材料表面技术第二章电镀与化学镀
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率提高，增加整平剂的效果。
二、电镀工艺过程中的镀前预处 理和镀后处理
1、镀前处理 （1）使表面粗糙度达到一定要求 （2）去油脱脂 （3）除锈 （4）活化处理 为最后获得高质量镀层作准备 2、镀后处理 （1）钝化处理：是指在一定的溶液中进行化学处理，在
镀层上形成一层坚实致密的、稳定性高的薄膜。 （2）除氢处理：在一定的温度下热处理数小时，为了消
内容
一、电镀的基本知识 二、电镀工艺过程中的镀前预处理和镀 后处理 三、电镀金属 四、电镀合金
第一节 电镀
一、电镀的基本知识
（一）电镀液
1、主盐：是指镀液中能在阴极上沉积出所要求镀层金属的盐， 用于提供金属离子。
2、络合剂：能络合主盐中金属离子形成络合物的物质，细化 晶粒，改善分散和覆盖能力。
第二章 电镀与化学镀
（电镀、电刷镀、化学镀）
第二章 电镀和化学镀
第一节 电镀
定义： 是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属 为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子 在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工
方法。
目的：
改善材料的外观，提高材料的各种物理化学性能， 赋予材料表面特殊的耐蚀性、耐磨性、装饰性、焊 接性及电、磁、光学性能等。
处理及其处理的目的； 4、了解电镀的应用。
第二节 电刷镀
定义：是指依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电 解液的电镀.(也称为无槽镀或涂镀）
一、基本原理
与电镀相同
优点：
1、设备简单，携带方便，不需要 大的镀槽设备
镀层种类：
1、防护性， 例如Zn、Zn-Ni、Cd、Sn等
2、防护-装饰性， 例如Cu-Ni-Cr 3、装饰性， 例如Au 及Cu-Au仿金 4、耐磨和减磨， 例如 硬铬，松孔镀 Ni -SiC ，
Ni-石墨， 5、电性能， 例如Au，Ag，Rh等 6、磁性能 软磁Ni-Fe，Fe-Co，硬磁Co-P 7、可焊性， 例如Sn—Pb，Cu，Sn，Ag等 8、耐热， 例如Ni-W，Ni，Cr 9、修复用， 例如Ni，Cr，Fe
第一节 电镀
3、电流效率 由于实际上电极上的反应不只一个，因此实际析出的物质量总
是小于根据法拉第定律计算的结果。 h=(m’/m) ×100%
阳极：<,> 100%, 阴极：<100%
4、电镀液的分散能力 是指电镀液所具有的使金属镀层均匀分布的能力。
5、电镀液的覆盖能力 是指电镀液所具有的使镀件的深凹处沉积上金属镀层的能力。 它与分散能力不同。
第一节 百度文库镀
（五）影响电镀质量的因素
1、PH值的影响----通过实验确定 2、添加剂的影响----光亮剂、整平剂、润湿剂等添加剂等都能
明显改善镀层质量 3、电流密度的影响----影响镀层晶粒大小和质量 4、电流波形的影响----影响电流密度和阴极极化 5、温度的影响----温度升高，速度提高，但过热，化学剂变化 6、搅拌----可降低阴极极化，使晶粒变粗，电流密度提高，效
钢铁件的表面装饰。
（四）电镀铅锡 铅锡合金镀层在工业上应用很广，镀层成分不同，用途也不 一样
C型钢
电镀锌产品
板材
电镀锌钢构件产品
电镀模具
电镀金刚石磨头
镀铜锌台灯
电镀产品
镀铜锌圆丝
电镀产品
镀金壶
电镀产品
镀铬麦克风
思考题
1、简述电镀的基本原理； 2、电镀中的电化学反应； 3、简述电镀前的预处理和后
数、离子活度、析出过电位
为使两种金属析出电位接近，实现共沉积，一般可采用如下 方法：
（1）改变镀液金属中离子的浓度； （2）采用络合剂； （3）采用适当的添加剂；
（二）电镀铜锡合金 铜锡合金，俗称青铜。铜锡合金镀层具有空隙率低，耐蚀性
好等优点，是目前应用最广泛的合金镀层之一。
（三）电镀铜锌合金 铜锌合金，俗称黄铜。电镀黄铜具有金色的外观，多数用作
除氢脆。
三、电镀金属
1、镀锌 主要用于黑色金属防腐 2、镀铜 通常用作底层，也可用于改善基体与镀层间的结
合力
