第五章电镀与化学镀.
第五章电镀与化学镀.
副反应消耗了部分电荷(量)，使电流效率降低。 电流效率就是实际析出物质的质量与理论计算析出物 质的质量之比，即 η＝(m’/ m)×100％=(m’/kIt)×100％
电镀液的分散能力：
指电镀液所具有的使金属镀层厚度均匀分布 的能力，也称均镀能力。电镀液的分散能力越好， 在不同阴极部位所沉积出的金属层厚度就越均匀。 根据法拉第电解定律可知，阴极各部分所沉积的 金属量(金属的厚度)取决于通过该部位电流的大小。 故镀层厚度均匀与否，实质上就是电流在阴极镀 件表面上的分布是否均匀。
活化液：
活化处理的实质是对工件的表面进行电解刻蚀和化学 腐蚀。 活化液的作用是用化学腐蚀和电解腐蚀的方法，去除 被镀零件表面的氧化膜和锈斑，使其露出金属本身组 织。 一般活化液都是酸性水溶液，具有较强的去除金属氧 化物的能力。活化液分为强活化液和弱活化液。
强活化液又分为硫酸型活化液和盐酸型活化液。硫酸 型活化液可采用各种金属，作用比较温和，正、反极 都可使用；盐酸型活化液比硫酸型活化液作用强烈， 也适用于各种金属，只能反极性作用。
缓冲剂：指用来稳定溶液酸碱度的物质。 阳极活化剂：镀液中能促进阳极活化的物质称 阳极活化剂。阳极活化剂的作用是提高阳极开 始钝化的电流密度，从而保证阳极处于活化状 态而能正常地溶解。 添加剂：添加剂是指不会明显改变镀层导电性， 而能显著改善镀层性能的物质。根据在镀液中 所起的作用，添加剂可分为：光亮剂、整平剂、 润湿剂和抑雾剂等。
影响电镀质量的因素
pH值的影响：
镀液中的PH值可以影响氢的放电电位，碱性夹 杂物的沉淀，还可以影响络合物或水化物的组成以及 添加剂的吸附程度。 电镀过程中，若pH值增大，则阴极效率比阳极效 率高，pH值减小则反之。通过加入适当的缓冲剂可以 将pH值稳定在一定范围。
电镀和化学镀
▪ ③周期换向电流的作用:周期性地改变直流电流方向可适 当控制换向周期、电镀时间和退镀时间，可使镀层均匀、 平整、光亮。因为退镀时，可去除劣质镀层和镀件凸出处 较厚的镀层。
▪ ④温度的影响: 通常温度升高，阴极极化作用降低，镀层 结晶粗大；但允许提高电流密度上限，并使阴极电流效率 提高，改善镀层韧性和镀液的分散能力，减少镀层吸氢量。 不同的镀液有其最佳温度范围。
▪ ②析氢的影响：阴极上金属沉积时，总伴随着氢气的析出。 氢气析出的原因是金属离子的沉积电位较负，或者氢的析 出过电位较低。氢的析出对镀层质量的影响是多方面的， 其中以氢脆、针孔、起泡最为严重。
基体金属对镀层的影响
▪ ①基体金属性质的影响: 镀层的结合力与基体金属的化学 性质及晶体结构密切相关。如果基体金属电位负于沉积金 属电位，就难以获得结合良好的镀层，甚至不能沉积。若 材料（如不锈钢、铝等）易于钝化，不采取特殊活化措施 也难以得到高结合力镀层。基体材料与沉积金属晶体结构 相匹配时，利于结晶初期的外延生长，易得到高结合力的 镀层。
▪ 若按镀层成分分类，可分为：单一金属镀层、合金镀层及 复合镀层。
镀层的合理选择
▪ 不同成分及不同组合方式的镀层具有不同的性能。如何合 理选用镀层，其基本原则与通常的选材原则大致相似。
▪ 首先要了解镀层是否具有所要求的使用性能，然后按照零 件的服役条件及使用性能要求，选用适当的镀层，还要按 基材的种类和性质，选用相匹配的镀层。例如阳极性或阴 极性镀层，特别是当镀层与不同金属零件接触时，更要考 虑镀层与接触金属的电极电位差对耐蚀性的影响，或摩擦 副是否匹配。
▪ 1．传质步骤：液相中的反应粒子（金属水化离子或配合 离子）向阴极表面传递的步骤，有电迁移、扩散及对流三 种不同方式。
电镀化学镀的区别
化学镀与电镀的区别
原理：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。
厚度：电镀层厚度大于化学镀层
均匀性：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。
