从事电镀行业要知道的电镀基础知识100问

从事电镀行业要知道的电镀基础知识100问
从事电镀行业要知道的电镀基础知识100问

从事电镀行业要知道的电镀基础知识

100问

文章出自:深圳电镀厂

1.电解液为什么能够导电?

答:电解液导电与金属导体的导电方式是不一样的。在金属导体中,电流是靠自由电子的运动输送的,在电解液中则是由带电的离子来输送电流。在电解液中

由于正负离子的电荷相等,所以不显电性,我们叫做电中性。当我们对电解液

施加电压时,由于强大的电场的吸引力,离子分别跑向与自己极性相反的电极。阳离子跑向阴极,阴离子跑向阳极。它们的运动使电流得以通过,这就是电解

液导电的道理。

2.在电镀过程中,挂具发热烫手,是由于镀液温度太高造成的吗?

答:挂具的发热虽然与溶液的温度有关系,但主要的原因是:

(1)通过挂具的电流太大。

(2)挂具上的接触不良,电阻增高而使挂具发热。

3.控制电镀层厚度的主要因素是什么?

答:控制电镀层厚度的主要因素为电流密度、电流效率与电镀时间。

4.黄铜镀层与青铜镀层是同一样的台金镀层吗?

答:不是,黄铜镀层是铜和锌的合金镀层,青铜镀层是铜和锡的合金镀层。

5.法拉第定律是表示什么关系的,试述法拉第的第一定律和第二定律?

答:法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的,又称为电解定律。

法拉第第一定律:金属在电解时所析出的重量与电解液中所通过的电流和时间成正比。

W=KIt

W——析出物质的重量(g)

K——比例常数(电化当量)

I——电流强度(安培)

t——通电时间(小时)

法拉第第二定律:同量电流通过不同电解液时,则所析出金属之重量与各电解液

之化学当量成正比。

K=CE

C——比例常数。E——化学当量

6.为什么镀件从化学除油到弱酸蚀,中间要经清水洗净?

答:因为通常的化学除油溶液都是碱性的,如果把除油溶液直接带进酸腐蚀溶液中,就会起酸、碱的中和反应,降低了酸的浓度和作用。中和反应的生成物粘

附在工件上,会影响镀层的质量。故工件在化学除油后,一定要经清水冲洗干净,才能进入酸腐蚀的溶液。

7.电镀层出现毛刺、粗粒,通常是那些原因造成的,如何解决?

答:镀层出现毛刺、粗粒,主要是镀液受悬浮杂质污染所造成的。其来源是:空

气中的灰尘、阳极的泥渣、金属杂质的水解产物。此外,还有镀液成分不正常

和操作条件不合要求等等。解决的办法是:调正镀液成分和操作条件。如果是悬浮杂质所造成,则应将镀液过滤。

8.配制电镀液的基本程序如何:

答:配制电镀液的基本程序如下:

(1)将汁量好的所需电镀药品先放入开料槽(小槽)内,再加入适量的清水溶解,注意勿将药品直接倒入镀槽内。

(2)溶液所含的杂质,可以先用各种化学方法清除,并以活性炭处理。

(3)已处理静置好的溶液,滤入清洁的镀槽中,加水至标准量。

(4)调节好镀液工艺规范(pH值、温度、添加剂等)。

(5)最后用低电流密度进行电解沉积,以除去其它金属离子杂质,直至溶液适合操作为止。

9.为什么桂具要涂上绝缘材料?

答:挂具制造一般除挂勾和产品接触导电部分外,其余均应涂上绝缘材料,以减少电流损耗和金属损失,确保产品有效面积电镀,提高有效电流,并使挂具耐用。

10.硫酸、盐酸除锈效果怎样?硝酸能否除锈?

答:产品除锈一般以采用浓盐酸效果最好,能达到效率高,即使时间过长了些也不致产生过腐蚀,损坏基体金属的现象。硫酸除去表面锈渍较好,但除锈很慢,而时间过长了又产生过腐蚀现象,对产品基体损坏较大。硝酸不能用于除锈,

因其氧化性很强,遇金属即进行氧化,产生大量的氧化氮剧毒气体。

11.镀前处理对电镀层的质量有何影响?

答:从长期的生产实践证明,电镀生产中所发生的质量事故,大多数并不是由于

电镀工艺本身所造成。多半是由于金属制品的镀前处理不当所致。将别是镀层

的平整程度、结合力、抗腐蚀能力等性能的好坏,与镀前处理的质量优劣更是

密切相关。金属制品在电镀以前的表面状态及其清洁程度是能否取得优质镀层

的重要环节。在粗糙的金属表面,很难获得平滑光亮的镀层,而且镀层孔隙也多,使防蚀性能减低。金属表面如果存有某种油垢物,也不能获得正常的镀层。

12.在氰化物镀液中,游离氰化物的定义是什么?

答:在氰化物镀液中,未结合在络盐内的多余氰化物就叫做游离氰化物。例如在

氰化镀铜液中的游离氰化物就是形成[Cu(CN)3]= 络离子以外的多余氰化物。13.在氰化镀铜中,阳极产生钝化,溶解不良,游离氰化物的含量为什么会升高? 答:在氰化镀铜电镀时,阳极溶解不良,虽然一部分氰根在阳极上氧化消耗了,

但在阴极上由于铜氰络离子的放电,产生了更多的游离氰根,而使镀液中的游

离氰化物含量升高。

14.酸性光亮镀铜的阳极材料对镀层质量有什么影响?

答:在酸性光亮镀铜工艺中,若使用电解铜阳极,极易产生铜粉,引起镀层粗糙,而且光亮剂的消耗快,所以应采用含有少量磷(0.1~0.3%)的铜阳极,可以显著地减少铜粉。但若采用含磷量过高的铜阳极,则将使阳极溶解性能变差,致使

镀液中的铜含量下降。

15.镀镍液中,阳极面积缩小,阳极电流密度增加,这时溶液的pH值是上升还

是下降?

答:溶液的pH值下降。这是因为阳极减少,电流密度增加,阳极发生钝化而不

溶解,阳极钝化后,析出氧气,溶液中H+增加,因而酸性增加,

pH下降。

16.镀镍液中,要促进阳极溶解,应添加什么?加入多量的硼酸可以吗?

答:要促进镍阳极的溶解,应加入适量的氯离子。硼酸没有促进镍阳极溶解的作用。

17.光亮镀镍溶液要注意那些有害杂质的干扰影响?

答:光亮镀镍要注意:

(1)工业原料不纯。如硫酸镍含有铜、锌及硝酸根,阳极镍板含有铁等杂质;

(2)生产过程的污染。如清洗不彻底,从产品或挂具带进的铜、铬。有机添加剂

的分解产物。这些都是光亮镀镍的有害杂质,要注意排除。

18.镀镍套铬后出现脱皮、扑落现象,主要是由于镀前处理不良所造成的吗?

答:镀镍套铬后出现镀层剥离现象,镀前处理不良是一个因素,但不一定全是由于镀前处理不良所造成,它与镀液的状况以及产生双层镍的现象有关。

19.为什么不能使用金属铬作为镀铬阳极?

答:镀铬不采用可溶性金属铬作为阳极,主要是它在镀铬过程中极易溶解。阳极金属铬溶解的电流效率大大地高于阴极金属铬沉积的电流效率。这样,随着电

镀过程的进行,势必造成镀液中铬含量愈来愈高,致使无法实现正常的电镀。

而且以金属铬作为阳极,它主要以三价铬离子形式溶解进入溶液中,使镀液中

的三价铬离子大量积累。同时由于金属铬很脆,难以加工成各种形状,所以不

能用全金属铬作为阳极,一般都采用铅或铅合金来作为镀铬过程中的阳极。

20.镀铬层中产生部分棕色膜,这是什么原因?

答:镀铬层中产生部分棕色膜,主要是硫酸根不足所造成的。此外,槽液温度过低或受杂质(如Cl-)干扰,也会在铬镀层中产生棕色的膜。

21.什么是电解?

答:当电流通过电解液时,在电极上发生的氧化还原反应使电解质在电流作用下被分解的过程就叫做电解。通电时电解质的阳离子移向阴极,并在阴极得到电

子而被还原成新物质;阴离子移向阳极,并在阳极上失去电子而被氧化成新物质。有时在阳极上也发生电极材料的氧化作用。例如电解熔融的氯化钠。

NaCl→Na++Cl-

阴极Na++e→Na

阳极2Cl--2e→Cl2↑

电解工业在国民经济中起着巨大的作用,许多有色金属和稀有金属的冶炼,化

学工业产品的制备以及电镀、电抛光、阳极氧化等都是通过电解来实现的。

22.什么是电镀?

答:借电解作用,在金属制件表面上沉积一薄层其它金属的方法,就叫做电镀。电镀包括镀前处理(除油、除锈)、镀上金属层和镀后处理(钝化、除氢)等过程。用于防止金属制品腐蚀,修复磨损部分,增加耐用性,反光性,导电性和美观等。电镀时将金属制件作为阴极,所镀金属板或棒作为阳极,分别挂于铜制的

极棒上面浸入含有镀层成分的电解液中,通入直流电。

在个别情况下,也有用不溶性阳极,例如镀铬时用铅或铅锑合金阳极。

23.何谓电流强度?

答:电流强度简称电流,是指单位时间内通过导体横截面的电量。单位是安培,简称安(A)。

24.电流密度是什么?如何计算?

答:电流密度是指每单位面积的电极上的电流强度。电镀上是以一平方分米为基本计算单位,所以,通过一平方分米电极面积的电流强度就称为该电极的电流密度。阴极电流密度用DK表示,阳极电流密度用DA表示,单位是安培/平方分米,即A/d㎡。(国外也有用安培/平方英寸表示)。例如镀件总面积为50平方分米,使用的电流为100 安培,则电流密度为100安培÷50平方分米=2安培/平方分米。阴极电流密度对镀层质量影响很大,过高过低都会产生质量低下的镀层。电流密度还直接决定镀层沉积速度,影响生产效率。

25.什么叫做电流效率?

答:电流通过电镀溶液在阴极上所析出金属的重量,并不一定和电解定律(电解时电板上析出或溶解物质的重量与电流通过的电量成正比)理论计算的重量相符合,一般是比理论量少。这是由于电解时不单纯地进行金属离子放电还原成金属,而且还进行别的副反应。例如氢的析出,就会消耗一定的电量。因此,要析出一定量的金属时,其实际所需的电流比理论计算值要大。故按理论计算所需的电流值和实际需要的电流值之比,就叫做电流效率。电流效率愈高,电能的浪费愈少。

26.已知电流密度和电镀时间,如何求得电镀层的厚度?

