《电镀工艺学》教学课件—01电镀基本知识

单金属电镀 －－电镀锡
电镀产品种类发展 ——合金电镀
电镀产品种类发展 ——合金电镀
锡钴镍合金
锌钴合金
锡钴合金
钯镍合金 锌镍合金
电镀产品种类发展 ——花色电镀
黑铬金双色 黑铬雾银双色
雾金铬双色
电镀产品种类发展 ——花色电镀
浮雕电镀
拉 丝 纹
轻金属氧化与着色
钢铁的氧化（发蓝或发黑）
化学镀
注：Mn＋＋ne→M 生成1 mol金属M所需的电量为： n×6.02×1023×1.6×10－19 ＝n×96500C ＝n×26.8A·h
∴
单位为：g/C
单位为：g/(A·h)
1.4.1法拉第定律及应用
例1、已知酸性镀铜的阴极电极反应为: Cu2++2e→Cu, 如阴极的电流效率为100%，当以80A电流电镀45min时， 阴极上能沉积出多少铜？
单金属电镀 －－电镀锌
镀锌层Cr6+钝化处理
镀锌层Cr3+及无铬钝化处理
单金属电镀 －－电镀铜
镀铜包铝线
铜辊
单金属电镀 －－电镀铜
氰 化 镀 铜
焦磷酸盐镀铜
光亮酸铜
单金属电镀 －－电镀镍
黑镍
发泡镍、铜
珍珠
单金属电镀 －－电镀铬
沙铬
摩托车汽缸体
单金属电镀 －－电镀金、银
局 部 镀 金
硬银
5
kZn kNi kFe
100 85 10
5
1.220 1.095 1.042
1.4.2电流效率及测定
1.电流效率 ()
m' 100% m' 100%
m
kIt
:电流效率
m： ' 实际获得产物的质量（g）
m：理论获得产物的质量（g）
：阴
k
极
电
流
效
率
：
A
阳
极
电
流
效
率
1.4.2电流效率及测定
m'
mC' u 1.186
k待测
100%
1.186m' k待测 mC' u
100%
1.4.2电流效率及测定
3.电流效率测定的应用及电镀实际问题分析
•不同镀种电流效率
酸性镀液(Cu、Ni、Zn)
≈100%
焦磷酸盐镀液
>90%
氰化镀液
≈60～70%
镀铬液
≈13～18%
电镀工艺学
第一章 电镀基本知识
1.1 电镀工业的发展状况 1.2 电镀的基本概念 1.3 电镀层的标识方法 1.4 电镀中的基本计算 1.5 镀层的分类方法
1.1电镀工业的发展概况
•单金属电镀（1800年）
20多种用于生产
•合金电镀（十九世纪四十年代）
40多种用于生产
•双色及多色电镀 •轻金属的氧化与着色，钢铁的氧化 •特种材料电镀
属
符 Fe Cu Al Zn Mg PL CE NM 号
2）覆盖方法 工艺名称 电镀 化学镀 电化学处理 化学处理
符号 Ep
Ap
Et
Ct
镀覆方法、处理方法的表示
处理方法名称 符号
处理方法名称
符号
电镀 (electroplating) 化学镀 (autocatalytic plating) 钝化 (passivation) 氧化 (oxidation)
EP 电解着色
EC
(electrolytic coloring)
AP 铬酸盐封闭
CS
(chromate sealing)
P 电化学处理
ET
(electrochemical treatment)
O 磷化
ZnPh
(zinc phosphate treatment)
2. 镀层厚度的确定 镀层厚度通常可按镀层技术标准进行。
• 镀液： CuSO4·5H2O 125g/L
H2SO4(1.84) 25mL/L
乙醇
50mL/L
ห้องสมุดไป่ตู้
T : 18~25℃
Dk:0.2~2A/dm2
1.4.2电流效率及测定
2)电流效率测定要求
• 待测镀槽与库仑计串联；
• 整个系统无漏电的现象；
• 电极析出物全部收集无损失。
3)待测镀槽电流效率的计算
k
1.3电镀层标识方法 GB/Tl3911-92
1．金属镀层标识顺序表示
例1：PL/Ep•Cu10bNi15bCr0.3
表示：塑料基体，电镀光亮铜10μm 以上， 光亮镍15μm 以上，普通铬0.3μm 以上。
1）基体材料
材 铁 铜及 铝及 锌及 镁及 塑 硅酸盐 非
料
合金 合金 合金 合金 料 材料 金
2.阴极电流效率的测定 cathodic current efficiency (CCE)
1－电流表； 2－直流电源； 3－可变电阻； A－阳极； k－阴极
铜库仑计
待测镀槽
1.4.2电流效率及测定
1）铜库仑计要求
• 电极无副反应（阴极电流效率为100%）；
• 阳极材料：纯电解铜板；
• 阴极材料：表面处理过的活性铜;
1)常用标准 ISO、 IEC、 JIS、 ASTM、 DIN、BS、GB、OJ等。
2)镀层使用环境条件 一级、二级、三级、四级。
1.4 电镀中的基本计算
1.4.1法拉第定律及应用
定律：电流通过电解质溶液时，在电极上析出/溶 解的物质的质量W与通过的电量Q成正比。
W＝kQ=kIt，(k为电化当量 k=W/Q)
W=kIt，K=63.5/（2×26.8）
※合金电镀 k的计算：
k ABC
100 mA mB mC
kA kB kC
1.4.1法拉第定律及应用
例2：以焦磷酸盐镀液电镀Zn-Ni-Fe合金 （镀层各成分含量分别为85%Zn, 10%Ni,5%Fe) 计算电镀合金的k值？
k Zn Ni Fe
100 85 10
1.2电镀基本概念
A－直流电流表； B－电镀槽；C－直流电压表 E－直流电源；R－可变电阻；1－阳极；2－阴极
电镀（electroplating） : 用电化学的方法在固体表面上沉积一层金属、 合 金或复合材料的过程。
电铸（electroforming ） 通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属 制品(能将铸模和金属沉积物分开)的过程。