适用性：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。
晶态：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。
速度：电镀因为有外加的电流，所以镀速要比化学镀快得多，同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。
结合力：化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。
环保：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。
颜色：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。
氢脆：电镀存在氢脆现象，而化学镀没有
功能镀层：化学镀可以镀上功能镀层，价格也低廉，电镀则不能镀上功能镀层
热变形：化学镀不存在，电镀存在
可控性：化学沉积层的厚度可控，其工艺简单，操作方便，温度低，成本比其它表面处理防护低，适用于在中、小型工厂或小批量生产。
电镀化学镀的区别
化学镀与电镀的区别
原理：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..
厚度：电镀层厚度大于化学镀层
均匀性：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..
适用性：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..
晶态：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..
速度：电镀因为有外加的电流;所以镀速要比化学镀快得多;同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成..
结合力：化学镀层的结合力要普遍高于电镀层..
环保：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..
颜色：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..
氢脆：电镀存在氢脆现象;而化学镀没有
功能镀层：化学镀可以镀上功能镀层;价格也低廉;电镀则不能镀上功能镀层
热变形：化学镀不存在;电镀存在
可控性：化学沉积层的厚度可控;其工艺简单;操作方便;温度低;成本比其它表面处理防护低;适用于在中、小型工厂或小批量生产..。
电镀与化学镀
金属离子还原析出的可能性是获得镀层的首要条件！
5.1 电镀基本知识
法拉第定律和电流效率
➢ 电流通过镀液时，电解质溶液发生电解反应，阴极上 不断有金属析出，阳极金属不断溶解。法拉第定律： 金属的析出(或溶解)量必定与通过的电荷(量)有关。
W kQ kIt
➢ 其中，W为形成产物的质量；k为比例常数，即电化当 量；Q为电量，为电流I与时间t的乘积。
第五章 电镀与化学镀
主要内容
5.1 电镀基本知识 5.2 合金电镀 5.3 复合电镀 5.4 电刷镀 5.5 化学镀
5.1 电镀基本知识
电解与电镀
• 电解：在外加直流电源 的作用下，电解质的阴 阳离子在两极发生氧化 还原反应的过程。
• 阴极（还原反应）：
Cu2+ + 2e ＝ Cu
• 阳极（氧化反应）：
3. 采用特定的添加剂
• 添加剂在镀液中的含量比较少，一般不影响金属的平衡电位；有些 添加剂能显著地增大或降低阴极极化，明显地改变金属的析出电位， 从而对某些金属沉积起作用，实现共沉积。例如添加明胶可使铜、 铝离子实现共沉积。
5.2 合金电镀
合金电镀的特点
1. 与热冶金合金相比：
① 容易获得高熔点与低熔点金属组成的合金，如Sn-Ni。 ② 可获得热熔相图没有的合金,δ-铜锡合金。 ③ 容易获得组织致密、性能优异的非晶态合金，如Ni-P。 ④ 在相同合金成分下，电镀合金与热冶合金相比，硬度高，
影响电镀层质量的基本因素