3、镀镍 可用于表面镀层，也可以作为多层电镀的底层和
中间层
4、镀铬 铬镀层具有美丽的光泽、耐腐蚀、硬度高且摩擦
系数小，故可常用于装饰、耐磨损和耐蚀
四、电镀合金
（一）基本原理 1、金属共沉积的条件
（2）浓差极化 由于临近电极表面液层的浓度与溶液主体的 浓度发生差异而产生的极化。
第一节 电镀
（四）金属的电沉积过 程
1、液相传质—电迁移、对 流、扩散(主要是扩散）
2、电化学反应 经过在电极表面上的转化过
程。 3、电结晶 是指金属原子到达金属表面
之后，按一定规律排列 形成新晶体的过程。
电沉积过程示意图
（1）两种金属中至少有一种金属能从其盐类水溶液 中沉积出来；
（2）两种金属的析出电位要十分接近；
四、电镀合金
（一）基本理论-析出电位相近
1 ( )n L 1 F lT n1 1=2 ( )n L 1 F lT n2 2 共沉积条件的表达式中分别为标准电极电位、
,L,n,F, , 阿伏加德罗常数、金属离子的价数、法拉第常
3、附加盐：是除主盐外的某些碱金属或碱土金属盐类，提高 电镀液的导电性、深度能力、分散能力等
4、缓冲剂：是指用来稳定溶液中酸碱度的物质。 5、阳极活化剂：溶液中能促进阳极活化的物质。 6、添加剂：是指不会明显改变镀液导电性，而能显著改善镀
层性能的物质。如光亮剂、整平剂和润湿剂等。
第一节 电镀
（二）电镀反应
第一节 电镀
（三）电极反应机理
1、电极电位 由金属与该金属盐溶液界面之间产生
的电位差称为该金属的电极电位。 25oC,1mol/L---标准电极电位
双电层结构示意图
2、极化 就是指有电流通过时，电极电位偏离平衡电极电 位的现象。
（1）电化学极化 由于阴极上电化学反应速度小于外电源供 给电极电子的速度，从而使电极电位向负的方向移动而 引起的极化作用，也成为阴极极化
1、电化学反应
阳极：M – ne → Mn+ 阴极：Mn+ + ne → M
电镀装置示意图
2、法拉第定律
第一定律：电极上析出（或溶解）的物质重量与进行电解反应 时所通过的电荷[量]成正比。 M=kQ
第二定律：在不同的电解液中，通过相同的电荷[量]时，在电 极上析出（或溶解）物的物质量相等，并且析出（或溶解） 1 mol的任何物质所需的电荷[量]都是 9.65×104C。
二、电镀工艺过程中的镀前预处 理和镀后处理
1、镀前处理 （1）使表面粗糙度达到一定要求 （2）去油脱脂 （3）除锈 （4）活化处理 为最后获得高质量镀层作准备 2、镀后处理 （1）钝化处理：是指在一定的溶液中进行化学处理，在
镀层上形成一层坚实致密的、稳定性高的薄膜。 （2）除氢处理：在一定的温度下热处理数小时，为了消
内容
一、电镀的基本知识 二、电镀工艺过程中的镀前预处理和镀 后处理 三、电镀金属 四、电镀合金
第一节 电镀
一、电镀的基本知识
（一）电镀液
1、主盐：是指镀液中能在阴极上沉积出所要求镀层金属的盐， 用于提供金属离子。
2、络合剂：能络合主盐中金属离子形成络合物的物质，细化 晶粒，改善分散和覆盖能力。
第二章 电镀与化学镀
（电镀、电刷镀、化学镀）
第二章 电镀和化学镀
第一节 电镀
定义： 是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属 为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子 在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工
方法。
目的：
改善材料的外观，提高材料的各种物理化学性能， 赋予材料表面特殊的耐蚀性、耐磨性、装饰性、焊 接性及电、磁、光学性能等。
处理及其处理的目的； 4、了解电镀的应用。
第二节 电刷镀
定义：是指依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电 解液的电镀.(也称为无槽镀或涂镀）
一、基本原理
与电镀相同
优点：
1、设备简单，携带方便，不需要 大的镀槽设备
镀层种类：
1、防护性， 例如Zn、Zn-Ni、Cd、Sn等
2、防护-装饰性， 例如Cu-Ni-Cr 3、装饰性， 例如Au 及Cu-Au仿金 4、耐磨和减磨， 例如 硬铬，松孔镀 Ni -SiC ，
