大型试验讲义化学镀
实验四 塑料化学镀铜
实验四塑料化学镀铜一、实验目的1.了解塑料电镀铜的基本原理；2.掌握塑料电镀铜的工艺过程；3.掌握配方条件对镀层质量的影响二、实验原理我们知道，绝大部分塑料都是绝缘体，不能在塑料上进行电镀；若要电镀，必须对塑料制件的表面进行金属化处理——即在不通电的情况下给塑料制件表面涂上一层导电的金属薄膜，使其具有一定的导电能力，然后再进行电镀。
塑料制件金属化的方法很多，如真空镀膜、金属喷镀，阴极溅射、化学沉淀等。
这些方法中比较行之有效的是化学沉淀法，因而它在化学工业生产中得到广泛应用。
利用化学沉积法进行塑料化学镀的现行工艺通常由下列各步组成：塑料制件的准备—除油—粗化—敏化—活化—化学镀。
以下是各步骤的详细说明。
1、除油塑料制件表面除油目的在于使表面能很快地被水浸润，为化学粗化做好准备。
除油的方法又有有机溶剂除油、碱性化学除油和酸性化学除油等，我们采用常用的碱性化学除油法。
2、粗化塑料作粗化处理目的在于在塑料表面造成凹坑、微孔等均匀的微观粗糙状况，以保证金属镀层与塑料表面具有较好的结合力。
粗化的方法有两种：即机械粗化和化学粗化。
由于机械粗化有一定的局限性而很少使用，通常都采用化学粗化。
例如对ABS塑料，化学粗化处理一般用硫酸和铬酸的混合溶液来侵蚀，使塑料表面的丁二烯珠状体溶解，留下凹坑，形成微观粗糙，同时还增加了表面积，通过红外光谱检测，还发现化学粗化过的表面存在着活性基团如—COOH，—CHO，—OH等，这些基团的存在也会增加镀层与基体的结合力。
3、敏化敏化就是在经粗化后的塑料表面上吸附上一层容易被还原的物质，以便在下一道活化处理时通过还原反应，使塑料表面附着一层金属薄层。
最常用的敏化剂是氯化亚锡，现在认为敏化过程的机理是当塑料制品经敏化处理后，表面吸附了一层敏化液，再放入水洗槽中时，由于清洗水的PH值高于敏化液而使2价锡发生水解作用。
SnCl2+H2O Sn(OH)Cl+HClSnCl2+2H2O Sn(OH)2+2HClSn(OH)Cl+Sn(OH)2Sn(OH)3ClSn(OH)3Cl是一种微溶于水的凝胶状物质，会沉积在塑料表面，形成一层几十埃到几千埃的凝胶物质。
化学镀ppt课件
在化学镀镍溶液质量提高的基础上，化学镀镍生产线 的装备和技术发展很快，逐渐从小槽到大槽，从手工操 作、断续过滤、人工测定施镀过程中各种参数到自动控 温、槽液循环过滤和搅拌。
完整最新ppt5化学镀 Nhomakorabea展化学镀镍发展中最值得注意的是镀液本身的进步。 在1960年代之前由于镀液化学知识贫乏，只有中磷镀 液配方，镀液不稳定，往往只能稳定数小时，因此为 了避免镀液分解只有间接加热，在溶液配制、镀液管 理及施镀操作方面必须十分小心，为此制定了许多操 作规程予以限制。此外，还存在沉积速度慢、镀液寿 命短（使用的循环周期少）等缺点。为了降低成本， 延长镀液使用周期，只好使镀液“再生”，再生的实 质就是除去镀液中还原剂的反应产物，次磷酸根氧化 产生的亚磷酸根。70年代以后多种络合剂、稳定剂等 添加剂的出现，经过大量的试验研究、筛选、复配以 后，镀液寿命大大延长，一般均能达到4～6个周期， 甚至10～12个周期，镀速达17～25 μm/h 。这样，无论 从产品质量和经济效益角度考虑，镀液已不值得进行 “再生”，而直接做废液处理。
• 镀层经低温热处理可弥散强化，获得不同 的硬度，提高耐磨性，根据需要，从硬度 与硬铬层硬度一样，并具同样的耐蚀能力。
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化学镀与电镀工艺相比
具有以下特点
