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1、关于电镀基本原理关于电镀基本原理现在学习的是第1页，共36页目的目的:通过对电镀原理以及相关知识的介绍,使从事生产的操作员对电镀有一定的了解.现在学习的是第2页，共36页 Presentation title-Date-References3 教学大纲 电镀原理 脱脂工序 酸洗工序 镀镍工序 镀锡工序 镀铜及铜合金工序 镀金、银工序 带料电镀工序 后处理 镀层测试现在学习的是第3页，共36页 Presentation title-Date-References4 1.电解池 浸在电解质溶液中的两个电极,与外加直流电源接通后,强制电流在体系中通过,从而在电极上发生化学反应,这种装置就叫做电解池.
2、电解液阴极阳极阳极:金属原子失去电子,进 行氧化反应;阴极:金属阳离子得到电子,进行还原反应;现在学习的是第4页，共36页 Presentation title-Date-References51 1、1 1：电镀的含义：电镀的含义电镀：指在直流电的作用下，金属从该金电镀：指在直流电的作用下，金属从该金属盐的水溶液中沉积出来，使一种金属表属盐的水溶液中沉积出来，使一种金属表面覆盖上另一种金属。电镀是一种电化学面覆盖上另一种金属。电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。过程，也是一种氧化还原过程。现在学习的是第5页，共36页 Presentation title-Date-Reference
3、s6 比如比如，镀镍，把零件放入金属镍盐的溶液，镀镍，把零件放入金属镍盐的溶液中作为阴极，以金属镍板作为阳极。在直中作为阴极，以金属镍板作为阳极。在直流电的作用下，作为阴极的零件表面就会流电的作用下，作为阴极的零件表面就会镀上一层金属镍，而阳极镍板就逐步溶解镀上一层金属镍，而阳极镍板就逐步溶解成镍离子补充到镀液中。在阴极上（零件成镍离子补充到镀液中。在阴极上（零件上）发生镍离子得到电子还原出金属镍，上）发生镍离子得到电子还原出金属镍，同时还有氢气析出；在阳极上（镍板上）同时还有氢气析出；在阳极上（镍板上）金属失去电子变成镍离子，补充到镀液中金属失去电子变成镍离子，补充到镀液中。现在学习的是第6
4、页，共36页 Presentation title-Date-References7 2.电镀镀层的基本要求 与基体金属结合牢固,附着力好;镀层完整,结晶细致紧密,孔隙率小;具有良好的物理,化学及机械性能;具有符合标准规定的镀层厚度,且分布均匀.现在学习的是第7页，共36页 Presentation title-Date-References82.12.1、电镀层的物理性分类、电镀层的物理性分类 按镀层的作用分，可分为按镀层的作用分，可分为 防护性镀层，是指应用于大气或其它环境下防护性镀层，是指应用于大气或其它环境下防止基体金属腐蚀的镀层，如铁件镀锌等。防止基体金属腐蚀的镀层，如铁件镀锌等。防
5、护装饰性镀层，是指应用于大气条件下，防护装饰性镀层，是指应用于大气条件下，使基体金属既防腐又美观的镀层，如铜件镀镍、镀铬；使基体金属既防腐又美观的镀层，如铜件镀镍、镀铬；铁件镀铜、镍、铬。铁件镀铜、镍、铬。修复性镀层，是指应用于已经被磨损的零件（如轴等）修复性镀层，是指应用于已经被磨损的零件（如轴等）局部和整体加厚的修复性电镀，如镀铜、镀铬。局部和整体加厚的修复性电镀，如镀铜、镀铬。特殊要求的镀层，指应用于某些有特殊要求特殊要求的镀层，指应用于某些有特殊要求的镀层。如：耐磨铬、减磨锡、反光银、导电的金或银的镀层。如：耐磨铬、减磨锡、反光银、导电的金或银、防反光的黑镍、铬等等。、防反光的黑镍、铬
6、等等。现在学习的是第8页，共36页 Presentation title-Date-References92.22.2镀层的化学性分类镀层的化学性分类 如果按镀层金属的电极电位与基体金属的电如果按镀层金属的电极电位与基体金属的电极电位来分，可分为二种：极电位来分，可分为二种：u阳极镀层阳极镀层u阴极镀层阴极镀层现在学习的是第9页，共36页 Presentation title-Date-References10 阳极镀层是指在一定条件下，镀层阳极镀层是指在一定条件下，镀层金属的电极电位负于基体金属的电极电位，如金属的电极电位负于基体金属的电极电位，如铁上镀锌。这类镀层覆盖在金属零件表面，既铁上
