电镀、电刷镀与化学镀
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化学镀和电镀化学镀和电镀是常见的金属表面处理技术,被广泛应用于工业生产和科学研究领域。
它们通过在金属表面形成一层均匀、致密、具有良好附着力的金属薄膜,提高金属的耐腐蚀性、耐磨性和美观性。
化学镀是利用化学反应在金属表面生成金属薄膜的技术。
在化学镀过程中,首先需要准备化学镀液,它通常由金属盐溶液、络合剂、还原剂和调节剂等组成。
然后,将待镀金属作为阴极,将镀液中的金属离子还原成金属原子,并在金属表面析出形成金属薄膜。
化学镀的优点是可以在复杂形状的物体表面均匀镀覆,且镀层的厚度可以控制。
常见的化学镀技术有铜化学镀、镍化学镀和铬化学镀等。
电镀是利用电解作用在金属表面生成金属薄膜的技术。
在电镀过程中,需要将金属制品作为阴极,放置在电解槽中的镀液中,同时加上直流电源。
镀液中含有金属盐溶液和其他添加剂,通过电解作用将金属离子还原成金属原子,并在金属表面析出形成金属薄膜。
电镀的优点是可以获得较厚的镀层,并且具有良好的附着力。
常见的电镀技术有铜电镀、镍电镀和铬电镀等。
化学镀和电镀在工业生产中有着广泛的应用。
它们可以改善金属制品的表面性能,延长使用寿命。
化学镀和电镀可以提高金属制品的耐腐蚀性,使其不易受到氧化、腐蚀和变色等损害。
同时,它们还可以增加金属制品的硬度和耐磨性,提高其使用寿命。
此外,化学镀和电镀还可以改变金属制品的外观,使其具有更好的美观性和装饰性。
然而,化学镀和电镀过程中也存在一些问题。
首先,镀液中的化学物质对环境具有一定的污染性,需要合理处理和回收。
其次,化学镀和电镀过程需要耗费大量的能量和资源,对能源和资源的消耗也需要引起重视。
此外,金属镀层的质量和稳定性也是需要关注的问题,不合格的镀层会影响金属制品的使用效果。
化学镀和电镀是重要的金属表面处理技术,它们可以在金属表面形成均匀、致密、具有良好性能的金属薄膜。
化学镀和电镀可以改善金属制品的耐腐蚀性、耐磨性和美观性,提高其使用寿命。
然而,化学镀和电镀过程中也存在一些问题,需要合理处理和解决。
化学镀与电镀原理的相同点
化学镀和电镀都是一种表面处理技术,目的是在材料表面形成一层金属或合金的保护层,提高材料的耐腐蚀性、导电性或美观性等。
它们的相同点主要包括以下几个方面:
1. 使用的金属盐:化学镀和电镀都是利用金属盐溶液中的金属离子进行沉积。
对于常见的金属如铜、银、镍、锡、铬等,它们的化学镀和电镀都采用类似的金属盐溶液。
2. 沉积机制:无论是化学镀还是电镀,金属离子在溶液中受到还原剂的作用而还原为金属原子,在材料表面上沉积形成金属保护层。
这个沉积过程中,金属原子与基体材料表面形成化学键或金属键,使得金属层与基体材料表面紧密结合,形成一层均匀、致密的镀层。
3. 电子转移:化学镀和电镀都涉及到电子的转移过程。
在电镀中,电源通过电解质溶液引入金属离子,使其在电极上获得电子而还原为金属原子。
而在化学镀中,还原剂也会提供电子给金属离子,使其还原。
综上所述,化学镀和电镀在金属盐的使用、沉积机制和电子转移等方面有许多相同点。
它们都是利用金属离子的还原并沉积形成金属保护层的原理,不同之处主
要在于电镀需要外加电源提供电子,而化学镀则通过添加还原剂实现金属离子的还原。
1.电镀:是利用电解作用,即把具有导电性能的工件表面与电解质溶液接触,并作为阴极,通过外电流的作用,在工件表面沉积与基体牢固结合的镀覆层。
2.电刷镀:是电镀的一种特殊方法,又称接触镀、选择镀、涂镀、无槽电镀等。
其设备主要由电源、刷镀工具(镀笔)和辅助设备(泵、旋转设备等)组成,是在阳极表面裹上棉花或涤纶棉絮等吸水材料,使其吸饱镀液,然后在作为阴极的零件上往复运动,使镀层牢固沉积在工件表面上。
3.化学镀:又称“不通电”镀,即在无外电流通过的情况下,利用还原剂将电解质溶液中的金属离子化学还原在呈活性催化的工件表面,沉积出与基体牢固结合的镀覆层。
4.涂装:它是用一定的方法将涂料涂覆于工件表面而形成涂膜的全过程。
涂料(或称漆)为有机混合物,一般由成膜物质、颜料、溶剂和助剂组成5.粘结它是用粘结剂将各种材料或制件连结成为一个牢固整体的方法,称为粘结或粘合。