1.镀层厚度非常均匀，化学镀液的分散力接近100%，无 明显的边缘效应，几乎是基材（工件）形状的复制，因此 特别适合形状复杂工件、腔体件、深孔件、盲孔件、管件 内壁等表面施镀。电镀法因受电力线分布不均匀的限制是 很难做到的。由于化学镀层厚度均匀、又易于控制，表面 光洁平整，一般均不需要镀后加工，适宜做加工件超差的 修复及选择性施镀； 2.通过敏化、活化等前处理，化学镀可以在非金属（非导 体）如塑料、玻璃、陶瓷及半导体材料表面上进行，而电 镀法只能在导体表面上施镀，所以化学镀工艺是非金属表 面金属化的常用方法，也是非导体材料电镀前做导电底层 的方法；
光亮镀锌及化镀镍(汪烨森)
实验15 光亮镀锌及化学镀镍1.实验目的１.1．学习和实践碱性光亮光亮镀锌的实验室操作流程，了解电镀的基本原理和工艺．1.２．学习并掌握化学镀镍的原理以及实验室的操作方法．2.实验原理2.１．电镀和化学镀的概念电镀就是利用电化学方法在金属制品表面上沉积出一层其它金属或合金的过程．电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层．为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变．电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等，电镀能增强金属制品的耐腐蚀性、增加硬度和耐磨性、提高导电性、润滑性、耐热性和表面美观等性能．通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，还可以修复磨损和加工失误的工件．镀层大多是单一金属或合金，如锌、镉、金或黄铜、青铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层，如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等．电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，如ABS 塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理．化学镀就是在不通电的情况下，利用氧化还原反应在具有催化表面的镀件上，获得金属合金的方法，用于提高抗蚀性和耐磨性，增加光泽和美观．管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍，不必再经抛光，一般将被镀制件浸入以硫酸镍、次亚磷酸钠、乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内，在一定酸度和温度下发生变化，溶液中的镍离子被次亚磷酸钠还原为原子而沉积于制件表面上，形成细致光亮的镍磷合金镀层．钢铁制件可直接镀镍．锡、铜和铜合金制件要先用铝片接触于其表面上1-3分钟，以加速化学镀镍．化学镀镍的反应可简单地表示为：NiSO4 + 3NaH2PO2+3H2O = Ni + 3NaH2PO3 + H2SO4 + 2H2反应还生成磷，形成镍磷合金．2.２．镀液的组成电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电盐、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成．通电后，电镀液中的金属离子，在电场作用下移动到阴极上还原形成镀层．阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度．