表面处理知识1
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基体金属种类
表面光洁度
耐蚀性
电镀工艺因素
在光滑表面上镍层约20微米就没有孔隙 但在粗糙表面上需要更厚的镍镀层
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.2 钢上的镀镍层
当镀镍层没有孔隙时，则一般会长期保持镍层 外观而不发生腐蚀变化。 当盐雾试验能通过CASS试验8小时（中性盐雾 试验一般为48-72小时）时，就具有良好的保 护作用了。
电化学方法
化学方法 热加工方法
真空法
其它方法
表面保护层分类
按结构特点 金属保护层 非金属保护层
电镀层属于金属保护层， 氧化、化学转化、喷涂膜层属于非金属保护层
按组成成分
无机膜层 有机膜层
除油漆和粉末涂层外，其它保护层都是无机涂层
4、常用工艺及其目的
工 艺
电镀 阳极氧化 化学转化膜 涂装
工艺技术成熟度高，设备要求比较简单，适用面广，生产成本较低。
5.3
涂装
浸涂法 手工喷涂法 淋涂法 电泳涂装 静电喷涂 粉末涂装 卷材辊涂法 ……
按施工方法分类
5.3
涂装
我们的加工厂所用： 空气喷涂法 静电喷涂
粉末 油漆
这两种喷涂法油漆均可采用 而粉末则只用静电喷涂
5.3
涂装
5.3.1 空气喷涂原理
传统的空气喷涂是 利用压缩空气将流体吹散 成雾状后附着于被涂物表 面。
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.2 钢上的镀镍层
镍镀层相对于铁是阴极性镀层， 只有当其无孔隙时才具有良好的保护性。
当镀层达到一定厚度时，孔隙率会降低； 增加铜底层，也可减少孔隙率； 镀多层镍，可提高耐蚀性。
镍镀层
铜镀层 钢基材
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.2 钢上的镀镍层
5.3
涂装
5.3.1 空气喷涂原理
适用性极广，对任何复杂 工件、任何液体涂料几乎 都能适用
5.3
涂装
5.3.2
静电喷涂原理
静电喷涂是利用静电场对电荷的作用原理而实现的
适用于工件外形不太复杂而且大批量生产的流水线作业
5.3
涂装
5.3.2
静电喷涂原理
以接地的工件为阳极，接上负高电压的静电喷枪使涂料 雾化并带负电荷，与工件间形成高压静电场，在电场力 的作用下，涂料粒子迅速飞向异极性的工件表面，在工 件表面放电 ，使静电消失，涂料便均匀而牢固地沉积 在工件表面，形成了均匀的涂膜。
当电解质溶液为水溶液时就叫"电镀"。 阴极表面所得到的金属结晶层即为电镀保护层。
5.1
电镀原理
e E + e
电镀装置必须包括三部分： 1）外电路 2）电镀溶液 3）与镀液接触的两个电极
电镀时，工件作为阴极、 镀层材料（金属或合金） 作为阳极，一同浸入电解 液中、并通入直流电。
A
R
阴 极
阴离子
+ 阳离子 电解液
防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：
3）应用表面涂覆层和电化学保护方法
隔离金属与腐蚀介质的直接接触 抑制腐蚀过程
阴极保护 产品 地下管道
2．表面处理在金属防护方面的作用
表面处理方法是在金属表面覆盖各种保护层， 从而使金属与腐蚀介质分开﹑或改变表面状态， 使基体金属不受腐蚀。
2．表面处理在金属防护方面的作用
7.1 镀锌层
在遭遇腐蚀介质时： 首先是钝化膜产生腐蚀变化（即变黑）；
当钝化膜被腐蚀穿底后，发生锌层的腐蚀、氧化，即出现白色粉状物。 当锌层全部腐蚀完后，基体钢铁发生腐蚀，即出现红色锈蚀物
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.1 镀锌层
盐雾试验
彩色钝化膜可达到96小时以上不出现腐蚀迹象 锌镀层可达到336至500小时以上钢基材才出现锈蚀
表面层的设计 表面层的选材 表面处理工艺 表层质量控制与监测 工程应用 失效分析
表面工程
通过表面处理技术来改变固体材料的表面形态、化学 成分和组织结构，以获得所需表面性能的系统工程.
