表面处理的基本知识
常用表面处理知识——水镀
常用表面处理知识——水镀水镀是一种电化学的过程，通俗的理解就是将需要电镀的产品零件浸泡在电解液中，再通以电流，以电解的方式使金属沉积在零件表面形成均匀、致密、结合力良好的金属层的表面加工方法。
1.电镀的作用无论的水镀还是真空镀，电镀的主要作用如下所述。
（1）装饰表面，塑件电镀可以让塑胶件表面产生金属的光泽。
（2）防腐蚀，如螺丝表面电镀为了防止生锈。
（3）防磨损，如电镀硬铬可加硬电镀件的表面，使电镀件更耐磨。
（4）提高电性能，如镀铜与镀金能提高导电性能。
2.水镀的工艺流程水镀的工艺流程包括镀前出来、电镀、镀后处理三个过程。
镀前出来主要作用为清洁产品零件表面，为电镀作准备。
（1）镀前工艺流程大致为去应力——脱脂、水洗——粗化、水洗——中和、还原——浸酸、水洗——敏化、水洗——活化、水洗——化学镀、水洗——电镀。
（2）电镀工艺流程大致为镀前出来品——活化——镀底层——镀表面层——水洗——烘干。
（3）镀后处理一般为钝化处理及除氢处理等。
3.水镀适应的材料及镀层介绍能进行水镀的常用塑胶材料不多，最常见的是ABS，做好的是电镀级别的ABS，其他的常用塑胶如PP、PC、PE等都很难水镀。
（1）常见的镀层有铜、镍、铬。
铜：一般用于镀底层，俗称打铜底。
镍：银色，主要用于普通表面或者作为镀铬的前道工序。
铬：亮银色，用于高亮表面。
（2）常见度表面颜色有金色、银色、黑色、枪色。
金色：可通过镀真金及镀六价铬有（假金）来实现。
银色：可通过镀镍、铬、银来实现。
黑色：可通过镀黑铬、黑锌来实现。
枪色：可通过镀合金来实现。
（3）常见的电镀效果高亮、亚光、雾面、混合等。
高光：产品表面形成高亮的效果，常见的是银色。
实现前提为塑胶模具需要进行高抛光处理，注塑出来的了塑胶件通过镀光铬来实现效果。
亚光：产品表面形成一般光亮的效果。
实现前提为塑胶模具进行一般的抛光处理，注塑出来的塑件通过镀亚铬来实现效果。
雾面：茶农表面形成朦胧的效果。
实现前提为塑胶模具进行表面蚀纹或者喷砂处理，注塑出来的塑件通过镀亚铬来实现效果。
表面处理知识
耐蚀钢
防锈铝
镜面材料
2．表面处理在金属防护方面的作用
防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：
2）改善腐蚀环境和介质
避免腐蚀发生
物
干燥剂
体
产品
2．表面处理在金属防护方面的作用
防止金属腐蚀的方法主要包括三个方面：
3）应用表面涂覆层和电化学保护方法
隔离金属与腐蚀介质的直接接触 抑制腐蚀过程
非金属覆盖
电镀 热喷涂 热浸镀 耐蚀金属包复
涂料涂装（喷漆、喷粉） 塑料衬里或包复 转化膜
2．表面处理在金属防护方面的作用
金属表面保护层的要求 即金属上涂覆层的基本性能
1）结合强度－－要求结合牢固、附着力强 2）孔隙率及密度－－膜层致密、完整无孔、不透介质 3）耐蚀性－－在大气、水、等介质中良好的稳定性、
7.1 镀锌层
由于锌相对于铁基体为阳极性镀层，在有电解液存在时，锌层为 阳极，先发生腐蚀，从而钢基体受到了保护
镀层中存在微孔 钝化膜是致密的
钝化膜 镀锌层
钢基材
7、膜层结构特点及其防护机理与防护能力
7.1 镀锌层
在遭遇腐蚀介质时： 首先是钝化膜产生腐蚀变化（即变黑）； 当钝化膜被腐蚀穿底后，发生锌层的腐蚀、氧化，即出现白色粉状物。
e A
E
e
+
R
阴
+ 阳离子 阳
极 电解液
极
阴离子 -
5.2 表面转化
5.2.1 阳极氧化机理
氧化膜的生长过程包含两 个方面
膜的电化学生成过程 膜的化学溶解过程
只有膜层的生成速度恒大于溶解速度时，才 能获得较厚的氧化膜
5.2 表面转化
5.2.1 阳极氧化机理
表面处理的基本知识
阳极氧化
硫酸阳极氧化 铬酸阳极氧化 磷酸阳极氧化 草酸阳极氧化
英文 Passivating Oxidation Electrolytic colouring Manganese phosphate treatment Zinc phosphate treatment Manganese zinc phosphate treatment Zinc calcium phosphate treatment
48
a
2.6.12 粗糙
在电镀过程中，由于种种原因造成的 镀层粗糙不光滑的现象。
49
a
2.6.13 镀层钎焊性
镀层表面被熔融焊料润湿的能力。
50
a
3. GB/T 13911 金属镀覆和化学处理标准宣贯
主题内容和适用范围 表示方法 表示符号 颜色表示符号 独立加工工序名称符号
51
a
3.1 主题内容与适用范围
61
符号 P Ph O E Cl Fm Di Pt S At Cs
a
3.3.8 电镀锌和电镀镉后铬酸盐处 理表示符号
后处理名称
光亮铬酸盐 处理
漂白铬酸盐 处理
后处理名称 钝化
磷化（磷酸盐处理） 氧化 乳化 着色 热熔 扩散 涂装 封闭 防变色
铬酸盐封闭