7、镀锌。这类镀层覆盖在金属零件表面，既有隔离介质起机械保护作用（物理保护），当有隔离介质起机械保护作用（物理保护），当镀层受到损坏时又能起电化学保护作用，使基镀层受到损坏时又能起电化学保护作用，使基体不受腐蚀。体不受腐蚀。阴极镀层，是指在一定条件下，阴极镀层，是指在一定条件下，镀层金属的电极电位正于基体金属的电极电镀层金属的电极电位正于基体金属的电极电位，如铁上镀铜、镀镍等。这类镀层只有隔位，如铁上镀铜、镀镍等。这类镀层只有隔离介质起机械保护作用，防护作用较差，必离介质起机械保护作用，防护作用较差，必须镀有一定的厚度，使镀层的孔隙率尽量减须镀有一定的厚度，使镀层的孔隙率尽量减少时才能有较好的防护
8、作用。少时才能有较好的防护作用。现在学习的是第10页，共36页 Presentation title-Date-References11 3.电镀的结晶过程液相传质步骤:沉积金属离子自溶液本体运动到 电极表面附近;前置转化步骤:还原反应前,沉积金属离子在阴 极表面附近或表面上发生转化;电荷传递:在电极和离子之间进行电荷转移;表面扩散或形核:到达电极表面的粒子沿表面横 向移动到金属点阵的适当位置,或与其它粒 子相遇形成晶核;形成结晶:金属原子最后到达点阵中的固定位置,晶体逐渐长大.现在学习的是第11页，共36页 Presentation title-Date-References12nMNnMn
9、2+nNn2+nMn2+nMn2+nMn2+沉积过程示意图现在学习的是第12页，共36页 Presentation title-Date-References134.电镀溶液中主要成分的作用 主盐:提供在阴极沉积出所要求的镀层金属的盐.导电盐:提高溶液的电导率.缓冲剂:当溶液遇到酸或碱时,可以使PH值变化幅度缩小.阳极去极化剂:在电解时,能使阳极电位变负,促进阳极活化.络合剂:增大阴极极化,促进阳极溶解.添加剂:改善溶液性能和镀层质量.现在学习的是第13页，共36页 Presentation title-Date-References14 脱脂的作用 进入机台的料带上会粘附一层油 污,主要为矿
10、物油,动物油和植物油.而油污的存在会严重影响镀层与基体 的结合力.利用脱脂的方法可以有效地除去料 带上粘附的油污,保证结合力.现在学习的是第14页，共36页 Presentation title-Date-References15 除油方法 有机溶剂除油 超音波除油 化学除油 电解除油 现在学习的是第15页，共36页 Presentation title-Date-References16 1.化学脱脂 利用热碱溶液对油脂的皂化和乳化作用,以除去皂化性油脂;利用表面活性剂的乳化作用,以除去非皂化性油脂.主要成分:NaOH 碱液除油特点:除油液无毒 价格便宜 除油效果好 设备简单 容易管理现在学
11、习的是第16页，共36页 Presentation title-Date-References17皂化:料带表面的油脂与除油液中的碱起反应生成肥 皂的过程.乳化:使料带表面的油膜破裂,生成小油珠,分散在碱 液中,形成混合的乳浊液.亲水基亲油基油滴现在学习的是第17页，共36页 Presentation title-Date-References18 2.电解脱脂 利用电解时电极的极化作用降低油-液界面的表面张力,同时产生的大量气体将对油膜具有强烈的撕裂作用,并对溶液产生搅拌作用,从而使油膜脱离料带,转化为细小的油珠.同时,溶液自身的皂化,湿润,渗透,分散等作用得以进一步发挥.电解脱脂是脱脂的最
12、终工序.现在学习的是第18页，共36页 Presentation title-Date-References19方式方式优点优点缺点缺点析出的氢气量大析出的氢气量大易产生氢脆易产生氢脆效率高效率高基体不易受腐蚀基体不易受腐蚀无氢脆无氢脆效率低效率低能有效除去基体表能有效除去基体表面浸渍残渣和金属面浸渍残渣和金属薄膜薄膜对有色基体腐蚀大对有色基体腐蚀大阴极脱脂阴极脱脂阳极脱脂阳极脱脂 脱脂方式现在学习的是第19页，共36页 Presentation title-Date-References20 酸洗活化主要成分:硫酸主要作用:除去料带表面的氧化层;中和料带上残留的碱性脱脂剂.当溶液颜色变蓝色时
