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电镀基本知识介绍1．电镀基本原理电镀是一种电化学过程﹐也是一种氧化还原过程。
电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极﹐金属板作为阳极﹐接直流电源后﹐在零件上沉积出所需的镀层。
例如﹕镀镍时﹐阴极为待镀零件﹐阳极为纯镍板﹐在阴阳极分别发生如下反应﹕阴极(镀件)﹕Ni2++2e→Ni (主反应)2H++e→H2↑(副反应)阳极(镍板)﹕Ni ﹣2e→Ni2+ (主反应)4OH-﹣4e→2H2O+O2+4e (副反应)不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来﹐如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位﹐则金属离子难以在阴极上析出。
根据实验﹐金属离子自水溶液中电沉积的可能性﹐可从元素周期表中得到一定的规律﹐如表1.1所示阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极﹐大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极﹐如﹕镀锌为锌阳极﹐镀银为银阳极﹐镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极。
但是少数电镀由于阳极溶解困难﹐使用不溶性阳极﹐如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极。
镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充。
镀铬阳极使用纯铅﹐铅-锡合金﹐铅-锑合金等不溶性阳极。
2．电镀基本工艺及各工序的作用2．1 基本工序(磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预镀)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装2．2 各工序的作用2.2.1 前处理﹕施镀前的所有工序称为前处理﹐其目的是修整工件表面﹐除掉工件表面的油脂﹐锈皮﹐氧化膜等﹐为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面。
前处理主要影响到外观，结合力﹐据统计﹐60%的电镀不良品是由前处理不良造成﹐所以前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位。
在电镀技朮发达的国家﹐非常重视前处理工序﹐前处理工序占整个电镀工艺的一半或以上﹐因而能得到表面状况很好的镀层和极大地降低不良率。
喷砂﹕除去零件表面的锈蚀﹐焊渣﹐积碳﹐旧油漆层﹐和其它干燥的油污﹔除去铸件﹐锻件或热处理后零件表面的型砂和氧化皮﹔除去零件表面的毛刺和和方向性磨痕﹔降低零件表明的粗糙度﹐以提高油漆和其它涂层的附着力﹔使零件呈漫反射的消光状态磨光﹕除掉零件表明的毛刺﹐锈蚀﹐划痕﹐焊缝﹐焊瘤﹐砂眼﹐氧化皮等各种宏观缺陷﹐以提高零件的平整度和电镀质量。
电镀基础知识培训一、电镀的原理1.1 电镀的基本原理电镀是利用电解作用和电化学还原反应在导电基材表面沉积金属的工艺。
通过外加电流，金属离子在阳极上发生氧化，并通过电解液迁移到阴极上，在阴极上接受电子并还原成金属沉积在基材表面。
这一过程是一个复杂的电化学反应过程，主要包括阳极氧化反应和阴极还原反应两个过程。
1.2 电镀的影响因素电镀工艺的质量受到许多因素的影响，主要包括电流密度、电解液成分、温度、搅拌、阳极和阴极表面的处理等。
这些因素直接影响金属沉积的均匀性、致密性、附着力和成膜速度等性能。
二、电镀的分类按照电解液的成分和金属沉积的方式，电镀可分为多种类型。
常见的电镀包括镀铬、镀镍、镀铜、镀锌等。
2.1 镀铬镀铬是一种常见的电镀工艺，其主要用途是提高金属基材的耐腐蚀性和外观。
镀铬工艺一般采用六价铬盐作为电镀液，通过外加电流将铬沉积在基材表面，形成一层具有镜面效果的金属膜。
2.2 镀镍镀镍是一种通用的电镀工艺，其主要作用是增加基材的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
