化学镀与电镀技术PPT课件
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化学镀镍(共8张PPT)
(pCu>1000mg／L时更换溶液)
层，甚至整个化学镀镍金工艺至关重要‘61。某个工序处理不当， 通常使用酸性镀液体系，其中包括镍盐(硫酸盐、氯化物)，还原剂(次磷酸钠或硼氢化物)[8]，配位剂(柠檬酸、乙酸、琥珀酸、丙酸或乙醇酸)，稳定剂(重金属盐、硫脲、氟化物)[9]。
(pCu>800mg／L时开新缸)
工艺控制
• 前处理工艺是用以除去铜面氧化物、油脂等污染物，粗化铜表面， 化学镀镍由还原剂提供电子进行还原反应[7]，镍首先围绕Pd的活性中心沉积出来，先沉积出来的镍具有自催化作用，随时间延长，镍厚度不断增加。
并在铜面沉钯，形成镍还原的活化中心。前处理对得到均匀的镀 不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。
b化e学ing镀d镍ep由os还ite原d剂”。提供电子进行还原反应[7]，镍首G先F围酸绕除Pd的油活剂性中心沉积5出5来～，6先5沉积m出L来的镍具有自催化作用，随时间延长，镍厚度不断增加。 ／L
(1)除油工艺
浓硫酸
90～110mL ／L
化学镀镍
化学镀又称为无电解镀（Electroless plating），也可以称为自催化电镀 （Autocatalytic plating）[1]。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。ASTM B374（ASTM，美
国材料与试验协会）中定义为Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。这一过程与一般电镀镍不同，其镀层是可以不断增厚的[2]，
层，甚至整个化学镀镍金工艺至关重要‘61。某个工序处理不当， 通常使用酸性镀液体系，其中包括镍盐(硫酸盐、氯化物)，还原剂(次磷酸钠或硼氢化物)[8]，配位剂(柠檬酸、乙酸、琥珀酸、丙酸或乙醇酸)，稳定剂(重金属盐、硫脲、氟化物)[9]。
(pCu>800mg／L时开新缸)
工艺控制
• 前处理工艺是用以除去铜面氧化物、油脂等污染物，粗化铜表面， 化学镀镍由还原剂提供电子进行还原反应[7]，镍首先围绕Pd的活性中心沉积出来，先沉积出来的镍具有自催化作用，随时间延长，镍厚度不断增加。
并在铜面沉钯，形成镍还原的活化中心。前处理对得到均匀的镀 不需要一般电镀所需的直流电机或控制设备。
b化e学ing镀d镍ep由os还ite原d剂”。提供电子进行还原反应[7]，镍首G先F围酸绕除Pd的油活剂性中心沉积5出5来～，6先5沉积m出L来的镍具有自催化作用，随时间延长，镍厚度不断增加。 ／L
(1)除油工艺
浓硫酸
90～110mL ／L
化学镀镍
化学镀又称为无电解镀（Electroless plating），也可以称为自催化电镀 （Autocatalytic plating）[1]。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。ASTM B374（ASTM，美
国材料与试验协会）中定义为Autocatalytic plating is “deposition of a metallic coating by a controlled chemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。这一过程与一般电镀镍不同，其镀层是可以不断增厚的[2]，
第6章 电镀和化学镀
电镀过程中的基本术语
6．阴极性镀层：电极电位的代数值比基体金属大 的金属镀层。 7．阳极性镀层：电极电位的代数值比基体金属小 的金属镀层。 8．阳极泥：在电流作用下阳极溶解后的残留物。 9．沉积速度：单位时间内零件表面沉积出金属的 厚度。 10．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。
镀覆方法术语
