金属的表面处理

金属表面处理

金属表面处理一般包含哪几类？

金属表面处理有：电镀、涂装、化学处理层。

电镀包括（镀锌、铜、铬、铅、银、金、镍、锡、镉等）；

涂装包括（油漆涂装、静电喷粉、喷塑工艺）；

化学处理包括（发黑处理、磷化处理）。

另一方面是金属的表面改性,也称表面优化，现代先进的表面改性技术主要有物理气相沉积（简称PVD）、化学气相沉积（简称CVD）、等离子体化学气相沉积（简称PCVD）、离子注入和离子束沉积。

什么是电镀？

电镀(electroplating)被定义为一种电沈积过程(electrodepos- ition process)，是利用电极(electrode)通过电流，使金属附着于物体表面上，其目的是在改变物体表面之特性或尺寸。目前较常遇见的电镀方式：水溶液电镀(滚镀、挂镀、连续镀)、化学电镀。

电镀的目的是什么？

电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit)，改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属光泽美观、物品的防锈、防止磨耗;提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性;热处理之防止渗碳、氮化、尺寸错误或磨耗之另件之修补。

电镀的基本流程是什么？

前处理(研磨→预备洗净→水洗→电解脱脂→水洗→酸浸渍及活性化→水洗)?中和→洗水→电镀(打底) →水洗→中和→水洗→电镀(表层) →水洗→纯水→脱水→烘干

前处理不完全所造成的镀层缺陷有以下几点：?

(1)镀层的剥离、气胀。?

(2)污点、无光等光泽不均的现象。

(3)镀层的小孔、不平。?

(4)针孔的发生而降低制品的耐蚀性。

(5)镀层皮膜的脆化。?

镀锌

电镀锌有哪几类?

(1)酸性镀锌(acid zinc plating) (2)碱性非氰化物镀锌(alkaline plating )

(3)氰化物镀锌(cyanide zinc plating )

各有什么优缺点？

1.1?酸性镀锌?

形状简单镀件和做油漆底层用的较多,其优缺点如下:?

优点?

(1)可得光泽,平滑,镀锌层相似的镀层?????

(2)可直接镀在碳化,氮化的钢铁上和铸铁上?????

(3)电流效率较高?

(4)废液处理容易,只需用高ph值将锌沉淀?????

(5)导电性佳,节省电原????

(6)产生氢脆性小?

(7)可在较高温下得到光泽镀层?????

(8)镀浴安定,毒性小,成本低?

缺点?

(1)镀浴腐蚀性强,镀槽及附属设备需加衬?????

(2)焊接及组合镀件不宜,会有渗流(bleadout)?????

(3)厚镀层延性差?????

(4)结晶粗糙?????

(5)均一性差?

????(6) 需要有过滤,冷却管及冷冻设备?

1.2碱性非氰化物镀锌(Alkaline?Non-Cyanide?Zinc?Plating)?

优点??

????(1)毒性小?

????(2)废液处理容易,只需将锌沉淀?

????(3)成本低?

????(4)均一性好?

????(5)可用刚镀槽?

缺点?

????(1)镀浴成份需严格控制,每天要分析??????

(2)前处理要求质量高

(3)锌含量少时,电流效率降低

(4)对金属杂质及硬水杂质敏感??????

(5)镀层校氰化镀锌脆?

????(6)需要添加剂,否则黑暗镀层出现??????

(7)添加剂特殊,非一般性原料,需由厂商提供?

1.3?光泽氰化镀锌优点?

?????(1)使用历史悠久,经验较丰富??????

(2)前处理要求比较不严格??????

(3)被覆性优良?

????(4)浴成份的分析及控制比较容易??????

(5)镀层延性好??????

(6)镀浴腐蚀性小?

缺?点?

????(1)镀浴毒性强,须做氰化物废物处理??????

(2)热处理及铸铁零件不能镀?

????(3)需较高温度操作,否则得不到光泽镀层,其温度必须在105F以上??????

(4)镀浴导电性差?