英文 passivation phosphating(phosphate treatment)
oxidatin emulsification
colouring flash melting
diffusion painting sealing anti-tarnish chromate sealing
表面处理基础知识
暨GB/T13911标准宣贯
紧固件表面处理知识
紧固件表面处理表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程，其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果，进行的表面处理方法都归结于以下几种方法：1、电镀：将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。
一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等也包括其中。
2、热浸镀锌：通过将碳钢部件浸没温度约为510℃的溶化锌的镀槽内完成。
其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。
热浸镀铝是一个类似的过程。
3、机械镀：通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊到产品的表面上。
一般螺丝多采用电镀方式，但用在电力、高速公路等室外的六角木螺钉等用热浸锌；电镀的成本一般每公斤为0.6——0.8元，热浸锌一般为1.5——2元/公斤，成本较高。
电镀的效果：电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。
耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，对其加以腐蚀试验。
电镀产品的质量从以下方面加以控制：1、外观：制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。
2、镀层厚度：紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。
一般建议的经济电镀镀层厚度为0.00015in～0.0005 in(4～12um).热浸镀锌：标准的平均厚度为54 um（称呼径≤3/8为43 um），最小厚度为43 um （称呼径≤3/8为37 um）。
3、镀层分布：采用不同的沉积方法，镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。
电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上，转角处获得较厚镀层。
在紧固件的螺纹部分，最厚的镀层位于螺纹牙顶，沿着螺纹侧面渐渐变薄，在牙底处沉积最薄，而热浸镀锌正好相反，较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部，机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同，但是更为光滑而且在整个表面上厚度要均匀得多。
表面处理基本知识
外表处理根本学问V2 筒状砂带工件V1移开工作台前言用物理或化学方法来转变工件外表的状态，通过去除或添加肯定的材料对工件外表进展肯定的处理，从而获得所需要的一些外表的性能，如除油，防锈，装饰，抗氧化等等统称外表处理。
由于外表处理种类较多且受篇幅限制，仅对以下几种我司常见的外表处理作根本介绍。
第一章 拉丝拉丝是一种砂带磨削加工，通过砂带对金属外表进展磨削加工，以去除金属外表缺陷,并形成具有肯定粗糙度，纹路均匀的装饰外表。
工作原理见以下图：从上图可以看出，当工作台面带开工件移动(速度为 V1)，同时砂纸也以肯定的速度(V2)在转动，但 V1 和 V2 速度不相等，存在有肯定的速度差。
砂纸与工作台之间的间隙预先已调整好， 当工件被送到工作台和砂纸之间。
砂纸与工件产生相对的运动，工件就被拉出沿运动方向的纹路。
一、加工范围参数：拉丝机有效拉丝最大宽度(指垂直于拉丝方向的外形尺寸)为 850mm 。
拉丝方向最小外形尺寸要大于 235mm 。
假设长度不够，则需要作拉丝治具。
治具使用标准：用两层板焊接起来，其中下层为 2.0mm 厚的平板，上层为套材料的治具，但板厚略小于所需拉丝材料的板厚。
拉丝机适用最小料厚：0.5mm 。
二、加工特性：砂纸有不同的型号规格﹐ 其主要参数指针为每平方英寸所包含的砂粒的数目﹐ 如180#,220#砂纸,数值越大﹐表示单位面积所含的砂粒越多﹐所形成的纹路也就越细越浅 ,反之, 砂纸的型号越小,砂粒越粗所形成的纹路也就越粗越深.因此在工程图面上必需注明砂纸型号.假设没有特别说明和要求﹐一般选用 220#砂纸。
