潤(rùn)250~400萬(wàn)元-1000噸×930元/噸=157~307萬(wàn)元
五、前景分析：
　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前擁有電鍍廠3萬(wàn)余家，各類金屬制品生產(chǎn)廠數(shù)萬(wàn)家，在金屬表面處理時(shí)均采用傳統(tǒng)電鍍工藝，而金屬與非金屬制品表面處理產(chǎn)品已進(jìn)入航空、機(jī)器、電子、化工、五金等各個(gè)領(lǐng)域，其用量及應(yīng)用范圍十分喜人，而本產(chǎn)品以無(wú)污染，不用直流電源，使用方便，成本低廉耐蝕耐磨，硬度高等優(yōu)越性能，可替代不銹鋼制品，淘汰現(xiàn)行的電鍍生產(chǎn)工藝，已是不可阻擋之勢(shì)，同時(shí)該技術(shù)作為材料表面保護(hù)工業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)*科學(xué)，將主宰著表面處理技術(shù)的航向。
　　人類邁入了新世紀(jì)，一個(gè)企業(yè)的興衰成敗將取決于產(chǎn)品的技術(shù)含量，矗立于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的致勝點(diǎn)，而本產(chǎn)品以低投入、高技術(shù)含量服務(wù)于人類社會(huì)，有統(tǒng)領(lǐng)國(guó)際該行業(yè)市場(chǎng)的趨勢(shì)。能為您及您的