(5)高电流密度下,电流效率剧降

镀锌有哪些特征？

良品特征

1.锌镀层应是稍带湛蓝色调的银白色

2.钝化的锌镀层是带有绿色、黄色和紫色色彩的彩虹色

3.五酸钝化的锌镀层应是均一的草绿色

4.氧化的锌镀层应是均一的蓝黑色

5.磷化的锌镀层应是细晶结构的浅灰色

不良品特征

1.镀层粗糙、烧焦、麻点、黑点、起泡、脱落

2.树枝状、海绵状和条纹状的镀层

3.局部无镀层

4.可擦去的疏松钝化膜或呈深黄色、棕色和裼色的钝化膜

5.成片的淡白色钝化膜

6.五酸钝化膜呈深灰色、彩色或淡黄色

7.未洗净的盐类痕迹

镀镍

镀镍有哪几类？

通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法，称为镀镍。镀镍分电镀镍和化学镀镍。电镀镍是在由镍盐（称主盐）、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中，阳极用金属镍，阴极为镀件，通以直流电，在阴极（镀件）上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。从加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍，而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍。

化学镀又称为无电解镀（Electroless plating），也可以称为自催化电镀（Autocatalytic plating）。具体过程是指：在一定条件下，水溶液中的金属离子被还原剂还原，并且沉淀到固态基体表面上的过程。这一过程与置换镀不同，其镀层是可以不断增厚的，且施镀金属本身也具有催化能力。

(一）电镀镍的特点、性能、用途：

1、电镀镍层在空气中的稳定性很高，由于金属镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。

2、电镀镍结晶极其细小，并且具有优良的抛旋光性能。经抛光的镍镀层可得到镜面般的光泽外表，同时在大气中可长期保持其光泽。所以，电镀层常用于装饰。

3、镍镀层的硬度比较高，可以提高制品表面的耐磨性，在印刷工业中常用镀镍层来提高铅表面的硬度。由于金属镍具有较高的化学稳定性，有些化工设备也常用较厚的镇镀层，以防止被介质腐蚀。镀镍层还广泛的应用在功能性方面，如修复被磨损、被腐蚀的零件，采用刷镀技术进行局部电镀。采用电铸工艺，用来制造印刷行业的电铸版、唱片模以及其它模具。厚的镀镍层具有良好的耐磨性，可作为耐磨镀层。尤其是近几年来发展了复合电镀，可沉积出夹有耐磨微粒的复合镍镀层，其硬度和耐磨性比镀镍层更高。若以石墨或氟化石墨作为分散微粒，则获得的镍-石墨或镍-氟化石墨复合镀层就具有很好的自润滑性，可用作为润滑镀层。黑镍镀层作为光学仪器的镀覆或装饰镀覆层亦都有着广泛的应用。

4、镀镍的应用面很广，可作为防护装饰性镀层，在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上，保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用;也常作为其它镀层的中间镀层，在其上再镀一薄层铬，或镀一层仿金层，其抗蚀性更好，外观更美。在功能性应用方面，在特殊行业的零件上镀镍约1~3mm厚，可达到修复目的。特别是在连续铸造结晶器、电子组件表面的模具、合金的压铸模具、形状复杂的宇航发动机部件和微型电子组件的制造等方应用越来越广泛。

5、在电镀中，由于电镀镍具有很多优异性能，其加工量仅次于电镀锌而居第二位，其消耗量占到镍总产量的10%左右。

（二）化学镀镍的特点、性能、用途：

1、厚度均匀性厚度均匀和均镀能力好是化学镀镍的一大特点，也是应用广泛的原因之一，化学镀镍避免了电镀层由于电流分布不均匀而带来的厚度不均匀。化学镀时，只要零件表面和镀液接触，镀液中消耗的成份能及时得到补充，镀件部位的镀层厚度都基本相同，即使凹槽、缝隙、盲孔也是如此。

2、镀件不会渗氢，没有氢脆，化学镀镍后不需要除氢。

3、很多材料和零部件的功能如耐蚀、抗高温氧化性等比电镀镍好。

4、可沉积在各种材料的表面上，例如：钢镍基合金、锌基合金、铝合金、玻璃、陶瓷、塑料、半导体等材料的表面上，从而为提高这些材料的性能创造了条件。

5、不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。

6、热处理温度低，只要在400℃以下经不同保温时间后，可得到不同的耐蚀性和耐磨性，因此，特别适用于形状复杂，表面要求耐磨和耐蚀的零部件的功能性镀层等