答:首先根据镀种得出该工艺的电流效率,同时查表得出该金属的电化当量和密度(比重),然后按下公式进行计算:

■镀层厚度d的计算公式(d:微米)

d=(C×Dk×t×ηk×100)/(60×r)

■电镀时间t计算公式(t:分钟)

t=(60×r×d)/(C×Dk×ηk×100)

■阴极电流密度Dk计算公式(Dk:A/dm2)

Dk=(60×r×d)/(C×t×ηk×100)

■阴极电流效率计算公式:

ηk=(60×r×d)/(C×t×Dk×100)

C=电化当量(克/安培·小时)

Dk=阴极电流密度(安培/平方分米)

t=电镀时间(分)

ηκ=阴极电流效率(%)

r=电镀层金属密度(克/厘米3)

例:已知镀镍液电流效率95%,阴极电流密度为2.5A/d㎡,电镀20分钟后所得镀层厚度是多少? 查表得镍的电化当量为1.095密度8.8

d=(C×Dk×t×ηk)/60r=1.095×2.5×20×95%×100 /(60×8.8) =9.85um 27.什么是阳极性镀层和阴极性镀层,对于铁基体来说,锌、铜、镍、铬、铜锡合金等镀层是属于那一类的镀层?

答:按照镀层金属与基体金属之间的电化关系来分类,可以将镀层分为阳极镀层和阴极镀层,在一般的条件下,镀层金属的电极电位比基体金属的电极电位为负时,叫做阳极镀层,反之,叫做阴极镀层。锌镀层的电极电位比铁基体的电极电位为负,故锌镀层属阳极性镀层。铜、镍、铜锡合金镀层的电位比铁基体的电位为正。故属阴极性镀层。铬镀层按标准电位来说,比铁为负,然而因铬镀层易于纯化,使电位趋向于正,所以也属于阴极性镀层。由于金属的电位随着条件的不同而发生变化,所以镀层究竟属于阳极镀层还是阴极镀层也可能发生变化。例如在一般条件下,锡镀层对铁来说是阴极镀层,但是在有机酸中,它却成为阳极镀层了。

28.阳极镀层和阴极镀层对基体金属的保护作用是怎样的?

答:阳极镀层的保护原理是基于镀层的电位较基体金属为负,它的电溶压较大,就成为腐蚀电池中的阳极,从而延迟了基体金属的腐蚀。即使在基体金属有稍许暴露时,镀层仍能起防护作用,所以,阳极镀层上孔隙的多少,对防护性能的影响很小,就厚度而言,镀层的厚度愈大,防护性愈强。阴极性镀层对基体金属只起纯机械的隔离作用,没有象阳极镀层的电化保护作用,所以一定要在镀层孔隙率很少的情况下才有保护作用,否则,在镀层的孔隙或破损处,基体金属将作为腐蚀电池的阳极,加速了基体金属的腐蚀。一般镀层的孔隙率随着镀层厚度的增加而减少,故厚度越大,阴极镀层的保护性能也越强。

29.镀件电镀前一般的质量要求如何?

答:镀件进行电镀前一定要做到无氧化皮、无锈、渍、无油污,表面能完全被水润湿,不挂水珠。

30.镀件电镀完毕之后,为什么要用清水冲洗干净?

答:因为产品电镀完毕出槽之后,表面及孔洞粘附有大量的镀液,而镀液本身通常都有一定的腐蚀性。如果不清洗干净,会对镀层及基体产生腐蚀,影响了产品的外观及防护性能。故镀件出槽后,应即用清水冲洗干净,然后加以干燥。

31.生铁铸件为什么比其它钢铁零件难于电镀?

答:铸造出来的生铁零件,其表面往往是凹凸不平及多孔的,在这样的表面上只

会得到粗糙而多孔的镀层。此外,在生铁的表面上,还存有游离的石墨,它不

但影响到镀层与基体金属的结合,同时,在镀层存有孔隙的情况下,它便成为

腐蚀电池的阴极,使镀层金属迅速破坏,生铁中的石墨,有时还具有降低氢超

电压的作用,造成氢容易在该处析出,阻碍了金属的沉积,所以,铸造的生铁

零件比其它的钢铁零件难于电镀。

32.在氰化镀铜中,游离氰化物不足时,应添加什么?加入氰化亚铜可以吗? 答:在氰化镀铜中,游离氰化物不足时,应添加氰化钠(或钾)。如加入氰化亚铜,则使游离氰化物进一步降低,铜镀层变得结晶粗大和粗糙。

CuCN+2NaCN=Na2Cu(CN)3

33.在配制氰化镀铜液时,将粉末状的氰化亚铜用温热的水溶解,然后加入镀槽,这样操作对吗? 答:不对。因为氰化亚铜是难溶于水的。应将氰化亚铜溶于氰化钠(或钾)的溶液中,氰化钠的量为氰化亚铜的1.15倍。

34.在氰化镀铜溶液中,使用空气搅拌合适吗?

答:在氰化镀铜溶液中,不宜使用空气搅拌。因为空气中的二氧化碳会与溶液中的碱反应生成碳酸盐。过量的碳酸盐会对铜镀层产生不良的影响。

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

25.硫酸镀铜溶液中的硫酸,它有什么作用?含量的高低对镀层有何影响?

答:硫酸镀铜溶液中的硫酸有如下几种作用:

(1)防止铜的水解而形成氧化亚铜或其它碱式盐类沉淀。

(2)减低铜离子的有效浓度,使铜镀层的结晶细致。

(3)降低溶液的电阻,提高溶液的导电度,减少电能的消耗。

(4)防止在高电流密度下产生粗糙或树枝状的镀层。

镀液中硫酸含量一般为60~80克/升,含量太高或太低都不适宜,太多时它能

使镀层发脆,并降低硫酸铜的溶解度。太少时能造成镀层粗糙,阳极钝化及溶

液的分散能力减低等故障。

36.硼酸在镀镍溶液中有什么作用,如果硼酸不足,将会出现什么情况?

答:硼酸是镀镍溶液的缓冲剂,起缓冲镀液pH 值的作用。当浓度达到31克/升

以上时,才有显著的作用,但不能过高,因为硼酸在常温下的溶解度约40克/

升左右。由于硼酸的缓冲作用,使阴极区溶液的pH值不致产生急剧的变化,因而能允许使用较高的阴极电流密度而不致在阴极上析出氢氧化物。它还具有提

高阴极极化和改善镀层性质的作用。但是它的含量过多会降低阴极电流效率。

低于20克/升时缓冲作用很弱,而使镀液的pH值变化加剧,影响电镀层的质量,

甚至使电镀过程无法进行。

37.镀镍时,阳极附近电解液的pH值与阴极附近电解液的pH值那一个高,为什么?

答:是阴极附近电解液的pH值高。这是由于在电解过程中,阴极上析出氢气而

使pH值上升。2H++3→H2↑

38.镀锌后的钝化膜层,白色钝化与彩色钝化层那一种的耐腐蚀性能好?

答:镀锌后的钝化膜层,彩色钝化比白色钝化的耐腐蚀性能好。这是因为进行钝

白处理时,是将已经形成的彩色钝化膜在漂白处理的溶液中溶解掉一层,使彩

色钝化膜变成白色。由于白钝化膜层比彩色钝化膜层薄,故耐腐蚀性能降低。39.用碳酸钡处理镀铬液中过多的硫酸,一克硫酸该用多少克碳酸钡?

答:要除去1克的硫酸,理论上需要约2克的碳酸钡。

40.新配制的纯铬酸溶液为什么镀不出铬来?为什么要进行电解处理后或加些老

镀液才能镀出质量良好的镀层?

答:新配制的纯铬酸溶液,如果没有三价铬和催化阴离子,是不易接在阴极电解

还原的,铬酸中的六价铬离子不还原至三价铬离子,也不还原为金属铬。电解

的结果就相当于水的分解,在阴极上产生氢气2H++2e→H2↑,在阳极上产生氧

气4OH--4e→2H2O+O2↑。所以镀不出铬来。当溶液加入硫酸后,它与溶液中的

三价铬生成复杂的带正电荷的硫酸铬[Cr4O(SO4)(H2O)4]2+,因硫酸根离子半径小,电荷高,所以易被带正电的硫酸铬吸附,穿过碱式铬酸铬胶体粘膜,促使

Cr离子能在阴极上放电析出金属铬。新配制的镀铬液中,由于没有三价铬,铬

就不易镀上,故需要进行电解处理以产生三价铬。加些老镀液的目的也是使镀

液中含有一定量的三价铬以利于金属的析出。

41.金属为什么要进行电镀?

答:金属在各种不同环境下使用时,由于外界介质在金属表面上的

化学和电化学作用而产生了金属腐蚀。金属腐蚀的结果,不仅是

金属本身的损失,而且由于金属制品结构的损坏而失去使用价值

造成人力物力的浪费,其价值比金属本身要大很多倍。因此,在

大量生产金属和金属制品的同时,就必须与金属的腐蚀进行斗争。电镀工艺是增加金属防护性能及改善金属表面质量的最有效的方

法之一。金属制品进行电镀就是为了保护金属不受腐蚀、改善金

属制品的性能和增加制品表面的美观。

42.何谓镀液的pH值?

答:镀液的pH值是指溶液的酸硷度。我们知道,水是弱电解质,它也可以电离。

水的电离度很小,在通常条件下,一千万公升水中,只有一个克分子的水电离,也就是说,在每升水中氢离子和氢氧根离子浓度为1/100000000克当量,因此,可以说:在中性水溶液中,氢离子或氢氧根离子浓度为10-7克当量。

氢离子是酸类的通性,氢氧根离子是碱类的通性,因此溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度直接反映了溶液的酸碱性。在中性溶液中,由于氢离子和氢氧根离子浓度相等,故溶液为中性。如果我们改变溶液的其中一种离子浓度,则溶液的性质就将改变。假如提高溶液中氢离子的浓度,则溶液将由中性变为酸性,如果将氢离子浓度提高10倍,则溶液中氢离子浓度为10-6,提高100倍则为10-5,依次类推;相反则降低10倍,其浓度为10-8,降低100倍则为10-9。

pH值就是用10为底的对数的绝对值来表示氢离子浓度,也叫氢离子的指数。也就是说:当溶液中的氢离子浓度为10的负几次方时,pH值就等于几,当pH值等于7时,溶液的氢离子浓度为10-7,溶液为中性。pH由7至0变化时,溶液为酸性,pH由7至14变化时,溶液为碱性。

43.工厂常用来测定溶液pH值的方法有那几种?

答:pH值是电镀槽液的一个重要参数,对电镀过程影响很大,故需要经常检查镀液的pH值。工厂常用来测定溶液pH值的方法有两种:

(1)试纸法:根据试纸变色,与已知pH值的色标相比较来确定溶液的pH值。其优点是方便简单;缺点是误差较大。这是工厂日常生产应用最广的方法。

(2)pH值测试仪:根据氢离子浓度对氢电极产生不同电位和一标准电极之间的电势差,在电位计上显示读数。优点是准确度高;缺点是测试较复杂。

44.什么叫做直流电源?

