电镀知识

覆盖层技术规范

目录

1.镀种特点 3-10

2.表示方法 11-13

3.电镀零件基体质量技术规范 14-18

4.电镀零件覆盖层技术规范 19-29

5.带料零件电镀技术规范 30-36

6.金属覆盖层选择原则 37-39

镀种特点

一、镀锌：

镀锌是应用最广泛的一个镀种，一般用于黑色金属防腐。对钢铁零件来说，锌镀层是一个典型的阳极性镀层。在腐蚀性介质中，金属锌比铁容易失去电子，当镀层有孔隙或因划痕而露出基体金属时，锌镀层将作为阳极遭受腐蚀，从而保护钢铁零件。所以，通常称锌镀层为“防护性镀层”。但是，在温度高于70℃的水中，金属锌的电位较正，此时锌镀层失去对黑色金属的防护性能。

锌不耐氯离子的腐蚀，所以在海水中锌的腐蚀严重；在淡水中比较稳定，可以用锌镀层来防止水管或蓄水池等淡水设施的腐蚀。

另外要注意的是，当镀锌层接触到酚醛漆类、醇酸类、酚醛塑料、潮湿的木材、胶合板等，会发生气氛腐蚀，原因是这些物质干燥老化过程中释放出一些分子量较小的脂肪酸、氨、酚等大大加速了锌层的大气腐蚀速度，这种腐蚀的机理也是电化学腐蚀、其腐蚀产物很疏松，孔隙很多。

锌层抗蚀能力与表面的状态有关，对于相同厚度锌层，经钝化处理后，其抗腐蚀能力可以提高5 －7 倍。转化膜刚刚形成时，较易划伤，随着逐渐脱水而老化变硬，深色膜（草绿、橄榄绿、棕黑、黑色）成膜后24小时内搬运必须小心。

对于要求符合欧盟RoHS指令的镀锌层必须用三价铬钝化代替传统铬酸盐钝化。

如：Fe/Ep .Zn15 .c1A( c 为铬酸盐转化膜，1A为等级，盐雾出现白色腐蚀性最短时间为6h) Fe／Ep .Zn15 .c1B （微彩虹色、24h）

Fe/Ep .Zn25 .c2C （彩虹色72h）

Fe／Ep .Zn25 .c2D （深色96h）

电镀工作者很难保证提供色调准确的铬酸盐转化膜、弹性零件电镀后需驱氢消除“氢脆”。

二、镀镉－有毒镀层

镉镀层主要用作钢铁零件的防护层，在一般大气和工业大气条件下，相对钢铁基体而言，镉镀层是阴极性镀层；而在不含工业性杂质的潮湿大气或海洋性大气条件下，镉镀层属于阳极性镀层。

镉在较高温度下并同时存在某种应力时，能使钢或钛合金产生“镉脆”因此，镀镉层的使用温度一般规定在230℃以下。由于镉的价格较贵，而且镉的污染危害极大，因此，镉镀层只用于某些无线电零件、电子仪器的底板及其某些军工产品上，特别是用于与铝接触的钢零件或与其它金属接触的铝基体以及湿热地区，海上作业使用的精密仪表的零件上。

镀镉的后处理类似镀锌，抗盐雾性能提高。

三、镀铜：

一般作为中间镀层使用，因纯铜活性较强，且不能得到致密钝化膜，极易变色，建议不作表镀层。

四、镀镍

镍镀层在空气中的稳定性很高，这主要是由于镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速地生成一层极薄的钝化膜，所以能抗大气、碱和某些酸的腐蚀。镍在有机酸中很稳定，在硫酸和盐酸中溶解很慢，在浓硝酸中接近钝化，易溶于稀硝酸中。

镍层因钝化而失去锡钎焊能力，即可焊性差，特别是光亮镀层，可焊性尤其差。

镍层对钢铁基体而言,属阴极镀层，只有当镀层完整无缺时，镍镀层才能使铁零件受到机械保护作用，但是,镍镀层的孔隙率较高,只有当镀层的厚度达到25µm 以上才是无孔的，所以，一般不用镍镀层做防护镀层。除非基体光洁度特别高（Ra＜0.06＝时,镀Ni5µm即可, 一般采用多层电镀法, 如铜镍、铜／镍／铬、双层镍、三层镍等），光亮镀镍层硬度高、脆性大，铆接时易产生掉皮，在210℃左右烘烤2小时可适当降低其脆性及镀层应力。

对钢铁基体件特别是螺纹及滚花件建议不采用镍层，否则极易发黄；如果必须用镍作表镀层，应留足涂覆量（单边≥15µm），对盐雾要求高的钢件，可以镀铜后镀锌代替镀铜镀镍，并要求注明使用条件。

镍镀层除作表镀层外，一般用作镀金的底镀层，以提高镀金层的抗蚀性，如果铜基体上直接镀金：或者镀银镀金，镀层极易变色；镍镀层还用作其它镀层如锡（铅）、装饰铬的底层。镍镀层作为银的底镀层，可提高银镀层的结合力。

