电镀

电镀是利用电解作用在机械製品上沉积出附著良好的﹑但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀﹐一般都较薄﹐从几个微米到几十微米不等。通过电镀﹐可以在机械製品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层﹐还可以修復磨损和加工失误的工件。镀层大多是单一金属或合金﹐如锌﹑鎘﹑金或黄铜﹑青铜等﹔也有弥散层﹐如镍-碳化硅﹑镍-氟化石墨等﹔还有复合层﹐如钢上的铜-镍-铬层﹑钢上的银-銦层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁﹑钢和不锈钢外﹐还有非铁金属﹐如ABS塑料﹑聚丙烯﹑聚和酚醛塑料﹐但塑料电镀前﹐必须经过特殊的活化和敏化处理。

原理

在盛有电镀液的镀槽中﹐经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极﹐用镀覆金属製成阳极﹐两极分别与直流电源的正极和负极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物﹑导电的盐类﹑缓衝剂﹑pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后﹐电镀液中的金属离子﹐在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液﹐以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下﹐如镀铬﹐是採用铅﹑铅锑合金製成的不溶性阳极﹐它只起传递电子﹑导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度﹐需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时﹐阳极材料的质量﹑电镀液的成分﹑温度﹑电流密度﹑通电时间﹑搅拌强度﹑析出的杂质﹑电源波形等都会影响镀层的质量﹐需要适时进行控制。

镀覆方式

电镀分为掛镀﹑滚镀﹑连续镀和刷镀等方式﹐主要与待镀件的尺寸和批量有关。掛镀适用於一般尺寸的製品﹐如汽车的保险杠﹐自行车的车把等。滚镀适用於小件﹐如紧固件﹑垫圈﹑销子等。连续镀适用於成批生產的线材和带材。刷镀适用於局部镀或修復。电镀液有酸性的﹑硷性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液﹐无论採用何种镀覆方式﹐与待镀製品和镀液接触的镀槽﹑吊掛具等应具有一定程度的通用性。

镀层分类

镀层分为装饰保护性镀层和功能性镀层两类。

装饰保护性镀层

主要是在铁金属﹑非铁金属及塑料上的镀铬层﹐特别是钢的铜-镍-铬层﹐锌及钢上的镍-铬层。为了节约镍﹐人们已能在钢上镀铜-镍/铁-高硫镍-镍/铁-低固分镍-铬层。与镀铬层相似的锡/镍镀层﹐可用於分析天平﹑化学泵﹑阀和流量测量仪錶上。

功能性镀层

这种镀层种类很多﹐如﹕①提高与轴颈的相容性和嵌入性的滑动轴承罩镀层﹐铅-锡﹐铅-铜-锡﹐铅-銦等复合镀层﹔②用於耐磨的中﹑高速柴油机活塞环上的硬铬镀层﹐这种镀层也可用在塑料模具上﹐具有不黏模具和使用寿命长的特点﹔③在大型人字齿轮的滑动面上镀铜﹐可防止滑动面早期拉毛﹔用於防止钢铁基体遭受大气腐蚀的镀锌﹔④防止渗氮的铜锡镀层﹔⑤用於收音机﹑电视机製造中千焊并防止钢与铝间的原电池腐蚀的锡-锌镀层。适用於修復和製造的工程镀层﹐有铬﹑银﹑铜等﹐它们的厚度都比较大﹐硬铬层可以厚达300微米。