电镀(electroplating)

用电结晶方法在金属或非金属物件基体的表面上沉积一薄层金属或合金层的作业。电镀目的在于改变镀件的表面特性，即以镀层的特性代替镀件原来的表面特性。电镀有时也用来改变镀件的尺寸或修复镀件被磨损的部分。

简史    

电镀工业诞生至今已有150多年的历史。意大利人布鲁纳特利(Brugnatelli)最先分别于1800年、1805年提出镀银和镀金。至1840年，埃尔金顿(Elkington)取得了氰化法镀银的第一个专利权，并用于工业生产，成为电镀工业化的开端。同年雅可比(Jacobi)取得了从酸性溶液电铸铜的专利权。1843年，酸性硫酸铜镀铜用于工业生产，同年出现了镀镍。1915年开始用酸性硫酸锌在钢带上镀锌。1923～1924年芬克(C．G．Fink)等人制定了镀铬的工业方法并付诸实践。随着机械工业的发展，电镀工业便逐步发展成为完整的生产体系，现已成为现代化国民经济中不可缺少的一个独立工业部门。

镀层分类  

电镀在镀体上的薄层金属或合金简称镀层。镀层按其性能和功用，可分为三类。一类是防护性镀层，用来防止金属镀件的腐蚀，通常镀锌、镀镉、镀锡等属于此类。二类是防护一装饰性镀层，镀层除能满足防腐蚀要求外，还具有光亮、美丽的外观，如日常所见的自行车、轿车的外露件，以及彩色电镀和仿金电镀等便属此类。三类是功能性镀层，这是一些为满足特殊需要的镀层。例如，增加抗磨能力的耐磨镀层，减小摩擦阻力的自润滑减摩镀层，提高表面导电性能的导电镀层，作为记忆元件材料的强磁性合金镀层，防止高熔点金属制件氧化的抗高温氧化镀层等。此外，电铸也属于用电镀法制造产品的一种功能电镀。

工艺     

电镀是将镀件作为阴极，以所要镀的金属作为阳极，置于含有要镀金属的盐的镀液中。阳极和阴极分别接直流电源的正极和负极。通电后，溶液中的金属离子迁移到阴极表面，在其上获得电子，还原成游离金属析出，而后沉积、结晶，形成电镀层；阳极则发生氧化反应，释放电子，不断溶解。两极的电化学反应为：

电镀反应是一种典型的可溶阳极电解反应，属电化冶金范畴，而沉积金属的结晶过程又属金属学范畴。通常把这种金属离子放电并形成金属晶体的全过程称为电结晶。与自金属熔体的一般结晶过程比较，电结晶的特点是需要外电场的作用，同时结晶是在基体金属(阴极)上进行的。

电镀的电极反应遵循法拉第定律，但电镀沉积量通常不以析出产物质量表示，而是以镀层的平均厚度来表示，可通过下式计算：

式中δ为镀层平均厚度，mm；J为电流密度，A／dm²；t为时间，h；η为电流效率，％；z为电化当量，g／(A•h)(A为电流)；ρ为析出金属的密度，g／cm³。

电镀液的组成和性质，是影响电镀产品质量和性能的最重要的一项因素，其成分中除含有成简单或配位金属离子存在的需镀金属的化合物外，还需要加入提高镀液导电性的电解质、镀液稳定剂、缓冲剂、阳极助溶剂以及改善析出金属性质的其他添加剂(结晶细化剂、光亮剂等)。电流密度、温度、电渡液的pH等，也是影响电镀过程的重要工艺参数。

电镀产品的生产通常都需经过镀前表面处理(包括平整、除油、浸蚀、活化)、电镀、镀后处理、干燥等作业，各作业之间还要进行水洗，所以电镀生产过程是经由一系列机械、物理、化学和电化学操作完成的。

展望  

电镀发展的主要趋势表现在四方面。(1)大力开发在现代工业和科学技术上具有特殊用途的各种功能镀层，增加镀层种类。(2)在满足质量要求前提下，发展薄镀层代替厚镀层。(3)发展高速电镀新工艺以取代速度缓慢的现用传统工艺。例如，采取使阴极表面电解液强制流动的办法来加速电镀的方法，如平行流法、喷流法、超声波照射法等；在电解液中移动阴极的方法，如电极振动法、高速旋转法；还有在电解液中以固定绝缘粒子不断摩擦阴极的方法。(4)着眼于解决环境污染问题，发展无毒镀液代替沿用的有毒镀液。