拉丝具有方向性:工程图面上必需注明是直纹还横纹拉丝(用双箭头表示)拉丝工件的拉丝面不能有任何凸起局部 ,否则会将该凸起局部拉平.非拉丝面允许消灭凸起 ﹐但前题是在拉丝时能避开此凸起或者做治具将工件垫起。
由于拉丝也属于一种磨削式加工﹐工件外表有去除材料﹐所以一般状况下拉丝工艺应当优先于其它外表处理进展﹐拉丝后再作电镀,氧化﹐烤漆等处理。
五金件-金属物品表面处理基本知识
五金件/金属物品表面处理基本知识
以下是几种主要的五金件/金属物品表面处理方法：
1. 磨光
磨光是对金属/五金件表面进行的一种电镀或表面处理，磨光后的金属/五金件表面比较暗淡，无光泽，而且涂有一层漆。
磨光有时指拉绒电镀，例如：磨光镍，磨光铬，拉绒不锈钢，拉绒铝等。
所有的磨光都看起来比较暗淡，像缎纹织物，而且大部分磨光的金属表面都有拉绒标志。
2. 古彩处理
古彩处理是一种很独特的（电镀/喷涂）处理方法，它可以将新的五金件加工成自己想要，看起来像想真正的古董的效果。
所有的古彩处理都看起来较老，暗淡，而且一般最后一道工序需要手工处理。
古彩处理可以和电镀，喷涂等一起使用。
3. 抛光
抛光是指在金属/五金件的表面进行电镀，然后直接抛光，再喷漆或不喷。
例如：抛光镍，抛光铬，抛光铜等。
所有的抛光处理都比较亮，有光泽，表面像镜子一样亮。
其他五金件/金属物品表面处理方法：。
表面处理知识
采用光谱分析、电子能谱等手段检测表面元素组成，以评估表面处 理效果。
质量控制标准与规范
国家标准
企业标准
遵循国家相关标准，如GB/T 11854-1999《铸造磨球技术条件》 等，确保表面处理质量符合行业 要求。
制定企业内部的表面处理质量控 制标准，明确各项技术指标和检 测方法，确保产品质量稳定可靠。
收集质量检测数据，进行统计分 析，找出表面处理质量问题的原 因，制定相应的改进措施。
06
表面处理发展趋势与挑战
新技术与新材料的发展趋势
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纳米技术
纳米材料在表面处理中的应用逐渐增多，如纳米 涂层、纳米薄膜等，能够提高表面的耐磨、耐腐 蚀和光学性能。
激光表面处理
激光技术以其高能量密度和精确控制的特点，在 表面硬化、熔覆、合金化等方面展现出巨大潜力。
种类
常见的氧化处理有发黑、 发蓝、发黄等，可根据需 要进行选择。
喷涂
定义
喷涂是通过喷枪或喷嘴将 涂料喷涂到物体表面的过 程。
应用
喷涂广泛应用于建筑、家 具、汽车等领域的涂装和 修复，可以提高物体的美 观性和耐久性。
种类
喷涂可根据涂料的性质和 应用分为油漆喷涂、塑料 喷涂、金属喷涂等。
抛光
定义
抛光是通过磨料或抛光剂对物体 表面进行磨削和抛光，使表面光
表面处理知识
目 录
• 表面处理概述 • 表面处理技术 • 表面处理材料 • 表面处理工艺流程 • 表面处理质量控制 • 表面处理发展趋势与挑战
01
表面处理概述
定义与分类
定义
表面处理是指通过物理、化学或电化 学方法，对材料表面进行清洁、改性 或涂覆的过程，以达到所需的表面性 能和外观。
金属表面处理技术手册
金属表面处理技术手册随着现代工业的快速发展，金属材料在各个领域的应用越来越广泛，如何提高金属材料的使用寿命并满足各种不同工作环境的要求，金属表面处理技术成为了必不可少的环节。
本手册将详细介绍金属表面处理技术的基础知识、常用处理方法以及实际应用，旨在为广大工程师和技术人员提供必要的专业知识。
一、金属表面处理技术的基本原理金属表面处理技术是指在金属表面形成具有一定厚度，良好均匀性和明显界限的新表面层，以获得所需的性能要求。
对金属表面进行处理，可以改善其表面润滑性、防腐性、耐磨性、强度和外观等方面的性能。
金属表面处理技术主要包括物理方法和化学方法两大类。
物理方法包括机械处理、电化学处理和热处理等，它们主要是利用物理作用原理改变金属表面状态和组织结构，从而获得所需性能要求。
化学方法则是利用各种化学反应发生在金属表面上，生成一定的化学物质，改变或增加金属表面的成分、结构或形貌。
二、金属表面处理的常用方法1、机械处理机械处理主要包括打磨、抛光和喷砂等方法，它们广泛应用于金属表面去毛刺、去除氧化皮和提高表面光洁度。
机械处理可以使金属表面处于一种高度的平整度和光洁度，从而提高了其机械强度和抗腐蚀性能。
2、电化学处理电化学处理是指在特定条件下，利用金属表面和电解液之间的电化学反应改变金属表面状态的一种处理方法。
其主要包括阳极处理、阴极处理、电沉积和电解抛光等方法。
电化学处理可以在金属表面形成一层薄膜，从而提高其表面的物理和化学性能。
3、热处理热处理是指将金属加热到一定温度，并经过一定时间的保温处理，使其产生组织结构变化以及物理和化学性质改善的一种方法。
热处理广泛应用于提高金属材料的强度、韧性和耐磨性等，也可以使金属表面获得一定的硬度和耐蚀性。
