目录1．电镀的概念
1-1．电镀的定义
1-2．电镀的分类
1-3．电镀的常见工艺过程
2．常见电镀效果的介绍
2-1．高光电镀
2-2．亚光电镀
2-3．珍珠铬
2-4．蚀纹电镀
2-5．混合电镀
3．电镀件设计的常见要求
3-1．电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响
3-2．电镀件变形的控制
3-3．局部电镀要求的实现
3-4．混合电镀效果对设计的要求
3-5．电镀效果对设计的影响
3-6．电镀成本的大致数据
1．电镀的定义和分类
电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果。通过这种工艺的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光，亚光等，搭配不同的效果构成产品的效果的差异性，通过这样的处理为产品的设计增加一个亮点。
1-1-1.电镀的概念
电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。这层金属镀层可起到防氧化（如锈蚀）、提升材料耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性、可焊性及增进美观等作用。
典型的电镀槽示意图
电镀工艺的应用我们一般作以下几个用途：
a．防腐蚀：如Cu上镀Ni
b．防护装饰：如塑胶件电镀
c．抗磨损：如镀Ni、镀硬Cr
d．电性能：如手机内不锈钢结构件镀Ni
e. 可焊性：如镀Ni、镀Sn
1-1-2. 电镀的原理
上图是一个典型的电镀槽，在一定的电压和电流作用下，电镀液中阴极和阳极之间形成电场。由于电压的作用，金属阳极被溶解成金属离子M n+扩散到溶液中，并在电场作用下向阴极移动，在阴极得到电子成为金属原子并沉积到工件的表面，形成电镀层。我们可以用如下的电极反应式简单的表示，
阳极反应：M →M n+ + ne
阴极反应：M n+ + ne→M
1-1-3. 电镀的基本原理- - - 法拉第定律
法拉第电解定律：在电解过程中，阴极上还原物质析出的量与通过的电流强度和通电时间成正比，并且通过的电量相同，所析出的不同物质的克分子量相同。可用下式子表示，
M=KIt
M---阴极析出的物质的质量
K---比例常数，称为电化当量，对某一物质而言，是个常数
I---电流强度
t---通电时间
在实际电镀过程中，还伴随着水的电解反应，这是电镀的副反应
H2O(电解)→H+(阴极) + OH-(阳极)
2H++2e→H2
2OH- - 2e→O2 + 2H+
因此，由于有副反应的存在，通过的电流就不可能全部用在金属的还原上，因而有了电流效率的概念。即电解时在电极上实际沉积或溶解的物质的量与按理论计算所析出的物质量之比，用子母η表示，则法拉第定律式子表示为：
M=ηKIt
其中，η为电流效率，一般也为常数。
对电镀层而言，其沉积的物质的质量M=被镀件的表面积S*镀层厚度δ*物质的密度ρ，由此我们可计算被镀物的平均厚度或电镀所需的时间，
M=Sδρ=ηKIt，δ=ηKIt/（Sρ) or t= Sδρ/(ηKI)
1-1-4. 电镀反应过程的可能性- - - 能斯特电极电位方程方程
电镀是电解原理的一种应用，一般电镀溶液都是水溶液，但并不是所有的电解都在水溶液中进行的，例如工业制造金属钠、钾，就是在熔融氯化钠、氯化钾溶液中进行电解得到
的。能否在水溶液中进行电解的一个判定依据就是：所得到的金属沉积物还原性比H2
强，或则说金属粒子的氧化性比H+强。否则沉积得到的金属就会被H+氧化掉了，例如金属钠就比H+氧化性强，因而在水溶液中发生如下反应
2Na + 2H2O = =2 NaOH + H2
因而在水溶液中电解不可能得到金属钠，而必须在熔融的NaCl 溶液中。这种电极反应发生的可能性，我们可以用能斯特电极电位方程来表示，
E=Eθ + 2.303RT*lga/（nF）
其中，Eθ- - - 为被测电极的标准电解电位
R- - -为阿福加德罗常数，等于6.02*1023
T- - -热力学温度，单位为K，T=t+273.15(K)，t为摄氏温度
a- - - 电解液中参与反应离子的活度，近似等于浓度c
n- - - 为电极上还原单个金属离子所需电子数
F- - -法拉第常数，等于96500
通常可计算可简化为下式，
E= Eθ+ 0.0592*lgc/n
我们可以通过调节溶液中离子的浓度c来改变离子的电极电位。在电极反应中，定义H+的电解析出H2的反应为0V。因而，当阴极存在多个沉积或析出产物时，应用上式可以判定反应的优先顺序，
当E1< E2 时，优先进行E1的反应；
当E1≈E2时，E1和E2两种反应同时进行，发生共沉积，如合金电镀，CuSn合金电镀，SnNi合金电镀等。
当E>0时，就不能在水溶液中进行电解沉积得到金属沉积物。
1-1-5. 电镀反应的过程及速度- - -反应历程及阿仑尼乌斯公式
对单个个电极反应过程而言，可以将其分为几个步骤，以Ag(CN)32-在阴极还原的电极过程为例，
①液相传质：反应离子（离子、分子等）向点击表面附件液层迁移，称为液相传质步骤。
Ag(CN)32-（溶液深处）→Ag(CN)32-(电极表面附近)
②前置转化：反应粒子在电极表面或附件液层中进行电化学反应前的某种转化过程，如反
应粒子在电极表面吸附、络合离子配位数的变化等；
Ag(CN)32-→ Ag(CN)2- + CN-
③电化学反应：反应粒子在电极/溶液界面上得到或失去电子，生成还原反应或氧化反应
产物；
Ag(CN)2- + e→Ag(吸附态) + 2CN-
④生成新相或液相传质：反应产物生成新相，如生成气体、固相沉积层等，或者反应产物
是可溶性的，产物粒子自电极表面向溶液内部或液态电极内部迁移；
Ag(吸附态) → Ag(结晶态)
2CN- (电极表面附近) → 2CN- (溶液深处)
以上几个步骤一般是串联进行的，因此整个反应的速度就由几个步骤中最慢的步骤决定，这个步骤成为电极过程的速度控制步骤。对于每一单元步骤的过程，其反应速度都可用下式表示，
k=A*e-Ea/(RT)
式中，△G –为电解过程中反应活化能，
A-为一比例系数，对某一反应为常数
这个公式称为阿伦尼乌斯公式。活化能的物理意义一般认为是这样：从原反应体系到产
物的中间阶段存在一个过渡状态，这个过渡状态和原系统的能量差就是活化能Ea，而且热能RT如不大于Ea，反应就不能进行。也就是原系统和生成物系统之间存在着能垒，
其高度相当于活化能。活化能越低，反应的速度就越快。
1-1-6. 电镀过程中的电流效应- - -尖端效应和孔效应
在电镀过程中，作为阴极的工件，在边缘部位沉积的金属层厚度比中间区域厚度厚，而当工件上存在孔时，沉积在孔内的金属层厚会比面上的厚度薄，这就是电镀的电流尖端效应和孔效应。产生尖端效应和孔效应的原因是由于以下两个原因：
A. 电镀时其实是在阳极和阴极之间构建了电场，电镀液中的离子在电场作用下向阴极或
阳极运动，其运动的速度受到电场强度、溶液粘度、自身电何和离子半径的影响。对某一电镀本身而言，在阴极边缘部位电场强度较强，在中心部位电场强度较弱，造成溶液中的离子靠近边缘部位运动速度快，离子在边缘浓度高，反应速度快，因而沉积厚度较厚；
B. 由于同种电荷相斥，在工件表面的电荷总是尽量靠向工件边缘以保持相互间最远距
离，使得中心部位离子浓度较低，反应速度慢，沉积较慢；边缘部位浓度较高，反应较
快，沉积较厚。
1-1-7. 电镀所需要的资源：
A.整流电源：能提供直流电的装置，目前一般用硅整流器，较为先进的用脉冲电源，选型的主要
指标为电压和电流的调节范围，一般电压在0-15V左右，电流在100A到几千安不等。
B.电镀槽：一般用PP（聚丙烯）、PVC（聚氯乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）、不锈钢等材质，
前两种为常规材质，PVDF 常用作腐蚀性较强、温度较高的溶液槽体，不锈钢常用作超声波清洗槽或耐高温槽。
C.加热冷却装置（温度控制）：水蒸汽热交换加热（不锈钢管、钛合金管、铁氟龙管），电加