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。 7．冲击电流：电流过程中通过的瞬时大电流。 8．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。 9．合金电镀：在电流作用下，使两种或两种以上 金属（也包括非金属元素）共沉积的过程。 10．多层电镀：在同一基体上先后沉积上几层性质 或材料不同的金属层的电镀
＋ ＋ ＋ ＋
6.1.1 电镀过程及反应
6.1 电镀与电刷镀
6.1.1 电镀过程及其反应
阴极反应： Men++ ne = Me 2H+ + 2e = H2
阳极反应： Me- ne = Me n+。 OH- - 4e = 2H2O+O2
＋
Me n+
－
SO4 2Cl -
OH -
6.1.1 电镀过程及反应
阴极上的电镀过程包括五个步骤：
1）液相传质 2）前臵转化 3）电荷转移 4）晶核的形成 5）晶体生长
常见镀膜方式
电铸
− 通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将 铸模和金属沉积物分开）的过程。
常见镀膜方式
真空镀
− 主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型， − 采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在制件表面沉 积各种金属和非金属薄膜 − 可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的 突出优点 − 但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少 − 一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内部屏蔽 层使用。
化学镀ppt课件
价格比化学镀低得多，工艺成熟，镀液简单易于控制。
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。
完整最新ppt
3
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；
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；
电镀和化学镀
▪ ⑤搅拌的影响：搅拌增强电解液的流动，降低阴极的浓差 极化，使镀层结晶粗大，但搅拌允许提高电流密度，这可 抵消降低浓差极化的作用，并提高生产率。搅拌还可增强 整平剂的效果。
pH值及析氢的影响
▪ ①pH值的影响：镀液的pH值影响氢的放电电位，碱性夹 杂物的沉淀，沉积金属的配合物或水化物的组成，以及添 加剂的吸附程度。pH值对硬度和应力的影响，可能主要 是通过夹杂物的性质和分布起作用的。
▪ 若按镀层与基体金属之间的电化学性质可分为： 阳极性镀层和阴极性镀层： （1）凡镀层相对于基体金属的电位为负时，镀层是阳极， 称阳极性镀层，如钢上的镀锌层。 （2）而镀层相对于基体金属的电位为正时，镀层呈阴极， 称阴极性镀层，如钢上的镀镍层、镀锡层等。
▪ 若按镀层的组合形式分，镀层可分为： ▪ 单层镀层，如Zn或Cu层； ▪ 多层金属镀层，例如Cu-Sn/Cr，Cu／Ni／Cr镀层等； ▪ 复合镀层，如 Ni-Al2O3，Co-SiC等。
▪ 另外要依据零件加工工艺选用适当的镀层。例如铝合金镀 镍层，镀后常需通过热处理提高结合力，若是时效强化铝 合金，镀后热处理将会造成过时效。此外，要考虑镀覆工 艺的经济性。
电镀的基本原理
▪ 电镀是指在直流电的作用下，电解液中的金属离子还原， 并沉积到零件表面形成有一定性能的金属镀层的过程。
▪ 电解液主要是水溶液，也有有机溶液和熔融盐。从水溶液 和有机溶液中电镀称为湿法电镀，从熔融盐中电镀称为熔 融盐电镀。
▪ 7. 特殊添加剂。为改善镀液性能和提高镀层质量，常需 加入某种特殊添加剂。其加入量较少，一般只有几克每升， 但效果显著。这类添加剂种类繁多，按其作用可分为：
特殊添加剂
▪ 光亮剂——可提高镀层的光亮度。 ▪ 晶粒细化剂——能改变镀层的结晶状况，细化晶粒，使镀层致密。例
pH值及析氢的影响