答:直流电是电子以同一方向在正极与负极之间不断流动的电流。电镀中所用电源均为直流电,电压一般为6至12伏。因电压过

低,不能自外界由输电线路供给。通常取得直流电的方法为1)直流发电机;(2)整流器;(3)蓄电池。

45.电流表、电压表应如何连接?

答:电流表即安培表是指示电路中电流通过大小的仪器,测量范围

小的电流表,一般可直接串联在电路上,较大的(30安培以上)则

需用一只分流器与电路串联,电流表就接在分流器的两端。但也

有些5安培的电流表照样需用与其匹配的分流器。电压表即伏特表,是测量电压的,一般与负载并联,只要把它的两根接线跨接

在电路的两极上,即可指示出读数,电流、电压表在联接时须注

意极性和量程。46.电镀槽电源的并联接法如何应用?

答:电镀槽电源的接法以并联接法最为普遍。接法是每个镀槽中的

阳极及阴极分别直接与电源输出的正极和负极连接。应用此种接

法时,每槽中电流的多少,随镀槽的电阻大小而定,与并联的其

它槽的电阻大小无关,总电流等于各槽电流之和,各槽的电压均

相同,等于输出的总电压。47.电镀槽电源的串联法如何应用? 答:电镀槽的串联接法是镀槽中第一槽之阳极与第二槽的阴极连接,第二槽的阳极与第三槽的阴极连接,依此类推,第一槽的阴极与

最后一槽的阳极与电源相接。如下图:

电流通过镀槽的数量,是根据各槽的电阻而定,各槽内阴极面积

相同时,则电流密度相同,阴极面积不相同时则电流密度也不同,沉积速度亦有差异,电路上的电流,处处相等。因为电流从电源

一点起,除了通过这个电路之外,并无其它通路可以回到电源的

另一点,因此电路上各点的电流必定相等。总电阻等于各分电阻

之和,电阻串联后,总电阻增大。总电压等于各分路电压之和,

所以在实际使用时,电源电压要比各分路电压高,才能使各镀槽

得到额定的电压。这种接法的优点是节省设备。但缺点是必须在

各槽内电极连接好后,电流才能通过,任何一极断开,电流都不

能通过。而且要求电源供电电压较高,各镀槽溶液特性及镀件面

积要相同,如果不相同则很难应用。

48.为什么氰化镀铜液中的碳酸盐会不断产生?

答:任何氰化物镀液在使用过程中都将逐渐累积碳酸盐。这是由于

氰化物的分解和空气中的二氧化碳溶入镀液所致。

2NaCN+2H2O+2NaOH+O2(空气)→2Na2CO3+2NH3

2NaCN+H2O+CO2(空气)→Na2CO3+2HCN

49.怎样除去氰化物镀液中的碳酸盐?

答:除去氰化物镀液碳酸盐的方法有:

(1)冷却法——在冷却氰化镀液的时候,碳酸钠能从溶液中结晶而得以除去,冷却温度最好在0℃左右,时间8小时以上。在冬天时,可应用自然冷却。应用冷却法,金属盐的损失约为10%左右。冷却法不适宜于除去碳酸钾,因为钾盐的溶解度很大。

(2)化学沉淀法——可采用硫酸钙、氢氧化钙氢氧化钡等,它们的反应如下:

CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4

Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH

Ba(OH)2+Na2CO3→BaCO3↓+2NaOH

应用硫酸钠,使碳酸钠成碳酸钙沉淀,反应生成的硫酸钙比碳酸

钠危害小,在酒石酸盐氰化镀液中,硫酸根的存在反而有利,硫

酸盐也可用冷却法除去,这个方法可除去碳酸钾。

应用氢氧化钙或氢氧化钡的优点是反应后产生的氢氧化钠,在一

般溶液中是需要的。在不需要碱的场合下,则可在处理后用不溶

性阳极电解处理或加入有机酸(如酒石酸)。

(3)酸处理——应用酸与碳酸盐反应成CO2气体的原理;

2H++Na2CO3→2Na++H2O+CO2↑

应用的酸是酒石酸,生成的酒石酸盐是有利的,应用这种方法必

须有良好的通风设备。

(4)稀释法——这个方法是将溶液稀释来减低碳酸盐的浓度,这就将损失一部分溶液,只有在不得已的情况下才可使用。

50.氰化物镀液中的碳酸盐过多,会造成什么样的故障。

答:氰化物镀液在碳酸盐过多的情况下,要造成下列的故障:

(1)阳极极化作用增加。(2)阴极效率降低。(3)溶液的导电度减低。(4)光泽范围缩小。(5)镀层容易渗点。(6)镀层易呈海绵

状(特别在镀金或镀银溶液中)。(7)溶液的粘度增加,带出损失

增大。

51.光亮硫酸盐镀铜溶液中的杂质对镀层质量有何影响?

答:在光亮硫酸盐镀铜溶液中,金属杂质的影响比其它电镀溶液少。很多的金属离子由于外界带入或基体金属的腐蚀(如铁、镍、锌)

逐渐在镀液内累积,由于铜的电极电位较正,在强酸性溶液中,

它们的存在,不足以造成共沉积的条件,因此影响也不大。但铁、镍的存在会降低溶液的导电度,在含量高时会使镀层粗糙。砷、

锑的电位与铜相接近,能与铜共沉积,而使镀层粗糙变脆。铅在

溶液中能沉淀而出,影响不大。某些有机杂质也常常引起镀层发脆。

52.为什么用低电流密度电解除去镍液中的微量金属时,搅拌能提高除去杂质的效率?

答:用电解法除去镀镍液中的杂质时,进行搅拌,能使杂质与阴极

有更多的接触机会,故能提高去除杂质的效率。

53.锌压铸件去油时,为什么不能在高温的强碱下浸渍?

答:因为锌是两性金属,它易溶于酸,也易溶于碱。在高温强碱中

锌溶解很快,所以锌压铸件不能在高温的强碱中浸渍除油。

54.在某镀镍溶液中,通入镀槽的总电流为400A,通电时间共

15分钟,假如电流效率为95%,共析出金属镍多少克?

答:根据电解定律,镀层重量(m)应为:

m=K?I?t?ηk

根据上述公式并查得镍的电化当量K为1.095 克/安培?小时。

在上述条件下,可析出金属镍104克

55.测定镀铬溶液的电流效率时,通过电流20A,经2小时在阴

极上析出金属铬的重量为1.8克,求该镀铬液的电流效率? 答:根据电解定律,镀层重量(m)应为:

ηk =K?I?t?m 根据上述公式并查得六价铬的电化当量K为

0.324 克/安培?小时。

在上述条件下,该镀铬液的阴极电流效率为13.9%

56.重铬酸根在阴极上还原至三价铬的反应,为什么在没有催化阴离子时,一瞬间就停止了?

答:镀铬溶液在没有催化阴离子的情况下,接通电流时,阴极上有

氢气析出,同时部分还原为三价铬。由于氢的析出,阴极区pH

上升,三价铬立即在阴极上生成碱式铬酸铬〔Cr(OH)3Cr

(OH)CrO4〕薄膜。它是带正电性的分散胶体,将阴极表面包封住。这层膜很紧密,只能让氢离子透过而发生下列反应2H++2e →H2↑而重铬酸根却不能透过这层薄膜,所以镀铬溶液在没有催

化阴离子时,重铬酸根在阴极上还原成三价铬的反应,一瞬间就

停止了。

57.镀铬液的硫酸根在电极反应过程中起什么作用?

答:镀铬液中的硫酸根,能与溶液内的三价铬生成复杂的硫酸铬〔Cr4O(SO4)4(H2O)4〕++阳离子。这种阳离子跑向阴极促使碱式铬酸铬薄膜溶解,使铬酸根离子能在阴极上放电而析出金属铬。所以要使零件镀上铬,必须在阴极表面生成一层由三价铬和

铬酸根组成的粘膜,这层粘膜还得在硫酸铬阳离子的作用下不断

溶解。这样,粘膜不断地生成,不断地溶解,周而复始,镀铬的

过程才能实现。

58.镀镍层为什么会产生针孔?它有什么危害?

答:针孔是镀镍过程中最常见的故障,所谓针孔,是目力所能见到

的细孔。针孔的产生是由于在阴极表面留有气泡,造成绝缘,使

金属在该处不能沉积,而在气泡旁边的周围则继续增厚,以后气

泡逸出或破裂,在该处留下凹陷的痕迹,这样就形成针孔。针孔

有的直达至基体金属或至镀层中部为止,或逐渐为镀层封闭。

如针孔直达基体金属,则基体金属与大气接触,易被腐蚀。如针

孔止于镀层中部,则虽不致于立刻被腐蚀,但总是镀层的弱点,

耐腐蚀性能降低,也影响了镀层的美观,在抛光后有拉延的痕迹,使故障更为显著。

59.产生针孔的条件是什么?是否产生气泡就会有针孔形成?

答:针孔的产生主要是由于气泡滞留于镀件表面而造成的,但产生

气泡并不一定有针孔形成。因为形成针孔必须有两个条件;第一

要有气泡(主要是氢气)产生;第二所产生的气泡,能吸附于镀件上。如果产生的气泡不能在镀件表面上滞留,则不会产生针孔。

如氰化镀铜及镀铬等,在电解过程中,它们都产生大量的氢气泡;但它们产生之后,都急剧溢出液面,难于在镀件表面上滞留,故

极少会形成针孔。

60.如何消除镀层中的针孔?

答:针孔的故障是一个相当复杂的问题,因操作条件或溶液成分不

合规范而产生针孔,则补救尚易,只需改改操作条件或调整溶液

成分使之适合要求便可能解决。如因溶液有杂质(金属杂质或有机

杂质)的污染而产生针孔,则必须找出其根源,对症下药,才能得

到解决。在没有杂质的情况下,一个简单而有效的方法为加入防

针孔剂,在光泽性镀镍中可加入润湿剂如十二烷基硫酸钠,用量

为0.01~0.05克/升。在普通镀镍中,可在每天工作完毕之后加入双氧水0.1毫升/升。加入后将溶液予以彻底搅拌。在双氧水(或其它氧化剂)的存在下,本来H+在阴极还原成H2的反应由氧化剂在阴极上的还原而取代之,使氢气泡无以产生,针孔亦可避免。但镀液内如含有过多的杂质,则这些措施的效果亦受到影响,甚至无效,这时就应对镀液进行净化处理。

61.何谓分散能力和深镀能力?

答:分散能力是指镀层在零件上厚薄分布的情况。镀层厚度在零件

各部位分布均匀称分散能力好,反之为分散能力差。

深镀能力又叫遮盖能力,是指在零件各部位镀上金属层的情况,

而不研究其厚度分布情况。它与分散能力是两种概念,不要混淆

在一起。但它们之间亦有一定的联系,一般来说分散能力好则深

镀能力也好,而深镀能力不好,则分散能力亦不好。

62.影响分散能力的因素有那几个方面?