13、,必须更换.现在学习的是第20页，共36页 Presentation title-Date-References21 1.化学浸蚀 利用酸溶液与料带表面上氧化皮或锈蚀产物等的化学溶解作用,以达到除去料带表面氧化皮,锈蚀物,钝态薄膜等目的.酸溶液成分:硫酸 现在学习的是第21页，共36页 Presentation title-Date-References22 2.电化学浸蚀 对酸溶液加以电流进行浸蚀.采用电化学浸蚀,速度快,溶液消耗小,使用寿命长.现采用方法:阴极浸蚀.阴极浸蚀优点:基体几乎不受腐蚀.不会改变基体的尺寸.现在学习的是第22页，共36页 Presentation title-Da
14、te-References23 为什么要镀镍？镀镍层的结晶细小，可以提高 镀层的硬度，便于实现自动化生产。现在学习的是第23页，共36页 Presentation title-Date-References24 镀镍，可分为单层镀镍和多层镀镍。多数用于继电器的镀镍，可分为单层镀镍和多层镀镍。多数用于继电器的轭铁和衔铁类，它属于阴极涂覆，只能起机械保护作用轭铁和衔铁类，它属于阴极涂覆，只能起机械保护作用。我们选用硫酸镍为主盐的镀液。主要成份有硫酸镍、。我们选用硫酸镍为主盐的镀液。主要成份有硫酸镍、氯化镍、硼酸和适量的添加剂。在此溶液中，硫酸镍为氯化镍、硼酸和适量的添加剂。在此溶液中，硫酸镍为主盐
15、，起着供给镀液中镍离子的作用，氯化镍是一种阳主盐，起着供给镀液中镍离子的作用，氯化镍是一种阳极活化剂，它的作用是促进阳极的溶解，保证镍离子的极活化剂，它的作用是促进阳极的溶解，保证镍离子的正常补充，并能提高溶液的导电性和改善镀液的分散能正常补充，并能提高溶液的导电性和改善镀液的分散能力。硼酸在镀液中是一种缓冲剂，起着稳定镀液的力。硼酸在镀液中是一种缓冲剂，起着稳定镀液的PHPH值值的作用。的作用。现在学习的是第24页，共36页 Presentation title-Date-References25 常见问题处理 问题点问题点可能原因可能原因改善行动改善行动温度过低温度过低检查温度检查温度PH
16、过低PH过低调节至最佳调节至最佳添加剂浓度过低添加剂浓度过低调节至标准调节至标准镍或硼酸浓度过高镍或硼酸浓度过高调节至标准调节至标准电流密度过高电流密度过高调节至标准调节至标准PH过高PH过高调节至最佳调节至最佳电压过高电压过高检查阳极和导线接触点检查阳极和导线接触点温度过低温度过低检查温度检查温度除油/活化不彻底除油/活化不彻底检查前处理检查前处理镀液污染镀液污染活性炭过滤活性炭过滤针孔针孔烧焦烧焦脱皮脱皮现在学习的是第25页，共36页 Presentation title-Date-References26 为什么要镀锡？镀锡层的可焊性好！现在学习的是第26页，共36页 Presentat
17、ion title-Date-References27 镀锡，主要用静簧、焊片的可焊性涂覆。镀锡，主要用静簧、焊片的可焊性涂覆。目前车间采用硫酸盐体系的镀液。其主要目前车间采用硫酸盐体系的镀液。其主要成份为硫酸亚锡、硫酸、少量的硫酸高铈成份为硫酸亚锡、硫酸、少量的硫酸高铈以及添加剂。其中硫酸亚锡为该镀液的主以及添加剂。其中硫酸亚锡为该镀液的主盐。加入的硫酸其主要作用是：增加溶盐。加入的硫酸其主要作用是：增加溶液的导电性。降低亚锡离子的有效浓度液的导电性。降低亚锡离子的有效浓度，提高它的阴极极化作用，促使形成较细，提高它的阴极极化作用，促使形成较细的镀层。防止锡的水解。在硫酸镀锡中的镀层。防止锡
18、的水解。在硫酸镀锡中，由于二价锡易氧化成四价锡，所产生的，由于二价锡易氧化成四价锡，所产生的水解使镀液混浊，故足够量的硫酸可防止水解使镀液混浊，故足够量的硫酸可防止锡的水解。锡的水解。现在学习的是第27页，共36页 Presentation title-Date-References28问题点可能原因改善行动镀层发暗、灰铜杂质过高电解处理镀液温度过高降温处理添加剂少补加添加剂露铜、起泡前处理不良除油、酸洗控制过程活化清洗不良镀后零件不宜放置过长时间，镀层清洗活化处理铜杂质过高电解处理料厚超负差酸洗过度控制酸洗时间镀层超差电流、时间、数量控制在工艺范围内常见问题常见问题现在学习的是第28页，共3
