表面处理：电镀简介.doc

表面处理：电镀简介电镀分为：干式和湿式电镀湿式有：化学电镀和电解电镀干式有：真空电镀（包括蒸发电镀、IP即真空离子电镀、溅射）涂装1、根据使用仕样的特点﹐大致可分为﹕电化学仕样、化学仕样、化学热处理仕样、以及真空镀和气相镀等1.1电化学仕样（电镀）﹕此仕样的特点是利用电极反应﹐在被镀物表面形成电镀覆层如﹕镀铬﹑镀镍磷合金以及复合电镀等镀铬是一种应用最广泛的表面处理仕样之一﹐其目的在于提高被镀物表面的耐腐蚀性和耐磨性1.2化学镀﹕特点是在没有外电流通过的条件下﹐利用化学物质的相互作用﹐在被镀物表面形成镀覆层如化学镀镍和化学镀磷合金等与电镀相比﹕化学镀有以下优点﹕无须外加直流电源设备﹐镀层致密气孔少﹐不存在电力线分布不均匀的影响﹐对几何形状复杂的被镀物也能获得厚度均匀的镀层但化学镀所用溶液的稳定性较差﹐溶液的维护﹑调整和再生都比较麻烦﹐此外﹐材料的成本费用也比较高1.3化学热处理﹕被镀物与化学物质相接触﹐在高温下使有关元素进入模具表面以形成反应层或扩散层的过程如渗碳和氮化以及碳氮共渗等1.4真空镀与气相镀﹕利用材料在高真空下气化受激离子化而在被镀物表面形成镀覆层的过程﹐常有﹕PVD﹑PCVD﹑CVD﹑PECVD等。

2、电镀：是利用电极反应﹐在被电镀物体上形成电镀层大致分为﹕镀金﹑镀铜﹑镀镍﹑镀铬﹑镀银﹑镀锌等等2.1 镀铬﹕分为防护装饰性镀铬和镀硬铬硬铬又称耐磨铬﹐它的硬度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐但由于硬所以也很脆﹐受应力挤压容易破裂硬铬镀层比防护装饰性镀层要厚一般在被镀物上镀耐磨的工艺如下﹕基体研磨抛光----清洗----屏蔽和绝缘----上挂具----化学或电解去油----水洗----弱腐蚀----水洗----预热----阳极处理----镀铬----水洗----下挂具----除氢（除氢温度为180~200℃保持3~4H﹐镀铬温度为50~60℃﹐电流密度为55~60A/dm2）2.2镀铜﹕它的镀层结晶细致﹐孔隙率低﹐镀液的均镀能力好﹐所得镀层与基体结合牢固﹐密着性好﹐所以常用于各种电镀的底层电镀2.3镀镍﹕分普通镀镍﹑光亮镀镍﹑多层镀镍2.3.1普通镀镍即暗镀﹐在防护装饰性镀层体系中常作为中间层使用﹐也常用作铜及其合金工件的防护层和钢铁工件、锌合金及铝合金工件经浸锌处理的工件电镀的预镀层（即打底层）2.3.2在普通镀镍溶液中﹐加入某些特定结构的有机物或金属盐﹐就可以获得光亮或半光亮的镍镀层﹐它不但可以省去繁重的抛光工序﹐改善操作条件﹐而且有利于进行自动化连续化生产。

2.3.3多层镀镍指镀双层镍或三层镍﹐利用不同镍层之间的电位差﹐改变腐蚀走向﹐达到电化学保护的目的﹐提高镀层体系的防锈性能2.4镀金﹕金镀层的延伸性好﹐易抛光﹐且具有很好的抗变色性能和装饰性能﹐常用作装饰镀层或减磨擦镀层2.5刷镀﹕是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方法刷镀时﹐专用直流电源的负极与被镀物相连﹐正极与镀笔上的不溶性阳极包着棉套﹐蘸上沉积的电解液﹐包棉套的阳极与被镀物作相对运动﹐电解液中的金属离子在电场作用下沉积在被镀物上﹐随着时间的延长﹐沉积逐渐增厚﹐直到要求的厚度为止﹐刷镀可进行局部镀覆﹐因此常用于被镀物的修复﹐设备包括﹕直流电源﹑镀笔和辅助工具被镀物修复工艺﹕表面预处理----电净----用自来水冲洗残留电解液----活化----自来水冲洗----活化----打底层----自来水冲洗----镀工作层----自来水冲洗----模具修整2.6复合镀﹕在电解质溶液中用电化学或化学方法使金属与不溶性非金属固体微粒（或其它金属微粒）共同沉积而获得复合材料的工艺﹐特点是具有两相组织﹐基体为金属相﹐固体微粒为分散相﹐固体微粒均匀地弥散于基体金属中﹐复合镀按沉积仕样分﹕电化学复合镀（复合电镀）和化学复合镀（无电解复合镀）。