全过程
1．表面处理技术的基本概念
表面工程
研究对象： 综合了材料科学、冶金学、物理、化学的最 新成果，是一门正在迅速发展的新型学科。 固体材料表面层
表面处理技术
目录
1．基本概念 2．在金属防护方面的作用 3．分类 4、常用工艺及其目的 5．原理 6、生产工艺过程 7、膜层结构特点及其防护机理/能力 8、表面膜层的质量检测技术
1．表面处理技术的基本概念
表面处理技术
是
表面工程学的一个方面 侧重于工艺技术
表面处理 电 化 学
固体 材料
……
1．表面处理技术的基本概念
5.2
表面转化
化学转化膜
5.2.2
化学转化所需设备简单、操作方便、生产效率 高、成本低，适用范围广，尤其适用于大型零件、组合 件、以及难以用电化学方法获得完整膜层的复杂零件 （如细长管、点焊件、铆接件等）。
5．表面处理技术的原理
5.3 涂装
现代称作
高分子涂装技术
利用高分子涂料作原料，采用各种涂装方法使 其附着到制品表面，生成具有各种特性的固着 膜层（涂层）。
装挂 ：保持溶液流动顺畅，零件方向避免形成
装挂
清洁
镀层质量
6.1
电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
化学/电解 除油 ：
除油
浸蚀
一般利用酸液对金属表面进行溶解腐蚀，去除表 面氧化膜和锈蚀产物，也可提高表面光泽度
6.1
电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
电镀
在零件表面沉积上金属膜层
后处理
5.2
表面转化
表面转化膜与电镀层的区别
转化膜 镀层 基材
基材
膜层 基材
膜层 基材
5.2
表面转化
阳极氧化机理
5.2.1
阳极氧化与电镀过程一样，也是一个 氧化还原反应过程。只是工件所处极 性与电镀相反。
当有外加电流时，溶液中的 水分子被电解、同时产生初 生态的[O]，氧原子立即在 阳极与金属材料（如铝）表 面发生化学氧化反应，生成 氧化膜
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
电化学保护
eD -
腐蚀介质
Me +
D
Me e
e
阴极
e 阳极
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.1 镀锌层
由于锌相对于铁基体为阳极性镀层，在有电解液存在时，锌层为 阳极，先发生腐蚀，从而钢基体受到了保护
镀层中存在微孔 钝化膜是致密的
钝化膜
镀锌层 钢基材
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
5.2.2
5.2
表面转化
化学转化膜
按成膜的主要组 成物类型 氧化物膜
5.2.2
按生产习惯
氧化膜 磷化膜
分类
铬酸盐膜 磷酸盐膜 等等
钝化膜 着色膜
5.2
表面转化
化学转化膜
5.2.2
钢铁磷化
是铁与含有锰、铁、锌等的磷酸盐溶 液产生化学反应，在表面生成一层难 溶于水的磷酸盐保护膜。
化学氧化
华为铝零件的化学氧化是实际上应该是 铝的铬酸盐转化膜。
举例 镀锌、镀镍 铝合金阳极氧化、 磷化、钝化、化学氧化、发蓝、铬酸盐处理 化学镀镍、化学镀铜 热浸锌、热浸铝 热喷涂锌、热喷涂铝 热烫印铝箔 渗氮、渗碳 堆焊耐磨合金 蒸发镀、溅射镀、离子镀 气相沉积氧化硅或氮化硅 注硼 喷漆、喷粉／（有多种方式，如静电、电泳等） 激光淬火、激光重熔 冲击镀锌 金刚石薄膜、立方氮化硼薄膜
物理方法、化学方法、电化学方法、 加工方法： 高真空方法、生物高分子方法
加工手段： 涂装、处理、扩散、固定化
形成特殊功能表面覆盖层，达到装饰、防护、 目的作用： 特殊功能（如耐磨、耐高温、导电、绝缘）
2．表面处理在金属防护方面的作用
金属防护 根据金属腐蚀机理和腐 蚀形态，腐蚀破坏离不开 金属材料和腐蚀介质以及 二者之间的界面反应 指防止金属腐蚀 腐蚀介质 界面 反应
6、生产工艺过程
6.2 铝材阳极氧化/化学氧化
清洁
装挂
除油
水洗
浸蚀
化学氧化 水洗 着色 水洗 阳极氧化 水洗
