电镀基础知识汇总
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电镀基础知识
一.定义
电镀是利用电解的方法,在金属或非金属基体表面上沉积同种金属或另 一种金属或合金的过程.其本质是氧化—还原反应.
二.目的
改变物体表面的特性,Baidu Nhomakorabea到某种使用的要求和观赏的需要,或者同时满 足使用和观赏的要求.
三.条件
直流电、电解液、阴阳极。一般镀件 为阴极，金属为阳极。
电镀的实现: 介绍两类不同的导体
5.基体金属对镀层的影响: 镀层的质量好坏与基材金属的性质,组织状况,表面状况有密切关系,在有气孔,裂纹 的基材上,要镀上质量良好的镀层是比较困难的,因为渗力微气孔,裂纹中溶液水洗难 以除尽,会留在其内部,存放一定时间会外溢.
八.目前公司产品的镀种主要是:
①镀铜（一层铜、二层铜、三层铜）
a．一层铜:氰化亚铜CuCN,氰化钠NaCN，有的还加NaOH，KNaC4H4O3.4H2O（NaOH) 络合型 三层铜：CuSO4.H2O、150~220 g/L;H2SO4、50~70 g/L；CL-10~ 80 mg/L 焦磷酸铜，焦磷酸钾 简单型 络合型
a.光亮剂 b.湿润剂 c.整平剂 d.应力消减剂 e.电流密度Pk f。温度 g搅拌的影响
3.电源波形的影响 ①如上海某厂用纯直流电源试镀Fe-Zn合金时很快获得全光亮镀层,但在投入 配制 大槽生产,用之相全波整流器,总是达不到全光亮镀层,反反复复,后证明这 种整流器波型不稳定. ②焦磷的盐铜中情况不同,有一个厂试镀中用单相全波整流器获得全光亮镀层, 大槽中系统直流电源时,却一直得不到满意的镀层,后来在纯直流电源上加间隙断 电器(通电8S,断电5S)满意的镀层. 宁波自行车零件电镀厂镀一层铜时(打底铜时)打不上,或局部打不上,镀液工艺 参数都正常,后用视波器检查电源波不对,请厂家检查整流器有一个零件坏了,更 换后,电镀马上恢复正常.
五.电镀过程和步骤:
总的来说,分三大步骤. A.前处理目的是去除被镀物体表面的油污、杂质、氧化层等使之达到电镀级的表 面干净程度
B.电镀:电解液,直流电源,阴阳极杆组成
1.电解液成分: a.主盐 b．导电盐 c．缓冲剂[如镀镍中Ｈ2BO3,焦磷酸盐液中的磷酸一氢钠(Na2HPO4）,柠檬 酸,氨三乙酸] d．综合剂
1.第一类导体—由电子传导电流的导体(即电子导体)R-R/S
2.第二类导体—由离子的定向移动传导电流的导体(即离子导体)
电镀注意事项: 1.被镀表面需绝对干净,要露出基体的纯表面性． 2.镀液不能有污染,保持电解液的纯净、稳定. 3.应根据不同金属沉积电位的不同来调节电流、电压及相关参数。 四.分类 A.按改变物体表面特性来分 1.功能性电镀 2.装饰性电镀 3.防腐装饰性电镀 我们公司的产品几乎全是防腐装饰性电镀.
4.析氢对镀层的影响
任何电镀中都会存在一定量的氢离子,往往会与金属离子同时析出,而使镀层质量变坏. 主要表现为如下几方面. ①氢脆:析出的氢往往会进入镀层或基体,造成镀层晶格扭曲,产生很大的内应力,甚至会 使镀层脆裂或脱落. ②起泡:析出的氢进入基体细孔内,就会使镀层产生鼓泡,平时看不出来,但随着周围介质 温度升高,氢对镀层施加压力,使镀层鼓起,甚至连基体表皮也会带撕出,有时经常数量赤才 显现出来. ③针孔 ④析氢与溶液中含有机杂质,金属杂质,表面张力等有关.
②镀镍
基本组分是硫酸镍(NiSO4.7H2O),氯化镍(NiCl2.6H2O),硼酸(H3BO3),瓦特镍: NiSO4.7H2O, NiCl2.6H2O, H3BO3,PH3~5,T/C 45~60℃,PK 1~2.5 A/dm2) 各成分的作用: ①NiSO4.7H2O—主盐,在电解液中提供镍离子,含量低覆盖能力好,结晶细致,但电流效率 低,允许含量范围较宽100~350g/L,常规在180~250g/L;
2.电镀液对镀层的影响
①主盐浓度影响:必须控制在比较合理的浓度范围且与其它成份要保持一定 的比例,以达到各组分和谐协调的最佳状况. ②附加盐的影响:改善镀液的导电性,扩大阴极电流范围,改善阳极溶解稳定 PH,以达到改善镀层质量的作用. ③添入剂的影响:是电镀中重要的添加物质,其用量很小,但作用很大,能显 著改变镀层的品质及外观.