答:影响分散能力的因素主要有:几何因素和电化学因素。

几何因素主要是指镀槽的形状、阳极的形状、零件的形状以及零

件与阳极的相互位置、距离等。其要素是尖端放电、边缘效应、

阴阳极的距离等,它主要是影响电镀的电流分布。例如镀铬时往

往要考虑如何装挂零件,用什么阳极及阳极的位置等,这都是为

了改善电流的分布,提高分散能力。

电化学因素包括极化作用、电流密度、溶液的导电度以及电流效

率等。一般来说,提高阴极极化作用,可改善分散能力。提高电

流密度,能增加阴极极化作用,改善分散能力。当提高溶液的导

电度不严重降低阳极极化作用时,可提高分散能力。电流效率若

随电流密度升高而降低时,降低电流效率可提高分散能力。

63.怎样才能取得均匀的镀层?

答:取得均匀镀层的方法,除了选择合理的溶液成分、改进配方外,合理的操作、装挂零件及采取一些特殊的措施,在生产中是非常

重要的,通常使用的方法有:①冲击电流:在电镀开始用较大的电

流(比正常电流大2~3倍)进行短时的冲击电镀。②合理装挂零件:使零件处在最佳的电流分布状态下,同时又不使析出的气体停

滞在零件的盲孔、低洼部分。③根据可能调节阴、阳极之间的距离,缩小阴极不同部位(即零件的凹凸部分)与阳极之间的距离比。

④利用“象形”阳极来改善电流分布。⑤利用保护阴极和屏蔽保护

来降低电力线集中部位的电流密度。

64.什么是辅助阳极?

答:在电镀各种产品、零件过程中,一些形状复杂,又需要均匀镀

上镀层或内孔要有镀层的管状零件等均要在低电流密度区另加阳

极以尽量使电流均匀分布,这种另加的阳极就叫做辅助阳极。如

水管镀锌内孔使用铁辅助阳极等。

65.什么是保护阴极?

答:在电镀中对一些阴极电流操作范围较窄的镀种或形状较为复杂

的零件,为防止边角烧焦,在零件的尖端处或镀槽阴极两端焊(或挂)上金属保护线,以分散阴极上的电流。这种金属保护线就叫做

保护阴极。

66.析氢对电镀有何影响?

答:析氢在电镀过程中,几乎是不可避免的。析出的氢渗入镀层和

基体金属产生氢脆,影响零件的机械性能。如果析出的氢以气泡

形式停留在零件表面,则会造成镀层的孔隙和麻点。消除的方法

是加入氧化剂、湿润剂及镀后除氢处理等。有机杂质的存在对氢

有吸附作用,使氢气泡滞留在阴极表面不易逸出,则更易出现针

孔和麻点。

加强镀液搅拌,对减少氢气在镀件上滞留会有一定的作用。

67.在除油工艺中,有机溶剂(三氯乙烯等)适宜于除去什么油脂? 答:宜于除去零件上的非皂化类的矿物油脂。工业上的油脂,按其

来源可分为动、植物油和矿物油。动、植物油在碱性条件下,发

生皂化反应,所以又叫做“皂化油”;矿物油无此作用又叫“非皂化油”。

皂化类油脂可以用碱很好地除去,非皂化类油脂因不和碱起化学

作用,故不能用碱把它们除去。而有机溶剂能很好地溶解非皂化

类的油脂,所以它们最适宜于除去非皂化类的矿物油脂。

68.试述电解除油的原理?

答:电解除油时,不论零件作为阴极还是阳极,其表面都大量的析

出气体,这个过程实质是水的电解:

2H2O=2H2↑+O2↑

当工件作为阳极时,其表面上进行的是氧化过程并析出氧气:

4OH--4e=O2↑+2H2O

当工件作为阴极时,其表面上进行的是还原过程并析出氢气:

4H2O+4e=2H2↑+4OH-

电极表面上大量气体的析出,对油膜会产生强大的冲击和乳化作用。当把粘附有油膜的工件浸入碱性电解液时,由于油与碱液界

面张力减少,油膜产生了裂纹。与此同时,电极由于通电而极化,电极极化虽然对非离子型油类没有多大作用,但是它却使金属与

碱液间的界面张力大大降低,因此很快地加大了二者的接触面积,从而排挤附着在金属表面上的油污,使油膜进一步破裂成小油珠。由于电流的作用,在电极上生成了小气泡(氢气或氧气),这些气

泡很易于滞留在油珠上,新的气体不断产生,气泡就逐渐变大,

在气泡升力的影响下,油珠离开金属表面的趋势增大,当气泡的

升力足够大时,它就带着油珠脱离金属表面跑到液面上来了。

由此可见,碱性溶液中的电化学除油过程是电极极化和气体对油

污机械撕裂作用的综合过程。

69.电解除油与化学除油比较有什么特点?

答:电解除油溶液的组成和化学除油溶液大致相同。电化学除油的

速度常较化学除油的速度高,油污清除得更干净。电化学除油液

中的碱度可以比化学除油时降低一些,因为此时皂化作用不是主

要的,另外也不必添加乳化剂。若使用乳化剂,则它们会形成大

量泡沫浮在溶液表面上,因而阻碍氢气和氧气的顺利逸出。当电

接触不良而打火时易造成爆炸事故。为保证电镀层质量,在零件

入槽电镀前,多采用电化学除油。

70.阴极电解除油与阳极电解除油有什么不同?

答:电解除油在阴、阳极上都可进行,阴极除油与阳极除油特点各

不相同。

阴极除油的特点是:析出的气体为氢气,气泡小、数量多、面积大,因而除油效率高,不腐蚀零件;缺点是:产生氢脆,有挂灰。

阳极除油的特点是:无氢脆、无灰渣;但缺点是效率低,对有色金

属腐蚀性大。

特别声明:

1:资料来源于互联网,版权归属原作者

2:资料内容属于网络意见,与本账号立场无关

3:如有侵权,请告知,立即删除。

最新塑料电镀基础知识

塑料电镀基础知识

塑料电镀的特点 塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小,耐腐蚀性能良好,成型简便,具有金属光泽和金属的质感,还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料,而且美观,装饰性强,同时,它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性,因而塑料电镀金属后,可防止塑料老 化,延长塑料件的使用寿命。 随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛,成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀,其中尤以ABS塑料电镀应用最广,电镀效果最好。 塑料的工艺过程 塑料制件电镀的主要工艺流程。 塑料制件---机械粗化---化学除油---化学粗化 敏化处理---活化处理---还原处理---化学镍---电镀---成品 塑料电镀的主要工艺流程 1、化学除油 防止塑料变形、溶解,应考虑除油液对塑料的适应性。当用碱性除油液时,应注意使用温度,以防变形;用有机溶剂除油时,应注意其是否有溶解塑料的现象。 2、粗化

为提高结合强度,就得尽可能地增加镀层和基体间的接触面积。粗化的方法有机械粗化法和化学粗化方法两种。机械粗化如喷砂、滚磨、用砂纸打磨等。化学粗化可以迅速地使工件表面微观粗糙,粗化层均匀、细致、不影响工件的外观。 3、敏化处理 工业上常用的敏化剂为氯化亚锡或三氯化钛的水溶液。 4、活化处理所谓活化处理,就是将吸附有还原剂的制件浸入含有氧化剂的溶剂中。一般是浸入贵金属盐类水溶液,于是贵金属离子就被还原剂还原为贵金属,从而在制件表面上形成贵金属膜。这层贵金属可以起到活性催化的作用,帮也称催化膜,它可以加速化学镀的还原反应。实践证明,银、钯等贵金属都具有这种催化能力。 5、还原反应经过活化处理的塑料制件,用水清洗后,就可以进行化学镀。塑料制件进行化学镀以前,先在一定浓度的化学镀所用的还原剂溶液中浸一下,把未被水洗掉的活化剂还原,这就是还原处理。化学镀铜时,可先用次磷酸钠溶液进行还原处理。 6、化学镀到目前为止,已有很多重金属可以通过化学镀铜的方法从水溶液中沉积出来。从经济角度来看,化学镀铜成本最低,因此被广泛采用。化学镀铜层外观呈铜红色,不能作为装饰和防护层,通常用作非金属、印刷电路板孔金属化等电镀加厚镀层的导电层。化学镀铜只能给塑料制件镀上一层导电源,镀层很薄。要想继续加厚其他镀层时,要先用电镀铜将化学镀铜层加厚。电镀铜时,可以使用酸性镀铜,也可以使用碱性镀铜。塑料制件经过电镀铜以后,就可以根据需要继续电镀其他金属镀层。 金属喷镀的原理