镀镍工艺一般采用镍盐作为电镀液，通过外加电流将镍沉积在基材表面，形成一层致密、均匀的金属膜。
2.3 镀铜镀铜是一种常见的电镀工艺，其主要用途是提高基材的导电性和焊接性能。
镀铜工艺一般采用铜盐作为电镀液，通过外加电流将铜沉积在基材表面，形成一层致密、均匀的金属膜。
2.4 镀锌镀锌是一种常见的防腐蚀电镀工艺，其主要作用是提高基材的抗氧化性和耐蚀性。
镀锌工艺一般采用锌盐作为电镀液，通过外加电流将锌沉积在基材表面，形成一层紧密结合的锌铁合金薄膜。
三、电镀工艺的步骤电镀工艺一般包括预处理、电镀和后处理三个步骤。
预处理包括除油、除锈、脱脂、清洗等，旨在保证基材表面的清洁度和光洁度。
电镀是将金属沉积在基材表面的过程，旨在改善基材的性能和外观。
后处理一般包括清洗、烘干、检验、包装等，旨在保证电镀层的质量和稳定性。
四、电镀工艺的质量控制电镀工艺的质量受到许多因素的影响，需要采取一系列措施进行质量控制。
电镀基础知识培训电镀基础知识培训主讲：李柳辉1第一节：化学基础2概论自然界是由物质构成的，不同的物质具有不同的性质。
物质在发生物理变化时表现出来的性质称为物理性质。
物理变化时，只发生物理性质的变化，没有生成新的物质，这种变化称物理变化。
物质在发生化学变化时表现出来的性质称化学性质，物质变化时伴随着有新的物质生成的变化称化学变化。
3§1-1氧化还原反应在化学反应中有电子得失与转移，其反应物和生成物在反应前后的化合价发生了变化，这一类反应叫作氧化还原反应。
比如：Zn + Cu = ZnSO4 + Cu4它的离子方程式为： Zn0 + Cu2+ = Zn2+ + Cu0 这个反应中锌离子的化合价从0升高到+2，Zn发生了氧化反应，失去了2个电子变成了Zn2+离子，而铜的化合价从+2降低到0，Cu2+发生了还原反应，得到2 个电子变成铜原子。
在氧化还原中，失去电子的物质叫还原剂，在反应中被氧化，表现为化合价升高。
得到电子的物质叫做氧化剂，在反应中被还原，表现为化合价降低。
5其反应过程电子式可表示为：失去2e，化合价升高（氧化）Zn0 + Cu2+ = Zn2+ + Cu0得到2e，化合价降低（还原）6★ 物质的溶解度溶剂溶质溶液凡是能溶解其它物质的溶液叫溶剂1-2凡是能溶解在溶剂中的物质叫溶质溶质溶解在溶剂中得到的均匀的澄清透明的液体叫溶液。
溶液可分为悬浊液、乳浊液、胶体溶液7所谓溶解度：在一定条件下，某物质能溶解于溶剂中的最大量，称为物质的溶解度。
溶解度常用在一定温度下，每100g溶剂中最多能溶解（达到饱和状态）的溶质的克数来表示。
8例如：在0℃时，100g水中最多只能溶解29.7g 氯化铵，所以氯化铵在0℃时的溶解度为29.7g。
一般把在室温时（20℃）溶解度在1g以上的叫做可溶物质，10g以上的叫做易溶物质，溶解度在1g以下的叫做微溶物质，而小于0.1g的叫做难溶物质。
固体物质的溶解度还与温度有关，一般是随着温度的升高而增大。
電鍍基本知識介紹
陳懷超（2001-10-20）
1．電鍍基本原理
電鍍是一種電化學過程﹐也是一種氧化還原過程。
電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極﹐金屬板作為陽極﹐接直流電源后﹐在零件上沉積出所需的鍍層。
例如﹕鍍鎳時﹐陰極為待鍍零件﹐陽極為純鎳板﹐在陰陽極分別發生如下反應﹕
陰極(鍍件)﹕Ni2++2e→Ni (主反應)
2H++e→H2↑ (副反應)
陽極(鎳板)﹕Ni ﹣2e→Ni2+ (主反應)
4OH-﹣4e→2H2O+O2+4e (副反應)
不是所有的金屬離子都能從水溶液中沉積出來﹐如果陰極上氫離子還原為氫的副反應占主要地位﹐則金屬離子難以在陰極上析出。
根據實驗﹐金屬離子自水溶液中電沉積的可能性﹐可從元素周期表中得到一定的規律﹐如表1.1所示
陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極﹐大多數陽極為與鍍層相對應的可溶性陽極﹐如﹕鍍鋅為鋅陽極﹐鍍銀為銀陽極﹐鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽極。
但是少數電鍍由于陽極溶解困難﹐使用不溶性陽極﹐
如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽極。