在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用，电镀液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持．镀液的性能：分散能力：镀液使零件表面镀层厚度均匀分布的能力；覆盖能力：镀液使零件深凹处沉积出金属镀层的能力．2.３．电镀的工艺控制电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制．2.４．电镀的工艺过程镀前处理（机械整平，抛光，除油，酸洗除锈，水洗）→电镀（挂镀或滚镀）→镀后处理（除氢，钝化，封闭，老化）→质量检验2.５．镀层的性能测定外观（表面粗糙度，光泽），镀层厚度，孔隙率，镀层机械性能，耐腐蚀性，结合力，钎焊性，金相结构，其他特殊性能（电学，光学，磁学性能）．3.实验仪器和药品仪器：直流稳压电源1台，级500mA电流表1台，水浴锅1台，电子分析天平1台（共用），秒表（手机）；药品：．碱性光亮镀锌镀液配方及操作条件：成分或条件范围标准氧化锌 8～15g/L 12 g/L氢氧化钠 80～120 g/L 100 g/LBH-332 走位剂（开缸时用） 6～8 ml/L 8 ml/LBH-336 光亮剂 3～5 ml/L 4 ml/LDk（阴极电流密度） 1～4 A/dm2 3 A/dm2温度 15～40 ℃ 25 ℃．退锌溶液：稀盐酸．锌镀层钝化液：铬酐 200 g／L硫酸 10 g／L硝酸 10 g／L温度室温时间 2-5秒．化学镀镍溶液：硫酸镍 30 g/L次亚磷酸钠 10 g/L醋酸钠 10 g/L硼酸 5 g/L温度 90℃．镍镀层孔隙率的测定溶液：铁氰化钾 20 g/L氯化钠 20 g/L贴滤纸 10分钟孔隙率=孔隙斑点数/被测表面积（个/cm2）．点滴法测定镀锌层厚度溶液：KI 200g/LI2 200g/L尖端内径毫米滴管，溶液在镀层表面停留60秒，每一滴溶液溶解镀层厚度μm（30℃）。
电镀实验讲义
实验一铝及其铝合金阳极氧化一、实验目的：通过实验进一步掌握铝及其合金的硫酸阳极氧化的基本原理，并了解铝的装饰性阳极氧化及染色的一般工艺过程。
二、基本原理铝及其合金在大气中其表面会自然形成一层厚度为40～50Å的氧化膜，此膜虽然能使金属稍微有些钝化，但由于它太薄，孔隙率大，机械强度低，不能有效地防止金属腐蚀。
用电化学方法即阳极氧化处理后，可以在表面上获得厚达几十到几百微米的氧化膜，后者的耐蚀能力很好。
硫酸阳极化法所得的氧化膜厚度在5～20微米之间，硬度较高，孔隙率大，吸附性强，容易染色和封闭，而且具有操作简便、稳定、成本低等特点，故应用最为广泛。
当把零件挂在阳极，阴极用铝片或铅板，通入电流后，发生如下反应：阴极上： 2H﹢2e → H2阳极上： AL-3e → AL３＋6OH－→3H2O + 3O２－2AL３＋+ 3O２-→AL2O3 + 399卡硫酸还可以与AL， AL2O3 发生反应：２AL + 3H2SO4→AL2(SO4)3 + 3H2↑AL2O3 + 3H2SO4→AL2(SO4)3 + 3H2O铝阳极氧化膜的生成是在“生长”和“溶解”这对矛盾中发生和发展的。
通电后的最初数秒钟首先生成无孔的致密层（叫无孔层或阻挡层），它虽只有0.01～0.015µm,可是具有良好的绝缘性，硫酸对膜产生腐蚀溶解，由于溶解的不均匀性，薄的地方（孔穴）电阻小，离子可以通过，反应继续进行。
氧化膜生长，又伴随着氧化膜溶解循环往复。
控制一定的工艺条件，特别是硫酸浓度和温度可使膜的生长占主导地位。