封闭
水洗
干燥
拆卸
6
6.3 喷涂 钢件 磷化/电镀 24h内 喷涂
铝件
氧化
锌基合金
喷砂
8h内 喷涂
6.3
喷涂
磷化流程
手工清 洁处理 装挂 化学除 油 水洗
电解板
浸蚀
拆卸
干燥
水洗
磷化
水洗
前处理
7.4 阳极氧化膜
铝的阳极氧化膜是一层多孔膜，必须进行封闭处理， 着色或封闭时可以有水分子或染色剂分子或其它盐 类分子沉积在孔隙底部，起到封孔的作用，从而隔 绝了铝与空气接触、提高了抗蚀性。
6、生产工艺过程
所有表面处理工艺都至少包含三个基本步骤：
前处理 成膜过程 烘烤/固化
有些工艺在成膜后还有一个
后处理
工序
6、生产工艺过程
6.1 电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
清洁
装挂
除油
水洗Biblioteka Baidu
浸蚀
水洗
后处理
水洗
电镀
水洗
干燥
拆卸
6.1
电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
手工清洁处理： 清除大量的油污、污物，以及厚实的氧化皮
4、我公司所用工艺及其目的
应用的目的
防腐蚀
装饰
导电
耐磨
5．表面处理技术的原理
5.1 电镀原理
电镀是一个电化学过程 也是一种氧化－还原过程
5.1
电镀原理
在外电流（直流电）作用下，电解质溶液中的金属离 子（或络离子）迁移到阴极表面、发生还原反应并形 成新相（电结晶），这一过程叫作"金属的电沉积"；
e
E + R
e
A
阴 极
+ 阳离子 阳 电解液 极
阴离子
-
5.2
表面转化
阳极氧化机理
膜的电化学生成过程 氧化膜的生长过程包含两 个方面 膜的化学溶解过程
5.2.1
只有膜层的生成速度恒大于溶解速度时，才 能获得较厚的氧化膜
5.2
表面转化
阳极氧化机理
5.2.1
氧化膜的生长过程
5.2
表面转化
化学转化
化学转化膜是金属与溶液中物质发生化学反应生成氧 化物等而在金属表面附着所成的薄膜
金属材料
2．表面处理在金属防护方面的作用
防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：
1）研制新材料、改善材料的组织和表面状态
提高材料的抗蚀性能
耐蚀钢
防锈铝
镜面材 料
2．表面处理在金属防护方面的作用
防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：
2）改善腐蚀环境和介质
避免腐蚀发生
物 体
干燥剂
产品
2．表面处理在金属防护方面的作用
5.3 Í ¿×°
5.3.2
静电喷涂原理
＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 5 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋
4
3
2
1
－
1----高压静电发生器；
2---- 涂料输入管；
3---- 喷枪；
4---- 涂料雾化微粒；
5---- 工件
5．表面处理技术的原理
由于电流分布规律，电化学处理膜层表面结构会放大基体材料表面的缺陷
6.3
喷涂
局部保护
调漆 喷底漆 烘烤 刮腻子 打磨 喷底漆 喷面漆 烘烤 烘烤
喷漆流程
6.3
喷涂
喷粉流程
固化 喷粉 局部保护
前处理 刮腻子 打磨
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
各种表面膜层的结构不尽相同，其对基体材料的保 护机理各式各样。 电化学保护的机理是： 金属原电池中阳极腐蚀、而阴极受保护。 因此电镀层类别中又有阳极性镀层和阴极性镀层之分 机械保护的原理 隔离腐蚀介质与基体材料直接接触、而起到的保护 屏蔽作用。
阳 极
-
阳极化的电极与电镀相反： 工件为阳极、其它金属为阴 极
5.1
电镀原理
电镀层的生长过程
5．表面处理技术的原理
5.2 表面转化
金属的表面转化是指采用化学处理液使金属表面与 溶液界面上产生的化学或电化学反应、生成稳定的 化合物薄膜的处理过程 按照转化过程中是否存在外加电流，分为： 化学转化 电化学转化（即阳极氧化）