鍍液主鹽離子靠添加配制好的標准含金溶液來補充。
鍍鉻陽極使用純鉛﹐鉛-錫合金﹐鉛-銻合金等不溶性陽極。
2．★電鍍基本工藝及各工序的作用
2．1 基本工序
(磨光→拋光)→上掛→脫脂除油→水洗→(電解拋光或化學拋光)→酸洗活化→(預鍍)→電鍍→水洗→(后處理)→水洗→乾燥→下掛→檢驗包裝
2．2 各工序的作用
2.2.1 前處理﹕施鍍前的所有工序稱為前處理﹐其目的是修整工件表
面﹐除掉工件表面的油脂﹐鏽皮﹐氧化膜等﹐為后續
鍍層的沉積提供所需的電鍍表面。
前處理主要影響到
外觀，結合力﹐據統計﹐60%的電鍍不良品是由前處理
不良造成﹐所以前處理在電鍍工藝中占有相當重要的
地位。
在電鍍技朮發達的國家﹐非常重視前處理工序﹐
前處理工序占整個電鍍工藝的一半或以上﹐因而能得
到表面狀況很好的鍍層和極大地降低不良率。
噴砂﹕除去零件表面的鏽蝕﹐焊渣﹐積碳﹐舊油漆層﹐和其
它干燥的油污﹔除去鑄件﹐鍛件或熱處理后零件表面
的型砂和氧化皮﹔除去零件表面的毛刺和和方向性磨
痕﹔降低零件表明的粗糙度﹐以提高油漆和其它涂層
的附著力﹔使零件呈漫反射的消光狀態
磨光﹕除掉零件表明的毛刺﹐鏽蝕﹐划痕﹐焊縫﹐焊瘤﹐砂眼﹐氧化皮等各種宏觀缺陷﹐以提高零件的平整度和電鍍質
量。
拋光﹕拋光的目的是進一步降低零件表面的粗糙度﹐獲得光亮的外觀。
有機械拋光﹐化學拋光﹐電化學拋光等方式。
脫脂除油﹕除掉工件表面油脂。
有有機溶劑除油﹐化學除油﹐
電化學除油﹐擦拭除油﹐滾筒除油等手段。
酸洗﹕除掉工件表面鏽和氧化膜。
有化學酸洗和電化學酸洗。
2.2.2 電鍍
在工件表面得到所需鍍層﹐是電鍍加工的核心工序﹐此工序工藝的優劣直接影響到鍍層的各種性能。
此工序中對鍍層有重要影響的因素主要有以下几個方面﹕
2.2.2.1主鹽體系
每一鍍種都會發展出多種主鹽體系及與之相配套的添加劑體系。
如鍍鋅有氰化鍍鋅﹐鋅酸鹽鍍鋅﹐氯化物鍍鋅(或稱為鉀鹽鍍鋅)﹐氨鹽鍍鋅﹐硫酸鹽鍍鋅等體系。
每一體系都有自己的優缺點﹐如氰化鍍鋅液分散能力和深度能力好﹐鍍層結晶細致﹐與基體結合力好﹐耐蝕性好﹐工藝范圍寬﹐鍍液穩定易操作對雜質不太敏感等優點。
但是劇毒﹐嚴重污染環境。
氯化物鍍鋅液是不含絡合劑的單鹽鍍液﹐廢水極易處理﹔鍍層的光亮性和整平性優于其它體系﹔電流效率高﹐沉積速度快﹔氫過電位低的鋼材如高碳鋼﹐鑄件﹐鍛件等容易施鍍。
但是由于氯離子的弱酸性對設備有一定的腐蝕性﹐一方面會對設備造成一定的腐蝕﹐另一方面此類鍍液不適應需加輔助陽極的深孔或管狀零件。
2.2.2.2添加劑
添加劑包括光澤劑，穩定劑，柔軟劑，潤濕劑﹐低區走位劑等。
光澤劑又分為主光澤劑﹐載體光亮劑和輔助光澤劑等。
對于同一主鹽體系﹐使用不同廠商制作的添加劑﹐所得鍍層在質量上有很大差別。
總體而言歐美和日本等發達國家的添加劑最好﹐台灣次之﹐大陸產的相對而言比前兩類都遜色。
主鹽與具體某一廠商的添加劑的聯合決定了使用的鍍液的整體性能。
優秀的添加劑能彌補主鹽某些性能的不足。
如優秀的氯化物鍍鋅添加劑與氯化物主鹽配合得到的鍍液深鍍能力比許多氰化鍍鋅鍍液的深度能力好。
2.2.2.3 電鍍設備
（1）掛具﹕方形挂具與方形鍍槽配合使用﹐圓形挂具與圓形鍍槽配合使用。
圓
形鍍槽和挂具更有利于保証電流分布均勻﹐方形挂具則需
（2）攪拌裝置﹕促進溶液流動﹐使溶液狀態分布均勻﹐消除氣泡在工件表面的
停留。
（3）電源﹕直流﹐穩定性好﹐波紋系數小。
2.2.3 后處理
電鍍后對鍍層進行各種處理以增強鍍層的各種性能﹐如耐蝕性﹐
抗變色能力﹐可焊性等。
脫水處理﹕水中添加脫水劑﹐如鍍亮鎳后處理
鈍化處理﹕提高鍍層耐蝕性﹐如鍍鋅
防變色處理﹕水中添加防變色藥劑﹐如鍍銀
提高可焊性處理﹕如鍍錫
因此后處理工藝的優劣直接影響到鍍層這些功能的好壞。
3. 電鍍的分類
3.1按鍍層組成分
單金屬電鍍(應用較廣的鍍層有鋅﹑鎘﹑銅﹑鉻﹑錫﹑鎳﹑金﹑銀等)
二元合金電鍍(常用的有錫-鉛合金﹐鋅-鎳﹐鋅-鈷﹐銅-錫等)
合金電鍍三元合金電鍍(常用的有銅-錫-鋅﹐鋅-鎳-鐵等)
多元合金電鍍(基本處于研究階段) 復合電沉積 (電鍍層中嵌入固體顆粒形成復合鍍層)
3.2 按獲取鍍層方式分
挂鍍(Rack Plating)
常規電鍍
滾鍍(Barrel Plating)
電刷鍍
脈沖電鍍
電鑄
裝飾性電鍍﹐如鍍金﹐鍍銀﹐銅╱鎳／裝飾鉻電鍍
防護性電鍍﹐如鍍鋅
耐磨性電鍍﹐如鍍硬鉻
功能性電鍍提高可焊性電鍍﹐如鍍錫
增強導電性﹐如鍍銀﹐鍍金
……..