▪ ①pH值的影响：镀液的pH值影响氢的放电电位，碱性夹 杂物的沉淀，沉积金属的配合物或水化物的组成，以及添 加剂的吸附程度。pH值对硬度和应力的影响，可能主要 是通过夹杂物的性质和分布起作用的。
▪ 若按镀层与基体金属之间的电化学性质可分为： 阳极性镀层和阴极性镀层： （1）凡镀层相对于基体金属的电位为负时，镀层是阳极， 称阳极性镀层，如钢上的镀锌层。 （2）而镀层相对于基体金属的电位为正时，镀层呈阴极， 称阴极性镀层，如钢上的镀镍层、镀锡层等。
▪ 若按镀层的组合形式分，镀层可分为： ▪ 单层镀层，如Zn或Cu层； ▪ 多层金属镀层，例如Cu-Sn/Cr，Cu／Ni／Cr镀层等； ▪ 复合镀层，如 Ni-Al2O3，Co-SiC等。
▪ 另外要依据零件加工工艺选用适当的镀层。例如铝合金镀 镍层，镀后常需通过热处理提高结合力，若是时效强化铝 合金，镀后热处理将会造成过时效。此外，要考虑镀覆工 艺的经济性。
电镀的基本原理
▪ 电镀是指在直流电的作用下，电解液中的金属离子还原， 并沉积到零件表面形成有一定性能的金属镀层的过程。
▪ 电解液主要是水溶液，也有有机溶液和熔融盐。从水溶液 和有机溶液中电镀称为湿法电镀，从熔融盐中电镀称为熔 融盐电镀。
▪ 7. 特殊添加剂。为改善镀液性能和提高镀层质量，常需 加入某种特殊添加剂。其加入量较少，一般只有几克每升， 但效果显著。这类添加剂种类繁多，按其作用可分为：
特殊添加剂
▪ 光亮剂——可提高镀层的光亮度。 ▪ 晶粒细化剂——能改变镀层的结晶状况，细化晶粒，使镀层致密。例
应用电化学41金属电沉积和电镀原理ppt课件
特点：它们的极化原因是电化学引起的，因此是电化学极 化，并可从简单盐中沉积出致密的镀层。
2）络离子的还原
设 氰化物镀铜电解液基本组成
CuCN 35g/L（0.4 mol/L） NaCN 48g/L （1.0 mol/L） Cu＋ 与CN－形成的络离子可能有[Cu(CN)2]-、 [Cu(CN)3]2-、 [Cu(CN)4]3-等不同形式，认为主要存在形式是[Cu(CN)3]2其在水中的电离平衡为：[Cu(CN)3]2-＝Cu＋＋3CN－
阴极性镀层 当镀层与基体金属形成腐蚀电池时，镀层因电位比基体更
正，基体金属首先受到腐蚀溶解，这时镀层为阴极性镀层。 阴极性镀层仅能对基体起到机械保护作用，不能起到电化
学保护作用，如：
铁上镀Sn： Sn2 /Sn －0.14V Fe2 /Fe －0.44V?
形成腐蚀电池时，Sn为阴极，Fe为阳极
(4) 电铸
提纯金属或湿法冶金
(5) 电加工 某些精密的零件，机械加工困难，可采用电加
工成型技术
(6) 表面处理 制备特殊用途材料如发泡镍、中空镍纤维等
(7) 高科技 如电沉积法制备一维纳米线
(8) 材料制备 制备催化材料、复合材料、金属膜材料等
常规电镀对电镀层的基本要求： 通常对电镀层要求：
镀层与基体结合牢固，一定的厚度及厚度均匀 镀层结构致密、孔隙率小等。 进一步要求：镀层内应力小、柔韧性好、有一定的硬度、
自行车轮镀铜镍铬； 吊灯等灯具电镀仿金镀层或仿银镀层； 仪器仪表盘装饰性电镀缎面镍；
功能性镀层 功能性镀层是具有特定功能和特定意义的镀层， 通常是只对 某一种零件和某一种特殊使用条件下所要求的特殊功能，因 此功能性镀层包括的项目较多，而且随着技术的发展和应用 的开发，今后还会越来越多，如： •耐磨镀层： 提高零件的表面硬度，增加抗磨损性能（如直 轴、曲轴、气缸， 纺织机械中的各种辊桶镀硬铬或喷涂陶磁 微粒）； •减磨镀层： 多用于滑动接触面，需要电镀韧性好的金属， 如轴瓦，轴套等镀Sn、Pb-Sn、Pb-In等；
2）络离子的还原
设 氰化物镀铜电解液基本组成
CuCN 35g/L（0.4 mol/L） NaCN 48g/L （1.0 mol/L） Cu＋ 与CN－形成的络离子可能有[Cu(CN)2]-、 [Cu(CN)3]2-、 [Cu(CN)4]3-等不同形式，认为主要存在形式是[Cu(CN)3]2其在水中的电离平衡为：[Cu(CN)3]2-＝Cu＋＋3CN－
阴极性镀层 当镀层与基体金属形成腐蚀电池时，镀层因电位比基体更
正，基体金属首先受到腐蚀溶解，这时镀层为阴极性镀层。 阴极性镀层仅能对基体起到机械保护作用，不能起到电化
学保护作用，如：
铁上镀Sn： Sn2 /Sn －0.14V Fe2 /Fe －0.44V?
