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1、第四章第四章 金属的表面精饰金属的表面精饰n1）电镀气泡）电镀气泡n别名：起泡n电镀工艺中产生的气泡。它们往往是由表面缺陷或镀层下的气体膨胀,造成的表面破裂和缺陷。同时气泡也可能由电镀的附着力不足造成，注意气泡和素材硬包的区别。常见电镀不良的表现及图片常见电镀不良的表现及图片n2）镀层烧焦n镀层粗糙，无光泽的现象，严重的刮手套，经常由于局部电流过大所造成。烧焦烧焦n3）无光泽（整体异色）n整体或者局部光泽度偏低，表现为光泽暗淡，发雾或者发白。无光泽无光泽n4）露底）露底n上一镀层或者基材可见，通常表现为露铜或者露基材。露底露底n5）镀层起皮）镀层起皮n镀层与表面金属的附着力不足,表现为镀层剥落
2、.电镀质量差的明显特征.镀层起皮镀层起皮n6）异色）异色n局部镀层颜色与产品正常整体外观颜色不一致，表现为发黄，发黑，色斑等。异色异色n7）氧化）氧化n由于产品长时间放置，或者镀层防氧化能力太差，导致产品与空气中的成分发生反应，造成产品表面锈蚀，发黑，严重的整体出现斑点等不良。氧化氧化n氧化氧化氧化n8）电镀毛刺n镀层表面出现密集的颗粒状或刺状不良，用手套触摸有刮手套的感觉。毛刺毛刺4.1.5 4.1.5 金属电沉积过程中金属电沉积过程中表面活性物质表面活性物质的作用的作用 金属电沉积过程，如果溶液中含有少量的添加金属电沉积过程，如果溶液中含有少量的添加剂，就可影响沉积过程的速度以及沉积层的结
3、构。剂，就可影响沉积过程的速度以及沉积层的结构。吸吸附附的的表表面面活活性性物物质质对对双双电电层层的的影影响响主主要要体体现现在在：表表面面活活性性离离子子的的吸吸附附改改变变了了界界面面的的电电势势分分布布，导导致致双双电电层层中中放放电电物物种种简简单单金金属属离离子子的的浓浓度度降降低低，而而且且阻阻化化了了该该种种离离子子阴阴极极还还原原反反应应的的速速率率,但但却却能能加加速速络络合合阴阴离离子子的的还还原原反反应应速速率率,因因为为添添加加剂剂和络合剂一起能形成多元络合物和络合剂一起能形成多元络合物(如离子缔合物等如离子缔合物等)如如：四四烷烷基基铵铵阳阳离离子子对对许许多多金金
4、属属离离子子的的阴阴极极还还原原反反应应起起强强烈烈的的阻阻化化作作用用，但但却却能能加加速速S2O8-、Fe(CN)63-和和PtCl42-等等络阴离子络阴离子的阴极还原反应的阴极还原反应原因原因：1.由于吸附改变了界面的电势分布由于吸附改变了界面的电势分布，影响影响了了反应速率反应速率；2.活活性性物物质质在在电电极极表表面面的的吸吸附附引引起起了了表表面面沉沉积积反反应应活活化能的变化，甚至对能化能的变化，甚至对能改变金属电沉积反应的机理改变金属电沉积反应的机理；电电镀镀层层的的平平整整程程度度和和光光洁洁度度是是评评价价镀镀层层质质量量的的重要指标。重要指标。由由于于镀镀件件不不是是理
5、理想想平平滑滑的的，表表面面总总存存在在或或多多或或少少的的突突起起（微微峰峰）和和凹凹陷陷部部分分（微微谷谷），需需要要在在电电镀镀过过程程中中加加入入一一些些能能够够在在微微观观不不平平整整的的镀镀件件表表面面获获得平整表面的添加剂得平整表面的添加剂，这种添加剂被称为，这种添加剂被称为整平剂。整平剂。表表面面活活性性物物质质对对电电沉沉积积过过程程的的影影响响除除上上述述作作用外，还能对镀层起用外，还能对镀层起整平作用和光亮作用整平作用和光亮作用。整平剂作用机理整平剂作用机理可表述：可表述：(1)在在整整个个基基底底表表面面上上金金属属电电沉沉积积过过程程是是受受电电化化学学活活化控制化控