热；冷却一般用冰水机或冰块（小槽试验时）
D.阴极移动或搅拌装置：阴极摇摆、槽液机械搅拌或压缩空气打气，目的是使槽液均匀分散，防
止镀层尖端效应、边角烧焦、以及电镀膜厚均匀性等。
E.过滤循环装设备：过滤是去除槽液杂质，循环是保证槽液各成分的均一
F.电镀挂具：将被镀件固定在电镀液中并与阴极良好连接的工具，要求具有良好的导电性、良好
的工件固定效果，良好的设计还具有一定的屏蔽效果，使得镀层均匀。
G.电镀液
电镀液是电镀加工可以成功进行的关键原料。电镀工艺的关键，就是电镀液配方及其操作条件，而其核心技术，就是电镀液的配方技术。一般电镀配方包括几个要素：主盐、辅盐、络合剂或配体、添加剂。
主盐：就是含有所需镀层金属的盐，如硫酸铜作为主盐配制的光泽酸铜
辅盐：添加到镀液中主要起导电、抗氧化、阳极活化剂、PH缓冲剂等作用的辅助剂，如光泽酸铜镀液中的氯化铜，起到活化阳极、导电的作用。
络合剂：加到镀液中与所镀金属离子形成配位化合物，以改善镀液性能，得到合格的镀层。电镀添加剂：由很多电镀液的基本组成已是公开的技术，因此电镀的核心技术在电镀配方实际上指的是电镀添加剂技术。电镀添加剂的奇妙在于，其用量非常少，每升溶液
中，只需加入几毫升甚至零点几毫升，对电镀液的效果就有明显的改善。
以光亮镍、双色镍、绸缎镍的配方说明如下：
条件光亮镍绸缎镍
硫酸镍280-360g/L 380-460g/L
氯化镍40-45g/L 30-50g/L
硼酸30-40g/L 35-45g/L
添加剂A / 0.5-1.5ml/L
添加剂B / 4-8ml/L
添加剂C / 2-4ml/L
添加剂D / 4.1-4.8ml/L
光亮剂2-5ml /
2.电镀的分类
2.1按基材分类
非金属电镀：塑料电镀，如ABS、PC的电镀
金属电镀：如不锈钢、铁材、铝合金、锌合金、镁合金等的电镀
2-2. 按电镀的方式
化学镀（自催化镀） autocalytic plating
在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。
电镀 electroplating
利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，这种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积的金属类型较多，可以得到的颜色多样，相比类同工艺较而言价格比较低廉。
电铸 electroforming
电铸的基本原理是把预先按所需形状制成的原模作为阴极，用电铸材料作为阳极，一同放入与阳极材料相同的金属盐溶液中，通以直流电。在电解作用下，原模表面逐渐沉积出金属电铸层，达到所需的厚度后从溶液中取出，将电铸层与原模分离，便获得与原模形状相对应的金属复制件。电铸的主要用途是精确复制微细、复杂和某些难于用其他方法加工的特殊形状
模具及工件等，例如制作纸币和邮票的印刷版、唱片压模、铅字字模、玩具滚塑模、模型模具等。如下图按键中的纹理就是电铸模具成型出来的。
2-3. 按电镀的效果分类
高光电镀
高光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用光铬处理后得到的效果。
亚光电镀
亚光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用亚铬处理后得到的效果
。
珍珠铬（绸缎镍）
电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用珍珠铬或绸缎镍处理后得到的
效果。
蚀纹电镀
蚀纹电镀的效果的实现通常要求模具表面处理出不同效果的蚀纹方式后，注射出的塑件采用光铬
处理后得到的效果。
混合电镀
在模具处理上既有抛光的部分又有蚀纹的部分，注射出的塑件电镀后出项高光和蚀纹电镀的混合
效果，突出某些局部的特征。
局部电镀
通过采用不同的方式使得成品件的表面局部没有电镀的效果，与有电镀的部分形成反差，形
成独特的设计风格。
彩色电镀
通过采用不同的电镀溶液，在电镀后塑件表面沉积的金属会反射出不同的光泽，形成独特的效果
3.电镀工艺过程介绍
3.1 塑胶电镀工艺
就塑胶件而言，我们常见的塑胶包括热塑性和热固性的塑料均可以进行电镀，但需要作不同的活化处理，同时后期的表面质量也有较大差异，我们一般只电镀ABS材质的塑件，有时也利用不同塑胶料对电镀活化要求的不同先进行双色注塑，之后进行电镀处理，这样由于一种塑胶料可以活化，另一种无法活化导致局部塑料有电镀效果，达到设计师的一些设计要求，下面我们主要就ABS材料电镀的一般工艺过程对电镀的流程作一些介绍。
通过这样的过程后塑胶电镀层一般主要由以下几层构成：
如图所示，电镀后常见的镀层主要为铜、镍、铬三种金属沉积层，在理想条件下，各层常见的厚度如图所示，总体厚度为0.02mm左右，但在我们的实际生产中，由于基材的原因和表面质量的原因通常厚度会做的比这个值大许多，不过类似与精美这样的大型电镀厂可以较好的达到这样的要求。
3.2 金属件电镀工艺
3.3 电镀层标识方法
在对镀层的技术要求的标识上可以参照下面的办法：
1．金属镀层标识时采用下列顺序表示：
例如：PL/Ep·Cu10bNi15bCr0.3
塑料，电镀光亮铜10μm 以上，光亮镍15μm 以上，普通铬0.3μm 以上，下面表格是对上面标识方法中一些效果的表达方式。
1）基体材料
镀覆层名称采用镀层的化学元素符号表示。
4）镀覆层厚度
镀覆层厚度单位为μm，一般标识镀层厚度的下限，必要时，可以标注镀层厚度范围。
5）镀覆层特征
4. 电镀件设计时的特殊要求
4.1 电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响
电镀件的厚度按照理想的条件会控制在0.02mm左右，但是在实际的生产中，可能最多会有0.08mm的厚度，所以在有滑动配合的位置上，单边的间隙要控制在0.3mm以上，才能达到满意的效果，这是我们对电镀件配合时需要作的关注。
4.2电镀件变形的控制
由于电镀流程中，几道工序的工作温度都在60℃～70℃，在这样的工作条件下，吊挂的工件极易发生变形，如何控制制件的变形是我们在加工中关注的一个问题，在同电镀厂工程师的交流后认为关键在于要在塑件结构上要充分考虑挂接方式和支撑结构的设计，目的就是增强整个架构的强度，一般的做法都是在注射的流道结构上设计各种结构，即保证了塑流的填充有加强了整体的结构，电镀的时候，一起进行电镀，电镀后剪掉浇道得到最后的成品。
4.3 局部电镀要求的实现
在我们的设计中常常要求在制件表面的不同局部实现不同的效果，在电镀件上也常常出现这样的需求，我们通常采用以下三个方法来实现这个功用：
1．如果可以分件，建议作成不同的部件，最后装配成一个零件，在形状不复杂并且组件有批量的条件下的情况下，开一套小的模具注射的费用会形成比较明显的价格优势，2．如果是在不影响外观的局部要求不电镀，通常可以采用加绝缘油墨后进行电镀的方法进行加工，这样喷涂了绝缘油墨的部位就会没有金属覆膜，达到要求，其实这是我们在设计中常常涉及到的一个部分，因为电镀后的制件会变硬变脆，是我们不希望得到的结果，所以尤其在按键这类的制件上它的拐臂是我们不希望被电镀上的部分，因为我们需要它有充分的弹性，局部电镀在这个时候就非常必要。在另外的情况下也常用到，类似于PDA这类的轻巧的制品，一般电路板直接固定在塑胶壳体上，为了防止对电路的影响，通常在同电路有接触的部分均进行绝缘处理，这时多采用油墨的方式来进行电镀前对局部的处理。
3．另外一种办法就是采用类似双色注塑的工艺，一般如果有双色注射机，可以将ABS和PC 分不同的阶段注射，制成塑件后进行电镀处理，在这样的条件下，由于两种塑料对电镀液的不同附着力导致ABS的部分有电镀的效果而PC的部分没有电镀的效果，达到要求。另外一种办法就是将制件分成两个两个部分，现将一个部分进行注射后进行电镀处理，将处理后的制品再装入另外一套模具中进行二次注射得到最终的样品。
4.4混合电镀效果对设计的要求