(工艺技术)电镀工艺基础知识

2、电镀新工艺介绍 2 .1合金电镀 合金电镀一直是电镀新工艺开发的重要领域。以往为取代昴贵的镀镍而开发的铜锡合金,就曾经是一种新工艺。现在的代镍和节镍镀层,也都是各种合金。因为合金可以综合单一金属的优点,并具有单一金属所不具备的新的特性,比如硬度、耐腐蚀性、功能性等。现在已经认识到,电镀作为一种湿法冶金技术,能生产出用电、热方法做不到的新合金。包括在制作非晶态材料和纳米材料方面,电镀技术都是有优势的。合金电镀的原理在传统的理论中是要求两种共沉积的金属的电极电位要接近,如果一个的电位较正,另一个的电位较负,就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合,使之放电电位向负的方向移动,与另一金属的电位相近,达到共沉积的目的。这在现在也仍然对合金新工艺的开发有指导意义。但是现在越来越多的合金中的另一种成分的量非常小,就是这种少量的金属分散在另一金属中,却改变了金属的性能。用传统冶金学的观点是这些掺入的金属是占据在主体金属的某些晶格位上,从而改变了金属的物理性能。但实际上,用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去,而采用电镀的方法则比较容易做到。不过电镀方法得到的合金的结构是否符合冶金学的原理,则是值得探讨的课题。现在已经得到应用的新合金工艺有锌系列,镍系列,铜系列,锡系列,银系列等。锌作为钢铁的优良廉价的防护性镀层被广泛地采用 , 但是自从日本汽车打进欧洲和北美市场,汽车的耐盐防护性就提到了议事日程。〈1〉在开展高耐蚀性镀层的研究中,锌合金的研究引人注目。最先出现的是锡锌合金,这种合金的含锌量在30%左右时耐盐水喷雾时间最长,出现红锈的时间可达1500个小时以上。最开始进入实用化的工艺是70年代末的有机羧酸的中性镀液,后来有柠檬酸镀液,现在我公司已经开发出硫酸盐光亮镀锡锌工艺。在锡锌工艺之后出现的是锌镍工艺。这种工艺由于含镍量在5-10%,成本比锡锌要低,因此很快得到普及。最先出现的是用于钢板连续电镀的硫酸盐工艺,这大约在1982年前后。以后开发出氯化铵型工艺,现在比较成熟的是碱性锌酸盐工艺。这种工艺的特点是抗腐蚀性能特别好,不经钝化的镀层耐盐雾到出现红锈的时间在150小时以上。在高温下也仍能维持其优良的防护性能。因此在汽车等行业有较多应用。 在锌镍开发之后两年,锌铁工艺就进入了实用化。锌铁与前面的工艺不同的是铁的含量很小,只在 0.2 到0.6 左右。虽然以前有用于钢板电镀的锌铁合金,其含铁量在10-20%,但现在进入实用的还是这种低铁含量的镀层。比较成熟的有锌酸盐工艺。其耐蚀性也很好,但一定要经过钝化才能有高的耐蚀性,当含铁量在 0. 4 左右时,出现红锈的盐水喷雾时间可达1500小时以上。现在,我公司已经开发出氯化钠型锌铁新工艺,并有黄色、彩色等高耐蚀性的钝化产品。 在欧洲还有用锌钴合金工艺的,这种工艺与锌铁一样,可以不用银盐做出黑色钝化膜。含钴量也仅在1%左右. 镍一直是电镀加工工业中的重要镀种,由于镍资源的紧张和价格昂贵,开发镍合金电镀是节镍的一种选择。同时,有些镍合金的功能性能也是市场所需要的,因此,镍基合金的应用也很广泛。镍铁合金不仅可节约部分镍,而且镀层性能也比纯镍镀层要好。这种镀层的含铁量在 7%-30% 左右,镀层中的含铁量与镀液中的镍铁比例成正比。也有采用镍锰铁合金电镀工艺的报导。 <2 >用于装饰的镍合金更多,特别是黑色镀层方面,不少是用的镍合金,比如镍锡,镍钴,镍镉等。铜镍合金更是在装饰电镀中有较多的应用。 <3 >铜合金如铜锡合金,铜锌合金,很早就有大量的应用。这方面的新工艺的主攻方向是以非氰化物络合物来取代氰化物,比如焦磷酸盐,柠檬酸盐镀铜合金等。锡作为钎焊性镀层主要是用在电子电镀行业,但也可以用在装饰和防护方面,比如代银的锡合金,用于罐头盒防腐的镀锡工艺等。但主要还是电子工业中有大量应用,现在用得最多的仍然是锡铅合金。也有锡铈,锡铋等。当前的趋势是采用无氟和无铅的新工艺取代老工艺。<4 >其它贵金属的合金主要是用在装饰和功能性方面,这里就不一一加以介绍。正如前面讲到的,由于合金电镀技术的开发可能产生出一些新的合金,这不仅在表面处理业有重要意义,对材料学科也有重要意义。因此,在新世纪,对合金电镀的研究仍会加紧进行。 特别是在多元合金,包括三元、四元合金等的开发上还有很大的空间 2.2电子电镀 如前所述,21世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具的信息爆炸的世纪。在这个世纪内,电子产品的品种和产量将有更快更大的发展,这给电子电镀业也带来很大的机遇和挑战。因此,现在新工艺的开发有很大的比重将放在电子电镀方面。 所谓电子电镀就是用于电子产品或电子工业的电镀技术。用于电子行业的镀层有很多,包括导电性镀层,钎焊性镀层,信息载体镀层,电磁屏蔽镀层,电子功能性镀层,印刷电路板电镀,电子构件防护性镀层,电子产品装饰性镀层等。电子电镀工艺除了少数是利用了传统的工艺以外,大多数是近几十年开发的新工艺。比如非金属电镀新工艺,化学镀新工艺,贵金属电镀新工艺,合金电镀新工艺等。 以印刷线路板的电镀为例,它是以孔金属化为中心的综合了前处理、化学镀、电镀、退镀等技术的工艺。印

电镀基础知识

电镀基本知识介绍 1.电镀基本原理 电镀是一种电化学过程﹐也是一种氧化还原过程。电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极﹐金属板作为阳极﹐接直流电源后﹐在零件上沉积出所需的镀层。 例如﹕镀镍时﹐阴极为待镀零件﹐阳极为纯镍板﹐在阴阳极分别发生如下反应﹕阴极(镀件)﹕Ni2++2e→Ni (主反应) 2H++e→H 2 ↑ (副反应) 阳极(镍板)﹕Ni ﹣2e→Ni2+ (主反应) 4OH-﹣4e→2H 2O+O 2 +4e (副反应) 不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来﹐如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位﹐则金属离子难以在阴极上析出。根据实验﹐金属离子自水溶液中电沉积的可能性﹐可从元素周期表中得到一定的规律﹐如表1.1所示 阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极﹐大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极﹐ 如﹕镀锌为锌阳极﹐镀银为银阳极﹐镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极。但是少数电镀由于阳极溶解困难﹐使用不溶性阳极﹐如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极。镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充。镀铬阳极使用纯铅﹐铅-锡合金﹐铅-锑合金等不溶性阳极。 2.★电镀基本工艺及各工序的作用 2.1 基本工序 (磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预镀)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装 2.2 各工序的作用 2.2.1 前处理﹕施镀前的所有工序称为前处理﹐其目的是修整工件表面﹐除掉工件表 面的油脂﹐锈皮﹐氧化膜等﹐为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面。 前处理主要影响到外观,结合力﹐据统计﹐60%的电镀不良品是由前处 理不良造成﹐所以前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位。在电镀技 朮发达的国家﹐非常重视前处理工序﹐前处理工序占整个电镀工艺的 一半或以上﹐因而能得到表面状况很好的镀层和极大地降低不良率。 喷砂﹕除去零件表面的锈蚀﹐焊渣﹐积碳﹐旧油漆层﹐和其它干燥的油污﹔除去铸件﹐锻件或热处理后零件表面的型砂和氧化皮﹔除去零件表面 的毛刺和和方向性磨痕﹔降低零件表明的粗糙度﹐以提高油漆和其它 涂层的附着力﹔使零件呈漫反射的消光状态 磨光﹕除掉零件表明的毛刺﹐锈蚀﹐划痕﹐焊缝﹐焊瘤﹐砂眼﹐氧化皮等各种宏观缺陷﹐以提高零件的平整度和电镀质量。 抛光﹕抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度﹐获得光亮的外观。有机械抛光﹐化学抛光﹐电化学抛光等方式。

塑料电镀基础知识培训

塑料电镀基础知识培训 一.塑料电镀概述: 1.塑料电镀件的特点: 塑料件电镀后,既保持了制品重量轻,抗蚀性好的特点,又赋予其金属的导电性,耐磨性,装饰件等特点.它不仅可用于装饰品,还可用于某些具有特殊要求的零部件. 塑料电镀件的性能:塑料电镀件与金属零件相比,有许多优越性. a. 重量轻塑料的密度为0.9-2.2g/cm3,最轻的塑料是聚丙烯,密度为0.9-0.91 g/cm3,比水还轻. b. 耐蚀性好塑料件本身抗蚀性能比金属强,电镀后仍比金属强. c. 易成型塑料件易成型,一般形状的零件生产速度比金属快10倍以上.生产装饰性塑料电镀件时,只要模具的表面粗糙度适宜,成型的塑料件可获得光滑的平面,电镀前无需抛光,即可获得高装饰性外观. 二.塑料电镀件的主要性能: 塑料电镀件的主要性能是指塑料与金属的结合力,塑料电镀件的机械强度,耐热性能,抗蚀性能,生产性能等五个方面. ⑴. 结合力结合力的大小,与塑料本身的物料、化学性能有关.不同种类的塑料与金属镀层之间的结合力相差很大.目前用作装饰性塑料电镀件,主要是ABS塑料,其次是改性聚丙乙烯和聚丙烯. ⑵. 抗蚀性能: 塑料电镀件因镀层组合以及镀层厚度的不同,其抗蚀性能有很大差别. 塑料电镀件的抗蚀性之所以比具有同样镀层的金属件高,是因为塑料电镀件的腐蚀不同于金属件的腐蚀.首先,塑料电镀件是按阳极保护机理进行腐蚀的.轻者,因铜镀层的腐蚀镀层出现铜绿或暗褐色斑点.可能引起局部镀层鼓泡或起皮;重者,由于铜镀层完全被腐蚀,导致铜镀层溶解,镀层全部脱落.因此,对于要求抗蚀性能很高的塑料电镀件,应采用双层镍加微孔铬镀层.其次,塑料与金属镀层不可能形成原电池,即使出现腐蚀斑点,也不可能向深度延伸,仅作横向扩展. ⑶. 耐热性: 塑料电镀件的耐热性能,主要取决于塑料本身的耐热能力,以及金属镀层的结合强度.其次,也与金属镀层的耐热性能有关.不同种类的塑料,其耐热性能各不相同.任何一种塑料电镀后,其耐热能力都将有不同程度的提高.如下表: ABS塑料的耐热性能和变形温席 塑料名称热变形温度(℃)镀层厚度 (μm)耐热性能提高率(%) 电镀前电镀后 ABS 85.5 98.6 Cu30 Ni5 Cr0.2 15.2 ⑷. 机械强度: 塑料电镀件的机械强度与塑料的种类密切相关.一般情况下,塑料件电镀后,其刚性均有所提高. ⑸. 生产性能: 金属件的制作,一般要经过冲压、车、钳、刨、磨等繁杂的机械加工工序。而塑料件只需成型,其生产效率比金属件快10倍以上,可节省大量的机械加工工时及机械加工设备。另外,塑料密度小,比金属件成型省力、方便。 一.金属与塑料结合的机理及影响因素: 1. 金属与塑料结合的机理 ⑴. 机械结合论:目前,人们对于塑料与金属镀层间结合的机理主要有两种观点:一是机械结合,另一种是机械结合兼化学结合,而以机械结合为主. 机械结合论认为,ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)塑料经过化学粗化后,其B组分(丁二烯)被溶解掉,形成许多燕尾形的显微凹坑(即锁扣),化学镀时,沉积出的金属微粒将填满这些凹坑,产

安美特 电镀基础知识培训

Atotech (China) Chemicals Ltd.SH 安美特上海青浦分公司 PRESENTS ELECTROPLATING TRAINING 电镀培训

OUTLINE 内容提要 ?INTRODUCTION 介绍 ?ELECTROCHEMISTRY 电化学 ?CLEANING & PREPLATE 清洗及预镀?NICKEL 镍 ?Copper 铜 ?DECORATIVE CHROMIUM 装饰铬 ?TESTING 测试 ?FILTRATION 过滤 ?TROUBLE SHOOTING 故障处理

WHAT IS ELECTROPLATING ? 什么是电镀? THE DEPOSITION OF A METALLIC COATING UPON A NEGATIVELY CHARGED CATHODE BY THE PASSING OF AN ELECTRIC CURRENT 在电流通过时,有金属层沉积在带负电荷的阴极表面.

WHAT IS THE PURPOSE ? 电镀的目的是什么? ?TO OBTAIN A METALLIC COATING HAVING CERTAIN PROPERTIES SUCH AS HARDNESS, BRIGHTNESS, CORROSION RESISTANCE AND TO REPRODUCE IDENTICAL FORMS IN ELECTROFORMING. ?是为了得到具有某种特性的金属层,如:硬度、光亮度、耐腐性及在电铸方面复制同样的形状.