4、化学处理化学处理是指将金属表面浸泡在特定的化学液体中，利用各种化学反应使金属表面形成一定的化学表面层，从而改善其性能。
化学处理可分为酸洗、碱洗和盐浴渗碳等，它们广泛应用于金属材料的脱油、去氧化皮、除锈和提高耐腐蚀性等方面。
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2.3 镀覆方法术语
2.3.1 化学钝化 2.3.2 化学氧化 2.3.3 电化学氧化 2.3.4 电 镀 2.3.5 磷 化 2.3.6 钢铁发蓝（钢铁化学氧化） 2.3.7 光亮电镀
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2.3.1 化学钝化
将制件放在含有氧化剂的溶液中处理, 使表面形成一层很薄的钝态保护膜的过程。
（防腐蚀）镀锌、镀镉、镀镍、钝化； （耐磨）镀硬铬、化学镀镍； （导电及便于钎焊）镀金、镀银、镀锡。
铝及铝合金
（防腐蚀）硫酸阳极化（热水封闭或铬酸盐封闭）； （识别标记）硫酸阳极化后着色； （减少对基体疲劳性能影响）铬酸阳极化、化学氧化。
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2 电镀的基本知识
电镀常识 电镀过程中的基本术语 镀覆方法术语 镀前处理和镀后处理术语 测试和检验相关术语
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2.1 电镀常识
表面处理的基本过程大致分为三个阶段: 前处理,中间处理和后处理。
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2.1.1 前处理
零件在处理之前,程度不同地存在着毛 刺和油污，有的严重腐蚀，给中间处理带 来很大困难，给化学或电化学过程增加额 外阻力，有时甚至使零件局部或整个表面 不能获得镀层或膜层，还会污染电解液， 影响表面处理层的质量。包括除油、浸蚀 （酸洗）、磨光、抛光、滚光、喷砂、局 部保护、装挂、加辅助电极等。
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2021/Байду номын сангаас/7
2.4 镀前处理和镀后处理术语
2.4.1 化学除油 2.4.2 电解除油 2.4.3 出 光 2.4.4 机械抛光 2.4.5 有机溶剂除油 2.4.6 除 氢 2.4.7 镀前处理 2.4.8 镀后处理
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2.4.1 化学除油
在碱性溶液中借助皂化作用和乳化作 用清除制件表面油污的过程。
电化学腐蚀
相互接触的不同金属，在电解液中会发生腐蚀。它的特点是金属 与周围介质作用的过程中，使金属从不带电的原子状态变成离子状态， 产生有电流的氧化还原反映。
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1.2 表面处理的目的
防腐蚀 装饰外观 抗磨损 电性能 工艺要求
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1.3 常用的表面处理方法
表面处理基础知识
暨GB/T13911标准宣贯
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1 表面处理概论
金属的腐蚀 表面处理的目的 常用的表面处理方法 常用金属材料的表面处理
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1.1 金属的腐蚀
化学腐蚀
金属与介质发生化学作用而产生的腐蚀。它的特点是金属与干燥 的气体相接触,在金属表面发生氧化还原反应（不产生电流），生成 相应的化合物。
电镀及复合电镀 如镀锌、镀镍-二氧化硅复合镀层 化学镀 如化学镀镍 电化学处理 如阳极氧化 化学处理 如钢铁氧化、磷化
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1.4 常用金属材料的表面处理
钢铁材料
（防腐蚀）镀锌、镀镉、镀镍、氧化、磷化; （耐磨）镀硬铬、化学镀镍； （导电及便于钎焊）镀铜、镀银、镀锡。
铜及铜合金
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2.3.5 磷 化
在钢铁制件表面上形成一层不溶解的 磷酸盐保护膜的处理过程。
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2.3.6 钢铁发蓝（钢铁化学氧化）
将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化 性的溶液中,使之于表面形成通常为蓝（黑） 色的薄氧化膜的过程。
