电镀基础培训资料 22页

电镀基础知识培训讲座DCAP 1.1、电镀分类：1、行业简介挂具滚桶电镀方式常规电镀脉冲电镀电刷镀电铸滚镀连续电镀挂镀自动挂镀线滚镀连续电镀 2.1、电镀原理2、电镀原理及基础☆图例：阴极主要反应:Cu2++2e-→Cu阳极主要反应:Cu→Cu2++2e-阴极副反应:2H3O++2e-→H2+2H2O阳极副反应:6H2O→O2+4H3O++4e-电镀是通过阴极使电镀金属失去电子成为阳离子，再通过电镀池中的电镀液使这些阳离子在阳极的待镀金属表面得电子形成镀层，这就是电镀 1,原电池能够产生电流证明原电池两个电极间存在着电位差，每一电极都有各自的电位。电极电位的产生是因为电对在电解质溶液里有着氧化和还原的可逆过程。2，标准氢电极的电极电位为0，其他电极电位是相对应氢电极的数值。3，电极电位定量的反应了电对在溶液中氧化还原能力的强弱。失去电子化合价升高电极被氧化得到电子化合价降低电极被还原标准电极电位数值较负的电极容易失去电子发生氧化反应、标准电极电位数值较正的电极容易得到电子发生还原反应。2.2电极电位;锌电极反应Zn2++2e→Zn电极电位-0.7628V镍电极反应Ni2++2e→Ni电极电位-0.23V氢电极反应2H++2e→H2电极电位0.0V 2.3电镀基本名词解释 2.3电镀基本名词解释 2.3电镀名词解释 2.3电镀名词解释 2.3电镀名词解释 2.2、镀层的分类：2、电镀原理及基础使用目的功能性镀层耐磨和减磨性镀层抗高温氧化镀层修复性镀层热处理用镀层磁性镀层导电性镀层其他可焊性镀层防护-装饰性镀层保护基体金属,赋予美丽外观.提高制品表面硬度,增加其抗磨能力(Sn-Pb)磁环`磁盘`磁膜(Ni-Fe`Co-Ni)保护制品在热处理时不改变性能(Cu`Sn)修复损坏部位(Fe`Cu`Cr)改善焊接性能(Sn)改善光学性能镀层等(Cr,黑铬)防止制品在高温下被氧化腐蚀(Pt-rh)提高表面导电性能(Au-Co)镀层结构简单镀层复合镀层组合镀层单一金属镀层(Zn`Cr)几层相同或不同金属叠加而成的镀层(暗Ni-半光Ni-光NiNi-AuNi-Cu)固体微粒均匀地分散在金属中而形成的镀层(Ni-SiCCu-Al3O2) 2、电镀原理及基础☆2.3对镀层的主要要求：1、镀层与基体的结合必须牢固,附着力好2、镀层完整,结晶细致紧密,孔隙率小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,且镀层分布要均匀☆2.4影响电镀质量的因素：因素电源基件溶液电流密度添加剂、导电盐、金属离子浓度等直接影响镀层的好坏电流密度影响镀层的结晶效果电流波形电极电流波形对镀层的结晶组织、光亮、镀液的分散能力和覆盖能力等都有影响.现在多使用脉冲电流电极的形状、尺寸、位置影响镀层的分布效果成分温度搅拌适当的温度可以提高溶液的导电性，促进阳极溶解，提高阴极电流效率，减少针孔，降低镀层内应力等加速溶液对流，降低阴极的浓差极化作用表面状态形状清洁、平整的基件表面镀层效果越好影响电流分布，位置定位等 3.1化学镍与电镀镍区别3.1.1化学镀镍化学镀或称自动催化沉积，是指镀液不须通入电流而使金属离子发生化学还原而获得金属镀层的一种方法。由于镀层具有自催化的性质，所以沉积作用能连续地进行。