REQUIREMENTS 要求 ?SOURCE OF DIRECT CURRENT 直流电源 ?A PLATING TANK 电镀槽 ?A SOLUTION CONTAINING THE DISSOLVED SALTS OF THE METAL TO BE PLATED 含有待镀的可溶性金属盐的溶液 ?ANODE( POSITIVE ELECTRODE )阳极(正电极) ?A PREPARED OBJECT -CATHODE ( NEGATIVE ELECTRODE ) 准备好的待镀工件--阴极(负电极)

印制电路板电镀基本知识与常用术语

【电镀基本知识与常用术语】 常用术语 1 分散能力:在特定条件下,一定溶液使电极上(通常是阴极)镀层分布比初次电流分布所获得的结果更为均匀的能力。也称均镀能力。 2 深镀能力:镀液要特定条件下凹槽或深孔处沉积金属镀层的能力。 3 电镀:是在含有某种金属离子的电解液中,将被镀工件作为阴极,通以一定波形的低压直流电.而使金属离子得到电子,不断在阴极沉积为金属的加工过程。 4 电流密度:单位面积电极上通过的电流强度,通常以A/dm2表示。 5 电流效率:电极上通过单位电量时,其一反应形成的产物的实际重量与其电化当量之比,通常以百分数表示。 6 阴极:反应于其上获得电子的电极,即发生还原反应的电极。 7 阳极:能接受反应物所给出电子的电极,即发生氧化反应的电极。 10 阴极性镀层:电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。 11 阳极性镀层:电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。 12 沉积速度:单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。通常以微米/小时表示。 13 活化:使金属表面钝态消失的过程。 14 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。 15 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而引起的脆性。 16 PH值:氢离子活度的常用对数的负值。

17 基体材料:能与其上沉积金属或形成膜层的材料。 18 辅助阳极:除了在电镀中正常需要的阳极以外,为了改善被镀制件表面上的电流分布而使用的辅加阳极。 19 辅助阴极:为了消除被镀制件上某些部位由于电力线过于集中而出现的毛刺或烧焦等毛病,在该部位附近另加某种形状的阴极,用以消耗部分电流,这种附加的阴极就是辅助阴极。 20 阴极极化:直流电通过电极时,阴极电位偏离平衡电位向负的方向移动的现象。 21 初次电流分布:在电极极化不存在时,电流在电极表面上的分布。 22 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。 23 化学氧化:通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。 24 电化学氧化(阳极氧化):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。 25 冲击电镀:电流过程中通过的瞬时大电流。 26 转化膜:对金属进行化学或电化学处理所形成的含有该金属之化合物的表面膜层。 27 钢铁发蓝:将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性溶液中,使之于表面形成通常为蓝(黑)色的薄氧化膜的过程。 28 磷化:在钢铁制件表面形成一层不溶解的磷酸盐保护膜的处理过程。 29 电化学极化:在电流作用下,由于电极上的电化学反应速度小于外电源供给电子的速度,使电位负向移动,产生极化。

电镀基础知识讲座

电镀基础知识讲座( 五) 电镀的分类有很多, 主要是根据镀层种类或者根据获得的镀层性能和作用来分。表1-1是根据获得的镀层为单金属或者合金镀层来分类的,也就是常说的单金属电镀和合金电镀。 表1-1 常用单金属和合金电镀的种类 单金属电镀二元合金电镀三元合金电镀四元合金电镀 Zn,Cd,Cu, Ni,Cr,Sn, Au,Ag,Pb, Fe,Pd,Pt, Co,Mn,Rh, In,Re,Ru, Sb,Bi等 Cu-Zn,Cu-Sn,Cu-Cd,Sn-Ni, Sn-Zn,Sn-Co,Sn-Cd,Sn-Bi, Au-Cu,Au-Ag,Au-Co,Au-Ni, Au-Sb,Ag-Sb,Ag-Cd,Ag-Zn, Ag-Pb,Ag-Cu,Ag-Sn,Ag-Pd, Ag-Pt,Zn-Ni,Zn-Fe,Zn-Sn, Zn-Co,Cd-Ti,Pb-Sn,Ni-Co,Ni-W, Ni-Fe,Ni-P,Ni-Mo,Ni-Cu,Cr-Ni, Cr-Mo,Cr-Fe,Pd-Ni,Pd-Pt, Co-Fe,In-Pb,Re-Fe,Re-Co等 Cu-Zn-Sn, Cu-Sn-Ni,Ni-W-B, Ni-W-P, Ni-Co-Fe, Ni-Co-Cu, Cr-Fe-Ni, Sn-Ce-Sb, Sn-Ni-Cu, Sn-Co-Zn, Au-Pd-Cu, Ag-Pt-Pd,Zn-Ni-Fe 等 Cu-Sn-In-Ni, Co-Ni-Re-P, Au-Pd-Cu-Ni 等 另外还可以根据获得的镀层功能性来分:防护性镀层、装饰性镀层、耐磨、减摩性镀层,以及抗高温氧化、耐热、电性能、磁性能、光学性能、半导体性能、超导性能、杀菌性能等镀层。也就是除了在传统的装饰、防护方面的应用外,目前的电镀技术主要是制备一些新型的功能性镀层,如目前大量应用于IT产业的印制板电镀层、磁记录介质膜层等。 还有就是根据金属电镀层的实际状态(如叠层、功能作用等)来划分一些镀层的类型(见图1-1)。 单金属镀层合金镀层复合镀层 缎面镍镀层沙面镍镀层

【生产管理】电镀工艺培训课程(PPT 29页)

电镀工艺培训课程(PPT 29页) 部门: xxx 时间: xxx 制作人:xxx 整理范文,仅供参考,勿作商业用途

1 前言 我国经济一直持续高速增长,世界制造业与加工业的中心正在向我国转移,电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色;在高新技术产业,如现代电子技术,微电子技术,通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。 我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区(这儿台商、日商、港商及我们自己的企业云集,据不完全统计达6000余家)。浙江的温州地区(2300多家)。两地的电镀加工产值分别为70亿人民币和38亿人民币。此外浙江沿海及中部金华,义乌永康,江苏昆山、苏州、无锡,山东沿海及东北沿海,重庆及周边地区都有不少电镀工厂。 国外电镀加工订单及自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等的出口,对电镀工艺提出越来越高的技术要求,使之形成了一个“多商品大市场”的经济格局。因此一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原材料、清洁生产,服务于大市场与高新技术为契机,使我国电镀技术从不同层面都得到了长足的进步,下面分几个主要方面谈谈我国电镀技术的现状和我们寄予的殷切希望。 2 常用镀种简况 2.1 镀锌 镀锌作为钢铁的防护性镀层,在全国应用量很大,约占全部电镀零件面积的1/3左右,1970~1980年全国开展轰轰烈烈的“无氰电镀”研究与应用。上海轻工业研究所及大庆电镀厂成功地将苄叉丙酮作主光亮剂应用于氯化物电镀;在碱性锌酸盐体系,武汉材保所及国营长江化工厂等单位成功地将DPE添加剂、广州电科所将DE添加剂应用于工业生产,都有千余家的业绩。对我国无氰电镀的发展都作过历史性的贡献。20年后的今天,技术进步很快。 在氯化钾镀锌方面,南京汽车制造厂是最早研究并应用高浊点阴离子表面活性剂的单位之一,上海永生助剂厂一直坚持高浊点表面活性HW和高增溶OM非离子表面活性剂的研究和生产,武汉风帆公司开发了系列的氯化钾镀锌光亮剂,有的远销东南亚市场。 在硫酸盐镀锌方面,武汉风帆公司不断技术创新,已获国家发明专利证书。 四川自贡精细化工及河北金日化工开发并生产系列的高蚀点具有良好分散性的非

从事电镀行业要知道的电镀基础知识100问

从事电镀行业要知道的电镀基础知识 100问 文章出自:深圳电镀厂 1.电解液为什么能够导电? 答:电解液导电与金属导体的导电方式是不一样的。在金属导体中,电流是靠自由电子的运动输送的,在电解液中则是由带电的离子来输送电流。在电解液中 由于正负离子的电荷相等,所以不显电性,我们叫做电中性。当我们对电解液 施加电压时,由于强大的电场的吸引力,离子分别跑向与自己极性相反的电极。阳离子跑向阴极,阴离子跑向阳极。它们的运动使电流得以通过,这就是电解 液导电的道理。 2.在电镀过程中,挂具发热烫手,是由于镀液温度太高造成的吗? 答:挂具的发热虽然与溶液的温度有关系,但主要的原因是: (1)通过挂具的电流太大。 (2)挂具上的接触不良,电阻增高而使挂具发热。 3.控制电镀层厚度的主要因素是什么? 答:控制电镀层厚度的主要因素为电流密度、电流效率与电镀时间。 4.黄铜镀层与青铜镀层是同一样的台金镀层吗? 答:不是,黄铜镀层是铜和锌的合金镀层,青铜镀层是铜和锡的合金镀层。 5.法拉第定律是表示什么关系的,试述法拉第的第一定律和第二定律? 答:法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的,又称为电解定律。 法拉第第一定律:金属在电解时所析出的重量与电解液中所通过的电流和时间成正比。 W=KIt W——析出物质的重量(g) K——比例常数(电化当量) I——电流强度(安培) t——通电时间(小时) 法拉第第二定律:同量电流通过不同电解液时,则所析出金属之重量与各电解液

之化学当量成正比。 K=CE C——比例常数。E——化学当量 6.为什么镀件从化学除油到弱酸蚀,中间要经清水洗净? 答:因为通常的化学除油溶液都是碱性的,如果把除油溶液直接带进酸腐蚀溶液中,就会起酸、碱的中和反应,降低了酸的浓度和作用。中和反应的生成物粘 附在工件上,会影响镀层的质量。故工件在化学除油后,一定要经清水冲洗干净,才能进入酸腐蚀的溶液。 7.电镀层出现毛刺、粗粒,通常是那些原因造成的,如何解决? 答:镀层出现毛刺、粗粒,主要是镀液受悬浮杂质污染所造成的。其来源是:空 气中的灰尘、阳极的泥渣、金属杂质的水解产物。此外,还有镀液成分不正常 和操作条件不合要求等等。解决的办法是:调正镀液成分和操作条件。如果是悬浮杂质所造成,则应将镀液过滤。 8.配制电镀液的基本程序如何: 答:配制电镀液的基本程序如下: (1)将汁量好的所需电镀药品先放入开料槽(小槽)内,再加入适量的清水溶解,注意勿将药品直接倒入镀槽内。 (2)溶液所含的杂质,可以先用各种化学方法清除,并以活性炭处理。 (3)已处理静置好的溶液,滤入清洁的镀槽中,加水至标准量。 (4)调节好镀液工艺规范(pH值、温度、添加剂等)。 (5)最后用低电流密度进行电解沉积,以除去其它金属离子杂质,直至溶液适合操作为止。 9.为什么桂具要涂上绝缘材料? 答:挂具制造一般除挂勾和产品接触导电部分外,其余均应涂上绝缘材料,以减少电流损耗和金属损失,确保产品有效面积电镀,提高有效电流,并使挂具耐用。 10.硫酸、盐酸除锈效果怎样?硝酸能否除锈? 答:产品除锈一般以采用浓盐酸效果最好,能达到效率高,即使时间过长了些也不致产生过腐蚀,损坏基体金属的现象。硫酸除去表面锈渍较好,但除锈很慢,而时间过长了又产生过腐蚀现象,对产品基体损坏较大。硝酸不能用于除锈, 因其氧化性很强,遇金属即进行氧化,产生大量的氧化氮剧毒气体。 11.镀前处理对电镀层的质量有何影响?