19、6页 Presentation title-Date-References29 为什么要镀铜？良好的导电性 可以改变磁路性能 现在学习的是第29页，共36页 Presentation title-Date-References30u由于铜具有良好的导电性，且柔软，通常由于铜具有良好的导电性，且柔软，通常是用在钢铁零件与其它金属镀层的中间称是用在钢铁零件与其它金属镀层的中间称为中间镀层，同时也可用在钢铁零件的外为中间镀层，同时也可用在钢铁零件的外表代替铜件使用。目前公司产品主要的镀表代替铜件使用。目前公司产品主要的镀铜是用在汽车继电器的衔铁和轭铁上，如铜是用在汽车继电器的衔铁和轭铁上，如16F1
20、6F左右轭铁、左右轭铁、85668566的衔铁和铁芯以及的衔铁和铁芯以及118F118F的铁芯和衔铁等。的铁芯和衔铁等。现在学习的是第30页，共36页 Presentation title-Date-References31u镀铜配方主要是氰化镀铜。它的主要成份是氰化镀铜配方主要是氰化镀铜。它的主要成份是氰化亚铜，氰化钠、氢氧化钾。其中氰化亚铜为主盐亚铜，氰化钠、氢氧化钾。其中氰化亚铜为主盐，但必须与，但必须与1.21.2倍以上的氰化物发生络合反应，倍以上的氰化物发生络合反应，生成铜氰化钠生成铜氰化钠NaNa2 2CuCu（CNCN）3 3 也叫氰化铜钠的络盐也叫氰化铜钠的络盐，这才是电镀的主
21、盐。而氰化物则是一种络合剂，主，这才是电镀的主盐。而氰化物则是一种络合剂，主要是促使氰化亚铜生成氰化铜钠。要是促使氰化亚铜生成氰化铜钠。KOHKOH则可以加速镀则可以加速镀层的沉积速度层的沉积速度现在学习的是第31页，共36页 Presentation title-Date-References32镀金镀银镀金镀银 目前我们采用的镀金、镀银分别是以氰化金钾目前我们采用的镀金、镀银分别是以氰化金钾和氰化银钾作为主盐，适量的氰化物作为络和氰化银钾作为主盐，适量的氰化物作为络合剂的镀液，其原理与镀铜相似合剂的镀液，其原理与镀铜相似现在学习的是第32页，共36页 Presentation title-
22、Date-References33 常见问题处理 问题点问题点可能原因可能原因改善行动改善行动电流密度过高电流密度过高调节至标准调节至标准PH过高PH过高调节至最佳调节至最佳电压过高电压过高检查阳极和导线接触点检查阳极和导线接触点温度过低温度过低检查温度检查温度前工站活化不彻底前工站活化不彻底检查前工站检查前工站料带浸入镀液未通电流料带浸入镀液未通电流检查电压检查电压PH过低PH过低调节至最佳调节至最佳搅拌不均匀搅拌不均匀增加搅拌增加搅拌烧焦烧焦脱皮脱皮现在学习的是第33页，共36页 Presentation title-Date-References34镀层测厚仪介绍镀层测厚仪介绍u一、镀层
23、厚度检测方法的分类（分成两大类）一、镀层厚度检测方法的分类（分成两大类）u1 1、破坏性检测法、破坏性检测法u2 2、非破坏性检测法、非破坏性检测法u破坏性检测法中最典型、最常用、最权威的方法是破坏性检测法中最典型、最常用、最权威的方法是“金金相显微法相显微法”，除此之外还包括点滴法、液流法、溶解法，除此之外还包括点滴法、液流法、溶解法、电量法。、电量法。u金相显微法的定义：是通过使用带有一定比例标尺的金金相显微法的定义：是通过使用带有一定比例标尺的金相显微镜来直接测量用金相方法所制得的试样横断面的相显微镜来直接测量用金相方法所制得的试样横断面的镀层局部厚度。（制作样件过程最好先加镀可以区分的
24、镀层局部厚度。（制作样件过程最好先加镀可以区分的镀层镀层10um10um以上）以上）u非破坏性检测法中包括磁性法、涡流法、光切显微镜法非破坏性检测法中包括磁性法、涡流法、光切显微镜法、射线反向散射法、射线反向散射法、X X射线法射线法u目前我们公司所使用的这台仪器是采用目前我们公司所使用的这台仪器是采用X X射线法，基本原射线法，基本原理是：利用理是：利用X X射线管放出射线管放出X X射线，激发镀层或基体金属材射线，激发镀层或基体金属材料的特性料的特性X X射线，通过测量被测镀层衰减之后的射线，通过测量被测镀层衰减之后的X X射线最射线最终强度来测量被测镀层的厚度终强度来测量被测镀层的厚度现在学习的是第34页，共36页 Presentation title-Date-References35 谢谢!现在学习的是第35页，共36页 Presentation title-Date-References36感谢大家观看现在学习的是第36页，共36页