形成腐蚀电池时，Sn为阴极，Fe为阳极
(4) 电铸
提纯金属或湿法冶金
(5) 电加工 某些精密的零件，机械加工困难，可采用电加
工成型技术
(6) 表面处理 制备特殊用途材料如发泡镍、中空镍纤维等
(7) 高科技 如电沉积法制备一维纳米线
(8) 材料制备 制备催化材料、复合材料、金属膜材料等
常规电镀对电镀层的基本要求： 通常对电镀层要求：
镀层与基体结合牢固，一定的厚度及厚度均匀 镀层结构致密、孔隙率小等。 进一步要求：镀层内应力小、柔韧性好、有一定的硬度、
自行车轮镀铜镍铬； 吊灯等灯具电镀仿金镀层或仿银镀层； 仪器仪表盘装饰性电镀缎面镍；
功能性镀层 功能性镀层是具有特定功能和特定意义的镀层， 通常是只对 某一种零件和某一种特殊使用条件下所要求的特殊功能，因 此功能性镀层包括的项目较多，而且随着技术的发展和应用 的开发，今后还会越来越多，如： •耐磨镀层： 提高零件的表面硬度，增加抗磨损性能（如直 轴、曲轴、气缸， 纺织机械中的各种辊桶镀硬铬或喷涂陶磁 微粒）； •减磨镀层： 多用于滑动接触面，需要电镀韧性好的金属， 如轴瓦，轴套等镀Sn、Pb-Sn、Pb-In等；
电镀、电刷镀与化学镀
4．基体金属的影响
基体金属的化学性质与其和镀层之间结合力密 切相关。在某些电解液中，如果基体金属的电 位负于镀层金属，若不用其它镀层过渡，就不 容易获得结合力良好的镀层。 铸造件和粉末冶金件的表面往往是凹凸不平且 多孔的，零件内孔易积留预处理的溶液，镀件 表面经过一段时间会出现黑色的斑点。 此外，零件在电镀前的脱脂、除锈是否彻底， 也将严重影响镀层的性能。
14
二、电镀反应
图 6-1 是电镀过程原理图，被镀 的零件为阴极，与直流电源的 负极相连，金属阳极与直流电 源的正极联接。阳极与阴极均 浸入镀液中。 当在阴阳两极间施加一定电压 时，则在阴极发生还原反应： 即从镀液内部扩散到电极和镀 液界面上的金属离子Mn+从阴极 上获得n个电子，被还原成金属 M。
18
主盐浓度的影响
镀液中的主盐浓度高时，电沉积过程中的 浓差极化小，晶核形成速度降低，长大速 度快；所得镀层晶粒较粗。这种影响在简 单盐镀液中尤为明显。 主盐浓度过低时，尽管对提高镀液的分散 能力有利，但镀液允许的电流密度小。此 时、镀液中的导电盐可提高其导电性，增 加阴极极化，对获得结晶细致的镀层有利。
碱性镀液有氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、焦 磷酸盐镀锌等。 中性或弱酸性镀液有氯化物镀锌、硫酸盐 镀锌等； 酸性镀锌有硫酸盐镀锌、氯化物镀锌等。 其中以氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、氯化物 镀锌、硫酸盐镀锌最为常用。
33
镀锌层的钝化处理
为了进一步提高镀锌层的防护能力，同时 使其外观更具装饰性，通常要在其表面人 为地形成一层致密的氧化膜，这一过程即 称之为钝化处理(或称铬酸盐处理)。 钝化处理的溶液以六价铬为主要成分，辅 之以其它的无机酸或其盐。改变钝化溶液 的辅助成分及其浓度，可以得到白色或蓝 白色、彩色、黑色、绿色等色调的钝化膜。
电镀培训课件共60张PPT
电镀 利用电解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。
电镀技术基础
电镀原理图 阳极：失去电子提供镀层 金属离子（氧化反应） 阳极反应： M = M+ + e 阴极：得到电子将离子还 原为金属（还原反应） 阴极反应： M+ + e = M 电子：从阳极经电源到阴极 电流：从正极经电解液到负极 镀层金属离子：从阳极经电解液到阴极。
不同基体材料磨光转速选择
基体材料