经过催化的非导体表面，也可以沉积化学镀层。在不规则的镀体表面，化学镀层的分布是很均匀的。用化学镀的方法，可以镀铜，镀金，镀铁等多种金属，但最普遍的是化学镀镍。。化学镀性质上不同于电化学的置换沉积和均匀化学反应。置换反应时基体金属发生溶解;均匀反应是指银镜反应这一类。3.1.2.电镀镍对于电镀来说，只能在导体表面沉积金属镀层。并且，在电镀时须以一电流通过阳极和阴极回路。电镀的沉积速度取决于法拉第定律和电流密度的变化。在形状不规则的阴极表面，其电流密度是不尽相同的，这便引起了镀件各部位的镀层厚度不一致。因此，与化学镀相比，电镀的均镀能力是很差的。3、化学镍与电镀镍 3.2特性对比3.2.1.镀层的性质和用途化学镀镍和电镀镍的镀层结构是完全不同的。前者是无定形组织，后者是结晶体。因为镀层的性质取决于镀层结构，所以两者的性质有很大的区别。化学镀镍层硬度高，磷含量超过8%，是非磁性的。而电镀镍层硬度低，有延性和表现为强磁性。3.2.2.硬度电镀镍的硬度在150一500HV之间变化。现代的光亮镀镍槽液获得的镀层最硬。将这些镀层退火，可以获得永久性变软的效果。化学镀镍层的硬度值常达到350一750HV。硼一镍合金的硬度值达到750一900HV。化学镀与电镀的明显区别是:化学镀镍层经过适当的热处理Ni—P的硬度值达到1000HV，Ni—B达到1200HV，高温环境中使用硬镍特别有利。3、化学镍与电镀镍 3.2.3.内应力镍镀层一般都存在较大的内应力。张力的内应力是有害的。电镀镍层的内应力是在8kg/mm2压力到28kg/mm2张力这个宽阔范围。内应力的值取决于槽液的组成、氯化物的浓度、pH值、电流密度和目前的任何有机添加物等因素。磷一镍合金化学镀层的内应力是6kg/m时压力到35kg/m耐张力。硼一镍合金的内应力是10一50kg/mm“张力。改变沉积条件可以使内应力减少3.2.4.延性电镀镍层的延性取决于镀液。从瓦特槽可获得28%延伸度的镀层。氨基磺酸盐槽的镀层延伸度是20%。添加有机发光剂的槽液的镀层延伸度低至2~4%。最后一种外，将镀层在400℃处理，镀层的延性增至最大值;超过这一温度，延性反而减退。化学镀镍层表现出相当低的延性，只有3~6%延伸度。磷一镍化学镀层的磷含量超过2%时镀层便倾向于脆性。3、化学镍与电镀镍 4、镀锌4.1镀锌工艺特点无铵氯化钾（或氯化物）镀锌具有镀层结晶细致光亮镀液整平性能好，电流效率高，沉积速度快，允许使用电流密度范围广（弹簧、钢铸高碳钢），废水处理简单等优点，但该镀层采用低铬钝化，还存在钝化膜附着性能差，厚镀层脆性稍大等问题。 4、电镀锌前处理电镀后处理老化电镀镍酸洗超声酸洗超声活化镍铜镍水洗烘干老化电镀锌酸洗超声酸洗超声活化硫酸盐氯化物水洗出光钝化水洗烘干老化4.2镀镍与镀锌工艺对比：从上表看出：1，两种镀种的前处理相同。2，电镀镍一般为：镍铜镍3层电镀层，3，电镀锌为了好的镀层结构，镀2层锌。4，因为锌容易氧化，在电镀后要进行后处理，就是通常说的用三价铬钝化。增强镀锌层的防腐性。 4.3镀镍与镀锌使用设备对比4、电镀锌设备名称酸洗槽超声波电镀槽整流器滚筒镀液加热器电镀锌相同相同北方冬季加热不保温相同相同北方冬季需要电镀镍相同相同加热保温相同相同四季需要 4、电镀锌4.4.