电镀技术在灯饰产品中的应用.ppt

电镀技术在灯饰产品中的应用古晓雁主要内容电镀基本术语电镀基本术语电镀基本原理电镀基本原理镀层分类镀层分类不同镀层的特点不同镀层的特点常见颜色及其实现常见颜色及其实现电镀工艺基础电镀工艺基础结构设计与电镀工艺的配合结构设计与电镀工艺的配合机械加工与电镀工艺的配合机械加工与电镀工艺的配合电镀基本术语电镀：电镀：ElectroplatingElectroplating是在含有某种金属离子的电解液中是在含有某种金属离子的电解液中, ,将被镀将被镀工件作为阴极工件作为阴极, ,通以一定波形的低压直流电通以一定波形的低压直流电. .而使而使金属离子得到电子金属离子得到电子, ,不断在阴极沉积为金属的加工不断在阴极沉积为金属的加工过程过程. .小问题小问题2 2：为什么不可以使用交流电：为什么不可以使用交流电小问题小问题1 1：什么是阴极：什么是阴极电镀基本术语阴极Cathode反应于其上获得电子的电极,即发生还原反应的电极.阳极Anode能接受反应物所给出电子的电极,即发生氧化反应的电极.为什么不可以使用交流电直流电的电压保持所标识的电压直流电的电压保持所标识的电压, ,稳定不变稳定不变, ,干电干电池的供电都是直流电池的供电都是直流电 交流电的电压是上下震动的交流电的电压是上下震动的, ,与它的发电原理有关与它的发电原理有关, ,我们生活中用我们生活中用220v220v的交流电的交流电, ,实际上的电压区间是实际上的电压区间是311v311v311v,311v,有效电压总保持在有效电压总保持在220v220v左右左右 交流电之所以实际电压上下震动是由于发电机的交流电之所以实际电压上下震动是由于发电机的线圈在磁场内转动发电的必然结果线圈在磁场内转动发电的必然结果 电镀基本术语化合价 valence 元素的原子相互化合的数目,就决定了这种元素的化合价 氧化还原反应 oxidation-reduction reaction 在化学反应中有电子得失与转移,其反应物和生成物在反应前后的化合价发生了变化,这一类反应叫做氧化还原反应.化合价示例H H2 2OO水水NiSONiSO4 4硫酸镍硫酸镍CuSOCuSO4 4 硫酸铜硫酸铜CuCNCuCN氰化亚铜氰化亚铜电镀基本术语电压电压voltagevoltage、电流密度、电流密度CurrentdensityCurrentdensity单位面积电极上通过的电流强度单位面积电极上通过的电流强度, ,通常以通常以A/dm2A/dm2表示表示. .电流效率电流效率CurrentefficiencyCurrentefficiency电极上通过单位电量时电极上通过单位电量时, ,其一反应形成的产物的其一反应形成的产物的实际重量与其电化当量之比实际重量与其电化当量之比, ,通常以百分数表示通常以百分数表示. .沉积速度沉积速度DepositionrateDepositionrate单位时间内零件表面沉积出金属的厚度单位时间内零件表面沉积出金属的厚度. .通常以通常以微米微米/ /小时表示小时表示. .小问题小问题3 3：如何提高镀层厚度：如何提高镀层厚度如何提高镀层厚度镀层厚度=沉积速度时间延长电镀时间沉积速度电流效率提高镀液沉积金属离子的浓度l l沉积速度电流密度I=V/R电镀基本术语 阴极性镀层：阴极性镀层：CathodiccoatingCathodiccoating电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层. .当形成腐蚀电池时当形成腐蚀电池时, ,镀镀层金属成为腐蚀电池的阴极层金属成为腐蚀电池的阴极, ,基体金属成为阳极基体金属成为阳极, ,基体金属先出现腐蚀基体金属先出现腐蚀. . 阴极性镀层没有电化学保护的作用阴极性镀层没有电化学保护的作用. . 如如: :钢铁上的镀铜层或镀镍层钢铁上的镀铜层或镀镍层 阳极性镀层：阳极性镀层：AnodecoatingAnodecoating 电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层. .