7. 基体金属
① 基体金属性质：镀层的结合力与基体金属的化学性 质及晶体结构密切相关。
a. 基体金属电位负于沉积金属电位，就难以获得结合良好 的镀层，甚至不能沉积。
电镀、电刷镀与化学镀
4．基体金属的影响
基体金属的化学性质与其和镀层之间结合力密 切相关。在某些电解液中，如果基体金属的电 位负于镀层金属，若不用其它镀层过渡，就不 容易获得结合力良好的镀层。 铸造件和粉末冶金件的表面往往是凹凸不平且 多孔的，零件内孔易积留预处理的溶液，镀件 表面经过一段时间会出现黑色的斑点。 此外，零件在电镀前的脱脂、除锈是否彻底， 也将严重影响镀层的性能。
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二、电镀反应
图 6-1 是电镀过程原理图，被镀 的零件为阴极，与直流电源的 负极相连，金属阳极与直流电 源的正极联接。阳极与阴极均 浸入镀液中。 当在阴阳两极间施加一定电压 时，则在阴极发生还原反应： 即从镀液内部扩散到电极和镀 液界面上的金属离子Mn+从阴极 上获得n个电子，被还原成金属 M。
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主盐浓度的影响
镀液中的主盐浓度高时，电沉积过程中的 浓差极化小，晶核形成速度降低，长大速 度快；所得镀层晶粒较粗。这种影响在简 单盐镀液中尤为明显。 主盐浓度过低时，尽管对提高镀液的分散 能力有利，但镀液允许的电流密度小。此 时、镀液中的导电盐可提高其导电性，增 加阴极极化，对获得结晶细致的镀层有利。
碱性镀液有氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、焦 磷酸盐镀锌等。 中性或弱酸性镀液有氯化物镀锌、硫酸盐 镀锌等； 酸性镀锌有硫酸盐镀锌、氯化物镀锌等。 其中以氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、氯化物 镀锌、硫酸盐镀锌最为常用。
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镀锌层的钝化处理
为了进一步提高镀锌层的防护能力，同时 使其外观更具装饰性，通常要在其表面人 为地形成一层致密的氧化膜，这一过程即 称之为钝化处理(或称铬酸盐处理)。 钝化处理的溶液以六价铬为主要成分，辅 之以其它的无机酸或其盐。改变钝化溶液 的辅助成分及其浓度，可以得到白色或蓝 白色、彩色、黑色、绿色等色调的钝化膜。
绿色化学---电镀和化学镀
能
性
磁性镀层
磁环、磁盘、磁膜(Ni-Fe、Co-Ni)
镀
热处理用镀层
层
修复性镀层
保护制品在热处理时不改变性能(Cu、Sn) 修复损坏部位(Fe、Cu、Cr)
可焊性镀层
改善焊接性能(Sn)
其他
改善光学性能镀层等(Cr,黑铬)
简单镀层 单一金属镀层(Zn、Cr)
镀
层 结
组合镀层
几层相同或不同金属叠加而成的镀层 (暗Ni-半光Ni-光Ni Ni-Au Ni-Cu)
电化学当量
mg/库仑
克/安培小时
2.0436
7.357
0.681
2.452
1.118
4.025
0.658
2.372
0.329
1.186
0.615
2.214
0.307
1.107
序号
金属镀层名称
金属镀层重量
mg/cm2
g/dm2
1
铜镀层
0.89
0.089
2
金镀层
1.94
0.194
3
镍镀层
0.89
0.089
• ②防护-装饰性镀层：例如 Cu-Ni-Cr镀层等 ，既有装饰性，亦有防护性。
• ③装饰性镀层：例如Au及Cu—Zn仿金镀层 、黑铬、黑镍镀层等。
• ④耐磨和减磨镀层：例如硬铬，松孔镀， Ni—SiC，Ni-石墨，Ni-PTFE复合镀层等。
2021/11/30
11பைடு நூலகம்
• ⑤电性能镀层：例如Au，Ag镀层等，既有高的导电率，
、电解质材料和形状等因素的影响。
☆ 第一定律：
电解时,电极上析出(或溶解)物质的质量与电解液中所通过的电量成正比.