五、镀铬

铬具有强烈的钝化能力，表面很容易生成一层极薄的钝化膜，在钢铁零件表面镀铬，铬镀层是阴极性镀层，对钢铁件无电化学保护作用，只有当镀层厚度超过20µm时，才起机械保护作用。

铬镀层耐热性好，在500℃以下，其颜色和硬度均无明显变化，温度高于700℃时才开始变软。

镀铬主要用于装饰性电镀及功能性方面。装饰铬是在光亮底镀层如Ni 上镀很薄的铬层（0.3µm），而功能性方面主要是考虑耐磨性和注塑模的脱模方便性。

和其它镀种相比，镀铬过程具有以下特点：

1．镀铬电解液主要成份不是金属铬盐，而是铬酸，其阴极效率极低（ηk= 8－16％），也就是说大部份电能都消耗在析氢等副反应上了，同时，在铬酸电解液中，阴极过程也相当复杂。目前一些专业厂家采用三价铬盐电镀的，但全球屈指可数。另外一些高效率的电镀工艺也只能达到18－27％，专用性较强。

2、另外，作为一种污染性大的镀种，建议用户尽量少采用，一般用镀镍或化学镀镍来代替，因为六价的铬元素有比较强的致癌作用，三价铬毒性就只有它的百分之一，单质态铬应该说对人体是安全的。

六、化学镀镍

化学镀是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属沉积的过程，它也被称为自催化镀或无电解镀，实现化学镀应具备下述条件。

1 ．溶液中还原剂被氧化的电位要显著低于金属离子被还原的电位，以使金属有可能在基材上被沉积出来。

2 ．配好的溶液不产生自发分解，当与催化表面接触时，才会发生金属沉积过程。

3 ．调节溶液的PH 、温度时，可以控制金属的还原速度,即可以调节镀覆速度。

4．被还原析出的金属应具有催化活性、这种镀层才能增厚。

5．反应生成物不妨碍镀覆过程的正常进行、即溶液有足够的使用寿命。

与电镀相比，化学镍具有镀层厚度均匀、不需要直流电源、能在非导体上沉积，但成本比电镀镍高得多，因为镀液寿命有限，主要用于不宜电镀的场合，如塑料的金属化、铝（合金）的处理、或代替铬镀层作耐磨镀层。

对铜合金、钢铁基体而言，最好不采用化学镀镍，因为化学镍的塑性、韧性较电镀层差得多，尤其是变形零件，既费钱又坏事，建议采用电镀镍或镀铜镀镍。

镀层特点：

1．所得镀层为含一定数量磷的镍磷合金，其含磷量随溶液成份和操作条件的不同而在3％--14％之间变化。

2．镀层为非晶态的层状结构，进行热处理时，随着Ni3P 的结晶化，其层状结构逐渐消失，含磷量高于8％时，镀层为非磁性；含磷量低于8％时，其磁性能也与电镀镍层有很大差异。

3．抗蚀性高，特别是含磷量较高时，在许多浸蚀介质中均比电镀镍耐蚀得多。但要注意的是，对铝合金钢铁件来说，并不是说化学镀镍后就有耐蚀性方面的保障，因为化学镍对它们而言仍是阴极性的，只要有孔隙存在就会出现电化腐蚀。

4 ．硬度高，这种镀层的显微硬度约为500--600Hk ，经400℃热处理后，其硬度可达1000Hk，可用来代替硬铬。

5．易于钎焊，但熔焊性比镍镀层差。

七、锡或锡铅

锡无毒、可焊、延展性好。在一般条件下，锡镀层对钢铁基体而言，是阴极性镀层；但在密封的罐头里即有机酸条件下是阳极性镀层。即使它是阴极性镀层，只要镀层达到了基本上没有孔隙的厚度，锡就有很好的防护作用。因此，薄钢板镀锡是锡镀层的主要用途。

锡镀层具有良好的可焊性，加入铅可进一步改善焊接的润湿特性。尤其是63SnPb镀层，其焊接润湿性最好，但由于铅的毒性，一般尽量减少使用，目前全球倾向使用锡银、锡铜、锡铋代替锡铅，但主流仍是含Pb5--10％的锡铅层最适应回流焊及250℃波峰焊，锡铅镀层对盐雾浸蚀抵抗较强，一般汽车端子都采用锡铅镀层，在插拨时，锡铅镀层表层氧化物被破坏，可以保证相当好的电接触性能，但这种插拨次数较镀金镀银就少得多，一般局限在几十次。

不同基体上的处理方法是不一样的，就钢铁基体而言，可以直接镀锡铅，但最好镀铜（镀镍）后镀锡铅；黄铜件必须镀1－2µm的阻挡层如铜、镍再镀锡铅；青铜件或紫铜件则可以直接镀锡铅。

不同的镀层组合及厚度以及储存环境有着不同的可焊性保持期，对黄铜基体而言，典型的涂复可以是