7电镀和化学镀汇总
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的作用。
镀层具备良好性能的基本条件：
1、与基体金属结合牢固，附着力好； 2、镀层完整，结晶细致，孔隙少； 3、镀层厚度分布均匀。
7.1 电镀的基本原理与工艺
一、电镀的基本原理
电镀反应是一种典型的电解反应。 电镀：电化学+金属学 金属离子阴极还原时，其沉积电位等于它的平 衡电位与过电位之和。
在电镀中，过电位主要由电化学极化和浓差极 化产生的。
纳米电刷镀的应用
空军某部将纳米电刷镀技术用于某型先进飞机发动机叶片 的修复与再制造，并已通过空军装备部组织的专家组鉴定。。
纳米电刷镀技术修复某型坦克零件
4、连续电镀
主要用于薄板、金属丝和带的电镀。 在工业上有着极其重要的地位。 特点：生产效率高、工艺要求高。
四、电镀的工艺过程
镀前处理： 抛光（打磨）、脱脂、除锈、活化等
电镀 镀后处理：
钝化、浸膜
五、影响镀层质量的因素
1、镀液：络合盐、导电盐、添加剂、维护
2、电镀规范(电镀工艺) 镀液温度 阴极电流密度 （电流波形、搅拌）
3、析氢：内应力、针孔
4、基体金属：电位、表面质量
7.2 常用单金属电镀
一、镀锌
wk.baidu.com
锌价格：1.6万元/t
锌镀层应用广泛，占总电镀量的60%以上。 锌镀层为阳极性镀层，表层形成致密氧化物薄膜。 锌蕴藏量较丰富、提炼方便。 镀锌层的防护能力与镀层厚度有关。
使用最多的镀银溶液是氰化物体系。
七、镀金
金价格：350元/g，3.5亿元/t (09年 280元/g，10年 290元/g）
镀金层为阴极性镀层。 金镀层具有极好的耐蚀性、导电性和抗高温性。 工业上常用的镀金溶液为氰化物镀液。
7 电镀和化学镀
教学目的和要求
学习电镀、化学镀、复合镀等的基本原理、工艺主要 流程及基本要求、重要特点及主要应用等。
重点：电镀、化学镀、复合镀等的基本原理、工艺主要 流程及基本要求、重要特点。
前言_关于电镀
是表面工程技术中最常用的方法之一。
特点： 工艺设备简单、操作方便、加工成本低、操作温度低等。
白铁：镀锌铁，可用作日常用品如箱子，水管等的材料。
二、镀铜
铜价格：6万元/t
铜具有良好的导电性、导热性和延展性
铜镀层为阴极性镀层。
应用： 电力、电子、仿古用品、其它镀层的底层或中间层
不锈钢镀铜门
三、镀镍
镍价格：13.5万元/t （09年 27万元/t，10年 18万元/t)
镍镀层为阴极性镀层。（镍极易钝化） （Fe2＋：-0.44V）
定义 ：
在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以 欲镀金属或其它惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的金属 膜的表面工程技术。
目的： 改善基体材料的外观，赋予材料表面的各种物理化学性能。
电镀溶液： 水溶液 有机溶液 湿法电镀 熔盐镀液：熔融盐电镀
电解法炼镁的工艺流程图
主盐(单盐、络合盐等) 能与析出的金属离子形成络盐的成分 提高镀液导电性的盐类 缓冲剂 助溶阴离子 添加剂
电镀的性能参数： 电流效率 分散能力 深镀能力(覆盖能力) 整平能力等
三、电镀的实施方式
1、挂镀
是电镀生产中最常用的一种方式。
特点： (优点)是适合于各类零件的电镀；电镀时单件电流密度较高且不
镀镍层一般用作底层或中间层：Cu/Ni/Cr、Ni/Cu/Ni/Cr
镀镍钢珠
镀镍门吸
镀镍生产线
四、镀铬
铬价格：约6万元/t
铬镀层为阴极性镀层，硬度高，极易钝化（Cr2O3）。
镀铬： 装饰性镀铬、功能性镀铬
五、镀锡
铬价格：约17万元/t
对铁及铜而言，镀锡层分别为阴极性镀层和阳极性镀层。
会随时间而变化，槽电压低，镀液温升慢，带出量小，镀件的均匀 性好；
(缺点)劳动生产率低，设备和辅助用具维修量大。
2、滚镀
是电镀生产中的另一种常用方法。
特点： (优点)节省劳动力，提高生产效率，设备维修费用少且占地面积
小，镀件镀层的均匀性好。 (缺点) 镀件不宜太大和太轻；单件电流密度小，电流效率低，槽
