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电镀简介及基本原理
2017-3-31
来源:未知
点击数: 1613          作者:未知
  •       电镀简介 

          电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。

       

          基本概述      

          电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。  利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。 通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。镀层大多是单一金属或合金,如锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。 

      

          基本原理     

          在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。   阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。   


         基本过程     

         1、把镀上去的金属接在正极 

         2、要被电镀的物件接在负极  

         3、正负极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连 

         4、通以直流电的电源后,正极的金属会进行氧化(失去电子),溶液中的正离子则在负极还原(得到电子)成原子并积聚在负极表层。  电镀后被电镀物件的美观性和电流大小有关系,电流越小,被电镀的物件便会越美观;反之则会出现一些不平整的形状。电镀的主要用途包括防止金属氧化(如锈蚀)以及进行装饰。不少硬币的外层亦为电镀。电镀产生的污水(如失去效用的电解质)是水污染的重要来源。  


         技术应用    

         电镀锌:就是利用电解,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。与其他金属相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属,属低值防蚀电镀层。被广泛用于保护钢铁件,特别是防止大气腐蚀,并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀(适合小零件)、自动镀和连续镀(适合线材、带材)。 


         中国按电镀溶液分类,可分为四大类: 

         1、氰化物镀锌:由于(CN)属剧毒,所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制,不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展,要求使用低氰(微氰)电镀液。采用此工艺电镀后,产品质量好,特别是彩镀,经钝化后色彩保持好。 

         2、锌酸盐镀锌:此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。目前国内形成两大派系,分别为:a)武汉材保所的”DPE”系列;b)广电所的”DE”系列。都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌;PH值为12.5~13。采用此工艺,镀层晶格结构为柱状,耐腐蚀性好,适合彩色镀锌。注意:产品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+盐酸)—>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理(烘箱内80~90oC。) 

         3、氯化物镀锌:此工艺在电镀行业应用比较广泛,所占比例高达40%。钝化后(兰白)可以锌代铬(与镀铬相媲美),特别是在外加水溶性清漆后,外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。此工艺适合于白色钝化(兰白,银白)。

          4、硫酸盐镀锌:此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件)。

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