电镀基本知识

电镀基本知识 一.基本概念 1.电镀:电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程。它是将零件浸在金 属盐溶液中作为阴极,金属作为阳极,接通直流电源后零件后,在零件上就会沉积出金属镀层。 例如:在硫酸镍溶液中镀镍 零件为阴极,镍板为阳极。 在阴极上发生还原反应:Ni2++2e→Ni↓金属镍 副反应:2H+2e→H2↑ 在阳极上发生氧化反应Ni+2e→Ni2+ 副反应:4OH--4e→2H2O+O2↑ 这样,镍金属不断在阳极溶解成镍离子,而溶液中的Ni2+不断地在零件上还原成金属镍覆盖在零件上成为镀镍层。 2.分散能力和覆盖能力 镀层在阴极表面分布均匀性和完整性,是决定镀层质量的一个重要因素。在电镀中常用分散能力和覆盖能力来分别评定金属镀层在阴极分布的均匀性和完整性。 ●电镀液的分散能力,是指在特定条件下,一定溶液使阴极镀层分布比初次 电流分布所获得的结果更为均匀的能力。 ●初次电流分布是仅考虑阴极不同表面到阳极的几何距离不同时的阴极电流 分布情况。 镀层在零件上均匀分布能力越高该电镀液的分散能力就越好。 ●整平能力,是指在底层(素材)上形成镀层时,镀液所具有的能使镀层的 微观轮廓比底层更平滑的能力。 ●电镀液和覆盖能力,是指在特定条件下凹槽或深孔中沉积金属镀层的能 力。覆盖能力越高,镀及越深。覆盖能力差,在零件凹处就镀不上金属镀 层。 ●电镀工作条件是指电镀时的操作变化因素,包括镀液成份含量,电流密 度、操作温度、溶液搅拌及电流波形。 3. 对电渡的基本要求 1.与基本金属结合力牢固,附着力好 2.镀层完整,结晶细致紧密,孔隙力小 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,而且镀层分布要均匀 4.析氢对镀层的影响 在电镀过程中,大多数镀液的阴极反应,除了金属离子的沉积外,还伴随眷有氢气的析出,在有些情况下,阴极上析出氢气会使镀层出现以下几种庇病: I.针孔或麻点:氢气呈气泡形式在阴极零件表面上,阻止金属在这些部位沉 积,它只能在气泡的周围,如果氢气泡在整个电镀过程中一直停留在阴极 零件表面,则镀好的镀层会有空洞或贯穿的缝隙,若氢气泡在电镀过程中

端子电镀基本知识

端子电镀基本知识 端子的电镀与检验 一、端子电镀基本知识 1.定义 电镀:是金属电沉积过程的一种,指简单金属离子或络离子通过电化学方法在固体(导体或半导体)表面上放电还原为金属原子附着于电极表面,从而获得一金属层的过程。 2。目的 电镀由改变固体表面特性从而改变外观,提高耐蚀性,抗磨性,增强硬度,提供特殊的光、电、 磁、热等表面性质。 3. 端子电镀知识简介 大多数的电子连接器,端子都要作表面处理,一般即指电镀。有两个主要原因:一是保护端子簧片基材不受腐蚀;二是优化端子表面的性能,建立和保持端子间的接触界面,特别是膜层控制。换句话说,使之更容易实现金属对金属的接触。 防止腐蚀: 多数连接器簧片是铜合金制作的,通常会在使用环境中腐蚀,如氧化、硫化等。端子电镀就是让簧片与环境隔离,防止腐蚀的发生。电镀的材料,当然要是不会腐蚀的,至少在应 用环境中如此。 表面优化: 端子表面性能的优化可以通过两种方式实现。一是在于连接器的设计,建立和保持一个稳定的端子接触界面。二是建立金属性的接触,要求在插入时,任何表面膜层是不存在的或会破裂。没有膜层和膜层破裂这两种形式的区别也就是贵金属电镀和非贵金属电镀的区别。贵金属电镀,如金、钯、及其合金,是惰性的,本身没有膜层。因此,对于这些表面处理,金属性的接触是“自动的”。我们要考虑的是如何保持端子表面的“高贵”,不受外来因 素,如污染、基材扩散、端子腐蚀等的影响。 非金属电镀,特别是锡和铅及其合金,覆盖了一层氧化膜,但在插入时,氧化膜很容易破 裂,而建立了金属性的接触区域。 (1)

贵金属端子电镀 贵金属端子电镀是指贵金属覆盖在底层表面,底层通常为镍。一般的连接器镀层厚度:15~50u金,50~100u镍。最常用的贵金属电镀有金、钯及其合金。 金是最理想的电镀材料,有优异的导电及导热性能。事实上在任何环境中都防腐蚀。由于这些优点,在要求高可靠性的应用场合的连接器中,主要的电镀是金,但金的成本很高。钯也是贵金属,但与金相比有高的电阻、低的热传递和差的防腐蚀性,可是耐摩擦性有优势。一般采用钯镍合金(80~20)应用于连接器的接线柱中(POST)。 设计贵金属电镀时需要考虑以下事项: a. 多孔性 在电镀工艺中,金在众多暴露在表面的污点上成核。这些核继续增大而在表面展开,最后这些岛状物(孤立的物体)互相冲撞而完全覆盖了表面,形成多孔性的电镀表面。金镀层的多孔性与镀层厚度有一定的关系。在15u以下,多孔性迅速增加,50u以上,多孔性很低,实际降低的速率可以忽略。这就是为什么电镀的贵金属厚度通常在15~50u范围内的原因。多孔性和基材的缺陷,如包含物、叠层、冲压痕迹、冲压不正确的清洗、不正确的润滑等 也有一定的关系。 b.磨损 端子电镀表面的磨损,也会造成基材暴露。电镀表面的磨损或寿命取决于表面处理的两种特性:摩擦系数和硬度。硬度增加,摩擦系数减少,表面处理的寿命会提高。 电镀金通常为硬金,含有变硬的活化剂,其中Co(钴)是最常见的硬化剂,能提高金的耐磨损 性。 钯镍电镀的选择可大大提高贵金属镀层的耐摩性和寿命。一般在20~30u的钯镍合金上再覆盖3u的金镀层,既有良好的导电性,又有很高的耐磨性。 另外,通常便用镍底层来进一步提高寿命。 c.镍底层 镍底层是贵金属电镀要考虑的首要因素,它提供了几项重要功能,确保端子接触界面的完 整性。 通过正面性的氧化物表面,镍提供了一层有效的隔离层,阻隔了基材和小孔,从而减少了小孔腐蚀的潜在的可能;并提供了位于贵金属电镀层之下的一层硬的支撑层,从而提高了镀层寿命。什么样的厚度合适呢?镍底层越厚,磨损越低,但从成本及控制表面的粗造度 考虑,一般是择50~100u的厚度。 (2) 非贵金属电镀 非贵金属电镀不同于贵金属之处在于它们总是有一定数量表面膜层。由于连接器的目的是

(工艺技术)电镀工艺基础知识

2、电镀新工艺介绍 2 .1合金电镀 合金电镀一直是电镀新工艺开发的重要领域。以往为取代昴贵的镀镍而开发的铜锡合金,就曾经是一种新工艺。现在的代镍和节镍镀层,也都是各种合金。因为合金可以综合单一金属的优点,并具有单一金属所不具备的新的特性,比如硬度、耐腐蚀性、功能性等。现在已经认识到,电镀作为一种湿法冶金技术,能生产出用电、热方法做不到的新合金。包括在制作非晶态材料和纳米材料方面,电镀技术都是有优势的。合金电镀的原理在传统的 理论中是要求两种共沉积的金属的电极电位要接近,如果一个的电位较正,另一个的电位较负,就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合,使之放电电位向负的方向移动,与另一金属的电位相近,达到共沉积的目的。这在现在也仍然对合金新工艺的开发有指导意义。但是现在越来越多的合金中的另一种成分的量非常小,就是这种少量的金属分散在另一金属中,却改变了金属的性能。用传统冶金学的观点是这些掺入的金属是占据在主体金属的某些晶格位上,从而改变了金属的物理性能。但实际上,用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去,而采用电镀的方法则比较容易做到。不过电镀方法得到的合金的结构是否符合冶金学的原理,则是值得探讨的课题。 现在已经得到应用的新合金工艺有锌系列,镍系列,铜系列,锡系列,银系列等。锌作为钢铁的优良廉价的防 护性镀层被广泛地采用, 但是自从日本汽车打进欧洲和北美市场,汽车的耐盐防护性就提到了议事日程。〈1〉在开展高耐蚀性镀层的研究中,锌合金的研究引人注目。最先出现的是锡锌合金,这种合金的含锌量在30%左 右时耐盐水喷雾时间最长,出现红锈的时间可达1 5 0 0个小时以上。最开始进入实用化的工艺是7 0年代末的 有机羧酸的中性镀液,后来有柠檬酸镀液,现在我公司已经开发出硫酸盐光亮镀锡锌工艺。在锡锌工艺之后出现的是锌镍工艺。这种工艺由于含镍量在5-10%,成本比锡锌要低,因此很快得到普及。最先出现的是用于钢板连续电镀的硫酸盐工艺,这大约在1982年前后。以后开发出氯化铵型工艺,现在比较成熟的是碱性锌酸盐 工艺。这种工艺的特点是抗腐蚀性能特别好,不经钝化的镀层耐盐雾到出现红锈的时间在150小时以上。在高温下也仍能维持其优良的防护性能。因此在汽车等行业有较多应用。 在锌镍开发之后两年,锌铁工艺就进入了实用化。锌铁与前面的工艺不同的是铁的含量很小,只在0.2 到 0.6 左右。虽然以前有用于钢板电镀的锌铁合金,其含铁量在10-20%,但现在进入实用的还是这种低铁含量的镀层。比较成熟的有锌酸盐工艺。其耐蚀性也很好,但一定要经过钝化才能有高的耐蚀性,当含铁量在0. 4 左右时,出现红锈的盐水喷雾时间可达1500小时以上。现在,我公司已经开发出氯化钠型锌铁新工艺,并有黄色、彩色等高耐蚀性的钝化产品。 在欧洲还有用锌钴合金工艺的,这种工艺与锌铁一样,可以不用银盐做出黑色钝化膜。含钴量也仅在1%左右. 镍一直是电镀加工工业中的重要镀种,由于镍资源的紧张和价格昂贵,开发镍合金电镀是节镍的一种选择。同时,有些镍合金的功能性能也是市场所需要的,因此,镍基合金的应用也很广泛。镍铁合金不仅可节约部分镍,而且镀层性能也比纯镍镀层要好。这种镀层的含铁量在7%-30% 左右,镀层中的含铁量与镀液中的镍铁比例成正比。也有采用镍锰铁合金电镀工艺的报导。<2 > 用于装饰的镍合金更多,特别是黑色镀层方面,不少是用的镍合金,比如镍锡,镍钴,镍镉等。铜镍合金更是在装饰电镀中有较多的应用。<3 > 铜合金如铜锡合金,铜锌合 金,很早就有大量的应用。这方面的新工艺的主攻方向是以非氰化物络合物来取代氰化物,比如焦磷酸盐,柠檬酸盐镀铜合金等。锡作为钎焊性镀层主要是用在电子电镀行业,但也可以用在装饰和防护方面,比如代银的锡合金,用于罐头盒防腐的镀锡工艺等。但主要还是电子工业中有大量应用,现在用得最多的仍然是锡铅合金。也有锡铈,锡铋等。当前的趋势是采用无氟和无铅的新工艺取代老工艺。<4 >其它贵金属的合金主要是用在装饰和功能性方面,这里就不一一加以介绍。正如前面讲到的,由于合金电镀技术的开发可能产生出一些新的合金,这不仅在表面处理业有重要意义,对材料学科也有重要意义。因此,在新世纪,对合金电镀的研究仍会加紧进行。特别是在多元合金,包括三元、四元合金等的开发上还有很大的空间 2.2 电子电镀 如前所述,21 世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具的信息爆炸的世纪。在这个世纪内,电子产品的品种和产量将有更快更大的发展,这给电子电镀业也带来很大的机遇和挑战。因此,现在新工艺的开发有很大的比重将放在电子电镀方面。 所谓电子电镀就是用于电子产品或电子工业的电镀技术。用于电子行业的镀层有很多,包括导电性镀层,钎焊性镀层,信息载体镀层,电磁屏蔽镀层,电子功能性镀层,印刷电路板电镀,电子构件防护性镀层,电子产品装饰性镀层等。电子电镀工艺除了少数是利用了传统的工艺以外,大多数是近几十年开发的新工艺。比如非金属电镀新工艺,化学镀新工艺,贵金属电镀新工艺,合金电镀新工艺等。 以印刷线路板的电镀为例,它是以孔金属化为中心的综合了前处理、化学镀、电镀、退镀等技术的工艺。印刷线路板是