锡是无毒金属，质软，熔点低，钎焊性好。 马口铁：镀锡铁，可用作食品罐头的包装材料。
六、镀银
银价格：6.5元/g，650万元/t (09年 2.5元/g，10年 4.9元/g)
镀银层为阴极性镀层。
银具有良好的塑性和易抛光性，极强的 反光性，良好的导热性、导电性和可焊 性，较高的化学稳定性。
银镀层有功能性和装饰性两方面的用途。
生产1吨金属镁： 耗电17500度。 （日本：9500度）
热法炼镁的工艺流程
生产1吨金属镁： 白云石（Mg%≥20%）
13～14吨 硅铁1.2～1.3吨， 煤15吨 电800度。
镀层分类：
按镀层的性能： (1)防护性镀层：在大气或其它环境下，可延缓基体金属发生腐蚀的镀层。 (2)防护装饰性镀层：在大气环境中，既可减缓基体金属的腐蚀，又起到装饰作用
电压高，槽液温升快，镀液带出量大。其使用范围较小。
3、刷镀
（涂镀、局部镀、选择性电镀）
特点：
(优点)不需要电镀槽，具有设备简单、工艺灵便、沉积速度快、镀层与基体 材料的结合力好、镀后不需要机加工、对环境污染小、节水省电等。 (缺点)不适于面积大、尺寸大的零件修复，也不能用于大批量镀件的生产。
应用：普遍用于填补零件表面的划伤、凹坑、斑蚀和孔洞、修复加 工超差和尺寸磨损以及局部性能的改善，尤其适合大型机械零件的 不解体现场修理或野外抢修。
金属电沉积过程：
(1)液相传质步骤：电迁移、扩散、对流 (2)电化学还原步骤：前置转换和电荷转移。
(3)电结晶步骤：晶核的形成和生长。
金属的电结晶过程与盐溶液中盐的结晶过程相似：形核－长大
基体会影响电沉积过程：在其表面扭折或台阶处形核，通过（表 面）扩散长大。
二、电镀溶液的基本组成
镀液由以下（部分）组分组成：
的镀层。 (3)功能性镀层：能明显改善基体金属的某些特性的镀层，包括耐磨镀层，导电镀
层，导磁镀层，钎焊性镀层，其它功能性镀层(吸热镀层、反光镀层、防渗镀层、抗 氧化镀层、耐酸镀层等)
按镀层与基体金属的电化学活性： (1)阳极性金属镀层：镀层的标准电极电位比基体金属低；对基体金属除提供机械
保护外，还提供电化学保护。 (2)阴极性镀层：镀层的标准电极电位比基体金属高；对基体金属仅起到机械保护
镀层具备良好性能的基本条件：
1、与基体金属结合牢固，附着力好； 2、镀层完整，结晶细致，孔隙少； 3、镀层厚度分布均匀。
7.1 电镀的基本原理与工艺
一、电镀的基本原理
电镀反应是一种典型的电解反应。 电镀：电化学+金属学 金属离子阴极还原时，其沉积电位等于它的平 衡电位与过电位之和。
在电镀中，过电位主要由电化学极化和浓差极 化产生的。
纳米电刷镀的应用
空军某部将纳米电刷镀技术用于某型先进飞机发动机叶片 的修复与再制造，并已通过空军装备部组织的专家组鉴定。。
纳米电刷镀技术修复某型坦克零件
4、连续电镀
主要用于薄板、金属丝和带的电镀。 在工业上有着极其重要的地位。 特点：生产效率高、工艺要求高。
四、电镀的工艺过程
镀前处理： 抛光（打磨）、脱脂、除锈、活化等
电镀 镀后处理：
钝化、浸膜
五、影响镀层质量的因素
1、镀液：络合盐、导电盐、添加剂、维护
2、电镀规范(电镀工艺) 镀液温度 阴极电流密度 （电流波形、搅拌）
3、析氢：内应力、针孔
4、基体金属：电位、表面质量
7.2 常用单金属电镀
一、镀锌
wk.baidu.com
锌价格：1.6万元/t
锌镀层应用广泛，占总电镀量的60%以上。 锌镀层为阳极性镀层，表层形成致密氧化物薄膜。 锌蕴藏量较丰富、提炼方便。 镀锌层的防护能力与镀层厚度有关。
使用最多的镀银溶液是氰化物体系。
七、镀金
金价格：350元/g，3.5亿元/t (09年 280元/g，10年 290元/g）
镀金层为阴极性镀层。 金镀层具有极好的耐蚀性、导电性和抗高温性。 工业上常用的镀金溶液为氰化物镀液。
7 电镀和化学镀
教学目的和要求
学习电镀、化学镀、复合镀等的基本原理、工艺主要 流程及基本要求、重要特点及主要应用等。
重点：电镀、化学镀、复合镀等的基本原理、工艺主要 流程及基本要求、重要特点。
前言_关于电镀
是表面工程技术中最常用的方法之一。
特点： 工艺设备简单、操作方便、加工成本低、操作温度低等。
白铁：镀锌铁，可用作日常用品如箱子，水管等的材料。