B.按施镀的工艺来分 1.普通电镀:单金属电镀、复合金属电镀即合金电镀、三元或多元电镀。 2.真空电镀：蒸发镀、溅射镀、离子镀. 3.化学电镀 4.脉冲电镀:将电镀槽与脉冲电源相连构成的电镀体系. 特点:a.可以得到致密的均匀镀层. b.减少镀层的孔隙率(即提高抗蚀率) c.降低镀层的内应力,提高韧性 d.周期转向脉冲电镀
e.添加剂等（如光亮剂、润滑剂）
2.控制的参数:电解液组分含量、电流密度PK、酸度PH、搅拌、时间 3.直流电流的波型
C．镀后处理:是对镀层进行调整，以达到改善镀层的某些性质，镀层钝化处理、 染色处理、封闭处理、涂有机膜如镀锌后，黄、黑和草绿钝化，镀镍-黑镍。
六.电镀中品质异常特征及原因 1.结合力差:镀层脱皮、起泡，主要是镀前处理不彻底，油污、氧化膜，基体金属 不良，钝化膜未除尽，才加强处理和活化。主要试验有锉刀试验,弯曲试验等 2.麻点,毛刺,粗糙:①主要原因镀液中含有极细微固体悬浮物,另外含有一些金属杂 质,一价金属离子.②电流过大.③有机添加剂分解副产物较多,搭配不合理. 3.龟裂:①刚镀出来镀层应有裂纹,结合力差,成碎状脱落,明显说镀层脆性大,一般 由于光亮偏多,软剂偏少引起,对镀铬来说电流大,温度高较易产生.②基体表面有裂 纹,气孔,冷隔,对于锌合金材料,尤为显得突出,导致电镀中很难改善,不良率较高. 4.镀层脱皮分层:有现象,双电镀现象,镍层内应力大. 七.影响镀层品质的因素 1.电沉积的影响 电沉积过程一般同下列步骤: ①金属水化离子(或络离子)由电解液内向阴极表面传递过程,液相传递. ②金属水化离子(或络离子)在阴极上得到电子过程电化学过程. ③金属离子在阴极还原成金属---结晶成膜(电沉积). 这个过程中形成新晶核的速度很快,而晶核的成长速度较慢,镀层就趋于平滑细 致.它与镀液的性质、温度、电流密度、酸度，镀液各成分的含量配比，都密切的关 系，将影响电沉积过程。
一.定义
电镀是利用电解的方法,在金属或非金属基体表面上沉积同种金属或另 一种金属或合金的过程.其本质是氧化—还原反应.
二.目的
改变物体表面的特性,Baidu Nhomakorabea到某种使用的要求和观赏的需要,或者同时满 足使用和观赏的要求.
三.条件
直流电、电解液、阴阳极。一般镀件 为阴极，金属为阳极。
电镀的实现: 介绍两类不同的导体
5.基体金属对镀层的影响: 镀层的质量好坏与基材金属的性质,组织状况,表面状况有密切关系,在有气孔,裂纹 的基材上,要镀上质量良好的镀层是比较困难的,因为渗力微气孔,裂纹中溶液水洗难 以除尽,会留在其内部,存放一定时间会外溢.
八.目前公司产品的镀种主要是:
①镀铜（一层铜、二层铜、三层铜）
a．一层铜:氰化亚铜CuCN,氰化钠NaCN，有的还加NaOH，KNaC4H4O3.4H2O（NaOH) 络合型 三层铜：CuSO4.H2O、150~220 g/L;H2SO4、50~70 g/L；CL-10~ 80 mg/L 焦磷酸铜，焦磷酸钾 简单型 络合型
a.光亮剂 b.湿润剂 c.整平剂 d.应力消减剂 e.电流密度Pk f。温度 g搅拌的影响
3.电源波形的影响 ①如上海某厂用纯直流电源试镀Fe-Zn合金时很快获得全光亮镀层,但在投入 配制 大槽生产,用之相全波整流器,总是达不到全光亮镀层,反反复复,后证明这 种整流器波型不稳定. ②焦磷的盐铜中情况不同,有一个厂试镀中用单相全波整流器获得全光亮镀层, 大槽中系统直流电源时,却一直得不到满意的镀层,后来在纯直流电源上加间隙断 电器(通电8S,断电5S)满意的镀层. 宁波自行车零件电镀厂镀一层铜时(打底铜时)打不上,或局部打不上,镀液工艺 参数都正常,后用视波器检查电源波不对,请厂家检查整流器有一个零件坏了,更 换后,电镀马上恢复正常.