我们在设计中常常采用高光电镀和蚀纹电镀的效果共同作用在一个制品上得到特殊的设计效果，通常在设计中建议采用较小的蚀纹，这样效果会比较好，但这样的设计时，为了不会使蚀纹的效果被电镀所掩盖，有时会电镀两层后就不进行电镀，这样的后果是电镀第二层的镍会比较容易氧化变色，影响设计的效果。
4.2.1电镀效果对设计的影响
这里主要指如果作有颜色的电镀效果时，要提交色差表，因为电镀后的颜色无法做到均匀一致，不同的制件会有较大的差距，所以要提供可以接受的颜色差距值。
5. 电镀工艺的成本
电镀件的成本结构：
电镀件在加工成本的考虑上主要参考其加工工艺过程的复杂性和表面积的大小，一般的制件其成本主要是工艺流程带来的成本，下面就一些已知的工艺过程作一些说明：以一个普通高光电镀件作为标准；
作亚光电镀效果价格会贵30％左右；
作简单的表面局部绝缘效果价格会增加30%－50％；
由于电镀属于高污染行业，对环境影响较大，发达国家正在禁止电镀产品的使用。采用镀硒钴的方式可以代替镀亚光铬效果。但成本增加，考虑出口欧美产品使用。
电镀基本知识介绍 1．电镀基本原理 电镀是一种电化学过程﹐也是一种氧化还原过程。电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极﹐金属板作为阳极﹐接直流电源后﹐在零件上沉积出所需的镀层。 例如﹕镀镍时﹐阴极为待镀零件﹐阳极为纯镍板﹐在阴阳极分别发生如下反应﹕阴极(镀件)﹕Ni2++2e→Ni (主反应) 2H++e→H 2 ↑ (副反应) 阳极(镍板)﹕Ni ﹣2e→Ni2+ (主反应) 4OH-﹣4e→2H 2O+O 2 +4e (副反应) 不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来﹐如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位﹐则金属离子难以在阴极上析出。根据实验﹐金属离子自水溶液中电沉积的可能性﹐可从元素周期表中得到一定的规律﹐如表1.1所示 阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极﹐大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极﹐ 如﹕镀锌为锌阳极﹐镀银为银阳极﹐镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极。但是少数电镀由于阳极溶解困难﹐使用不溶性阳极﹐如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极。镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充。镀铬阳极使用纯铅﹐铅-锡合金﹐铅-锑合金等不溶性阳极。 2．★电镀基本工艺及各工序的作用 2．1 基本工序 (磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预镀)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装 2．2 各工序的作用 2.2.1 前处理﹕施镀前的所有工序称为前处理﹐其目的是修整工件表面﹐除掉工件表 面的油脂﹐锈皮﹐氧化膜等﹐为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面。 前处理主要影响到外观，结合力﹐据统计﹐60%的电镀不良品是由前处 理不良造成﹐所以前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位。在电镀技 朮发达的国家﹐非常重视前处理工序﹐前处理工序占整个电镀工艺的 一半或以上﹐因而能得到表面状况很好的镀层和极大地降低不良率。 喷砂﹕除去零件表面的锈蚀﹐焊渣﹐积碳﹐旧油漆层﹐和其它干燥的油污﹔除去铸件﹐锻件或热处理后零件表面的型砂和氧化皮﹔除去零件表面 的毛刺和和方向性磨痕﹔降低零件表明的粗糙度﹐以提高油漆和其它 涂层的附着力﹔使零件呈漫反射的消光状态 磨光﹕除掉零件表明的毛刺﹐锈蚀﹐划痕﹐焊缝﹐焊瘤﹐砂眼﹐氧化皮等各种宏观缺陷﹐以提高零件的平整度和电镀质量。 抛光﹕抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度﹐获得光亮的外观。有机械抛光﹐化学抛光﹐电化学抛光等方式。
工艺技术员电镀基本知识培训测试题附答案 部门：姓名：工号：分数： 一.填空题（每空2分，供16分） 1.物质在电解质溶液中的传递方式（运动方式）有三种：对流、扩散和电迁移。 2.由电子来传导电流的导体称为第一类导体，如铜、铁等金属导体。 3.主盐浓度高，一般可采用较高的阴极电流密度。溶液的导电性和阴极电流效率都较高。 4.在电镀中，常用分散能力和覆盖能力来分别评定金属镀层的在阴极上分布的均匀性和完整性。 5.在给定的电流密度下，某可逆电极的电极电位与其平衡电位之间的差值，叫做该电极在给定电流密度下的过电位。 二.判断题（每空2分，共24分）正确的打“√”，错误的打“×” 1.单金属电镀的电流效率可以大于100%。（×） 2.电镀液的覆盖能力亦称深镀能力,它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。（√） 3.提高金属电结晶时的阴极极化作用，可以提高晶核的生成速度， 2便于获得结晶细致的镀层。（√） 4.阴极极化作用愈大愈好。（×）
5.依靠离子的定向移动来传导电流的导体称为第二类导体或离子导 体。（√） 6.表面活性剂是一种在低浓度下能降低水和其它溶液体系的表面张 力或界面张力的物质。（√） 7.在溶解或熔化状态下能导电的物质叫做电解质。酸、碱、盐不是 电解质。（×） 8.我们经常使用的电极电位是电位差的绝对值。（×） 9.电位越正的金属，如金、银、铜等，越容易在阴极上还原析出；而电位越负的金属，如铝、镁、钛等，则越不容易镀出来。（√） 10.标准氢电极的电极电位在任何温度下都规定为零。（√） 11.缓冲剂可以在任何pH值范围内有较好的缓冲作用。（×） 12.阴极上析出的氢，会使镀层出现针孔（或麻点）、鼓泡、氢脆 等缺陷。（√） 三.名词解释。（每题5分，共20分） 1.电镀液的分散能力。（5分） 答：电镀液的分散能力是指在特定条件下，一定溶液使电极上（通常是阴极）镀层分布比初次电流分布所获得的结果更为均匀的能力。
金属表面处理基本知识 1、采用电镀层的目的是，提高金属工件的抗蚀性能、装饰工件的外表，赋予工件表面优良的物理性能。 2、金属和周围介质之间发生的化学或电化学作用，造成金属的损坏称之为金属腐蚀。 3、电镀层的质量很重要，因为它关系到产品的可靠性与使用寿命、及其外观。 4、金属前处理不良将使镀层产生起泡脱落，基本不上镀层。 5、浸蚀金属层铸件时，为了除去夹杂的砂粒，要在浸蚀液中加入适量的氢氟酸。 6、抛光过程中与磨光的不同之处，在于它没有明显金属被切削下来，故没有明显的金属损耗。 7、喷砂机按照砂料输送方式，其设备可分为的式样有三种：吸入式、压力式和自流式。 8、锌镀层经过铬酸溶液钝化后，可以改善其外观及提高其防腐性能。 9、锌易溶于酸，也溶于碱，故称二性金属。 10、硫酸盐镀铜电解液导电不好，在正常电压下电流密度较小的现象，产生的原因(1)温度过低，(2)硫酸含量不足。 11、硫酸盐镀铜电解液中的硫酸能起到防止铜盐水解，提高溶液导电能力，提高阴极极化作用。 12、湿润剂在镀镍电解液中有防止镀层产生针孔的作用。 13、为了使镀镍电解液中具有一定量是氯离子通常加入一定量的氯化镍或氯化钠。