磨轮直径/mm
200
250
300
350
400
转速/（r/min）
铸铁、钢、镍、铬
2800
2300
1800
1600
1400
铜及其合金、银、锌
2400
1900
1500
1300
1200
铝及其合金、铅、锡
1900
1500
1200
1000
900
塑料
1500
1200
1000
900
前处理
电镀
后处理
标准施工与基本技能
影响镀层质量的主要因素
10%
5%
80%
镉层质量不合格
80%
90%
100%
累计影响度%
100
25
50
0
75
其它原因
主槽
前处理
后处理
95%
5%
标准施工与基本技能
前处理 1、打磨：打磨也叫磨光，就是在特制的皮布轮外圆上黏附金刚砂或其它磨料，在高速旋转下除去待电镀件表面的氧化皮或对待电镀件表面进行光亮精饰的前处理加工方法。 常用的打磨材料有：人造金刚砂、刚玉、金刚砂
电镀技术基础
电镀原理图 阳极：失去电子提供镀层 金属离子（氧化反应） 阳极反应： M = M+ + e 阴极：得到电子将离子还 原为金属（还原反应） 阴极反应： M+ + e = M 电子：从阳极经电源到阴极 电流：从正极经电解液到负极 镀层金属离子：从阳极经电解液到阴极。
不同基体材料磨光转速选择
基体材料
磨轮直径/mm
200
250
300
350
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转速/（r/min）
铸铁、钢、镍、铬
2800
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铜及其合金、银、锌
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铝及其合金、铅、锡
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塑料
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前处理
电镀
后处理
标准施工与基本技能
影响镀层质量的主要因素
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镉层质量不合格
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累计影响度%
100
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其它原因
主槽
前处理
后处理
95%
5%
标准施工与基本技能
前处理 1、打磨：打磨也叫磨光，就是在特制的皮布轮外圆上黏附金刚砂或其它磨料，在高速旋转下除去待电镀件表面的氧化皮或对待电镀件表面进行光亮精饰的前处理加工方法。 常用的打磨材料有：人造金刚砂、刚玉、金刚砂
电镀和化学镀
积结晶过程，并提高阴极极化作用。添加剂能改善镀层组 织，表面形态，物理、化学和力学性能。
电镀规范的影响
①电流密度的影响:
每种镀液有它最佳的电流密度范围。
提高电流密度，必然增大阴极极化作用。使镀层致密， 镀速升高。 但电流密度过大，镀层会被烧黑或烧焦； 电流密度过低，镀层晶粒粗化，甚至不能沉积镀层。
镀层硬化剂——可提高镀层硬度。
掩蔽剂——可消除微量杂质的影响。
电镀过程
当直流电通过两电极及两极 间含金属离子的电解液时，金 属离子在阴极上还原沉积成镀 层，而阳极氧化将金属转移为 离子。
如图所示，在硫酸铜溶液中插 入两个铜板，并与直流电源相 接，当施加一定电压时，两极 就发生电化学反应。
多层金属镀层，例如Cu-Sn/Cr，Cu／Ni／Cr镀层等；