五.电镀过程和步骤:
总的来说,分三大步骤. A.前处理目的是去除被镀物体表面的油污、杂质、氧化层等使之达到电镀级的表 面干净程度
B.电镀:电解液,直流电源,阴阳极杆组成
1.电解液成分: a.主盐 b．导电盐 c．缓冲剂[如镀镍中Ｈ2BO3,焦磷酸盐液中的磷酸一氢钠(Na2HPO4）,柠檬 酸,氨三乙酸] d．综合剂
1.第一类导体—由电子传导电流的导体(即电子导体)R-R/S
2.第二类导体—由离子的定向移动传导电流的导体(即离子导体)
电镀注意事项: 1.被镀表面需绝对干净,要露出基体的纯表面性． 2.镀液不能有污染,保持电解液的纯净、稳定. 3.应根据不同金属沉积电位的不同来调节电流、电压及相关参数。 四.分类 A.按改变物体表面特性来分 1.功能性电镀 2.装饰性电镀 3.防腐装饰性电镀 我们公司的产品几乎全是防腐装饰性电镀.
4.析氢对镀层的影响
任何电镀中都会存在一定量的氢离子,往往会与金属离子同时析出,而使镀层质量变坏. 主要表现为如下几方面. ①氢脆:析出的氢往往会进入镀层或基体,造成镀层晶格扭曲,产生很大的内应力,甚至会 使镀层脆裂或脱落. ②起泡:析出的氢进入基体细孔内,就会使镀层产生鼓泡,平时看不出来,但随着周围介质 温度升高,氢对镀层施加压力,使镀层鼓起,甚至连基体表皮也会带撕出,有时经常数量赤才 显现出来. ③针孔 ④析氢与溶液中含有机杂质,金属杂质,表面张力等有关.
②镀镍
基本组分是硫酸镍(NiSO4.7H2O),氯化镍(NiCl2.6H2O),硼酸(H3BO3),瓦特镍: NiSO4.7H2O, NiCl2.6H2O, H3BO3,PH3~5,T/C 45~60℃,PK 1~2.5 A/dm2) 各成分的作用: ①NiSO4.7H2O—主盐,在电解液中提供镍离子,含量低覆盖能力好,结晶细致,但电流效率 低,允许含量范围较宽100~350g/L,常规在180~250g/L;
2.电镀液对镀层的影响
①主盐浓度影响:必须控制在比较合理的浓度范围且与其它成份要保持一定 的比例,以达到各组分和谐协调的最佳状况. ②附加盐的影响:改善镀液的导电性,扩大阴极电流范围,改善阳极溶解稳定 PH,以达到改善镀层质量的作用. ③添入剂的影响:是电镀中重要的添加物质,其用量很小,但作用很大,能显 著改变镀层的品质及外观.
B.按施镀的工艺来分 1.普通电镀:单金属电镀、复合金属电镀即合金电镀、三元或多元电镀。 2.真空电镀：蒸发镀、溅射镀、离子镀. 3.化学电镀 4.脉冲电镀:将电镀槽与脉冲电源相连构成的电镀体系. 特点:a.可以得到致密的均匀镀层. b.减少镀层的孔隙率(即提高抗蚀率) c.降低镀层的内应力,提高韧性 d.周期转向脉冲电镀
e.添加剂等（如光亮剂、润滑剂）
2.控制的参数:电解液组分含量、电流密度PK、酸度PH、搅拌、时间 3.直流电流的波型
C．镀后处理:是对镀层进行调整，以达到改善镀层的某些性质，镀层钝化处理、 染色处理、封闭处理、涂有机膜如镀锌后，黄、黑和草绿钝化，镀镍-黑镍。
六.电镀中品质异常特征及原因 1.结合力差:镀层脱皮、起泡，主要是镀前处理不彻底，油污、氧化膜，基体金属 不良，钝化膜未除尽，才加强处理和活化。主要试验有锉刀试验,弯曲试验等 2.麻点,毛刺,粗糙:①主要原因镀液中含有极细微固体悬浮物,另外含有一些金属杂 质,一价金属离子.②电流过大.③有机添加剂分解副产物较多,搭配不合理. 3.龟裂:①刚镀出来镀层应有裂纹,结合力差,成碎状脱落,明显说镀层脆性大,一般 由于光亮偏多,软剂偏少引起,对镀铬来说电流大,温度高较易产生.②基体表面有裂 纹,气孔,冷隔,对于锌合金材料,尤为显得突出,导致电镀中很难改善,不良率较高. 4.镀层脱皮分层:有现象,双电镀现象,镍层内应力大. 七.影响镀层品质的因素 1.电沉积的影响 电沉积过程一般同下列步骤: ①金属水化离子(或络离子)由电解液内向阴极表面传递过程,液相传递. ②金属水化离子(或络离子)在阴极上得到电子过程电化学过程. ③金属离子在阴极还原成金属---结晶成膜(电沉积). 这个过程中形成新晶核的速度很快,而晶核的成长速度较慢,镀层就趋于平滑细 致.它与镀液的性质、温度、电流密度、酸度，镀液各成分的含量配比，都密切的关 系，将影响电沉积过程。