抗腐蚀性
4）硬度－－硬度高、耐磨 5）在金属表面分布均匀
3．表面处理技术分类
表面处理是一门涉及多种学科的工业技术
按其使用的方法可大致分成五大类16种工艺
分类
工艺方法 电镀 阳极氧化 化学转化膜处理 化学镀 热浸镀 热喷涂 热烫印 化学热处理 堆焊 物理气相沉积（PVD） 化学气相沉积（CVD） 离子注入 涂装 激光表面处理 冲击镀 超硬膜处理
金属常用的防腐蚀方法是覆盖法，在金属表面覆盖一层 金屬或非金屬物而使金属与腐蚀环境隔离﹒
表面处理防蚀法
金属覆盖
非金属覆盖
电镀 热喷涂 热浸镀
涂料涂装（喷漆、喷粉） 塑料衬里或包复
转化膜
耐蚀金属包复
2．表面处理在金属防护方面的作用
金属表面保护层的要求 即金属上涂覆层的基本性能
1）结合强度－－要求结合牢固、附着力强 2）孔隙率及密度－－膜层致密、完整无孔、不透介质 3）耐蚀性－－在大气、水、等介质中良好的稳定性、
1）钝化---------在镀层金属表面形成一层薄而 致密的化学转化膜，加强抗蚀能力； 2）封闭-------- 机械方法在镀层孔隙中填充进 微粒可有机物分子，同样是加强保护作用。
6.1
电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
干燥
一般通过加温烘烤，使零件表面的水份蒸发干 燥；同时可使钝化膜等固化、稳定。
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.2 钢上的镀镍层
镍镀层
若出现腐蚀，即是钢铁基体的腐蚀物红锈 （或底层铜的绿色腐蚀物）
铜镀层
钢基材
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.3 铜上镀镍层
镍相对于铜是阳极性镀层。
但若镀层太薄，孔隙率太大，底层铜易发生氧化而导致变色 （黑色或绿色）。
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
表面光洁度
耐蚀性
电镀工艺因素
在光滑表面上镍层约20微米就没有孔隙 但在粗糙表面上需要更厚的镍镀层
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.2 钢上的镀镍层
当镀镍层没有孔隙时，则一般会长期保持镍层 外观而不发生腐蚀变化。 当盐雾试验能通过CASS试验8小时（中性盐雾 试验一般为48-72小时）时，就具有良好的保 护作用了。
电化学方法
化学方法 热加工方法
真空法
其它方法
表面保护层分类
按结构特点 金属保护层 非金属保护层
电镀层属于金属保护层， 氧化、化学转化、喷涂膜层属于非金属保护层
按组成成分
无机膜层 有机膜层
除油漆和粉末涂层外，其它保护层都是无机涂层
4、常用工艺及其目的
工 艺
电镀 阳极氧化 化学转化膜 涂装
工艺技术成熟度高，设备要求比较简单，适用面广，生产成本较低。
5.3
涂装
浸涂法 手工喷涂法 淋涂法 电泳涂装 静电喷涂 粉末涂装 卷材辊涂法 ……
按施工方法分类
5.3
涂装
我们的加工厂所用： 空气喷涂法 静电喷涂
粉末 油漆
这两种喷涂法油漆均可采用 而粉末则只用静电喷涂
5.3
涂装
5.3.1 空气喷涂原理
传统的空气喷涂是 利用压缩空气将流体吹散 成雾状后附着于被涂物表 面。
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.2 钢上的镀镍层
镍镀层相对于铁是阴极性镀层， 只有当其无孔隙时才具有良好的保护性。
当镀层达到一定厚度时，孔隙率会降低； 增加铜底层，也可减少孔隙率； 镀多层镍，可提高耐蚀性。
镍镀层
铜镀层 钢基材
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.2 钢上的镀镍层
5.3
涂装
5.3.1 空气喷涂原理
适用性极广，对任何复杂 工件、任何液体涂料几乎 都能适用
5.3
涂装