化学镀和电镀
电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。
电镀镍的优点是镀层结晶细致、平滑光亮，内应力小，与草次金属化层结合力强。
电镀镍的缺点：1.受金属化瓷件表面的清洁和镀液纯净程度的影响大，造成电镀后金属化瓷件的缺陷较多，例如起皮、起泡、麻点、黑点等
2.均镀能力差。
极易受电镀挂具和在镀缸中位置不同的影响。
3.对于形状复杂或由细小的深孔或盲孔的瓷件不能获得较好的电镀表面。
化学镀镍：
无电镀或自催化镀。
它是一种不加外在电流的情况下，利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍层。
当镍层沉积到活化零件表面后由于镍具有自催化能力，所以该过程将自动进行下去，一般化学镀镍得到的为合金镀层。
常见的是Ni-P合金和Ni-B合金
优点：不用电源，厚度均匀致密，针孔烧，均镀好，能在复杂零件表面沉积，深镀能力强，抗腐蚀性能好，镀镍速度快，厚度可达10-50微米。
镀层在烧氢后无起皮、起泡等
缺点：镀层为非晶的层状结构，虽然进行热处理后，镀层结晶化，其层状结构逐渐消失，但是对陶瓷-金属封接件的抗拉强度有所降低。
2.镀液的成本高、寿命短、耗能大
3.镀液对杂质敏感、需经常处理，因而使工艺的可操作性能变的相对复杂。
电镀化学镀的区别
化学镀与电镀的区别
原理：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。
厚度：电镀层厚度大于化学镀层
均匀性：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。
适用性：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。
晶态：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。
速度：电镀因为有外加的电流，所以镀速要比化学镀快得多，同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。
结合力：化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。
环保：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。
颜色：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。
氢脆：电镀存在氢脆现象，而化学镀没有
功能镀层：化学镀可以镀上功能镀层，价格也低廉，电镀则不能镀上功能镀层
热变形：化学镀不存在，电镀存在
可控性：化学沉积层的厚度可控，其工艺简单，操作方便，温度低，成本比其它表面处理防护低，适用于在中、小型工厂或小批量生产。
电镀和化学镀
化学镀镍
用还原剂将镀液中的镍离子还原为金 属镍并沉积到基体金属表面上去的方法称 为化学镀镍。
1. 化学镀镍机理
➢ 原子氢态理论 ➢ 氢化物理论 ➢ 电化学理论
原子氢态理论
H2PO2- + H2O → HPO3- + 2H + H+ ➢ Ni2+ + 2H → Ni + 2H+ ➢ H2PO2- + H → H2O + OH- + P
一、什么是化学镀？ 化学镀是指在没有外电流通过的情况下，利
用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积 在基体表面，形成镀层的一种表面加工方法。
化学镀与电镀相比的优点
➢ 化学镀不需要外电源，设备简单、操作容易，可用于 各种基体，如：金属（钢、铝、镁等）、非金属（陶 瓷、塑料、木材等）及半导体等。
➢ 均镀能力和深镀能力好，无论工件如何复杂（深孔、 凹槽、盲孔等），只要采取适当的技术措施，均可得 到均一的镀层。
化学镀镍磷零件
医学资料
• 仅供参考,用药方面谨遵医嘱
化学还原镀
还原镀是在金属的催化作用下，通过可控制的氧 化还原反应而产生金属沉积的过程。这种方法不是通 过金属的溶解，而是依靠还原剂的化学反应：
Rn+ + MZ+ → R(n+z)＋ + M 在这里还原剂Rn+被氧化成R(n+z)＋，而自由电子 使MZ+还原，还原剂的电位应该显著低于沉积金属的 电位。
活化可将金属表面的氧化物、盐加以去除， 使金属表面容易与后续电镀金属紧密结合。
需要慎重选择合适的酸液及缓蚀剂，避免过 度浸蚀底材。
镀后处理
➢ 钝化处理 是指在一定的溶液中进行化学处理﹐在镀层上形
现代表面工程技术-电镀和化学镀
电镀的电源发展介绍
• 电镀电源经历了四个发展阶段: (1) 直流发电机阶段这种电源耗能大、效率低、噪声 大, 已经被淘汰。 (2) 硅整流阶段是直流发电机的换代产品, 技术十分成 熟, 但效率低, 体积大, 控制不方便。目前, 仍有许多企业使 用这种电镀电源。 (3) 可控硅整流阶段是目前替代硅整流电源的主流电源, 具有效率高、体积小、调控方便等特点。随着核心器件— ——可控硅技术的成熟与发展, 该电源技术日趋成熟, 已获 得广泛应用。 (4) 晶体管开关电源即脉冲电源阶段脉冲电镀电源是 当今最为先进的电镀电源, 它的出现是电镀电源的一次革 命。这种电源具有体积小、效率高、性能优越、纹波系数 稳定, 而且不易受输出电流影响等特点。脉冲电镀电源是 发展的方向, 现已开始在企业中使用。
• • • • • 电镀概念 电镀原理 电源发展介绍 镀层 电镀作用 电镀方式 几种电镀技术 • • • • • • • 化学镀综述 化学镀概念 化学镀特点 仪器与流程 化学镀预处理 化学镀的镀液 化学镀工艺参数的影 响
一、电镀技术
电镀概念