二、镀铜
铜价格：6万元/t
铜具有良好的导电性、导热性和延展性
铜镀层为阴极性镀层。
应用： 电力、电子、仿古用品、其它镀层的底层或中间层
不锈钢镀铜门
三、镀镍
镍价格：13.5万元/t （09年 27万元/t，10年 18万元/t)
镍镀层为阴极性镀层。（镍极易钝化） （Fe2＋：-0.44V）
定义 ：
在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以 欲镀金属或其它惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的金属 膜的表面工程技术。
目的： 改善基体材料的外观，赋予材料表面的各种物理化学性能。
电镀溶液： 水溶液 有机溶液 湿法电镀 熔盐镀液：熔融盐电镀
电解法炼镁的工艺流程图
主盐(单盐、络合盐等) 能与析出的金属离子形成络盐的成分 提高镀液导电性的盐类 缓冲剂 助溶阴离子 添加剂
电镀的性能参数： 电流效率 分散能力 深镀能力(覆盖能力) 整平能力等
三、电镀的实施方式
1、挂镀
是电镀生产中最常用的一种方式。
特点： (优点)是适合于各类零件的电镀；电镀时单件电流密度较高且不
镀镍层一般用作底层或中间层：Cu/Ni/Cr、Ni/Cu/Ni/Cr
镀镍钢珠
镀镍门吸
镀镍生产线
四、镀铬
铬价格：约6万元/t
铬镀层为阴极性镀层，硬度高，极易钝化（Cr2O3）。
镀铬： 装饰性镀铬、功能性镀铬
五、镀锡
铬价格：约17万元/t
对铁及铜而言，镀锡层分别为阴极性镀层和阳极性镀层。
会随时间而变化，槽电压低，镀液温升慢，带出量小，镀件的均匀 性好；
(缺点)劳动生产率低，设备和辅助用具维修量大。
2、滚镀
是电镀生产中的另一种常用方法。
特点： (优点)节省劳动力，提高生产效率，设备维修费用少且占地面积
小，镀件镀层的均匀性好。 (缺点) 镀件不宜太大和太轻；单件电流密度小，电流效率低，槽
锡是无毒金属，质软，熔点低，钎焊性好。 马口铁：镀锡铁，可用作食品罐头的包装材料。
六、镀银
银价格：6.5元/g，650万元/t (09年 2.5元/g，10年 4.9元/g)
镀银层为阴极性镀层。
银具有良好的塑性和易抛光性，极强的 反光性，良好的导热性、导电性和可焊 性，较高的化学稳定性。
银镀层有功能性和装饰性两方面的用途。
生产1吨金属镁： 耗电17500度。 （日本：9500度）
热法炼镁的工艺流程
生产1吨金属镁： 白云石（Mg%≥20%）
13～14吨 硅铁1.2～1.3吨， 煤15吨 电800度。
镀层分类：
按镀层的性能： (1)防护性镀层：在大气或其它环境下，可延缓基体金属发生腐蚀的镀层。 (2)防护装饰性镀层：在大气环境中，既可减缓基体金属的腐蚀，又起到装饰作用
电压高，槽液温升快，镀液带出量大。其使用范围较小。
3、刷镀
（涂镀、局部镀、选择性电镀）
特点：
(优点)不需要电镀槽，具有设备简单、工艺灵便、沉积速度快、镀层与基体 材料的结合力好、镀后不需要机加工、对环境污染小、节水省电等。 (缺点)不适于面积大、尺寸大的零件修复，也不能用于大批量镀件的生产。
应用：普遍用于填补零件表面的划伤、凹坑、斑蚀和孔洞、修复加 工超差和尺寸磨损以及局部性能的改善，尤其适合大型机械零件的 不解体现场修理或野外抢修。
金属电沉积过程：
(1)液相传质步骤：电迁移、扩散、对流 (2)电化学还原步骤：前置转换和电荷转移。
(3)电结晶步骤：晶核的形成和生长。
金属的电结晶过程与盐溶液中盐的结晶过程相似：形核－长大
基体会影响电沉积过程：在其表面扭折或台阶处形核，通过（表 面）扩散长大。
二、电镀溶液的基本组成
镀液由以下（部分）组分组成：
的镀层。 (3)功能性镀层：能明显改善基体金属的某些特性的镀层，包括耐磨镀层，导电镀
层，导磁镀层，钎焊性镀层，其它功能性镀层(吸热镀层、反光镀层、防渗镀层、抗 氧化镀层、耐酸镀层等)
按镀层与基体金属的电化学活性： (1)阳极性金属镀层：镀层的标准电极电位比基体金属低；对基体金属除提供机械
保护外，还提供电化学保护。 (2)阴极性镀层：镀层的标准电极电位比基体金属高；对基体金属仅起到机械保护