薄涂电镀工艺好处

日期: 2024-06-10 02:10:04|浏览: 77|编号: 72991

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薄涂电镀工艺好处

电镀是在含有待镀金属的盐溶液中,以待镀母材为阴极,使镀液中待镀金属的阳离子通过电解作用,沉积在母材表面,形成镀层的一种表面处理方法。镀层的性质不同于母材,具有新的特性。根据镀层的作用,可分为防护镀层、装饰镀层和其他功能镀层。

编辑本段电镀基本原理

电镀是一种电化学过程,同时也是一种氧化还原过程。电镀的基本过程是将零件浸入金属盐溶液中,作为阴极,金属板作为阳极,接上直流电源后,零件上就沉积了所需的镀层。例如镀镍时,阴极为被镀零件,阳极为纯镍板。在阴、阴极处分别发生如下反应: 阴极(被镀件):Ni2++2e→Ni(主反应) 2H++e→H2↑(副反应) 阳极(镍板):Ni -2e→Ni2+(主反应) 4OH--4e→2H2O+O2+4e(副反应) 并不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积下来,如果在阴极以氢离子还原为氢气的副反应为主导,金属离子就很难在阴极析出。 根据实验,由元素周期表可得出金属离子从水溶液中析出的可能性,如表1.1所示。阳极有可溶性阳极和不溶性阳极之分,多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极,如镀锌用锌阳极,镀银用银阳极,镀锡铅合金用锡铅合金阳极等。但由于阳极溶解困难,也有少数电镀工艺采用不溶性阳极,如酸性镀金多采用铂或钛阳极,通过加入配制的标准含金溶液补充镀液的主要盐离子。镀铬阳极采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。

编辑本段流程

一般包括电镀前处理、电镀、后处理三个阶段,完整的工艺流程:

1.酸浸→全板电镀五金及装饰电镀工艺

镀铜→图形转移→酸性除油→二次逆流漂洗→微蚀→二次→酸浸→镀锡→二次逆流漂洗2、逆流漂洗→酸浸→图形电镀铜→二次逆流漂洗→镀镍→二次水洗→柠檬酸浸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干工艺要求1、镀层与基体金属之间、镀层与镀层之间应有良好的结合力。

2、镀层结晶细密、表面光滑、厚度均匀。

3、涂层应具有规定的厚度,且孔隙尽量少。

4、镀层应具有规定的指标,如光亮度、硬度、导电性等。5、电镀时间和电镀过程的温度决定镀层的厚度。

影响电镀工艺质量的因素

主盐体系

每种镀层都会发展出各种主盐体系和与之相配套的添加剂体系。例如镀锌就有氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、氯化物镀锌(或钾盐镀锌)、氨镀锌、硫酸盐镀锌等体系。每种体系都有各自的优缺点,如氰化物镀锌溶液分散性好、深度能力强,镀层结晶细密,与基体的结合好,耐蚀性好,工艺范围宽,镀液稳定、易操作,对杂质不甚敏感,但毒性大,严重污染环境。氯化物镀锌溶液为单盐镀液,不加络合剂,废水极易处理;镀层光亮度、整平性优于其它体系;电流效率高,沉积速度快;氢过电位低的钢种,如高碳钢、铸件、锻件等易于镀覆。但由于氯离子的酸性较弱,对设备有一定的腐蚀作用。 一方面会对设备造成一定的腐蚀,另一方面该类镀液不适用于深孔或需要辅助阳极的管状零件。

添加剂

添加剂包括光泽剂、稳定剂、柔软剂、润湿剂、低区移色剂等。光泽剂又分为主光剂、载体光亮剂、辅助光剂等。对于同一主盐体系,使用不同厂家生产的添加剂,所得涂料的质量差别很大。一般来说,欧、美、日等发达国家的添加剂最好,其次是台湾,大陆生产的添加剂相对前两类差一些。

特定厂家的主盐与添加剂的组合决定了所用镀液的整体性能,优秀的添加剂可以弥补主盐某些性能的不足,例如优秀的氯化物镀锌添加剂与氯化物主盐组合得到的镀液的深镀能力就优于很多氰化物镀锌溶液。

电镀设备

挂具:方形挂具配方形镀槽,圆形挂具配圆形镀槽。圆形镀槽及挂具更利于保证电流分布均匀。方形挂具需在挂具四周加金属丝网等电流分散装置或缩短两边阳极板长度,采用如图所示的椭圆形阳极排列方式。搅拌装置:促进溶液流动,使溶液状态分布均匀,消除气泡在工件表面的滞留。电源:直流,稳定性好,纹波系数小。

后期处理

电镀结束后,镀层还要经过各种处理,以加强镀层的各种性能,如耐腐蚀能力、抗变色能力、可焊性等。脱水处理:在水中添加脱水剂,如光亮镍电镀的后处理。

钝化处理:提高镀层的耐腐蚀性能,如镀锌。

防变色处理:在水中添加防变色剂,如镀银、镀锡、仿金镀层等。提高可焊性的处理:如镀锡。因此后处理工序的质量直接影响镀层这些功能的质量。

编辑本段电镀分类

按涂层成分分类

铬合金

铬是银白色略带天蓝色的金属。虽然电极电位很负,但有很强的钝化性,在大气中很快钝化,表现出贵金属的性质,所以铁件上的镀铬层为阴极镀层。铬层在大气中很稳定,能长期保持光泽。在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐、有机酸等腐蚀介质中很稳定,但易溶于盐酸、热浓硫酸等氢卤酸。