5.3.2
静电喷涂原理
静电喷涂是利用静电场对电荷的作用原理而实现的
适用于工件外形不太复杂而且大批量生产的流水线作业
5.3
涂装
5.3.2
静电喷涂原理
以接地的工件为阳极，接上负高电压的静电喷枪使涂料 雾化并带负电荷，与工件间形成高压静电场，在电场力 的作用下，涂料粒子迅速飞向异极性的工件表面，在工 件表面放电 ，使静电消失，涂料便均匀而牢固地沉积 在工件表面，形成了均匀的涂膜。
当电解质溶液为水溶液时就叫"电镀"。 阴极表面所得到的金属结晶层即为电镀保护层。
5.1
电镀原理
e E + e
电镀装置必须包括三部分： 1）外电路 2）电镀溶液 3）与镀液接触的两个电极
电镀时，工件作为阴极、 镀层材料（金属或合金） 作为阳极，一同浸入电解 液中、并通入直流电。
A
R
阴 极
阴离子
+ 阳离子 电解液
防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：
3）应用表面涂覆层和电化学保护方法
隔离金属与腐蚀介质的直接接触 抑制腐蚀过程
阴极保护 产品 地下管道
2．表面处理在金属防护方面的作用
表面处理方法是在金属表面覆盖各种保护层， 从而使金属与腐蚀介质分开﹑或改变表面状态， 使基体金属不受腐蚀。
2．表面处理在金属防护方面的作用
7.1 镀锌层
在遭遇腐蚀介质时： 首先是钝化膜产生腐蚀变化（即变黑）；
当钝化膜被腐蚀穿底后，发生锌层的腐蚀、氧化，即出现白色粉状物。 当锌层全部腐蚀完后，基体钢铁发生腐蚀，即出现红色锈蚀物
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.1 镀锌层
盐雾试验
彩色钝化膜可达到96小时以上不出现腐蚀迹象 锌镀层可达到336至500小时以上钢基材才出现锈蚀
表面层的设计 表面层的选材 表面处理工艺 表层质量控制与监测 工程应用 失效分析
表面工程
通过表面处理技术来改变固体材料的表面形态、化学 成分和组织结构，以获得所需表面性能的系统工程.
全过程
1．表面处理技术的基本概念
表面工程
研究对象： 综合了材料科学、冶金学、物理、化学的最 新成果，是一门正在迅速发展的新型学科。 固体材料表面层
表面处理技术
目录
1．基本概念 2．在金属防护方面的作用 3．分类 4、常用工艺及其目的 5．原理 6、生产工艺过程 7、膜层结构特点及其防护机理/能力 8、表面膜层的质量检测技术
1．表面处理技术的基本概念
表面处理技术
是
表面工程学的一个方面 侧重于工艺技术
表面处理 电 化 学
固体 材料
……
1．表面处理技术的基本概念
5.2
表面转化
化学转化膜
5.2.2
化学转化所需设备简单、操作方便、生产效率 高、成本低，适用范围广，尤其适用于大型零件、组合 件、以及难以用电化学方法获得完整膜层的复杂零件 （如细长管、点焊件、铆接件等）。
5．表面处理技术的原理
5.3 涂装
现代称作
高分子涂装技术
利用高分子涂料作原料，采用各种涂装方法使 其附着到制品表面，生成具有各种特性的固着 膜层（涂层）。
装挂 ：保持溶液流动顺畅，零件方向避免形成
装挂
清洁
镀层质量
6.1
电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
化学/电解 除油 ：
除油
浸蚀
一般利用酸液对金属表面进行溶解腐蚀，去除表 面氧化膜和锈蚀产物，也可提高表面光泽度
6.1
电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
电镀
在零件表面沉积上金属膜层
后处理
5.2
表面转化
表面转化膜与电镀层的区别
转化膜 镀层 基材
基材
膜层 基材
膜层 基材
5.2
表面转化
阳极氧化机理
5.2.1
阳极氧化与电镀过程一样，也是一个 氧化还原反应过程。只是工件所处极 性与电镀相反。
当有外加电流时，溶液中的 水分子被电解、同时产生初 生态的[O]，氧原子立即在 阳极与金属材料（如铝）表 面发生化学氧化反应，生成 氧化膜