复合镀层，如 Ni-Al2O3，Co-SiC等。
若按镀层成分分类，可分为：单一金属镀层、合金镀层及 复合镀层。
镀层的合理选择
不同成分及不同组合方式的镀层具有不同的性能。如何合 理选用镀层，其基本原则与通常的选材原则大致相似。 首先要了解镀层是否具有所要求的使用性能，然后按照零 件的服役条件及使用性能要求，选用适当的镀层，还要按 基材的种类和性质，选用相匹配的镀层。例如阳极性或阴 极性镀层，特别是当镀层与不同金属零件接触时，更要考 虑镀层与接触金属的电极电位差对耐蚀性的影响，或摩擦 副是否匹配。 另外要依据零件加工工艺选用适当的镀层。例如铝合金镀 镍层，镀后常需通过热处理提高结合力，若是时效强化铝 合金，镀后热处理将会造成过时效。此外，要考虑镀覆工 艺的经济性。
6. 镀液稳定剂。许多金属盐容易发生水解，而许多金属 的氢氧化物是不溶性的。生成金属的氢氧化物沉淀，使溶 液中的金属离子大量减少，电镀过程电流无法增大，镀层 容易烧焦。 7. 特殊添加剂。为改善镀液性能和提高镀层质量，常需 加入某种特殊添加剂。其加入量较少，一般只有几克每升， 但效果显著。这类添加剂种类繁多，按其作用可分为：
电镀规范的影响
①电流密度的影响:
每种镀液有它最佳的电流密度范围。
提高电流密度，必然增大阴极极化作用。使镀层致密， 镀速升高。 但电流密度过大，镀层会被烧黑或烧焦； 电流密度过低，镀层晶粒粗化，甚至不能沉积镀层。
镀层硬化剂——可提高镀层硬度。
掩蔽剂——可消除微量杂质的影响。
电镀过程
当直流电通过两电极及两极 间含金属离子的电解液时，金 属离子在阴极上还原沉积成镀 层，而阳极氧化将金属转移为 离子。
如图所示，在硫酸铜溶液中插 入两个铜板，并与直流电源相 接，当施加一定电压时，两极 就发生电化学反应。
多层金属镀层，例如Cu-Sn/Cr，Cu／Ni／Cr镀层等；
复合镀层，如 Ni-Al2O3，Co-SiC等。
若按镀层成分分类，可分为：单一金属镀层、合金镀层及 复合镀层。
镀层的合理选择
不同成分及不同组合方式的镀层具有不同的性能。如何合 理选用镀层，其基本原则与通常的选材原则大致相似。 首先要了解镀层是否具有所要求的使用性能，然后按照零 件的服役条件及使用性能要求，选用适当的镀层，还要按 基材的种类和性质，选用相匹配的镀层。例如阳极性或阴 极性镀层，特别是当镀层与不同金属零件接触时，更要考 虑镀层与接触金属的电极电位差对耐蚀性的影响，或摩擦 副是否匹配。 另外要依据零件加工工艺选用适当的镀层。例如铝合金镀 镍层，镀后常需通过热处理提高结合力，若是时效强化铝 合金，镀后热处理将会造成过时效。此外，要考虑镀覆工 艺的经济性。
6. 镀液稳定剂。许多金属盐容易发生水解，而许多金属 的氢氧化物是不溶性的。生成金属的氢氧化物沉淀，使溶 液中的金属离子大量减少，电镀过程电流无法增大，镀层 容易烧焦。 7. 特殊添加剂。为改善镀液性能和提高镀层质量，常需 加入某种特殊添加剂。其加入量较少，一般只有几克每升， 但效果显著。这类添加剂种类繁多，按其作用可分为：
现代表面工程技术-电镀和化学镀
电镀的电源发展介绍
• 电镀电源经历了四个发展阶段: (1) 直流发电机阶段这种电源耗能大、效率低、噪声 大, 已经被淘汰。 (2) 硅整流阶段是直流发电机的换代产品, 技术十分成 熟, 但效率低, 体积大, 控制不方便。目前, 仍有许多企业使 用这种电镀电源。 (3) 可控硅整流阶段是目前替代硅整流电源的主流电源, 具有效率高、体积小、调控方便等特点。随着核心器件— ——可控硅技术的成熟与发展, 该电源技术日趋成熟, 已获 得广泛应用。 (4) 晶体管开关电源即脉冲电源阶段脉冲电镀电源是 当今最为先进的电镀电源, 它的出现是电镀电源的一次革 命。这种电源具有体积小、效率高、性能优越、纹波系数 稳定, 而且不易受输出电流影响等特点。脉冲电镀电源是 发展的方向, 现已开始在企业中使用。