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2.3.7 光亮电镀
在适当条件下,从镀槽中直接得到具有 光泽镀层的电镀。
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2.4.5 有机溶剂除油
利用有机溶剂清除制件表面油污的过 程。
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2.4.6 除 氢
将金属制件在一定温度下加热处理或 采用其它方法,以驱除在电镀生产过程中金 属内部吸收氢的过程。
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2.4.7 镀前处理
为使制件材质暴露出真实表面,消除内 应力及其它特殊目的所需，除去油污、氧 化物及内应力等种种前置技术处理。
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2.3.2 化学氧化
通过化学处理使金属表面形成氧化膜 的过程。
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2.3.3 电化学氧化
在一定电解液中以金属制件为阳极,经 电解，于制件表面形成一层具有防护性， 装饰性或其它功能氧化膜的过程。
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2.3.4 电 镀
利用电解原理,使金属或合金沉积在制 件表面，形成均匀、致密、结合力良好的 金属层的过程。
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2.4.8 镀后处理
为使镀件增强防护性能,提高装饰性能 及其它特殊目的而进行的（诸如钝化、热 熔、封闭和除氢等）处理。
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2.4.2 电解除油
在含碱溶液中,以制件作为阳极或阴极， 在电流作用下，清除制件表面油污的过程。
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2.4.3 出 光
在溶液中短时间浸泡,使金属形成光亮 表面的过程。
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2.4.4 机械抛光
借助于高速旋转的抹有抛光膏的抛光 轮,以提高金属制件表面光亮度的机械加工 过程。
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电镀图示
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2.2.1 阳 极
能够接受反应物所给出电子的电极,即 发生氧化反应的电极。
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2.2.2 阴 极
反应于其上获得电子的电极,即发生还 原反应的电极。
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2.2.3 钝 化
在一定环境下使金属表面正常溶解反 应受到严重阻碍,并在比较宽的电极电位范 围内使金属溶解反应速度降到很低的作用。
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2.2.4 氢 脆
由于浸蚀,除油或电镀等过程中金属或 合金吸收氢原子（使基体金属晶格歪扭， 造成较大内应力）而引起的脆性。
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2.2.5 基体材料
能在其上沉积金属或形成膜层的材料。
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2.2.6 电 解
使电流通过电解质溶液而在阳极,阴极 引起氧化还原反应的过程。
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2.1.2 中间处理
是赋予零件各种预期性能的主要阶段, 是表面处理的核心，表面处理质量的好坏 主要取决于这一阶段的处理。
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2.1.3 后处理
是对膜层和镀层的辅助处理。
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2.2 电镀过程中的基本术语
2.2.1 阳 极 2.2.2 阴 极 2.2.3 钝 化 2.2.4 氢 脆 2.2.5 基体材料 2.2.6 电 解