必须注意氧化膜的生成和成长过程是由于氧离子穿过无孔层与铝离子结合成氧化膜的，与电镀过程恰恰相反，电极反应是在氧化膜与金属铝的交界处进行，膜向内侧面生长。
铝阳极氧化膜的生长和溶解规律可用其电压—时间曲线来说明：见图一、图二。
A区：在最初10秒内曲线直线上升，电压激剧增高，说明生成了无孔层电阻增大，这时成膜占主导，阻碍了反应继续进行。
化学实验报告碱性镀锌(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解碱性镀锌的基本原理和工艺流程。
2. 掌握碱性镀锌溶液的配制方法和操作技巧。
3. 分析碱性镀锌镀层的性能和影响因素。
二、实验原理碱性镀锌是指在碱性溶液中，利用电解原理在金属工件表面沉积一层锌镀层。
该镀层具有良好的耐腐蚀性能、结合力和外观。
碱性镀锌溶液主要由氧化锌、氢氧化钠、光亮剂、稳定剂等组成。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：电镀槽、直流电源、搅拌器、温度计、pH计、磁力泵、阳极、阴极、工件等。
2. 试剂：氧化锌、氢氧化钠、光亮剂、稳定剂、去离子水等。
四、实验步骤1. 准备工作：将工件进行表面处理，包括清洗、除油、活化等，确保工件表面清洁、无锈、无油。
2. 配制镀液：按照以下配方配制碱性镀锌溶液（单位：g/L）：- 氧化锌：150- 氢氧化钠：200- 光亮剂：1- 稳定剂：2将去离子水加入电镀槽中，加热至60-70℃，加入氧化锌，搅拌至完全溶解。
待溶液冷却至室温，加入氢氧化钠、光亮剂和稳定剂，搅拌均匀。
3. 调整pH值：用pH计测定镀液pH值，调节至10.5-11.5。
4. 电镀过程：- 阳极：选用纯锌板，阴极：工件。
- 阳极与阴极距离：5-10cm。
- 电流密度：1-2A/dm²。
- 电镀时间：30-60分钟。
- 搅拌：采用磁力搅拌器进行搅拌，确保镀液均匀。
5. 镀后处理：电镀完成后，将工件取出，用去离子水冲洗，去除表面残留的镀液。
然后进行钝化处理，提高镀层的耐腐蚀性能。
五、实验结果与分析1. 镀层外观：镀层表面光滑、均匀，无气泡、无裂纹，颜色呈银白色。
2. 镀层结合力：镀层与工件表面结合良好，无剥落现象。
3. 镀层耐腐蚀性能：经盐水浸泡试验，镀层表面无锈蚀现象。
4. 影响因素分析：- 氧化锌浓度：氧化锌浓度越高，镀层厚度越大，但耐腐蚀性能会下降。
- 氢氧化钠浓度：氢氧化钠浓度越高，镀层结晶越细，耐腐蚀性能越好，但电流效率会降低。
- 光亮剂和稳定剂：光亮剂和稳定剂可提高镀层的光亮度和耐腐蚀性能，但用量不宜过多，以免影响镀层质量。
化学镀实验指导书1
实验化学镀镍磷合金一、实验目的：1、掌握化学镀Ni-P合金的基本原理。
2、掌握化学镀Ni-P合金的工艺过程、步骤。
3、了解化学镀、电镀、刷镀的区别。
二、化学镀原理概述1、化学镀是利用合适的还原剂使溶液中的金属离子有选择地在经催化的表面上还原析出金属镀层的一种化学处理方法。
常见的有：化学镀镍、镀铜、金、银等等。
其化学反应如下：催化M2++2e(还原剂提供)——→M0表面其中溶液中的金属离子是依靠得到所需的电子而还原成相应的金属。
如化学镀镍溶液中采用次亚磷酸盐作还原剂，它的氧化还原过程如下：（H2PO2）-+2e——→(H2PO3)- +2H+ +2e (氧化)Ni2++2e——→Ni0两式相加，总的氧化还原反应为：Ni2++（H2PO2）-+H2O——→Ni0+(H2PO3)- +2H+三、化学镀工艺及步骤1、酸性化学镀镍磷合金镀液的成分及作用：⑴主盐硫酸镍NiSO4是化学镀Ni-P合金溶液中的主盐，它主要提供Ni2+，研究表明，随NiSO4浓度增加，镀层沉积速度增加，但NiSO4浓度不能太大超过30g/L时，镀层沉积速度不但不增加，甚至反而下降。