镀铬层硬度高、耐磨性好、反光能力强、耐热性好,在500℃以下光泽、硬度无明显变化;在500℃以上开始氧化变色;在700℃以上开始软化。由于镀铬层具有上述优良性能,被广泛用作防护-装饰镀层的外层和功能镀层。

镀铜

镀铜层呈粉红色,质地柔软,具有良好的延展性、导电性和导热性,易于抛光,通过适当的化学处理可获得古铜色、铜绿、黑色、本色等装饰性色彩。镀铜层在空气中易失去光泽,与二氧化碳或氯化物发生反应,在表面生成一层碱式碳酸铜或氯化铜薄膜,遇硫化物则生成棕色或黑色的硫化铜。因此,作为装饰性镀铜层,需在表面涂覆有机覆盖层。

镀镉

镉是一种柔软、有光泽的银白色金属,比锡硬、比锌软,可塑性好,易于锻造和轧制。镉的化学性质与锌相似,但不溶于碱性溶液,溶于硝酸和硝酸铵,在稀硫酸和稀盐酸中溶解很慢。镉蒸气和可溶性镉盐均有毒性,必须严格防止镉污染。由于镉污染危害大,且价格昂贵,因此通常采用镀锌或合金镀层来代替镀镉。目前,国内生产中较常用的镀镉溶液种类有:氨基羧酸络合物镀镉、酸性硫酸盐镀镉和氰化物镀镉。此外,还有焦磷酸盐镀镉、碱性三乙醇胺镀镉和HEDP镀镉。

镀锡

锡的外观呈银白色,原子量为118.7,密度为7.3g/cm^3,熔点为2320℃,原子价为二价和四价。

分别为2.12g/Ah和1.107g/Ah。锡具有耐腐蚀、无毒、易焊接、柔软、延展性好等优点。镀锡层有以下特点和用途:1、化学稳定性高;2、在电化学序列中锡的标准电位为正,对钢铁来说是一种阴极性镀层,镀层只有无孔隙才能有效地保护基体;3、锡的导电性好,易于焊接;4、锡结晶在-130℃时开始发生突变,在-300℃时将完全转变为结晶的同素异形体,俗称“锡瘟疫”,此时已完全失去了锡的性质;5、锡和镀锌、镀镉一样,在高温、潮湿和密闭条件下能长成晶须,称为长毛; 6、镀锡后再放入2320℃以上的热油中重新溶解,即可得到光泽有花纹的锡层,可作为生活用品的装饰涂层。

镀锌

锌易溶于酸和碱,故称其为两性金属。在干燥空气中锌几乎不发生变化。在潮湿空气中,锌表面会生成一层碱式碳酸锌膜。在二氧化硫、硫化氢及海洋性大气中,锌的耐蚀性较差,特别是在高温、高湿及有机酸大气中,锌镀层极易被腐蚀。

锌的标准电极电位为-0.76V,对于钢铁基体来说,镀锌层是一种阳极镀层,主要起到防止钢铁腐蚀的作用,其防护性能的好坏与镀层厚度密切相关。

镀锌层经钝化、染色或涂敷光亮保护剂后,可显著提高其防护性能和装饰性能。近年来,随着镀锌技术的发展和高性能镀锌光亮剂的使用,镀锌已由单纯的防护用途发展成为兼具防护和装饰作用的用途。

镀锌溶液有氰化物镀液和无氰化物镀液两大类。氰化物镀液又分为微氰、低氰、中氰、高氰等类型。无氰化物镀液有碱性锌酸盐镀液、铵盐镀液、硫酸盐镀液、无氨氯化物镀液等。氰化物镀锌溶液具有良好的施镀性,且所得镀层光滑细腻,长期以来在生产中得到应用。但由于氰化物毒性较大,环境污染严重,近年来开始采用低氰、微氰、无氰镀锌溶液。

通过获得涂层的方法

挂镀 传统电镀 滚镀() 刷镀 脉冲镀 电铸 装饰性镀层,如镀金、镀银、镀铜/镀镍/装饰性镀铬 保护性镀层,如镀锌 耐磨镀层,如镀硬铬 功能性镀层 提高可焊性镀层,如镀锡 增强导电性镀层,如镀银、镀金

其他

单金属电镀有镀铅、镀铁、镀银、镀金等;合金电镀有:铜基合金电镀、锌基合金电镀、镉基、铟基合金电镀、铅基、锡基合金电镀、镍基、钴基合金电镀、钯镍合金电镀等;复合电镀有:镍基复合电镀、锌基复合电镀、银基复合电镀、钻石镶嵌复合电镀等。

阳极泥

阳极泥

电解精炼过程中沉降到电解槽底部的泥浆状细小颗粒。它主要由阳极粗金属中不溶于电解液的杂质和待精炼的金属组成。它往往含有贵重和有价金属,可以回收作为精炼金、银等贵金属的原料。

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