当形成腐蚀电池当形成腐蚀电池时时, ,镀层金属成为腐蚀电池的阳极镀层金属成为腐蚀电池的阳极, ,基体金属成为阴极基体金属成为阴极, ,镀层金属先出镀层金属先出现腐蚀而对基体金属具有保护作用现腐蚀而对基体金属具有保护作用. . 阳极性镀层具有电化学保护作用阳极性镀层具有电化学保护作用 如：钢铁上的镀锌层如：钢铁上的镀锌层电镀基本术语金属腐蚀金属腐蚀金属与周围介质接触时金属与周围介质接触时, ,由于发生化学作用由于发生化学作用或电化学作用而引起的金属破坏叫做金属腐蚀或电化学作用而引起的金属破坏叫做金属腐蚀.金属的腐蚀现象十分普遍金属的腐蚀现象十分普遍, ,例如钢铁制件在潮湿空例如钢铁制件在潮湿空气中的生锈气中的生锈, ,钢铁在加热过程中产生的氧化皮膜钢铁在加热过程中产生的氧化皮膜, ,地下金属管道遭受腐蚀而穿孔地下金属管道遭受腐蚀而穿孔, ,化工机械在强腐蚀化工机械在强腐蚀介质中的腐蚀介质中的腐蚀, ,铝制品在潮湿空气中使用后表面所铝制品在潮湿空气中使用后表面所产生的白色粉末等产生的白色粉末等. .金属遭受腐蚀后金属遭受腐蚀后, ,在外形、色在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化泽以及机械性能等方面都将发生变化, ,甚至不能使甚至不能使用用. .因此了解腐蚀并采取防护措施因此了解腐蚀并采取防护措施, ,是极其重要的是极其重要的. .电镀基本术语化学腐蚀Chemicalcorrosion化学腐蚀金属表面与环境介质发生化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀.它的特点是在化学作用过程中没有腐蚀电流产生.金属在干燥的气体介质中和不导电的液体介质如酒精、石油中发生的腐蚀,都属于化学腐蚀.电镀基本术语 电化学腐蚀电化学腐蚀ElectrochemicalcorrosionElectrochemicalcorrosion 电化学腐蚀金属在导电的液态介质中由于电化学作用而发生的电化学腐蚀金属在导电的液态介质中由于电化学作用而发生的腐蚀叫做电化学腐蚀腐蚀叫做电化学腐蚀, ,在腐蚀进行过程中有腐蚀电流产生在腐蚀进行过程中有腐蚀电流产生. .大气腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀等都属于电化学腐蚀海水腐蚀、土壤腐蚀等都属于电化学腐蚀. . 例如碳钢在电解质中的腐蚀例如碳钢在电解质中的腐蚀,Fe3C,Fe3C电位较正而电位较正而FeFe电位较负电位较负, ,它们它们会组成腐蚀微电池会组成腐蚀微电池,Fe3C,Fe3C为微阴极而析出氢气为微阴极而析出氢气,Fe,Fe为微阳极被腐蚀成为为微阳极被腐蚀成为铁离子见下图左铁离子见下图左. .如由两种以上电位不同的金属组合在一起和电如由两种以上电位不同的金属组合在一起和电解质溶液接触形成的电池叫做大电池解质溶液接触形成的电池叫做大电池, ,电位较正的金属如铜为阴电位较正的金属如铜为阴极极, ,电位较负的金属如铁为阳极而被腐蚀见下图右电位较负的金属如铁为阳极而被腐蚀见下图右.需要指出的是需要指出的是, ,有时很难把化学腐蚀与电化学腐蚀明确地区分开来有时很难把化学腐蚀与电化学腐蚀明确地区分开来. .例如铁在水蒸气中一般发生电化学腐蚀例如铁在水蒸气中一般发生电化学腐蚀, ,但在高温时却转化为化学腐但在高温时却转化为化学腐蚀蚀, ,而且很难明确区分其温度界限而且很难明确区分其温度界限. .电化学腐蚀示例金属防护金属防护之目的金属防护之目的, ,在于控制构成金属制品的金属材在于控制构成金属制品的金属材料因腐蚀而引起的消耗料因腐蚀而引起的消耗, ,防止金属制品的破坏防止金属制品的破坏, ,从从而延长其使用寿命而延长其使用寿命. .因此因此, ,除了防止金属腐蚀之外除了防止金属腐蚀之外, ,还包含有保护金属的意义还包含有保护金属的意义, ,所以称为金属的防护所以称为金属的防护. .