14、镀镍电解液中铁杂质的允许含量，在低PH值的溶液中不超过0.05g/L，在PH值高的溶液中不应超过0.03g/L。 15、镀铬电解液中，铬酸的含量高时则阴极电流效率下降。 16、镀铬电解液中，氯离子的含量过高达到0.3～0.5g/L，造成电解液的电流效率和深镀能力均下降。 17、镀铬电解液的电流效率一般为8～16％，大部分电能都消耗在氢气析出和发热。 18、在镀铬电解液中硫酸可以提供阴离子。 19、镀铬电解液中，Cr+3含量过高时，镀层光亮程度差，光亮范围缩小，Cr+3含量过低时沉积速度缓慢。 20、镀铬时，对形状复杂的工件应加辅助阳极以保证全部覆盖好。 21、银镀层遇硫酸或氧化物时，其表面易变成褐色至黑色。 22、银镀层的导热性能好，导电性良好。 23、电镀银前处理除油、酸洗外，一般还需要进行特别的前处理，生产中应用较多的方法有贡齐化、浸银、预镀银等。 24、锡对钢铁工件而言，属于阴极性镀层，锡对铜质工件而言属于阳极性镀层。 25、钢铁氧化处理又称发蓝。 26、磷化溶液中铜离子会导致工件表面发红降低磷化膜的抗蚀能力。 27、当磷化处理时，相应地伴随着铁的溶解所以对工件有尺寸改变较小。 28、发蓝形成氧化膜的颜色取决于金属工件的表面状态，材料的合金成分和发蓝处理的工艺规范。 29、发蓝溶液的沸腾温度随着烧碱的浓度增高而升高。
电镀工艺流程简介 2016-04-12 12:30来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部 电镀过程图电镀的种类很多，分类方法也不同，有单金属电镀（普通电镀、贵金属电镀）和合金电镀（二元合金、三元合金、四元合金电镀等）以及功能性电镀（赋予镀层某些特殊的性能的电镀）等，还有一些特殊的电镀工艺如非晶态电镀、复合电镀、电刷镀、化学镀等。但电镀工艺流程大致相同，一般包括镀前预处理，电镀及镀后处理三个主要阶段。 1）.镀前预处理 目的是为了得到干净新鲜的金属表面，为最后获得高质量镀层作准备。主要进行脱脂，去锈蚀，去灰尘等工作。步骤如下﹕ 第一步：使表面粗糙度达到一定要求，可通过表面磨光，抛光等工艺方法来实现。 第二步：去油脂﹐可采用溶剂溶解以及化学﹐电化学等方法来实现。 第三步：除锈，可用机械，酸洗以及电化学方法除锈。 第四步：活化处理，一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理。 2）、电镀 1、把镀层金属接在阳极。 2、把镀件接在阴极。 3、阴阳极与金属正离子组成的电解质溶液相连。 4、通电后，阳极的金属会进行氧化反应(失去电子)，溶液中的正离子则在阴极被还原(得到电子)成原子并积聚在阴极表层。 3）、镀后处理 (1)钝化处理。 所谓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，稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广，镀Zn、Cu等后，都可进行钝化处理。 (2)除氢处理。 有些金属如锌，在电沉积过程中，除自身沉积出来外，还会析出一部分氢，这部分氢渗入镀层中，使镀件产生脆性，甚至断裂，称为氢脆。为了消除氢脆，往往在电镀后，使镀件在一定的温度下热处理数小时，称为除氢处理。
目录1．电镀的定义和分类 1-1．电镀的定义 1-2．电镀的分类 1-3．电镀的常见工艺过程 2．常见电镀效果的介绍 2-1．高光电镀 2-2．亚光电镀 2-3．珍珠铬 2-4．蚀纹电镀 2-5．混合电镀 3．电镀件设计的常见要求 3-1．电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响 3-2．电镀件变形的控制 3-3．局部电镀要求的实现 3-4．混合电镀效果对设计的要求 3-5．电镀效果对设计的影响 3-6．电镀成本的大致数据
1．电镀的定义和分类 1-1．电镀的定义 随着工业化生产的不断细分，新工艺新材料的不断涌现，在实际产品中得到应用的设计效果也日新月异，电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果，对于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多，我们希望通过总结我们已有的经验作一些设计的参考性文件，可以更好的将电镀效果应用在我们的设计上，也更合理的应用在我们的设计上，可以为以后的工作带来一些方便。通过这种工艺的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光，亚光等，搭配不同的效果构成产品的效果的差异性，通过这样的处理为产品的设计增加一个亮点。 1-1-1．电镀的定义 电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。 电镀工艺的应用我们一般作以下几个用途： a．防腐蚀 b．防护装饰 c．抗磨损 d．电性能：根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层 e．工艺要求 1-1-2．常见镀膜方式的介绍 这里从类同与电镀的一些工艺作分析介绍，以下的一些工艺都是在与我们电镀相关的一些工艺过程，通过这样的介绍给大家对这些工艺有一个感性的认识。 化学镀（自催化镀） autocalytic plating 在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。 电镀 electroplating 利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，这种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积的金属类型较多，可以得到的颜色多样，相比类同工艺较而言价格比较低廉。 电铸 electroforming 通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用，一般采用铜材质作一个部件的形状后，通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上，通常沉积厚度达到几十毫米，之后将形腔切开，分别镶拼到模具的形腔中，注射塑件，通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果，满足设计的需要，通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。如下图所见的棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话，会达到良好的外观效果。 图 1-1 按键电镀效果1
电镀厂污水处理工程 工艺设计方案 一、总论 1.1概述 电镀厂是一种专业从事装饰镀铬（铜、镍、铬、复合镀层）及镀锌（非氰化），电镀企业，在生产过程中不可避免的会产生电镀废水，若不经处理直接外排，将对外界环境造成严重污染。 1.2设计和实施单位简介 XXX公司在电镀生产工艺、生产在线回收工艺和设备以及“三废”治理方面，积累了较丰富的专业实践经验，并获多项生产、治理工艺和配套设备的专利技术。 二、设计依据、原则和范围 2.1设计依据 1.《中华人民共和国水污染防治法》1996 2.《室外排水设计规范GB16297-1996 3.《污水综合排放标准》GB8978-1996 4.《建筑结构荷载规范》GBJ9-87 5.《混凝土结构设计规范》GBJ10-87
2. 2设计原则 1.确保达标排放原则。把清洁生产、污染源管理、废水达标处理和排放几方面结合起来进行系统的设计。 2.有价物质回收原则。所谓污染，实际是有价物质放错了位置。电镀业中的贵金属电镀以及装饰电镀中的铬、镍等均具有很高的回收价值。本工艺采用小型在线直接回收封闭技术，不仅80%以上的有价物质能够直接得到回收，而且纯水封闭处理，90%可回收利用，从而保证主槽成份稳定，对提高产品质量和降低产品成本都有极大好处。在自动化生产线中设计回收工艺和装置，还可大幅度削减污染物排放量及排放因子浓度，从而减少一次性投资和降低运行处理成本。该企业采用的电镀生产工艺基本能满足这一治理方案的实施条件，仅仅在镀液槽后将一级纯水、二级清水洗工艺改为三级纯水洗工艺，再配套小型处理装置即可。 3.水资源的合理利用原则。将废水治理与工业用水相结合进行全面设计，充分提高水资源的利用率，做到65%以上的废水经处理后可回用，达标外排的废水仅在35%以下。 4.综合治理原则。一个企业在生产过程种不可避免要产生众多废水，分别治理则一次性投资和运行成本高，而综合治理，充分利用废水中的有价成份，以废治废，可减少重复建设，降低运行费用。 5.先进、可行、稳定、经济的原则。采用科学合理的废水综合治理方案，选用先进的工艺技术及相应的装备，从而使工艺流程短，运行稳定、操作简易方便，以求得最好的技术经济效果。 2.3设计范围 本设计范围包括：该厂废水处理工艺方案设计、工艺流程设计、工程土建设计、自动化控制系统设计、工程电气电控系统设计、标准设备选型及非标设备设计（专