• 电镀(Electroplating)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，是利用电解作用使金属或其它材 料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而 起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光 性及增进美观等作用。
电镀的检验
• 镀端子的检验是电镀完成后不可缺少的工 作，只有检验合格的产品才能交给下一工 序使用。通常驻的检验项目为：膜厚 （thickness）,附着力（adhesion）,可焊性 （solderability）,外观（appearance）,包 装（package）.盐雾实（salt spray test）, 对于图纸有特别要求的产品，有孔隙率测 试（30U”）金使用硝酸蒸气法，镀钯镍产 品（使用凝胶电解法）或其它环境测试。
表面技术6 电镀和化学镀
将工件浸在含镀层金属的电 镀液中作为阴极，镀层金属 作为阳极。当直流电通过两 电极及两极间含金属离子的 电解液时，电镀液中的阴、 阳离子受到电场作用发生有 规则的移动，阴离子移向阳 极，阳离子移向阴极，这种 现象叫“电迁移”。此时， 镀层金属离子在阴极上还原 沉积成镀层，而阳极氧化将 镀层转移为离子。
金刚石承受压力小，工作寿命长。
滑覆种类 使用寿命/年 进口原装渗碳滑覆 1 国产硬质合金焊接 滑覆 1/12~1/4 电镀镍锰-金刚石复 合滑覆 4
第五节：化学镀
5.1、化学镀的原理与特点
在无外加电流的状态下，利用合适的还原剂使镀 液中的金属离子有选择地在经催化剂活化的表面 上还原析出成金属镀层的一种化学处理方法。
镍是银白微黄的金属，具有铁磁性。镍的相 对原子质量为58.7，密度为8.9 g/cm3，标准 电极电位为-0.25V。镍镀层有良好的抗腐蚀 性和耐摩性，标准电极电位高，仅机械保护。
镀层多孔，镍镀层一般是与铬镀层联合使用， 作为防护—装饰镀层的底层或中间层，如CuNi-Cr，Ni-Cu-Ni-Cr等。
5.2 化学镀镍
还原剂 次磷酸盐（4~12%P）--Ni-P合金镀层； 硼氢化物、胺基硼烷（0.2-5%B）--Ni-B；（价格高） 肼（Ni纯度—99.5%）
次磷酸盐还原剂
H 2 PO2 H 2O H HPO3 2 H
2
Ni 2 2H Ni 2H
H 2 PO2 H P H 2O OH
Me2n+ + Re→Me + OX
介质
反应方程式
H 2 PO2 3OH HPO3 2 H 2O 2e
2
标准电极电位
电镀与化学镀
电镀化学镀的区别
电镀化学镀的区别集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
化学镀与电镀的区别
原理：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。
厚度：电镀层厚度大于化学镀层
均匀性：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。
适用性：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。
晶态：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。
速度：电镀因为有外加的电流，所以镀速要比化学镀快得多，同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。
结合力：化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。
环保：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。
颜色：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。
氢脆：电镀存在氢脆现象，而化学镀没有
功能镀层：化学镀可以镀上功能镀层，价格也低廉，电镀则不能镀上功能镀层
热变形：化学镀不存在，电镀存在
可控性：化学沉积层的厚度可控，其工艺简单，操作方便，温度低，成本比其它表面处理防护低，适用于在中、小型工厂或小批量生产。
第五章-电镀与化学镀-医药卫生
第五章-电镀与化学镀-医药卫生Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.第五章电镀与化学镀(Electroplating Electroless plating)Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.Introduction Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath. Usually there is an anode (positively charged electrode), which is the source of the material to be deposited; the electrochemistry which is the mediμm through which metal ions are exchanged and transferred to the substrate to be coated; and a cathode which is the substrate (the negatively charged electrode) to be coated. Plating is done in a plating bath which is usually a nonmetallic tank (usually plastic). The tank is filled with electrolyte which has the metal, to be plated, in ionic form.Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.The anode is connected to the positive terminal of the power1/ 5su pply. The anode is usually the metal to be plated (assμmingthat the metal will corrode in the electrolyte). For ease of operation, the metal is in the form of nuggets and placed in an inert metal basket made out non-corroding metal (such as titaniμm or st ainless steel). The cathode is the workpiece, the substrate to be plated. This is connected to the negative terminal of the power supply. The power supply is well regulated to minimize ripples as well to deliver a steady predictable current, under varying loads such as those found in plating tanks.Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.As the current is applied, positive metal ions from the solution are attracted to the negatively charged cathode and deposit on the cathode. As a replenishment for these deposited ions, the metal from the anode is dissolved and goes into the solution and balances the ionic potential.Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.Electrodeposition is an extremely important technology. Covering inexpensive and widely available base materials withplated layers of different metals with superior properties extends2/ 5their use to applications which otherwise would have been prohibitively expensive. However, it should be noted that electroplating is not a simple dip and dunk process. It is probably one of the most complex unit operations known because of the unusually large nμmber of critical elementary phenomena or process steps which control the overall process.Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.给30分钟的时间，将书本从95-115的20 页课本内容看一遍，然后提问(注：回答问题时不能看书本):结合自己所学到的知识，请说出刚才看过的部分的内容，你从中得到了哪些知识点？Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.Important criteria when selecting coatings.Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.Hydrogen Embrittlement Definitions: A process resulting in a decrease of the toughness or ductility of a metal due to the presence of atomic hydrogen.Electroplating is an electrochemical process by which metal3/ 5Hydrogen embrittlement has been recognized classically as being of two types. The first known as internal hydrogen embrittlement, occurs when the hydrogen enters molten metal which becomes supersaturated with hydrogen immediately after solidification. The second type, environmental hydrogen embrittlement, results from hydrogen being absorbed by solid metals.Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.Electrodeposition and electroless deposition and their associated processing steps including acid pickling and electrocleaning can generate hydrogen which can enter substrates in the atomic form and cause hydrogen embrittlement.Electroplating is an electrochemical process by which metal is deposited on a substrate by passing a current through the bath.Examples of hydrogen induced damage are: 1. Formation of internal cracks, blisters or voids in steels. 2. Embrittlement (i.e. loss of ductility). 3. High temperature hydrogen attack (i.e. surface decarburation and chemical reaction with hydrogen).Electroplating is an electrochemical process by which metal4/ 55/ 5。
电镀和化学镀
第一章
电沉积
绪论
定义：是通过电解方法（外加电流）在固体表 面上获取金属沉积层的过程。 目的：在于改变原材料表面特性或制取特定成 分和性能的金属覆层或材料。
第一章
绪论
电沉积范畴：
(1) 电冶炼 (2) 电精炼 (3) 电铸 (4) 电镀
第一章
定义
绪论
镀（来自新华字典）：用物理或化学方法使一 种物质附着在别的物体的表面上。 电镀：利用电解方法，在金属或非金属表面 形成符合要求的光滑、致密、完整的金属沉积 层的过程，主要用来改变固体材料（零件）的 表面特性和获得美丽的外观。 形象说法：就是给金属或非金属穿上一件金属 “外衣”，这层金属“外衣”称为电镀层。
3、修复金属零件尺寸。例如轴、齿轮等重要机械 零件使用后磨损，可采用镀铁、镀铬等修正其尺寸。 4、电镀还可赋予某种制品或零件某种特殊的功能。 例如镀硬铬可提高其耐磨性能等。
第一章
绪论
2、镀层应具备的基本条件 ：
1）具有良好的结合力； 2）镀层均匀、光滑、完整和致密,且具有一定的光亮度； 3）具有较低的孔隙率和较好的抗蚀性； 以上三个指标对镀层的基本要求。 4）功能性镀层还应具有一些特殊的功能，如硬度、耐蚀 性、可焊性、润滑性、 磁性、导电性、记忆性、吸光性 等。
2 金属的电沉积
2.1电镀的基本原理
2.1.2法拉第电解定律 2、法拉第第二定律 内容：在不同的电解液中，通过相同的电荷量时，在电极上 析出或溶解的物的物质的量相等，并且析出或溶解 1mol的任 何物质所需的电荷量都是 9.65×104C 。把这一常数称为法拉 第常数。即 F＝9.65×104C＝26.8A.h (1C=1A.s) 电化当量：电极上通过单位电量所形成产物的重量，称为电 化当量。电极上通过1F电流量，经反应形成的各种物质的量 都是1mol，但重量是不同的。
电镀及化学镀
（2）电刷镀设备
专用直流电源、镀笔及供液、集液装臵
专用直流电源 0~30V， 0~150A 镀笔：阳极、绝缘手柄、散热装臵
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（3）刷镀溶液
金属离子含量高、导电性好、性能稳定、分散覆盖能力好
1)刷镀溶液的种类
① 预处理溶液: 预处理溶液可分为电净液和活化液两类
电净液：用于清洗工件表面的油污。
以次亚磷酸盐为还原剂，将镍盐还原成镍，
同时使金属中含有一定的磷。
自催化性，原子氢态理论
①
H 2 PO 2 H 2 O H 2 PO32 H 2[ H ]
②
③
Ni 2 2[ H ] Ni 0 2 H
H 2 PO 2 [ H ] H 2 O OH P
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特点（与电镀比较）
① 不需外电源驱动；
② 均镀能力好，形状复杂，有内孔、内腔的镀 件均可获得均匀的镀层；
③ 孔隙率低； ④ 镀液通过维护、调整可反复使用，但使用周 期是有限的；
⑤ 可在金属、非金属以及有机物上沉积镀层。
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（2）化学镀镍（Ni-P镀）
活化液：用于去除金属表面的氧化膜和疲劳层。 ② 电镀溶液: 单金属电镀液和合金电镀液。
③ 退镀溶液: 可把旧镀层或不合格的镀层去掉。
④ 钝化液
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2)刷镀溶液的特性
① 金属离子的含量较高。 ② 镀液的温度范围比较宽。
③ 镀液的性质比较稳定。
④ 均镀能力和深镀能力较好。
⑤ 镀液的毒性与腐蚀性较小。
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