为了达到防护目的而采取的综合的方法和手段叫为了达到防护目的而采取的综合的方法和手段叫做防护技术做防护技术. .金属防护方法除应正确选用金属材料和合理进金属防护方法除应正确选用金属材料和合理进行设计外行设计外, ,可主要采用表面防护层、电化学保护及可主要采用表面防护层、电化学保护及腐蚀介质的处理等方法腐蚀介质的处理等方法. .金属防护层在金属表面上施用防护层是防止金属腐蚀最普遍而重要的方法.其作用在于将金属表面与外界介质,以阻碍金属表面层上微电池起作用,从而达到保护目的.在工业上应用最广泛的防护层有如下四类：即金属防护层、非金属防护层、用化学和电化学方法形成的转化膜层及暂时性防护层等.防护层的详细分类见下表.防护层分类电镀层的分类电镀是获得金属防护层的主要方法之一电镀是获得金属防护层的主要方法之一. .根据对电镀层不同的要求根据对电镀层不同的要求, ,电镀层可分为：电镀层可分为：1 1防护性镀层防护性镀层: :镀锌、镀镉、阳极氧化不着色和磷化镀锌、镀镉、阳极氧化不着色和磷化2 2防护防护装饰性镀层装饰性镀层: :镀镍、镀铜镀镍、镀铜/ /镍镍/ /铬阳极氧化着色铬阳极氧化着色3 3功能性镀层功能性镀层:镀铅、镀硬铬、镀铜、镀银、镀金、镀锡、镀钴镀铅、镀硬铬、镀铜、镀银、镀金、镀锡、镀钴基体材料选择贵重金属、不锈钢、轧制的磁合金材料以及镍铜贵重金属、不锈钢、轧制的磁合金材料以及镍铜合金等合金等, ,一般不需要保护层一般不需要保护层. .碳钢、低合金钢和铸铁零件碳钢、低合金钢和铸铁零件, ,在大气中容易被腐蚀在大气中容易被腐蚀, ,镀锌、镀镉后均需钝化处理镀锌、镀镉后均需钝化处理. .钢制弹簧零件钢制弹簧零件, ,镀锌、镀铬后要进行驱氢处理；镀锌、镀铬后要进行驱氢处理；铜及其合金可进行光泽性酸洗和钝化处理铜及其合金可进行光泽性酸洗和钝化处理. .铝合金铝合金, ,进行阳极氧化处理进行阳极氧化处理锌合金锌合金, ,采用磷化、钝化、电镀处理采用磷化、钝化、电镀处理. .常用电镀层的性质与用途锌镀层在大气条件下对钢铁零件为阳极性镀层,经彩色钝化后,明显提高了镀层的保护性能并改善外观.若再涂覆清漆,可进一步提高其保护性能.主要用于防止钢铁零件腐蚀,也用于与铝合金、镁合金接触的铜件的保护.价格低廉,耐腐蚀性能优良,应用量大面广.常用电镀层的性质与用途铬镀层对钢铁零件为阴极性镀层.具有较高的耐热性,在480以下时,不变色；在500以上时开始氧化；在700时,硬度才显著下降.常温下硬度高,耐磨性好,光反射性强.镀层具有多孔性,一般用于多层电镀,才能达到装饰防护性的目的.常用电镀层的性质与用途铜镀层对锌、铁等金属为阴极性镀层.当铜镀层有空隙或受损时,裸露出来的金属将被迅速腐蚀.常用作底层或中间镀层；可以作为钢铁零件防渗碳、渗氮部位的保护镀层；还可以用于印刷电路、电铸模等.常用电镀层的性质与用途镍镀层阴极性镀层只有在镀层完全无孔隙时,才能保护基体金属.硬度较高.耐蚀性高于铜,能耐碱,也比较能耐酸.溶于稀硝酸,在浓硝酸中易钝化.常用于中间层.常用电镀层的性质与用途 三价铬镀层三价铬镀层 1 1环保环保 三价铬的毒性仅为六价铬的三价铬的毒性仅为六价铬的1/100,1/100,三价铬镀铬溶液含铬量低三价铬镀铬溶液含铬量低, ,带出损耗少带出损耗少, ,仅仅为六价铬的为六价铬的1/24,1/24,对环境污染小对环境污染小. . 不使用铬酸酐不使用铬酸酐, ,生产过程不产生铬雾生产过程不产生铬雾, ,有效改善了生产现场的劳动环境有效改善了生产现场的劳动环境. . 废水处理简单废水处理简单, ,无需还原六价铬的费用无需还原六价铬的费用, ,运作成本低运作成本低. . 2 2三价铬镀铬溶液分散能力及覆盖能力都比较好三价铬镀铬溶液分散能力及覆盖能力都比较好. . 3 3电镀故障减少电镀故障减少 烧焦、乳白色镀层等故障很少烧焦、乳白色镀层等故障很少, ,不会出现彩色铬膜不会出现彩色铬膜, ,电镀时断电可继续电镀电镀时断电可继续电镀. . 4 4电流效率高电流效率高, ,镀速快镀速快, ,可增加装挂数量可增加装挂数量, ,生产效率高生产效率高. . 5 5镀层颜色与六价铬镀。