电镀基础知识

电镀基础知识100问(一) 发布日期:2013-03-26 来源:中国电镀网论坛浏览次数:2667 关注:加关注 核心提示:1.电解液为什么能够导电?答:电解液导电与金属导体的导电方式是不一样的。在金属导体中,电流是靠自由电子的运动输送的,在电解液 1.电解液为什么能够导电? 答:电解液导电与金属导体的导电方式是不一样的。在金属导体中,电流是靠自由电子的运动输送的,在电解液中则是由带电的离子来输送电流。在电解液中由于正负离子的电荷相等,所以不显电性,我们叫做电中性。当我们对电解液施加电压时,由于强大的电场的吸引力,离子分别跑向与自己极性相反的电极。阳离子跑向阴极,阴离子跑向阳极。它们的运动使电流得以通过,这就是电解液导电的道理。 2.在电镀过程中,挂具发热烫手,是由于镀液温度太高造成的吗? 答:挂具的发热虽然与溶液的温度有关系,但主要的原因是: (1)通过挂具的电流太大。 (2)挂具上的接触不良,电阻增高而使挂具发热。 3.控制电镀层厚度的主要因素是什么? 答:控制电镀层厚度的主要因素为电流密度、电流效率与电镀时间。 4.黄铜镀层与青铜镀层是同一样的台金镀层吗? 答:不是,黄铜镀层是铜和锌的合金镀层,青铜镀层是铜和锡的合金镀层。 5.法拉第定律是表示什么关系的,试述法拉第的第一定律和第二定律?

答:法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的,又称为电解定律。 法拉第第一定律:金属在电解时所析出的重量与电解液中所通过的电流和时间成正比。 W=KIt W——析出物质的重量(g) K——比例常数(电化当量) I——电流强度(安培) t——通电时间(小时) 法拉第第二定律:同量电流通过不同电解液时,则所析出金属之重量与各电解液之化学当量成正比。 K=CE C——比例常数。E——化学当量 6.为什么镀件从化学除油到弱酸蚀,中间要经清水洗净? 答:因为通常的化学除油溶液都是碱性的,如果把除油溶液直接带进酸腐蚀溶液中,就会起酸、碱的中和反应,降低了酸的浓度和作用。中和反应的生成物粘附在工件上,会影响镀层的质量。故工件在化学除油后,一定要经清水冲洗干净,才能进入酸腐蚀的溶液。 7.电镀层出现毛刺、粗粒,通常是那些原因造成的,如何解决?

塑料电镀基础知识 X页.doc

塑料电镀的特点 塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小,耐腐蚀性能良好,成型简便,具有金属光泽和金属的质感,还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料,而且美观,装饰性强,同时,它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层 对光、大气等外界因素具有较高的稳定性,因而塑料电镀金属后,可防止塑料老化,延长塑 料件的使用寿命。 随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛,成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。 目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砚、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯 乙烯等塑料表面上进行电镀,其中尤以ABS塑料电镀应用最广,电镀效果最好。 塑料的工艺过程 塑料制件电镀的主要工艺流程。 塑料制件-一机械粗化-一化学除油-一化学粗化 敏化处理-一活化处理-一还原处理-一化学鎳一-电镀-一成 塑料电镀的主要工艺流程 1、化学除油 防止塑料变形、溶解,应考虑除油液对塑料的适应性。当用碱性除油液时,应注意使用温度, 以防变形;用有机溶剂除油时,应注意其是否有溶解塑料的现象。 2、粗化 为提高结合强度,就得尽可能地增加镀层和基体间的接触面积。粗化的方法有机械粗化法和化学粗化方法两种。机械粗化如喷砂、滚磨、用砂纸打磨等。化学粗化可以迅速地使工件表 面微观粗糙,粗化层均匀、细致、不影响工件的外观。

方法有时也称为金属喷涂。 般是浸入贵金属盐类水溶液,于是贵金属离子就被还原剂还原为贵金属,从而在制件表面上 形成贵金属膜。这层贵金属可以起到活性催化的作用,帮也称催化膜,它可以加速化学镀的 还原反应。实践证明,银、耙等贵金属都具有这种催化能力。 5、还原反应 经过活化处理的塑料制件,用水清洗后,就可以进行化学镀。塑料制件进 行化学镀以前,先在一定浓度的化学镀所用的还原剂溶液中浸一下,把未被水洗掉的活化剂 还原,这就是还原处理。化学镀铜时,可先用次磷酸钠溶液进行还原处理。 6、化学镀 到目前为止,已有很多重金属可以通过化学镀铜的方法从水溶液中沉积出来。 从经济角度来看,化学镀铜成本最低,因此被广泛采用。化学镀铜层外观呈铜红色,不能作 为装饰和防护层,通常用作非金属、印刷电路板孔金属化等电镀加厚镀层的导电层。化学镀 铜只能给塑料制件镀上一层导电源,镀层很薄。要想继续加厚其他镀层时,要先用电镀铜将 化学镀铜层加厚。电镀铜时,可以使用酸性镀铜,也可以使用碱性镀铜。塑料制件经过电镀 铜以后,就可以根据需要继续电镀其他金属镀层。 金属喷镀的原理 金属喷镀时,镀面材料在专门的喷汇或喷枪中熔化和雾化,并喷射到基体材料上,这种面饰 般使用氧——乙烘焰,但有时也使用其他气体。当镀面金属丝 通过焰心自动给送时,金属丝熔化并同时被压缩空气流雾化和喷射到 基体材料上。几乎任何 一种能够制成金属丝的金属都能用这种方法喷镀。另一种喷枪利用粉末状材料通过火焰喷射 出来。这种方法的优点是不仅能喷镀金属,而且也能喷镀金属陶瓷复合材料、 工业上常用的敏化剂为氯化亚锡或二氯化钛的水溶液。 4、活化处理 所谓活化处理,就是将吸附有还原剂的制件浸入含有氧化剂的溶剂中。一 3、 【化处理

PCB 电镀基础知识

电镀基础知识(1) 以瓦特浴为基础的光泽电镀镍: 1.电镀液: 瓦特浴是以硫酸镍为主要成分的镀镍发明者的名字而命名的。下图3.8是光泽镀镍液的成分组成表。以下说明各个成分主要作用。 ①硫酸镍: 硫酸镍的作用就是给电镀液供给镍离子。氯化镍也可以供给镍离子。镍离子的浓度越高需要的电流密度就越高,越低就相反。但浓度过高,粘性也变高,因此容易产生针孔,而且液体带出量也会增多。 表3.8 光泽电镀镍液的成分组成: ②氯化镍: 溶解在镀液中分解出氯离子。 NiCl2 →Ni2+ +Cl- 加氯化镍的目的是为了给镀液供给氯离子。氯离子会促进镍阳极的溶解。缺少氯离子,镍阳极会变成不动态化,难以溶解。但过剩的氯离子会增强镀层的内部应力。因此浓度管理非常重要。 ③硼酸: 添加硼酸会抑制高电流密度部位产生氢,因此也会防止烧焦。镀镍液的阴极部产生的反应主要是镀镍反应,但阴极电流效率不是100%。阴极部主要有以下两种反应: 镀镍反应:Ni2++2e-→Ni 产生氢反映: 2H++2e- →H2 特别是端子电流集中部位的氢发生率高,氢离子消耗高,因此这个部位的PH比整个液体的PH高。PH上升会导致产生Ni(OH) 2沉淀。最终沉淀跟镍一起析出使镀层成灰黑色。 Ni2++2OH→Ni(OH)2 完全没含有硼酸的电镀液和含有标准浓度硼酸的电镀液相比较,含有硼酸的液没有发生烧焦现象。这说明硼酸会抑制高电流部位产生氢。以前的教科书里说明这种现象是因为硼酸作为弱酸起了缓冲作用。但现在这句话已被否定。事实上是硼酸防止了高电流部的PH变化,因此抑制了烧焦现象。而且标准组成的硼酸浓度为溶解度的极限浓度,因此温度一下降就有结晶出现。最近对硼酸排出的规格很严,因此也有用柠檬酸替代硼酸的提案。

相关文档
最新文档