⑵还原剂次亚磷酸钠镀液中次亚磷酸钠浓度增加，镀层沉积速度提高，但沉积速度并不是无限度增加，当次亚磷酸钠浓度大于40g/L时，引起镀液分解。
溶解好的次亚磷酸钠溶液一般在化学镀前加入到镀液中。
⑶络合剂在酸性化学镀液中为了防止产生白色亚磷酸镍沉淀，常常加入络合剂，它可增加镀液的稳定性，控制沉积速度和改善镀层外观。
常用络合剂有：氨基乙酸、乳酸、丁二酸、苹果酸、硼酸、柠檬酸等等。
络合剂与镍离子结合成络离子，使镍离子不易与亚磷酸根离子生成亚磷酸镍沉淀。
络合剂还可提高镀液的工作PH值。
如不加络合剂要使镀液能有足够的亚磷酸镍的沉积点, 必须使其PH值降到3以下,可是在这种PH值下操作,不可能沉积出镀层.⑷、稳定剂提高酸性化学镀镍液的稳定性，可以加入极微量的抑制剂，如硫代硫酸钠、醋酸铅，由于抑制剂均属催化毒剂，使用时要极为小心。
电镀工艺实验讲义
应用化学专业实验讲义湖南工程学院化学化工学院2002年8月前言为了更好的贯彻理论联系实际的教学原则，巩固和加深所学专业工艺基础理论知识的理解，加强实际操作技能的基本训练，提高学生分析问题的能力，培养合格的腐蚀和防护应用型高级技术人才，根据本专业大纲和专业特点，编写了专业工艺实验讲义。
本实验讲义分三部分，上部分为电镀与氧化工艺实验部分，由肖鑫编写；中册为防锈与表面涂层实验部分，由郭贤烙编写。
下册为涂料与涂装工艺实验部分，由易翔、肖鑫编写。
由于编者水平有限，时间仓促，讲义中缺点和错误在所难免，敬请各位读者批评指正，以便修改和完善。
编者2002年8月目录实验一阴极电流效率的测定实验二电镀分散能力的测定实验三电镀式镀层测厚仪测最高镀层厚度实验四电镀液覆盖能力和测定实验五赫尔槽实验实验六镀锌与钝化工艺实验实验七镀液的配制与净化处理附：氯化钾镀液的分析实验八铝的阳极氧化和电解着色实验九非金属（塑料）电镀实验十电镀层金相显微结构局部厚度和显微硬度的测定实验十一电源的波形对镀层质量的影响附录：溶液电导的测定及电导率的计算实验十二用微正弦波形测定光亮酸性镀铜的整平能力实验十三“螺旋收缩法”测定镀层内应力实验十四镍材—微孔铬工艺及微孔数的测定方法实验十五钢铁件的氧化实验十六铜及铜合金着色实验十七化学镀镍实验十八镀液故障分析与排除实验实验一阴极电流效率的测定一、实验目的与内容通过实验了解电镀工艺测定阴极电流效率最常用的方法，铜库仑计的构造和工作原理，并学会使用，测定DE型锌酸盐镀锌液在不同电流密度下的阴极电流效率。
二、实验原理电镀过程中，阴极上除沉积欲镀金属外，往往还发生像氢离子还原等副反应，就会消耗掉一部分电流，这就存在电流的利用率即电流效率的问题。
电流效率（错误！未找到引用源。
）就是在电极上析出某物质，如镀液，所需的电量，与通过电解槽的总电量之比，常以百分率表示，即根据法拉第的电解定律，当直流电通过电解质溶液时，在阴极上析出物质的量与通过的电量成正比，因此，析出某物质所需要的电量可根据称量析出物质的重量由电解定律求出式中：W—析出物质的重量g;K—电化当量g/Ah;A—析出物质的原子量;N—电极反应得失的电子数；F—法拉第常数。
电镀化学镀实验
上电镀锌 的原理和实验技术，通过实验使学生了 解到电镀的原理和过程。 2.了解添加剂、电流密度、镀液pH值对 电镀的影响，通过电流效率的计算认识 到电镀过程中存在的副反应。 3.了解化学镀的原理和过程。
实验原理
电镀：在含有金属离子的溶液中，在电场 的作用下，金属离子在阴极得到电子并被 还原，从而沉积在阴极金属基体表面。 以镀铜为例， 阴极主要反应 : Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s) 阳极主要反应: Cu (s) → Cu2+(aq) + 2e-