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
电化学保护
eD -
腐蚀介质
Me +
D
Me e
e
阴极
e 阳极
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.1 镀锌层
由于锌相对于铁基体为阳极性镀层，在有电解液存在时，锌层为 阳极，先发生腐蚀，从而钢基体受到了保护
镀层中存在微孔 钝化膜是致密的
钝化膜
镀锌层 钢基材
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
5.2.2
5.2
表面转化
化学转化膜
按成膜的主要组 成物类型 氧化物膜
5.2.2
按生产习惯
氧化膜 磷化膜
分类
铬酸盐膜 磷酸盐膜 等等
钝化膜 着色膜
5.2
表面转化
化学转化膜
5.2.2
钢铁磷化
是铁与含有锰、铁、锌等的磷酸盐溶 液产生化学反应，在表面生成一层难 溶于水的磷酸盐保护膜。
化学氧化
华为铝零件的化学氧化是实际上应该是 铝的铬酸盐转化膜。
举例 镀锌、镀镍 铝合金阳极氧化、 磷化、钝化、化学氧化、发蓝、铬酸盐处理 化学镀镍、化学镀铜 热浸锌、热浸铝 热喷涂锌、热喷涂铝 热烫印铝箔 渗氮、渗碳 堆焊耐磨合金 蒸发镀、溅射镀、离子镀 气相沉积氧化硅或氮化硅 注硼 喷漆、喷粉／（有多种方式，如静电、电泳等） 激光淬火、激光重熔 冲击镀锌 金刚石薄膜、立方氮化硼薄膜
物理方法、化学方法、电化学方法、 加工方法： 高真空方法、生物高分子方法
加工手段： 涂装、处理、扩散、固定化
形成特殊功能表面覆盖层，达到装饰、防护、 目的作用： 特殊功能（如耐磨、耐高温、导电、绝缘）
2．表面处理在金属防护方面的作用
金属防护 根据金属腐蚀机理和腐 蚀形态，腐蚀破坏离不开 金属材料和腐蚀介质以及 二者之间的界面反应 指防止金属腐蚀 腐蚀介质 界面 反应
6、生产工艺过程
6.2 铝材阳极氧化/化学氧化
清洁
装挂
除油
水洗
浸蚀
化学氧化 水洗 着色 水洗 阳极氧化 水洗
封闭
水洗
干燥
拆卸
6
6.3 喷涂 钢件 磷化/电镀 24h内 喷涂
铝件
氧化
锌基合金
喷砂
8h内 喷涂
6.3
喷涂
磷化流程
手工清 洁处理 装挂 化学除 油 水洗
电解板
浸蚀
拆卸
干燥
水洗
磷化
水洗
前处理
7.4 阳极氧化膜
铝的阳极氧化膜是一层多孔膜，必须进行封闭处理， 着色或封闭时可以有水分子或染色剂分子或其它盐 类分子沉积在孔隙底部，起到封孔的作用，从而隔 绝了铝与空气接触、提高了抗蚀性。
6、生产工艺过程
所有表面处理工艺都至少包含三个基本步骤：
前处理 成膜过程 烘烤/固化
有些工艺在成膜后还有一个
后处理
工序
6、生产工艺过程
6.1 电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
清洁
装挂
除油
水洗Biblioteka Baidu
浸蚀
水洗
后处理
水洗
电镀
水洗
干燥
拆卸
6.1
电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
手工清洁处理： 清除大量的油污、污物，以及厚实的氧化皮
4、我公司所用工艺及其目的
应用的目的
防腐蚀
装饰
导电
耐磨
5．表面处理技术的原理
5.1 电镀原理
电镀是一个电化学过程 也是一种氧化－还原过程
5.1
电镀原理
在外电流（直流电）作用下，电解质溶液中的金属离 子（或络离子）迁移到阴极表面、发生还原反应并形 成新相（电结晶），这一过程叫作"金属的电沉积"；
e
E + R
e
A
阴 极
+ 阳离子 阳 电解液 极
阴离子
-
5.2
表面转化
阳极氧化机理
膜的电化学生成过程 氧化膜的生长过程包含两 个方面 膜的化学溶解过程
5.2.1
只有膜层的生成速度恒大于溶解速度时，才 能获得较厚的氧化膜
5.2
表面转化
阳极氧化机理
5.2.1
氧化膜的生长过程
5.2
表面转化
化学转化
化学转化膜是金属与溶液中物质发生化学反应生成氧 化物等而在金属表面附着所成的薄膜
金属材料
2．表面处理在金属防护方面的作用