电镀基础知识100问 1.电解液为什么能够导电? 答:电解液导电与金属导体的导电方式是不一样的。在金属导体中，电流是靠自由电子的运动输送的，在电解液中则是由带电的离子来输送电流。在电解液中由于正负离子的电荷相等，所以不显电性，我们叫做电中性。当我们对电解液施加电压时，由于强大的电场的吸引力，离子分别跑向与自己极性相反的电极。阳离子跑向阴极，阴离子跑向阳极。它们的运动使电流得以通过，这就是电解液导电的道理。 2.在电镀过程中，挂具发热烫手，是由于镀液温度太高造成的吗? 答:挂具的发热虽然与溶液的温度有关系，但主要的原因是: (1)通过挂具的电流太大。 (2)挂具上的接触不良，电阻增高而使挂具发热。 3.控制电镀层厚度的主要因素是什么? 答:控制电镀层厚度的主要因素为电流密度、电流效率与电镀时间。 4.黄铜镀层与青铜镀层是同一样的台金镀层吗? 答:不是，黄铜镀层是铜和锌的合金镀层，青铜镀层是铜和锡的合金镀层。 5.法拉第定律是表示什么关系的，试述法拉第的第一定律和第二定律? 答:法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的，又称为电解定律。 法拉第第一定律:金属在电解时所析出的重量与电解液中所通过的电流和时间成正比。 W=KIt W——析出物质的重量(g) K——比例常数(电化当量) I——电流强度(安培) t——通电时间(小时) 法拉第第二定律:同量电流通过不同电解液时，则所析出金属之重量与各电解液之化学当量成正比。 K=CE C——比例常数。E——化学当量 6.为什么镀件从化学除油到弱酸蚀，中间要经清水洗净? 答:因为通常的化学除油溶液都是碱性的，如果把除油溶液直接带进酸腐蚀溶液中，就会起酸、碱的中和反应，降低了酸的浓度和作用。中和反应的生成物粘附在工件上，会影响镀层的质量。故工件在化学除油后，一定要经清水冲洗干净，才能进入酸腐蚀的溶液。 7.电镀层出现毛刺、粗粒，通常是那些原因造成的，如何解决? 答:镀层出现毛刺、粗粒，主要是镀液受悬浮杂质污染所造成的。其来源是:
PCB电镀工艺介绍 线路板的电镀工艺,大约可以分类:酸性光亮铜电镀、电镀镍/金、电镀锡,文章介绍的是关于在线路板加工过程是,电镀工艺的技术以及工艺流程,以及具体操作方法. 二．工艺流程： 浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级逆流漂洗→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗→逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗→镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干 三．流程说明： (一)浸酸 ①作用与目的： 除去板面氧化物,活化板面,一般浓度在5%,有的保持在10%左右,主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定; ②酸浸时间不宜太长,防止板面氧化;在使用一段时间后,酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换,防止污染电镀铜缸和板件表面; ③此处应使用C.P级硫酸; (二)全板电镀铜：又叫一次铜,板电,Panel-plating ①作用与目的：保护刚刚沉积的薄薄的化学铜,防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉,通过电镀将其加后到一定程度 ②全板电镀铜相关工艺参数：槽液主要成分有硫酸铜和硫酸,采用高酸低铜配方,保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力;硫酸含量多在180克/升,多者达到240克/升;硫酸铜含量一般在75克/升左右,另槽液中添加有微量的氯离子,作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果;铜光剂的添加量或开缸量一般在3-5ml/L,铜光剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果;全板电镀的电流计算一般按2安/平方分米乘以板上可电镀面积,对全板电来说,以即板长dm×板宽dm×2×2A/ DM2;铜缸温度维持在室温状态,一般温度不超过32度,多控制在22度,因此在夏季因温度太高,铜缸建议加装冷却温控系统; ③工艺维护： 每日根据千安小时来及时补充铜光剂,按100-150ml/KAH补充添加;检查过滤泵是否工作正常,有无漏气现象;每隔2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净;每周要定期分析铜缸硫酸铜（1次/周）,硫酸（1次/周）,氯离子（2次/周）含量,并通过霍尔槽试验来调整光剂含量,并及时补充相关原料;每周要清洗阳极导电杆,槽体两端电接头,及时补充钛篮中的阳极铜球,用低电流0。2?0。5ASD电解6?8小时;每月应检查阳极的钛篮袋有无破损,破损者应及时更换;并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥,如有应及时清理干净;并用碳芯连续过滤6?8小时,同时低电流电解除杂;每半年左右具体根据槽液污染状况决定是否需要大处理（活性炭粉）;每两周要更换过滤泵的滤芯; ④大处理程序：A.取出阳极,将阳极倒出,清洗阳极表面阳极膜,然后放在包装铜阳极的桶内,用微蚀剂粗化铜角表面至均匀粉红色即可,水洗冲干后,装入钛篮内,方入酸槽内备用 B.将阳极钛篮和阳极袋放入10%碱液浸泡6?8小时,水洗冲干,再用5%稀硫酸浸泡,水洗冲干后备用;C.将槽液转移到备用槽内,加入1-3ml/L的30%的双氧水,开始加温,待温度加到65度左右打开空气搅拌,保温空气搅拌2-4小时;D.关掉空气搅拌,按3?5克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中,待溶解彻底后,打开空气搅拌,如此保温2?4小时;E.关掉空气搅拌,加温,让活性碳粉慢慢沉淀至槽底;F.待温度降至40度左右,用10um的PP滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内,打开空气搅拌,放入阳极,挂入电解板,按0。2-0。5ASD电流密度低电流电解6?8小时,G.