Ni-石墨， 5、电性能， 例如Au，Ag，Rh等 6、磁性能 软磁Ni-Fe，Fe-Co，硬磁Co-P 7、可焊性， 例如Sn—Pb，Cu，Sn，Ag等 8、耐热， 例如Ni-W，Ni，Cr 9、修复用， 例如Ni，Cr，Fe
第一节 电镀
3、电流效率 由于实际上电极上的反应不只一个，因此实际析出的物质量总
是小于根据法拉第定律计算的结果。 h=(m’/m) ×100%
阳极：<,> 100%, 阴极：<100%
4、电镀液的分散能力 是指电镀液所具有的使金属镀层均匀分布的能力。
5、电镀液的覆盖能力 是指电镀液所具有的使镀件的深凹处沉积上金属镀层的能力。 它与分散能力不同。
第一节 百度文库镀
（五）影响电镀质量的因素
1、PH值的影响----通过实验确定 2、添加剂的影响----光亮剂、整平剂、润湿剂等添加剂等都能
明显改善镀层质量 3、电流密度的影响----影响镀层晶粒大小和质量 4、电流波形的影响----影响电流密度和阴极极化 5、温度的影响----温度升高，速度提高，但过热，化学剂变化 6、搅拌----可降低阴极极化，使晶粒变粗，电流密度提高，效
钢铁件的表面装饰。
（四）电镀铅锡 铅锡合金镀层在工业上应用很广，镀层成分不同，用途也不 一样
C型钢
电镀锌产品
板材
电镀锌钢构件产品
电镀模具
电镀金刚石磨头
镀铜锌台灯
电镀产品
镀铜锌圆丝
电镀产品
镀金壶
电镀产品
镀铬麦克风
思考题
1、简述电镀的基本原理； 2、电镀中的电化学反应； 3、简述电镀前的预处理和后
数、离子活度、析出过电位
为使两种金属析出电位接近，实现共沉积，一般可采用如下 方法：
（1）改变镀液金属中离子的浓度； （2）采用络合剂； （3）采用适当的添加剂；
（二）电镀铜锡合金 铜锡合金，俗称青铜。铜锡合金镀层具有空隙率低，耐蚀性
好等优点，是目前应用最广泛的合金镀层之一。
（三）电镀铜锌合金 铜锌合金，俗称黄铜。电镀黄铜具有金色的外观，多数用作
除氢脆。
三、电镀金属
1、镀锌 主要用于黑色金属防腐 2、镀铜 通常用作底层，也可用于改善基体与镀层间的结
合力
3、镀镍 可用于表面镀层，也可以作为多层电镀的底层和
中间层
4、镀铬 铬镀层具有美丽的光泽、耐腐蚀、硬度高且摩擦
系数小，故可常用于装饰、耐磨损和耐蚀
四、电镀合金
（一）基本原理 1、金属共沉积的条件
（2）浓差极化 由于临近电极表面液层的浓度与溶液主体的 浓度发生差异而产生的极化。
第一节 电镀
（四）金属的电沉积过 程
1、液相传质—电迁移、对 流、扩散(主要是扩散）
2、电化学反应 经过在电极表面上的转化过
程。 3、电结晶 是指金属原子到达金属表面
之后，按一定规律排列 形成新晶体的过程。
电沉积过程示意图
（1）两种金属中至少有一种金属能从其盐类水溶液 中沉积出来；
（2）两种金属的析出电位要十分接近；
四、电镀合金
（一）基本理论-析出电位相近
1 ( )n L 1 F lT n1 1=2 ( )n L 1 F lT n2 2 共沉积条件的表达式中分别为标准电极电位、
,L,n,F, , 阿伏加德罗常数、金属离子的价数、法拉第常
3、附加盐：是除主盐外的某些碱金属或碱土金属盐类，提高 电镀液的导电性、深度能力、分散能力等
4、缓冲剂：是指用来稳定溶液中酸碱度的物质。 5、阳极活化剂：溶液中能促进阳极活化的物质。 6、添加剂：是指不会明显改变镀液导电性，而能显著改善镀
层性能的物质。如光亮剂、整平剂和润湿剂等。
第一节 电镀
（二）电镀反应
第一节 电镀
（三）电极反应机理
1、电极电位 由金属与该金属盐溶液界面之间产生
的电位差称为该金属的电极电位。 25oC,1mol/L---标准电极电位
双电层结构示意图
2、极化 就是指有电流通过时，电极电位偏离平衡电极电 位的现象。
（1）电化学极化 由于阴极上电化学反应速度小于外电源供 给电极电子的速度，从而使电极电位向负的方向移动而 引起的极化作用，也成为阴极极化
1、电化学反应
阳极：M – ne → Mn+ 阴极：Mn+ + ne → M
电镀装置示意图
2、法拉第定律
第一定律：电极上析出（或溶解）的物质重量与进行电解反应 时所通过的电荷[量]成正比。 M=kQ
第二定律：在不同的电解液中，通过相同的电荷[量]时，在电 极上析出（或溶解）物的物质量相等，并且析出（或溶解） 1 mol的任何物质所需的电荷[量]都是 9.65×104C。