3、化学镀﹕化学镀是利用合适的还原剂使溶液中的金属离子有选择性地在经催化济活化的表面上还原析出成金属镀层的一种化学处理方法﹐化学镀镍是最广泛的一种所用还原剂有次磷酸盐、胫、硼氢化钠和二甲基胺硼烷等用次磷酸盐作还原剂的化学镀镍溶液中镀得的镀层中含有4%~12%的磷﹐是一种镍磷合金﹐以硼氢化钠或胺基硼烷作还原剂的镀层为含0.2%~5%的镍硼合金以胫作还原剂得到的镀层为纯镍层﹐其含镍量达95%以上4、真空镀与气相镀﹕4.1真空镀﹕应用最多的为离子镀﹐而其中以空心阴极法和活性反应应用最多4.1.1空心阴极法﹕蒸发源是空心阴极﹐离化方法是等到离子体电子束（DC﹕~200V）工作环境在惰性气体或反应气体中特点﹕离化率高﹐蒸发速度大﹐易获得高纯度膜﹐用途﹕装饰﹑耐磨等镀件4.1.2活性反应法﹕蒸发源为电子束离化方法是二次电子﹐DC﹕--200V工作环境在反应气体中（如O2N2CH4C2H4等）特点是金属与反应气体组成﹐能制备多种化合物膜层用途﹕装饰﹑耐磨等镀件4.2气相镀﹕有热分解法和化学合成法﹐反应原理﹕热分解法﹕MA（液或固体）MA（气体）+B（气体）M（沉积金属）+A（分解气体）+B（气体）化学合成法﹕MA（液或固体）MA（气体）+C（气体）M（沉积金属）+AC（还原产物）4.3 PVD（即物理气相沉积电镀）：包括真空蒸发（即蒸着电镀）﹑溅射（SPUTTINGJN电镀）和离子镀（即IP电镀）三种。

金属在1.33*10-2—1.33*10-4Pa或更高的真空中加热蒸发并在工件上沉积成膜的仕样是真空蒸发溅射是利用荷能粒子轰击靶材而使其表面原子逸出﹐所逸出来的原子在工件上沉积成膜的仕样离子镀膜是在1.33*10—1.33*10-1Pa的氩气中形成辉光放电的同时所进行的蒸发镀膜离子镀膜法包括直流放电法﹑弧光放电法﹑空心阴极法﹑高频激励法﹑电场蒸发法﹑多阴极法﹑聚集离子束和活性反应法等离子猎膜法具有附着力强﹑镀层致密﹑针孔气泡以及可镀材料广等优点主要有﹕镀氮化钛﹑碳化钛﹑碳氮化钛4.4 CVD（即化学气相沉积）：是使镀层材料的挥发性化合物气体发生分解或化学反应并在工件上成膜的仕样利用CVD仕样不但可在被镀物表面沉积碳化物﹑氮化物﹑硼化物﹐还可以沉积氧化物与PVD相比﹐用CVD仕样沉积的硬质膜更不易剥落﹐只是由于沉积温度高﹐钢质被镀物沉积后还需要进行热处理﹐因此﹐目前只有硬质合金塑料进行CVD处理4.5 PCVD（等离子化学气相沉积）：是利用等离子体进行化学气相沉积的仕样特点﹕硬质膜的沉积温度比CVD低而与PVD的沉积温度相当﹐但所沉积的硬质膜与基体温表的结合力却大大高于PVD。