２、电镀新工艺介绍 ２ .1合金电镀 合金电镀一直是电镀新工艺开发的重要领域。以往为取代昴贵的镀镍而开发的铜锡合金，就曾经是一种新工艺。现在的代镍和节镍镀层，也都是各种合金。因为合金可以综合单一金属的优点，并具有单一金属所不具备的新的特性，比如硬度、耐腐蚀性、功能性等。现在已经认识到，电镀作为一种湿法冶金技术，能生产出用电、热方法做不到的新合金。包括在制作非晶态材料和纳米材料方面，电镀技术都是有优势的。合金电镀的原理在传统的理论中是要求两种共沉积的金属的电极电位要接近，如果一个的电位较正，另一个的电位较负，就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合，使之放电电位向负的方向移动，与另一金属的电位相近，达到共沉积的目的。这在现在也仍然对合金新工艺的开发有指导意义。但是现在越来越多的合金中的另一种成分的量非常小，就是这种少量的金属分散在另一金属中，却改变了金属的性能。用传统冶金学的观点是这些掺入的金属是占据在主体金属的某些晶格位上，从而改变了金属的物理性能。但实际上，用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去，而采用电镀的方法则比较容易做到。不过电镀方法得到的合金的结构是否符合冶金学的原理，则是值得探讨的课题。现在已经得到应用的新合金工艺有锌系列，镍系列，铜系列，锡系列，银系列等。锌作为钢铁的优良廉价的防护性镀层被广泛地采用 , 但是自从日本汽车打进欧洲和北美市场,汽车的耐盐防护性就提到了议事日程。〈1〉在开展高耐蚀性镀层的研究中，锌合金的研究引人注目。最先出现的是锡锌合金，这种合金的含锌量在３０％左右时耐盐水喷雾时间最长，出现红锈的时间可达１５００个小时以上。最开始进入实用化的工艺是７０年代末的有机羧酸的中性镀液，后来有柠檬酸镀液，现在我公司已经开发出硫酸盐光亮镀锡锌工艺。在锡锌工艺之后出现的是锌镍工艺。这种工艺由于含镍量在５－１０％，成本比锡锌要低，因此很快得到普及。最先出现的是用于钢板连续电镀的硫酸盐工艺，这大约在１９８２年前后。以后开发出氯化铵型工艺，现在比较成熟的是碱性锌酸盐工艺。这种工艺的特点是抗腐蚀性能特别好，不经钝化的镀层耐盐雾到出现红锈的时间在１５０小时以上。在高温下也仍能维持其优良的防护性能。因此在汽车等行业有较多应用。 在锌镍开发之后两年，锌铁工艺就进入了实用化。锌铁与前面的工艺不同的是铁的含量很小，只在 0.2 到0.6 左右。虽然以前有用于钢板电镀的锌铁合金，其含铁量在１０－２０％，但现在进入实用的还是这种低铁含量的镀层。比较成熟的有锌酸盐工艺。其耐蚀性也很好，但一定要经过钝化才能有高的耐蚀性，当含铁量在 0. 4 左右时，出现红锈的盐水喷雾时间可达１５００小时以上。现在，我公司已经开发出氯化钠型锌铁新工艺，并有黄色、彩色等高耐蚀性的钝化产品。 在欧洲还有用锌钴合金工艺的,这种工艺与锌铁一样,可以不用银盐做出黑色钝化膜。含钴量也仅在1%左右. 镍一直是电镀加工工业中的重要镀种，由于镍资源的紧张和价格昂贵，开发镍合金电镀是节镍的一种选择。同时，有些镍合金的功能性能也是市场所需要的，因此，镍基合金的应用也很广泛。镍铁合金不仅可节约部分镍，而且镀层性能也比纯镍镀层要好。这种镀层的含铁量在 7%-30% 左右，镀层中的含铁量与镀液中的镍铁比例成正比。也有采用镍锰铁合金电镀工艺的报导。 <2 >用于装饰的镍合金更多，特别是黑色镀层方面，不少是用的镍合金，比如镍锡，镍钴，镍镉等。铜镍合金更是在装饰电镀中有较多的应用。 <3 >铜合金如铜锡合金，铜锌合金，很早就有大量的应用。这方面的新工艺的主攻方向是以非氰化物络合物来取代氰化物，比如焦磷酸盐，柠檬酸盐镀铜合金等。锡作为钎焊性镀层主要是用在电子电镀行业，但也可以用在装饰和防护方面，比如代银的锡合金，用于罐头盒防腐的镀锡工艺等。但主要还是电子工业中有大量应用，现在用得最多的仍然是锡铅合金。也有锡铈，锡铋等。当前的趋势是采用无氟和无铅的新工艺取代老工艺。<4 >其它贵金属的合金主要是用在装饰和功能性方面，这里就不一一加以介绍。正如前面讲到的，由于合金电镀技术的开发可能产生出一些新的合金，这不仅在表面处理业有重要意义，对材料学科也有重要意义。因此，在新世纪，对合金电镀的研究仍会加紧进行。 特别是在多元合金，包括三元、四元合金等的开发上还有很大的空间 2.2电子电镀 如前所述，21世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具的信息爆炸的世纪。在这个世纪内，电子产品的品种和产量将有更快更大的发展，这给电子电镀业也带来很大的机遇和挑战。因此，现在新工艺的开发有很大的比重将放在电子电镀方面。 所谓电子电镀就是用于电子产品或电子工业的电镀技术。用于电子行业的镀层有很多，包括导电性镀层，钎焊性镀层，信息载体镀层，电磁屏蔽镀层，电子功能性镀层，印刷电路板电镀，电子构件防护性镀层，电子产品装饰性镀层等。电子电镀工艺除了少数是利用了传统的工艺以外，大多数是近几十年开发的新工艺。比如非金属电镀新工艺，化学镀新工艺，贵金属电镀新工艺，合金电镀新工艺等。 以印刷线路板的电镀为例，它是以孔金属化为中心的综合了前处理、化学镀、电镀、退镀等技术的工艺。印
一、电镀层种类 1、硬铬在严格控制温度与电流密度（较装饰镀铬高）的条件下，从镀铬液中获得的硬度较高、耐磨性好的硬铬层。 2、乳色铬通过改变镀铬溶液的工作条件，获得的孔隙少、具有较高抗蚀能力、而硬度较低的乳白色铬镀层。 二、氧化及钝化 1、阳极氧化通常指铝或铝合金制品或零件，在一定的电解液中和特定的工作条件下作为阳极，通过直流电流的作用，使其表面生成一层抗腐蚀的氧化膜的处理过程。 2、磷化钢铁零件在含有磷酸盐的溶液中进行化学处理，使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的处理过程。 3、发蓝钢铁零件在一定的氧化介质中进行化学处理，使其表面生成一层蓝黑色的保护性氧化膜的处理过程。 4、化学氧化在没有外电流作用下，金属零件与电解质溶液作用，使其表面上生成一层氧化膜的处理过程。 5、电化学氧化以浸入一定的电解质溶液中的金属零件作为阳极，在直流电作用下，使其表面生成氧化膜的电化学处理过程。 6、化学钝化在没有外电流作用下，金属零件与电解质溶液作用，使其表面上生成一层钝化膜的处理过程。 7、电化学钝化以浸入一定电解质溶液中的金属零件作为阳极，在直流电作用下，使其表面生成一层钝化膜的处理过程。 三、电解 1、电解在外电流通过电解液时，在阳极和阴极上分别进行氧化和还原反应，将电能变为化学能的过程。 2、阳极电解以零件作为阳极的电解过程。 3、阴极电解以零件作为阴极的电解过程。 四、镀前处理 1、化学除油在含碱的溶液中，借助皂化和乳化作用，除去零件或制品表面油垢的过程。 2、有机溶剂除油利用有机溶剂对油垢的溶解作用，除去零件或制品表面油垢的过程。 3、电化学除油（即电解除油）在含有碱的溶液中，以零件作为阳极或阴极，在电流作用下，除去零件或制品表面油垢的过程。 4、化学酸洗在含酸的溶液中，除去金属零件表面的锈蚀物和氧化物的过程。 5、化学抛光金属零件在一定组成的溶液中和特定条件下，进行短时间的浸蚀，从而将零件表面整平，获得比较光亮的表面的过程。 6、磨光利用磨轮来磨削零件表面上的粗糙不平处，从而提高零件表面的平整程度的过程。 7、机械抛光借助于粘有精细磨料和抛光膏的高速抛光轮，对零件进行轻微磨削和整平，从而获得光亮表面的机械加工过程。 8、喷砂利用净化的压缩空气，将干砂流强烈的喷射到金属零件表面以进行清理或粗化的加工过程。 五、电镀 1、电流密度一般指电极（如电镀零件）单位面积表面通过的电流值，通常用A/dm2作为度量单位。 2、极化通常指直流电流通过电极时，电极电位偏离其平衡电位的现象。在电流作用下，阳极的电极电位向正的方向偏移，称为阳极极化；阴极的电极电位向负的方向偏移，称为阴极极化。
电镀基础知识讲座( 五) 电镀的分类有很多， 主要是根据镀层种类或者根据获得的镀层性能和作用来分。表1-1是根据获得的镀层为单金属或者合金镀层来分类的，也就是常说的单金属电镀和合金电镀。 表1-1 常用单金属和合金电镀的种类 单金属电镀二元合金电镀三元合金电镀四元合金电镀 Zn，Cd，Cu， Ni，Cr，Sn， Au，Ag，Pb， Fe，Pd，Pt， Co，Mn，Rh， In，Re，Ru， Sb，Bi等 Cu-Zn，Cu-Sn，Cu-Cd，Sn-Ni， Sn-Zn，Sn-Co，Sn-Cd，Sn-Bi， Au-Cu，Au-Ag，Au-Co，Au-Ni， Au-Sb，Ag-Sb，Ag-Cd，Ag-Zn， Ag-Pb，Ag-Cu，Ag-Sn，Ag-Pd， Ag-Pt，Zn-Ni，Zn-Fe，Zn-Sn， Zn-Co，Cd-Ti，Pb-Sn，Ni-Co，Ni-W， Ni-Fe，Ni-P，Ni-Mo，Ni-Cu，Cr-Ni， Cr-Mo，Cr-Fe，Pd-Ni，Pd-Pt， Co-Fe，In-Pb，Re-Fe，Re-Co等 Cu-Zn-Sn， Cu-Sn-Ni，Ni-W-B， Ni-W-P， Ni-Co-Fe， Ni-Co-Cu， Cr-Fe-Ni， Sn-Ce-Sb， Sn-Ni-Cu， Sn-Co-Zn， Au-Pd-Cu， Ag-Pt-Pd，Zn-Ni-Fe 等 Cu-Sn-In-Ni， Co-Ni-Re-P， Au-Pd-Cu-Ni 等 另外还可以根据获得的镀层功能性来分：防护性镀层、装饰性镀层、耐磨、减摩性镀层，以及抗高温氧化、耐热、电性能、磁性能、光学性能、半导体性能、超导性能、杀菌性能等镀层。也就是除了在传统的装饰、防护方面的应用外，目前的电镀技术主要是制备一些新型的功能性镀层，如目前大量应用于IT产业的印制板电镀层、磁记录介质膜层等。 还有就是根据金属电镀层的实际状态（如叠层、功能作用等）来划分一些镀层的类型（见图1-1）。 单金属镀层合金镀层复合镀层 缎面镍镀层沙面镍镀层