4．電鍍在表面處理技術領域的地位
4.1 表面處理的方式和手段
電鍍(電沉積)
陽極氧化(鋁﹑鎂﹑鈦及它們的
合金)
化學氧化(鋁及其合金﹐鋼鐵)
電化學及化學轉化鉻酸鹽處理(鋼鐵上的鋅﹑鉻
鍍
層
﹐
鋁
﹐
鎂
﹐
銅
)
磷酸鹽處理(磷化)
熱浸鍍(常用的有熱浸鋅﹑錫﹑鋁﹑鉛)
火焰噴涂
氣噴涂
爆炸噴涂
熱噴涂電弧噴涂
電噴涂等離子噴涂
高頻感應噴涂
橡膠涂層
非金屬涂覆塑料涂層
油漆涂層
滲鍍
化學氣象沉積
擴散涂鍍真空鍍膜
包鍍
達克羅(Dacromet﹐浸入鋅鋁﹐鋅鉻漿液中﹐形成涂層﹐然后烘烤干燥)
4.2 電鍍的現狀和發展趨勢
電鍍由于工藝和技朮成熟﹐在金屬精飾中按噸位計占加工的首位。
電鍍的發展分三個時期﹐第一時期為改善光澤或耐蝕性﹐第二時
期為因勞力不足而邁向勝利化﹑自動化﹐第三時期為減輕公害問題。
電鍍不可避免帶來環境污染問題﹐隨著其它污染小的新技朮的發展﹐電鍍使用范圍正面臨著逐漸被壓縮的威協。
另一方面﹐電鍍本身也正在大力開發污染小新工藝﹐同時開發能獲取新功能鍍層的工藝﹐以拓展自身的生存空間。
5．★新產品開發段表面處理的工作内容
5.1根據產品的用途和功能確定合適的表面處理方式。
進行表面處理前需弄清使用材料，材料金屬學狀態，材料的表面狀態﹐鍍層厚度﹐耐蝕性要求﹐外觀要求﹐每個電鍍面的等級﹐鍍層檢驗規范等。
以上內容確定后才能確定合適表面處理方式和具體工藝。
同為一種電鍍﹐由于材料的種類﹐表面狀態﹐金屬學狀態不同﹐所采取的工藝會有很大的不同﹐如鈦材上鍍銀與普通鋼材鍍銀工藝上的區別
對鋼材﹕除油→活化(鹽酸)→鍍銅→鍍鎳→預鍍銀→鍍銀
對鈦材﹕除油→浸蝕(含氟化物的溶液)→活化→預鍍銀→鍍銀
5.2 尋找合適的供應商(針對NWE現有狀況而言)
基于NWE沒有自己的表面處理部門﹐尋找到合適供應商對NWE產品的表面處理至關重要﹐是現階段所有表面處理工作重心和核心。
5.3 供應商的管控和輔導(針對NWE現有狀況而言)
由委外加工單位組織﹐產工和品保派相關技朮工程師參與。
6．★表面處理外協商的尋找和管控
6．1 部分表面處理外協商介紹
6．2 常見工藝和品質管控手段
6．3 對供應商的尋找和管控的几點建議
（1）供應商引入競爭﹐促使供應商改良品質﹐降低加工價格。
尋找到合適供應商對NWE產品的表面處理至關重要﹐是現階段所有表面處理工作重心和核心。
（2）購進常用儀器進行品質管控
如膜厚測試儀。
（3）定期到廠家製程管控現場觀察和了解廠家的制程﹐對不完善或不規范的地方提出建議﹐并同廠家一起商討改善對策。
7. 鍍層缺陷的補救或重工。