粘结剂有天然胶粘剂和合成胶粘剂6.堆焊:它是在金属零件表面或边缘,熔焊上耐磨、耐蚀或特殊性能的金属层,修复外形不合格的金属零件及产品,提高使用寿命,降低生产成本,或者用它制造双金属零部件。
7.熔结:它与堆焊相似,也是在材料或工件表面熔敷金属涂层,但用的涂敷金属是一些以铁、镍、钻为基,含有强脱氧元素珊和硅面具有自熔性和熔点低于基体的自熔性合金,所用的工艺是真空熔敷、激光熔敷和喷熔涂敷等。
8.热喷涂:它是将金属、合金、金属陶瓷材料加热到熔融或部分熔融,以高的动能使其雾化成微粒并喷至工件表面,形成牢固的涂覆层。
热喷涂的方法有多种,按热源可分为火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂(超音速喷涂)和爆炸喷涂等。
经热喷涂的工件具有耐磨、耐热、耐蚀等功能。
9.塑料粉末涂敷:利用塑料具有耐蚀、绝缘、美观等特点,将各种添加了防老化剂、流平剂、增韧剂、固化剂、颜料、填料等的粉末塑料,通过一定的方法,牢固地徐敷在工件表面,主要起保护和装饰的作用。
10.电火花涂敷:这是一种直接利用电能的高密度能量对金属表面进行徐敷处理的工艺,即通过电极材料与金属零部件表而的火花放电作用,把作为火花放电极的导电材料(如WC、nC)熔渗于表面层,从而形成含电极材料的合金化涂层,提高工件表层的性能,面工件内部组织和性能不改变。
化学镀与电镀从原理上的区别就是电镀需要外加的电流和阳极,而化学镀是依靠在金属表面所发生的自催化反应。
化学镀镍层是极为均匀的,只要镀液能浸泡得到,溶质交换充分,镀层就会非常均匀,几乎可以达到仿形的效果。
电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀,但化学镀过以对任何形状工件施镀。
高磷的化学镀镍层为非晶态,镀层表面没有任何晶体间隙,而电镀层为典型的晶态镀层。
电镀因为有外加的电流,所以镀速要比化学镀快得我,同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。
化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。
化学镀由于大部分使用食品级的添加剂,不使用诸如氰化物等有害物质,所以化学镀比电镀要环保一些。
化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色,而电镀可以实现很多色彩。
化学镀镍技术是采用金属盐和还原剂,在材料表面上发生自催化反应获得镀层的方法。
到目前为止,化学镀镍是国外发展最快的表面处理工艺之一,且应用范围也最广。
化学镀镍之所以得到迅速发展,是由于其优越的工艺特点所决定。
一、化学镀镍层的工艺特点1. 厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点,也是应用广泛的原因之一,化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀,电镀层的厚度在整个零件,尤其是形状复杂的零件上差异很大,在零件的边角和离阳极近的部位,镀层较厚,而在内表面或离阳极远的地方镀层很薄,甚至镀不到,采用化学镀可避免电镀的这一不足。
化学镀时,只要零件表面和镀液接触,镀液中消耗的成份能及时得到补充,任何部位的镀层厚度都基本相同,即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。
2. 不存在氢脆的问题电镀是利用电源能将镍阳离子转换成金属镍沉积到阳极上,用化学还原的方法是使镍阳离子还原成金属镍并沉积在基体金属表面上,试验表明,镀层中氢的夹入与化学还原反应无关,而与电镀条件有很大关系,通常镀层中的含氢量随电流密度的增加而上升。
在电镀镍液中,除了一小部分氢是由NiSO4和H2PO3反应产生以外,大部分氢是由于两极通电时发生电极反应引起的水解而产生,在阳极反应中,伴随着大量氢的产生,阴极上的氢与金属Ni—P合金同时析出,形成(Ni—P)H,附着在沉积层中,由于阴极表面形成超数量的原子氢,一部分脱附生成H2,而来不及脱附的就留在镀层内,留在镀层内的一部分氢扩散到基体金属中,而另一部分氢在基体金属和镀层的缺陷处聚集形成氢气团,该气团有很高的压力,在压力作用下,缺陷处导致了裂纹,在应力作用下,形成断裂源,从而导致氢脆断裂。