电镀基本工艺流程 一、基本工序 (磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预镀)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装 二、各工序的作用 1、前处理﹕施镀前的所有工序称为前处理﹐其目的是修整工件表面﹐除掉工件表面的油脂﹐锈皮﹐氧化膜等﹐为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面。前处理主要影响到外观，结合力﹐据统计﹐60%的电镀不良品是由前处理不良造成﹐所以前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位。在电镀技朮发达的国家﹐非常重视前处理工序﹐前处理工序占整个电镀工艺的一半或以上﹐因而能得到表面状况很好的镀层和极大地降低不良率。 喷砂﹕除去零件表面的锈蚀﹐焊渣﹐积碳﹐旧油漆层﹐和其它干燥的油污﹔除去铸件﹐锻件或热处理后零件表面的型砂和氧化皮﹔除去零件表面的毛刺和和方向性磨痕﹔降低零件表明的粗糙度﹐以提高油漆和其它涂层的附着力﹔使零件呈漫反射的消光状态 磨光﹕除掉零件表明的毛刺﹐锈蚀﹐划痕﹐焊缝﹐焊瘤﹐砂眼﹐氧化皮等各种宏观缺陷﹐以提高零件的平整度和电镀质量。 抛光﹕抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度﹐获得光亮的外观。有机械抛光﹐化学抛光﹐电化学抛光等方式。 脱脂除油﹕除掉工件表面油脂。有有机溶剂除油﹐化学除油﹐电化学除油﹐擦拭除油﹐滚筒除油等手段。酸洗﹕除掉工件表面锈和氧化膜。有化学酸洗和电化学酸洗。 2、电镀 在工件表面得到所需镀层﹐是电镀加工的核心工序﹐此工序工艺的优劣直接影响到镀层的各种性能。此工序中对镀层有重要影响的因素主要有以下几个方面﹕ ①主盐体系 每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系。如镀锌有氰化镀锌﹐锌酸盐镀锌﹐氯化物镀锌(或称为钾盐镀锌)﹐氨盐镀锌﹐硫酸盐镀锌等体系。 每一体系都有自己的优缺点﹐如氰化镀锌液分散能力和深度能力好﹐镀层结晶细致﹐与基体结合力好﹐耐蚀性好﹐工艺范围宽﹐镀液稳定易操作对杂质不太敏感等优点。但是剧毒﹐严重污染环境。氯化物镀锌液是不含络合剂的单盐镀液﹐废水极易处理﹔镀层的光亮性和整平性优于其它体系﹔电流效率高﹐沉积速度快﹔氢过电位低的钢材如高碳钢﹐铸件﹐锻件等容易施镀。但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性﹐一方面会对设备造成一定的腐蚀﹐另一方面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或管状零件。 ②添加剂 添加剂包括光泽剂，稳定剂，柔软剂，润湿剂﹐低区走位剂等。光泽剂又分为主光泽剂﹐载体光亮剂和辅助光泽剂等。对于同一主盐体系﹐使用不同厂商制作的添加剂﹐所得镀层在质量上有很大差别。总体而言欧美和日本等发达国家的添加剂最好﹐台湾次之﹐大陆产的相对而言比前两类都逊色。 主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性能。优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足。如优秀的氯化物镀锌添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的深度能力好。 ③电镀设备 （1）挂具﹕方形挂具与方形镀槽配合使用﹐圆形挂具与圆形镀槽配合使用。圆
1 目的本规范规定了零部件电镀层的选择和各镀种及化学处理的标注方法。本规范适用于产品零部件设计时电镀层种类的选择。 2 引用标准 GB1238-76 JB/288-75 3 电镀层的主要目的 保护金属零件表面，防止腐蚀。 装饰零件外表，使外表美观。 提高零件的工作性能。如提高表面硬度、耐磨性、导电性、导磁性、耐热性、钎焊性、反光能力；节约及代替有色金属或贵金属；提高轴承使用寿命；修复磨损零件；热处理时的局部保护以及其它特殊性能。 4 决定电镀层种类和厚度的因素 零件的工作环境； 被镀零件的种类、材料和性质； 电镀层的性质和用途； 零件的结构、形状和尺寸的公差； 镀层与其互相接触金属的材料、性质； 零件的要求使用期限。 5 镀层使用条件的分类 腐蚀性比较严重的工作环境：大气中含有较多的工业气体、燃料废气、灰尘和盐分以及相对湿度较大的地区。例如工业城市、离海较近的地区和湿热带地区等。或具有大量燃料废气和二氧化硫的室内，以及经常接触手汗的工作条件。 腐蚀性中等的工作环境：大气中含有少量的工业气体、燃料废气、灰尘和盐分以及相对湿度中等的地区。例如离海较远的一般城市和一般室内
环境。 腐蚀性轻微的工作环境：大气中工业气体、燃料废气、灰尘和盐分的含量很少，而且气候比较干燥。例如干热带地区、密封良好的设备的内部。 从防腐蚀的要求来看，有些金属在腐蚀性轻微的条件下可以不加保护层而应用。在比较严重的工作环境下，大部分金属要求有一定形式的防护，而有些金属则不能使用。 从保护基体金属免受腐蚀的要求来看，一般可考虑： a.贵金属（金、铂）、含铬18％以上的不锈钢、轧制的磁性合金材料、以及镍铜合金等，一般不需再加防护层。 b.碳钢、低合金钢和铸铁制造的零件，在大气中容易腐蚀，应加保护层。由于工作条件的限制不能采用保护层时，应采用油封防锈。在油中工作的零件，可以不加防护层。 c.铜和铜合金制造的零件，根据不同的使用条件，采用光亮酸洗、钝化、电镀或涂漆保护等。用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不进行表面处理。 d.铝和铝合金制造的零件，可以采用阳极氧化和封闭处理。不适于阳极氧化的小零件，可采用化学氧化处理。铸造铝合金可采用涂漆防护。用作通信机箱的铝合金须进行导电氧化。 e.锌合金制造的零件，可以采用磷化、钝化、电镀或涂漆防护。 6 电镀层的选择 各类电镀层的特性及用途镀层按其用途可分下列三类：a．防护性镀层：主要作用是保护基体金属免受外界腐蚀，不规定对产
电镀基本知识 一.基本概念 1.电镀：电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。它是将零件浸在金 属盐溶液中作为阴极，金属作为阳极，接通直流电源后零件后，在零件上就会沉积出金属镀层。 例如：在硫酸镍溶液中镀镍 零件为阴极，镍板为阳极。 在阴极上发生还原反应：Ni2++2e→Ni↓金属镍 副反应：2H+2e→H2↑ 在阳极上发生氧化反应Ni+2e→Ni2+ 副反应：4OH-－4e→2H2O+O2↑ 这样，镍金属不断在阳极溶解成镍离子，而溶液中的Ni2+不断地在零件上还原成金属镍覆盖在零件上成为镀镍层。 2.分散能力和覆盖能力 镀层在阴极表面分布均匀性和完整性，是决定镀层质量的一个重要因素。在电镀中常用分散能力和覆盖能力来分别评定金属镀层在阴极分布的均匀性和完整性。 ●电镀液的分散能力，是指在特定条件下，一定溶液使阴极镀层分布比初次 电流分布所获得的结果更为均匀的能力。 ●初次电流分布是仅考虑阴极不同表面到阳极的几何距离不同时的阴极电流 分布情况。 镀层在零件上均匀分布能力越高该电镀液的分散能力就越好。 ●整平能力，是指在底层（素材）上形成镀层时，镀液所具有的能使镀层的 微观轮廓比底层更平滑的能力。 ●电镀液和覆盖能力，是指在特定条件下凹槽或深孔中沉积金属镀层的能 力。覆盖能力越高，镀及越深。覆盖能力差，在零件凹处就镀不上金属镀 层。 ●电镀工作条件是指电镀时的操作变化因素，包括镀液成份含量，电流密 度、操作温度、溶液搅拌及电流波形。 3. 对电渡的基本要求 1.与基本金属结合力牢固，附着力好 2.镀层完整，结晶细致紧密，孔隙力小 3.具有良好的物理、化学及机械性能 4.具有符合标准规定的镀层厚度，而且镀层分布要均匀 4.析氢对镀层的影响 在电镀过程中，大多数镀液的阴极反应，除了金属离子的沉积外，还伴随眷有氢气的析出，在有些情况下，阴极上析出氢气会使镀层出现以下几种庇病： I.针孔或麻点：氢气呈气泡形式在阴极零件表面上，阻止金属在这些部位沉 积，它只能在气泡的周围，如果氢气泡在整个电镀过程中一直停留在阴极 零件表面，则镀好的镀层会有空洞或贯穿的缝隙，若氢气泡在电镀过程中