防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：
1）研制新材料、改善材料的组织和表面状态
提高材料的抗蚀性能
耐蚀钢
防锈铝
镜面材 料
2．表面处理在金属防护方面的作用
防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：
2）改善腐蚀环境和介质
避免腐蚀发生
物 体
干燥剂
产品
2．表面处理在金属防护方面的作用
5.3 Í ¿×°
5.3.2
静电喷涂原理
＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 5 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋＋ ＋
4
3
2
1
－
1----高压静电发生器；
2---- 涂料输入管；
3---- 喷枪；
4---- 涂料雾化微粒；
5---- 工件
5．表面处理技术的原理
由于电流分布规律，电化学处理膜层表面结构会放大基体材料表面的缺陷
6.3
喷涂
局部保护
调漆 喷底漆 烘烤 刮腻子 打磨 喷底漆 喷面漆 烘烤 烘烤
喷漆流程
6.3
喷涂
喷粉流程
固化 喷粉 局部保护
前处理 刮腻子 打磨
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
各种表面膜层的结构不尽相同，其对基体材料的保 护机理各式各样。 电化学保护的机理是： 金属原电池中阳极腐蚀、而阴极受保护。 因此电镀层类别中又有阳极性镀层和阴极性镀层之分 机械保护的原理 隔离腐蚀介质与基体材料直接接触、而起到的保护 屏蔽作用。
阳 极
-
阳极化的电极与电镀相反： 工件为阳极、其它金属为阴 极
5.1
电镀原理
电镀层的生长过程
5．表面处理技术的原理
5.2 表面转化
金属的表面转化是指采用化学处理液使金属表面与 溶液界面上产生的化学或电化学反应、生成稳定的 化合物薄膜的处理过程 按照转化过程中是否存在外加电流，分为： 化学转化 电化学转化（即阳极氧化）
抗腐蚀性
4）硬度－－硬度高、耐磨 5）在金属表面分布均匀
3．表面处理技术分类
表面处理是一门涉及多种学科的工业技术
按其使用的方法可大致分成五大类16种工艺
分类
工艺方法 电镀 阳极氧化 化学转化膜处理 化学镀 热浸镀 热喷涂 热烫印 化学热处理 堆焊 物理气相沉积（PVD） 化学气相沉积（CVD） 离子注入 涂装 激光表面处理 冲击镀 超硬膜处理
金属常用的防腐蚀方法是覆盖法，在金属表面覆盖一层 金屬或非金屬物而使金属与腐蚀环境隔离﹒
表面处理防蚀法
金属覆盖
非金属覆盖
电镀 热喷涂 热浸镀
涂料涂装（喷漆、喷粉） 塑料衬里或包复
转化膜
耐蚀金属包复
2．表面处理在金属防护方面的作用
金属表面保护层的要求 即金属上涂覆层的基本性能
1）结合强度－－要求结合牢固、附着力强 2）孔隙率及密度－－膜层致密、完整无孔、不透介质 3）耐蚀性－－在大气、水、等介质中良好的稳定性、
1）钝化---------在镀层金属表面形成一层薄而 致密的化学转化膜，加强抗蚀能力； 2）封闭-------- 机械方法在镀层孔隙中填充进 微粒可有机物分子，同样是加强保护作用。
6.1
电镀--------钢、铜、锌合金材料电镀
干燥
一般通过加温烘烤，使零件表面的水份蒸发干 燥；同时可使钝化膜等固化、稳定。
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.2 钢上的镀镍层
镍镀层
若出现腐蚀，即是钢铁基体的腐蚀物红锈 （或底层铜的绿色腐蚀物）
铜镀层
钢基材
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.3 铜上镀镍层
镍相对于铜是阳极性镀层。
但若镀层太薄，孔隙率太大，底层铜易发生氧化而导致变色 （黑色或绿色）。
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力