实验步骤
2．电镀液的配制 按以下的配方配制100 ml镀锌基础溶液： KCl 200 g/L ZnCl2 60 g/L H3BO3 25 g/L
实验步骤
3. 添加剂对电镀的影响 取上述电镀液40 ml在小烧杯中，用pH试 纸测量出溶液的pH值并记录，然后插入锌片作 为阳极，铜片为阴极，施加直流电，电镀过程 中开启搅拌，调节电流密度为15 mA.cm-2, 电镀 时间为5分钟，观察铜片电极表面镀锌层的颜色 和均匀性。
实验原理
化学镀：以化学镀镍为例，利用镍盐溶液 在强还原剂次亚磷酸钠的作用下，使镍离 子还原成金属镍，反应过程为： Ni2+ + H2PO2- + H2O →HPO32- + 3H+ + Ni 反应必须发生在催化活性表面上（如Fe 等金属基体），且需要在较高的温度 （60≤T≤95℃）下，反应才能进行。
实验步骤
6．电流效率的计算： 另取上述锌基础溶液40 mL在小烧杯 中，加入镀锌添加剂（氯锌－8号）20 mL/L并溶解均匀。取一个铜工作电极称 其质量，待镀面积总共为2 cm2，然后放 入镀液中，施加电流密度为15 mA· -2， cm 电镀时间为10分钟，然后取出用蒸馏水冲 洗干净，并用热风吹干，称重。计算出沉 积上的Zn的质量，再和理论沉积量进行 比较，计算出电流效率。
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化学镀Ni-Sn-P三元合金工艺研究
一、研究意义
化学镀Ni合金镀层具有独特的物理、化学和机械性能，在工业上已获得广泛的应用。
但随着现代化工业的发展，对材料性能的要求也越来越高，凡们希望材料的性髓在某些方面
髓得到更好地改进。化学镀Ni的镀液中二价锝离子对镍的沉积有毒害作用，从而抑制沉积
速度，所以镀液中应投力避免混入二价锝离子 然而，化学镀Ni—P合金镀层中含锝后击使
孔隙率显著减小并提高耐蚀性 。因而研究Ni—Sn—P合金镀层的生成条件和镀层本身的腐
蚀特性是很有意义的。
实验方法
二、 基材和工艺流程
以低碳钢板作为被镀基体材料： 20×20X1．6mm。工艺流程为：试拌打磨(用砂纸)一水洗
一化学除油一水洗一20 %HCI活化一水洗一热水洗一化学镀一水洗一晾干。
三、工艺配方和操作条件
实验中选用NiSO4 、SnCl4为主盐，以NaH2PO2为还原剂，所用试剂为化学纯，用去离
子水配制，选择了复合配合剂，pH值由NaOH或HC[溶液调整，温度由电热水浴恒温控制在
90±1℃ ，沉积速度用重量法测定，试片面积用游标卡尺测定，密度取平均值7.80g／cm3 。
配方及操作条件如下
NiSO4·7H2O 20~30g/L pH 4.5~5.5
NaH2PO2·H2O 25~40g/L 温度 85~92
SnCl4·3H2O 15~25g/L 镀速（um/h） 15
酒石酸钾钠 5~10g/L Sn质量分数/% 2.3
柠檬酸钠 15~20g/L P质量分数/% 11.9
乳酸 25~40g/L 装载量 1dm2/L
三、实验结果和讨论
在测试镀液组分及操作条件对镀速的影响时，将工艺中的一个组分或某个条件改变，其
它因素保持不变，对试片进行施镀1 h。1、 镍盐含量对况积速度的影响； 2、次磷酸盐含
量对镀速的影响；3 、锡盐浓度对镀遮的影响；4 、配合剂含量对镶遮的影响；5 、温度对
镶遮的影响； 6 、pH 值对镀速的影响。
四、镀层性能的检测
1、 镶层成分和结构的测试
2 、镶层硬度的检测
3、 镀层孔隙率及其测定