我国电镀生产中污泥的处理方法 我国电镀厂点多、小而分散，生产技术落后。目前，用化学沉淀法处理电镀废水是最为简单有效的方法，为大多数电镀厂所采用，产泥率一般为2.2×10-3左右。按照对电镀废水处理方式的不同，可将电镀污泥分为混合污泥和分质污泥两大类：前者是将不同种类的电镀废水混合在一起进行处理而形成的污泥；后者是将不同种类的电镀废水分别处理而形成的污泥，如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等。根据电镀废水处理的条件不同，电镀污泥主要分为铬系污泥和非铬系污泥两种：前者除含铬外尚含铁、锌、镍、铜等金属的氢氧化物，而后者不含铬，主要成分则为铁、锌、镍、铜等金属的氢氧化物。但实际上大多数电镀小企业的废水经过处理后得到的多是混合污泥。目前针对电镀污泥的治理和资源化利用也是以混合污泥为主要对象。 固化/稳定化技术通过投加常见的固化剂如水泥、沥青、玻璃、水玻璃等，与污泥加以混合进行固化，使污泥内的有害物质封闭在固化体内不被浸出，从而达到解除污染的目的。水泥是最为常见的固化剂之一，通过加入水泥使之与污泥混合，在室温下电镀工业废水的特点是废水量大、成分复杂COD高、重金属含量高，如不经处理任意排放，会导致严重的环境污染。太原市目前共有电镀企业60余家，由于各企业所镀金属种类不同，镀液配方不同，以及镀件清洗方法的差异，造成排出废水中污染物的种类、数量、浓度也各不相同，电镀废水处理基本上都是采用末端处理，即“先污染、后治理”的传统方法。因此，电镀废水处理的目的，就是要使废水中的几种在电镀过程中使用过的重金属浓度降下来，达到有关排放标准。电镀废水处理的同时将形成大量的电镀污泥，这些电镀污泥如果处置不当将造成更严重、更长远的二次污染，这正是我们面临的问题之一。 针对电镀生产工艺过程中所产生废水的性质和特点，对不同的金属离子的电镀废水有不同的处理方法。一般来说，电镀废水普遍采用酸碱中和、絮凝沉淀法进行处理，对含有铬、镍等金属的废水，用过量的碱液与其进行离子反应形成氢氧化物沉淀，通过自然沉降或滤床使之与水分离。对含锌的电镀废水，在PH值约为8.5时进行沉淀，因为，氢氧化锌属于两性化合物，酸性或过碱性均可使之溶解。由以上这些方法处理电镀废水后形成的沉淀物，我们称之为电镀污泥。
電鍍基本知識介紹 陳懷超（2001-10-20） 1．電鍍基本原理 電鍍是一種電化學過程﹐也是一種氧化還原過程。電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極﹐金屬板作為陽極﹐接直流電源后﹐在零件上沉積出所需的鍍層。 例如﹕鍍鎳時﹐陰極為待鍍零件﹐陽極為純鎳板﹐在陰陽極分別發生如下反應﹕ 陰極(鍍件)﹕Ni2++2e→Ni (主反應) 2H++e→H2↑ (副反應) 陽極(鎳板)﹕Ni ﹣2e→Ni2+ (主反應) 4OH-﹣4e→2H2O+O2+4e (副反應) 不是所有的金屬離子都能從水溶液中沉積出來﹐如果陰極上氫離子還原為氫的副反應占主要地位﹐則金屬離子難以在陰極上析出。根據實驗﹐金屬離子自水溶液中電沉積的可能性﹐可從元素周期表中得到一定的規律﹐如表1.1所示 陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極﹐大多數陽極為與鍍層相對應的可溶性陽極﹐如﹕鍍鋅為鋅陽極﹐鍍銀為銀陽極﹐鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽極。但是少數電鍍由于陽極溶解困難﹐使用不溶性陽極﹐
如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽極。鍍液主鹽離子靠添加配制好的標准含金溶液來補充。鍍鉻陽極使用純鉛﹐鉛-錫合金﹐鉛-銻合金等不溶性陽極。 2．★電鍍基本工藝及各工序的作用 2．1 基本工序 (磨光→拋光)→上掛→脫脂除油→水洗→(電解拋光或化學拋光)→酸洗活化→(預鍍)→電鍍→水洗→(后處理)→水洗→乾燥→下掛→檢驗包裝 2．2 各工序的作用 2.2.1 前處理﹕施鍍前的所有工序稱為前處理﹐其目的是修整工件表 面﹐除掉工件表面的油脂﹐鏽皮﹐氧化膜等﹐為后續 鍍層的沉積提供所需的電鍍表面。前處理主要影響到 外觀，結合力﹐據統計﹐60%的電鍍不良品是由前處理 不良造成﹐所以前處理在電鍍工藝中占有相當重要的 地位。在電鍍技朮發達的國家﹐非常重視前處理工序﹐ 前處理工序占整個電鍍工藝的一半或以上﹐因而能得 到表面狀況很好的鍍層和極大地降低不良率。 噴砂﹕除去零件表面的鏽蝕﹐焊渣﹐積碳﹐舊油漆層﹐和其 它干燥的油污﹔除去鑄件﹐鍛件或熱處理后零件表面
金属电镀工艺介绍 工艺介绍 1、性能和用途 因为铬表面易于钝化，有很强的耐蚀性，所以用于装饰电镀的最外层，其厚度一般只有0.5-1微米，通常称之为装饰铬。 铬的另一个特点是具有极高的硬度，HV=750-1000，因而又经常用于有耐磨要求的场合，通常称之为硬铬。 2. 镀铬基本原理 2.1 镀铬的阴极过程 图1是镀铬的阴极极化曲线，描述了镀铬的阴极过程。 镀铬的阴极过程分3个阶段。 第一阶段，随着电极电位上升，电流密度上升。电极反应为 2H+---> H2 第二阶段，随着电极电位继续上升，电流密度转为下降。这是一个形成阴极膜的过程。 第三阶段，随着电极电位继续上升，电流密度又转为上升。电极反应为 Cr6+ ---> Cr 2H+---> H2 Cr6+ ---> Cr3+(H2的还原作用) 2.2 阴极膜的形成 在镀铬层沉积之前，阴极上先生成一层薄膜。观察薄膜的试验如图2所示。阴极为针状。停电后1秒可以观察到阴极膜(厚度约0.1微米)，停电3-4秒后阴极膜就消失了，如图3所示。 2.3 硫酸的作用和影响
镀液中硫酸含量的增加，阴极膜的厚度也随之增加。电极周围的成分与其它部分的成分差别较大，为Cr6+ 65-67% Cr3+ 22-23% SO42- 10-12% 若镀液中没有硫酸，则不能形成阴极膜，只析出氢气，见图1的曲线1。 CrO3与H2SO4形成[(CrOn2-)m?(SO42-)n]复杂的络合物。从图4可以看出，随镀液中硫酸浓度增加，电流效率形成有峰值的情况。图4中线段1，电流效率随硫酸含量上升而上升，是因为络合物含量上升的缘故；继续增加硫酸的含量，则阴极膜厚度增加，阻碍铬层的沉积，故图4线段2，电流效率随硫酸含量上升而下降。 2.4 Cr3+的影响 当镀液中Cr3+的含量上升时，图4中的曲线向右上方向移动。当H2SO4=10-12g/l，Cr3+=20g/l，电流密度60-100A/dm2时，电流效率高于25%。可获得镜面光亮的镀铬层。缺点是分散能力差，只适合旋转体。 2.5 H2的析出影响 常规镀铬中，只有12-15%的电流用于沉积铬层，80-85%的电流用于析出氢气。氢气会渗入铬层，也会渗入基体达几十微米。氢气的渗入，使得钢的疲劳强度下降约30-40%。有趣的是，高强度零件镀铬后，疲劳强度下降，而强度低的零件，镀铬后疲劳强度反而提高。 3 镀铬工艺 3.1 常规镀铬工艺 目前使用较为广泛的仍是常规镀铬工艺。经典的常规镀铬溶液配方为 CrO3250 g/l H2SO4 2.5 g/l Cr3+3g /l 3.2 含F-镀铬工艺 F-作催化剂的电解液可在室温工作，也可用于滚镀(但小零件不太可靠)。