• • • • • 电镀概念 电镀原理 电源发展介绍 镀层 电镀作用 电镀方式 几种电镀技术 • • • • • • • 化学镀综述 化学镀概念 化学镀特点 仪器与流程 化学镀预处理 化学镀的镀液 化学镀工艺参数的影 响
一、电镀技术
电镀概念
• 电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某 些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金 的过程，是利用电解作用使金属或其它材 料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而 起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光 性及增进美观等作用。
电镀的检验
• 镀端子的检验是电镀完成后不可缺少的工 作，只有检验合格的产品才能交给下一工 序使用。通常驻的检验项目为：膜厚 （thickness）,附着力（adhesion）,可焊性 （solderability）,外观（appearance）,包 装（package）.盐雾实（salt spray test）, 对于图纸有特别要求的产品，有孔隙率测 试（30U”）金使用硝酸蒸气法，镀钯镍产 品（使用凝胶电解法）或其它环境测试。
电镀ppt课件
3．电流波形的影响
• 电流波形的影响是通过阴极电位和电流密度的变 化来影响阴极沉积过程的，它进而影响镀层的组 织结构，甚至成分，使镀层性能和外观发生变化。
• 三相全波整流与稳压直流相当，对镀层组织几乎 没有什么影响，而其他波形则影响较大。
• 单相半波会使镀铬层产生无光泽的黑灰色；单相 全波会使焦磷酸盐镀铜及铜锡合金镀层光亮。
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(2)配合剂
• 镀液中主盐的金属离子为简单离子时，镀 层晶粒粗大，需采用配位离子的镀液。
• 获得配位离子的方法是加入配合剂，即能 配合主盐中的金属离子形成配合物的物质。
• 配合物是由简单化合物相互作用而形成的 “分子化合物”。
• 配合物在溶液中可分离为简单离子和复杂 配位离子。
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• 在含配合剂的镀液中，影响电镀效果的主 要是主盐与配合剂的相对含量，即配合剂 的游离量，而不是配合剂的绝对含量。
• 配合剂的游离量升高，阴极极化作用升高， 有利于镀层结晶细化、镀层分散和覆盖能 力的改善；不利的是降低阴极电流效率， 从而降低沉积速度。
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(3)附加盐
• 附加盐是电镀液中除主盐外的某些碱金属 或碱土金属盐类
• 用于提高电镀液的导电性，对主盐中的金 属离子不起配合作用
• 有些附加盐还能改善镀液的深镀能力和分 散能力，产生细致的镀层。
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• (6)添加剂
– 添加剂是指不会明显改变镀层导电性，而能 显著改善镀层性能的物质。
– 根据在镀液中所起的作用，添加剂可分为： 光亮剂、整平剂、润湿剂和抑雾刑等。
• (7)杂质
– 杂质的来源比较复杂，所以对镀液和镀层的 影响也比较复杂。
– 如有机和金属杂质会引起镀层与基体的附着
力不良，镀层表面有麻点、针孔，镀液的分