电镀常识

表面處理第一章、概論

第二章、前處理

第三章、鍍鎳

第四章、鍍錫

第五章、鍍金

第六章、浸漬電鍍與無電電鍍

第七章、陽極處理

第八章、塑膠電鍍

第九章、電鍍檢驗

第一章、概論

1-1、何謂表面處理：

作用於金屬表面使其具有特定性質（此種特性為未

經處理的金屬表面所未具備），有些金屬製品僅需將

其表面磨光滑即可，有些則需塗上有機塗料以改進

其表面的耐蝕性才適用，有些金屬製品須將其表面

轉化成氧化層或其他化合物層，才適合於特定之環

境。電鍍之操作基本上以直流電來進行。

1.食品業、馬口鐵（鍍錫鐵皮），用於罐頭包裝。

2.電子業、銅材底（鍍錫-鉛）

3.汽車業、鋼鐵底材（鍍銅、鍍鎳後再鍍上鉻）1-2-1、電鍍（Electrodeposition or Electrodepsiting）

是指將適用而含有欲鍍金屬離子的電解液中之電子

離子，鍍著於工件表面的操作，被鍍物於陰極

（Cathode）

目的：

1.防止腐蝕或增進美觀

2.使具特殊性質，如硬度、耐磨性、導電性，

電鍍前處理：

1.除垢

2.脫脂

3.去除氧化層

電鍍之操作條件：

1.溫度

2.電流密度

3.PH

4.攪拌狀況

陽極之分類：

1.可溶式：陽性極組與欲鍍金屬相同，於電

鍍過程中可被分解，來補充還原之金屬離

子。

2.不可溶式：即為無法分解，需由外界添加

適用之化合物。

1-2-2、鍍層成長模式：

鍍層原子與底材原子間，晶格參數差異太大或操作

電流密度過高，則將影響磊晶成長的厚度將縮小，

底材之前處理也將影響。

1-2-3、電鍍之均勻性

1.電流密度

2.電鍍液之導電度

3.電流效率

4.陰極（被鍍物）的電化學特性

1-2-4、異物共鍍著現象：

通常金屬表面層原子所具能量較內層原子為高，表

面能越高其吸引力越強大，其結果是將異物吸附於

金屬表面。

1-2-5、氫氣之影響

當氫原子介入結晶晶格中時，會使鍍層具有極大之

內應力，因而變脆。當氫原子於電鍍層中形成氫分

子時，將產生極大之應力使電鍍層破裂，或造成鍍

層之塑性變形。

1-2-6、鍍層之內應力

內應力可能為底材晶格與鍍層金屬晶格不相配所

致，或為操作方式，異物共鍍、氫氣所致，將導致

耐蝕性之降低。

1-2-7、硬度與耐磨性

由多種因素交互作用所致的結果，硬度與耐磨性並

非有絕對之關係。

1-2-8、孔隙（Porosity）

底材粗糙、雜質、氫氣、PH值等都會影響到期孔隙

之發生。

1-2-9、黏著性

1.油脂、污垢或氧化物層

2.底材金屬的結構及性質（表面）

3.電鍍液的組成

4.電鍍操作條件

5.張應力

6.氫氣

1-3、電化學與電鍍

電鍍是藉通直流於電鍍槽，使金屬離子在被鍍物表

面還原成金屬原子，並成長為鍍層的操作。在電鍍

槽中進行還原反應之端稱為陰極(Cathode)，而進行

氧化反應端及稱為陽極(Anode)。

1-4、鍍浴（電鍍液）

由含有欲鍍成分金屬的離子等電解質的水溶液所組

成：

鍍浴內所含各成分之功用分為：

1.提供金屬離子

2.導電度(conductivity)

3.使溶液穩定、防止水解等副反應

4.緩衝劑

5.改變鍍層結構

6.處進陽極溶解

7.改變鍍浴的特性以符合特定之需求

1-5、電鍍操作條件對鍍層結構之影響

1.改變電流密度

電流密度越高，生產速率越快，但是若電流密度

超過相對應溫度及鍍浴組成的極限值時，則反而

將造成結晶粗大。提高電流密度相對應加大極化。

2.改變溫度

溫度上升、晶粒粗大，但可增進金屬鹽的解離及

溶解度，提高鍍浴之導電性。

3.攪拌

可促進金屬離子向陰極移動，從而提高電流密

度，攪拌將可降低極化之發生。

第二章、前處理

2-1、機械磨光

金屬之磨光作業包含Grinding Polishing Buffing

Grinding 輪磨，以剛性之研磨具進行研磨作業（砂輪）。人造氧化鋁、碳化矽、金剛砂

Polishing 拋光，以非剛性之研磨具進行拋光（布

輪）。毛氈、皮革

Buffing 擦光，以柔軟細緻的研磨工具將工件表面研磨至鏡面般的作業。

2-1-1拋光機械

拋光輪之速度取決於材料之性質，速度越高其磨耗

越高，一般約為1500公尺/分以下，不銹鋼2700公尺/分、黃銅2000公尺/分、鋁1800～2300公尺/分2-1-2研磨材料

人造氧化鋁其顆粒大小能夠控制均勻，而研磨材料

之顆粒大小均勻是欲獲得研磨成品表面無刮痕得基

本條件。

另外由於一般拋光輪，皆會殘留殘渣於上，後續發

展出液態研磨劑（液態水乳劑）Water emulsions。

2-2、滾筒研磨

滾筒研磨為最便宜且精度要求不高之工件上，其主

要為去除工件之毛邊，一般分為兩步驟（沖擦、磨

光）。

沖擦：將待研磨工件及研磨材（剛球、氧化矽等）

放入滾筒中亦加入石蠟及水增進其沖擦作用。作用

為去除毛邊。

1.矽石灰石分解之碎粒

2.油及石蠟

3.剛球

磨光：沖擦完成之工件必須脫脂，並添加矽藻土、

氰化鈉作為光滑劑、磷酸三鈉為增光劑，添加清潔

劑去除表面污垢等進行磨光。

2-3、振動研磨

將工件、研磨材（花崗岩、石灰岩、燧石）、磨光化

合物及水放入研磨機內，然後施以連續振動產生磨

擦，達到預期效果。

2-4、電解研磨：

電解研磨的機構大致為：在電解時陽極將產生一液