表面处理习题与答案

1、金属表面预处理的主要目的是什么？

除油、除锈、获得具有一定粗糙度的表面

2、简述不同除油方法的特点和利弊。

有机溶剂除油：速度快，能同时溶解两类油脂，一般不腐蚀零件，除油不彻底，溶剂多易燃或有毒，成本高

化学除油：设备简单，成本低，除油时间长

电化学除油：除油快，彻底，能除去零件表面的灰及残渣，直流电源需电量大，阴极除油时易发生“氢脆”现象，处理深孔油污较慢

3、为什么高强度弹簧钢不宜采用阴极除油，而有色金属不宜采用阳极除油？

阴极除油易产生氢脆现象，引起镀层鼓泡。有色金属易被阳极氧化，形成一层氧化膜，，影响镀层结合力

4、用硫酸和盐酸进行的浸蚀在机理上有什么不同？指出它们各自的常用浓度及处理温度

硫酸：主要靠反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2析出氢气的剥离作用 20% 60℃

盐酸：主要靠化学作用，在外部进行，前三步反应为主要反应 15% 40℃

5、什么是弱浸蚀，为什么弱浸蚀不能忽视？

除去待镀期间生成的表层腐蚀物的过程。

弱浸蚀发生过浸蚀，对基体金属材料发生溶解。

6、常见的难镀材料有哪些？在镀前预浸一层薄金属的目的是什么？

高强钢和弹簧钢、不锈钢、铝及铝合金、镁及镁合金

其电位比较负，表面极易生成氧化膜，在镀液中易受到浸蚀而置换出被镀金属，影响了镀层的结合力

7、什么是电极极化现象？形成的原因有哪些？为什么说阳极电化学极化有利于电镀？生产上要用哪些手段削弱阳极浓差极化和加强阴极电化学极化？

在电极上有电流通过时，其电极电位将发生变化，会偏离其平衡电位值，称电极极化。

反应物或反应产物在溶液中的扩散过程受到阻滞，电极过程中化学反应受到阻滞，可提高镀层的质量

削弱：机械搅拌，阳极活化剂加强：加入络合剂和添加剂

8、解释电流效率的概念：电解时实际析出（或溶解）的物质的量与理论计算量之比

9、什么是镀液的分散能力与覆盖能力？生产上分别采取什么措施改善两者能力？

分散能力：镀液使工作表面镀层厚度均匀一致的能力

①加入合适的络合剂或添加剂

②采用辅助阴极，防止边缘效应和尖端效应

③采用象形阳极

④合理布局阴阳极

覆盖能力：镀液使工件深孔、凹槽处镀上镀液的能力

①开始电镀时，使用一定的冲击电流，使基件表面覆盖一层镀层，然后降低至正常电流

②预镀中间镀层

③降低基体表面粗糙度

10、解释镀液主要组分及作用，为什么镀液中络合剂一定要有游离量？

主盐：能够在阴极上沉积出所要求镀层金属的盐称为主盐

导电盐：能提高溶液的电导率，而对放电金属离子不起络合作用的物质

络合剂：在溶液中能与金属离子生成络合离子的物质

缓冲剂：用来稳定溶液的PH值，特别是阴极表面附近的PH值的物质

稳定剂：用来防止镀液中主盐水解或金属离子的氧化，保持溶液的清澈稳定

阳极活化剂：在电镀过程中能够消除或降低阳极极化的物质，它可以促进阳极正常溶解，提高阳极电流密度

添加剂：是指那些在镀液中含量很低，但对镀液和镀层性能却有着显著影响的物质

11、目前大量使用的镀锌工艺有哪几种？有何优缺点？

氰化物镀锌：具有较好的分散能力和深镀能力。电流密度和温度范围较宽，对杂志敏感性小，工艺容易控制，操作及维护简单，镀层结晶均匀一致，光泽性好

电流效率低，氰化物有剧毒，废水处理成本高

锌酸盐镀锌：具有较好的分散能力和深度能力，成分简单稳定，操作维护方便，镀层结晶细致，光泽性好，钝化膜不易变色，对设备腐蚀性小，废水处理简单

电流效率低，超过一定厚度时脆性增加，对铸、锻件较难镀覆氯化钾镀锌：成分简单，稳定性高，对设备腐蚀性小，废水处理简单容易，无需排风设备，电流密度和温度范围宽，电流效率高，镀层的光亮性和整平性均优于

其他镀液体系

对金属有一定的腐蚀性，不适合镀深孔凹槽等复杂镀件，分散能力低于氯

化铵镀锌法

硫酸盐镀锌：成分简单，稳定性好，成本低，电流效率高，沉积速度快

分散能力和深镀能力差，镀层结晶较粗

12、镀锌后为什么进行钝化处理？钝化处理的发展趋势是什么

提高镀锌层的耐蚀性，增加其装饰性，改进金属基体与镀层的结合力

低污染、高耐蚀、多色彩、高效率、低成本

13、解释可用低电流密度除去溶液中重金属离子杂质的原因

重金属离子的电极电位都比锌正，比锌更容易从水溶液中电解析出

14、解释移动阴极阳极钝化、载体光亮剂、浊点、气相成膜

移动阴极：采用机械装置使被镀零件与极杠一起做周期性往复运动的阴极

阳极钝化：由阳极极化引起的金属钝化现象

光亮剂：能使镀层光亮

浊点：在水溶液中的溶解度随温度升高而降低，一定温度下出现浑浊，经放置后可得到两个液相，这个点就是浊点

15、半光亮镍和光亮镍的主要分别是什么？防护装饰性镀层为什么采用多层镀镍，为什么电镀镍通常不作为表面镀层使用？

半光亮镍比光亮镍的耐蚀性强

阴极性镀层只有当镀层完整无缺时镍镀层才能保护钢铁基体，但一般的镍镀层是多孔隙的，因而采用多层镀镍孔隙率高

16、目前应用最广泛的镍镀液是哪一种？硫酸盐低氯化合物镀液

17、镀镍液的工艺维护中为什么维持一定PH很重要？

当镍液的PH值很低时，镍无法沉积，当PH过高时，将会产生氢氧化镍沉淀，掺杂在镀层中使镀层质量恶化

18、生产中主要用什么方法除去镍液中的有机杂质？

活性炭除去，当有机杂质多时可先用双氧水氧化再加活性炭处理。不能用活性炭处理的杂质可用低电流密度电解除去

19、防护装饰性镀铬与镀硬铬的主要区别是什么？

装饰性铬：镀层较薄，主要以装饰为目的

镀硬铬：镀层较厚，多用于耐磨零件

20、为什么镀铬中要使镀液预先产生一定浓度的三价铬离子？生产中如何调整三价铬离子的