电镀锌应严格控制的三大环节:4.4.1电镀前处理:电镀前处理,是进行电镀的基础,也是保证产品质量的关键.电镀前未将被镀覆基体处理到规定的要求,即使有良好的电镀溶液,适当的电镀参数和很好的调控电镀参数的设备以及技术高超的人员,也不可能获得符合质量要求的电镀层.电镀前不仅要除去基体金属上存在的油脂和影响镀层附着力和其它质量要求的外来物,也要除去其表面氧化物,使其表面具有规定的清洁度和一定的活度,以保证镀层与基体牢固结合,有时根据所要求的电镀层的外观,还要进行一些其它特殊的电镀前处理.执行标准:GB/T12611-90 4.3.2．电镀过程控制电镀锌金属或构件的使用条件和使用寿命与电镀层厚度有着密切的关系.使用条件越严格和使用寿命越长,所要求的电镀锌层应越厚.不同的产品,要根据使用的具体环境(温度、湿度、降雨、大气成分等)确定预期的使用寿命的电镀层厚度,盲目的加厚会造成各种浪费.但如果厚度不足,又会达不到预期的使用寿命要求不同的生产厂家,依据自己设备状况,在确定镀种的情况下,首先要编制一套较完整合理的工艺流程,明确电镀参数,控制电镀液浓度,进行规范操作.4.3.3．镀后处理:为使镀件增强防护性能、装饰性及其他特殊目的而进行的（钝化、热熔、封闭和除氢等）电镀后置处理.镀锌后,一般要进行铬酸盐钝化,或其它转化处理,形成相应类型的转化膜.是保证镀后质量的关键工序之一.钝化后最好还应进行老化处理(烘箱内70~80ºC).4、电镀锌 4.4电镀实际生产中前处理操作要领一次酸洗不超过40秒，操作动作以抖为主，以划为辅超洗初始物件闭水清洗干净后循环水洗总时间4分钟，操作动作以划为主、以抖为辅。换水时只划不抖。物料不漏空。活化时间3分钟，只抖不划。进槽前滚筒电极毛刺、掉片、导电、镀液液面必检。转槽速度必须快速，时间小于20秒。 5.常见电镀层的性质与用途5.1、锌镀层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，明显地提高了镀层的保护性能并改善了外观。主要用于防止钢铁零件的腐蚀，其镀层价格低廉，耐腐蚀性能优良，应用量大面广。5.2、镉镀层镉镀层在海洋和高温大气的环境中，对钢铁零件为阳极性镀层，镀层比较稳定，耐腐蚀性强，润滑性能好，在航空及电子工业中应用较多。5.3、锡镀层锡镀层对钢铁件为阴极性镀层。因此，只有当镀层无孔隙时才能机械地保护钢铁零件不被腐蚀。它具有较高的化学稳定性，与硫及硫化物几乎不起作用，焊接性能良好，对渗氮有屏蔽作用。5.4、铜镀层铜镀层对锌、铁等金属为阴极性镀层，常常用于钢铁或某些塑料上作为镀铜/镍防护-装饰性镀层的底层或中间层，也可用于印刷电路、电铸模等方面。5.5、镍镀层镍镀层对钢铁零件为阴极性镀层，它具有较高的硬度，抗蚀性比铜高，能耐碱，也比较能耐酸。常用于钢铁零件的镀铜/镍/铬防护-装饰性镀层的中间层及酸性镀铜前的预镀。5.6、铬镀层铬镀层对钢铁零件为阴极性镀层。它具有较高的耐热性，常温下硬度好，耐磨性好，光反射性强，被广泛用于提高零件的耐磨性、光反射性以及修复尺寸和装饰等方面。5.7、银镀层银镀层对于常用金属为阴极镀层，其导电、焊钎性能优良，化学性质稳定，主要用于电器工业中的导电部件及其焊接部位，还用于防护-装饰性镀层，如乐器、餐具、光学仪器及工艺品。 谢谢大家收看！