6、制(即电子传递步骤是速度控制步骤即电子传递步骤是速度控制步骤)的的;(2)整整平平剂剂能能在在基基底底电电极极表表面面发发生生吸吸附附，并并对对电电沉沉积积过程起过程起阻化作用阻化作用;(3)在在整整平平过过程程中中，吸吸附附在在表表面面上上的的整整平平剂剂分分子子是是不不断断消消耗耗的的，整整平平剂剂在在基基体体表表面面的的覆覆盖盖度度不不是是出出于于平平衡衡状状态态，其其在在基基底底上上的的吸吸附附过过程程受受自自身身从从本本体体供供应应溶液向电极表面扩散步骤控制。溶液向电极表面扩散步骤控制。整整平平作作用用可可以以借借助助于于微微观观表表面面上上整整平平剂剂的的局局部部差差异异来说明。来
7、说明。由由于于微微观观表表面面上上微微峰峰和和微微谷谷的的存存在在，整整平平剂剂在在电电沉沉积积过过程程中中向向“微微峰峰”扩扩散散的的流流量量要要大大于于向向“微微谷谷”扩扩散散的的流流量量，所所以以“微微峰峰”处处获获得得的的整整平平剂剂的的量量要要较较“微微谷谷”处处的的多多，同同时时由由于于还还原原反反应应不不能能发发生生在在整整平平剂剂分分子子所所覆覆盖盖的的位位置置上上，于于是是，“微微峰峰”处处受受到到的的阻阻化化作作用用要要较较“微微谷谷”处处的的大大，使使得得金金属属在在电电极极表表面面“微微峰峰”处处电电沉沉积积的的速速度度要要小小于于“微微谷谷”处处的的速速度度，最最终终
8、导导致致表表面面的的“微微峰峰”和和“微微谷谷”达到平整。达到平整。整平剂通常是下列物质：硫脲、香豆素、糖精等。整平剂通常是下列物质：硫脲、香豆素、糖精等。整整平平剂剂能能够够改改善善镀镀件件表表面面的的不不平平整整度度，但但不不一一定定能能使使表表面面达达到到足足够够的的光光亮亮。与与电电镀镀层层平平整整程程度度一一样样，镀层的光洁度同样与镀件表面的凹凸程度有关镀层的光洁度同样与镀件表面的凹凸程度有关。对于光亮剂对镀层起对于光亮剂对镀层起光亮作用的机理光亮作用的机理：看法一看法一：扩散控制阻化机理。：扩散控制阻化机理。假假设设光光亮亮剂剂在在镀镀件件表表面面形形成成几几乎乎完完整整的的吸吸附
9、附单单层层，吸吸附附层层上上存存在在连连续续形形成成与与消消失失的的微微孔孔，金金属属只只在在微微孔孔中中进进行行沉沉积积，微微孔孔无无序序分分布布、故故金金属属沉沉积积完完全全均均匀匀，最最终得到光亮的镀层。终得到光亮的镀层。看看法法二二：认认为为是是光光亮亮剂剂具具有有使使不不同同晶晶面面的的生生长长速速度度趋于一致的能力。趋于一致的能力。假假设设光光亮亮剂剂分分子子能能优优先先吸吸附附在在金金属属电电结结晶晶生生长长较较快快的的晶晶面面上上，且且能能对对电电沉沉积积起起阻阻化化作作用用，导导致致镀镀件件表表面面不不同同位位置置的的生生长长速速度度趋趋于于一一致致，加加上上几几何何平平整整
10、作作用，得到光亮的镀层。用，得到光亮的镀层。需需要要指指出出：这这两两种种增增光光机机理理都都只只能能部部分分地地解解释释实实验验的的事事实实，要要成成功功地地解解释释增增光光作作用用，需需对对光光亮亮剂剂在在镀镀件件表表面面的的吸吸附附过过程程动动力力学学以以及及添添加加剂剂对对金金属属电电沉沉积积过程的影响进行深入系统的研究过程的影响进行深入系统的研究。经验表明，光亮剂通常是含有下列一些基团的物质：经验表明，光亮剂通常是含有下列一些基团的物质：添添加加剂剂不不是是加加得得越越多多光光亮亮效效果果越越好好，如如果果添添加加剂剂加加得得太太多多，则则添添加加剂剂的的吸吸附附过过程程已已经经不不
11、是是由由扩扩散散步步骤骤控控制制，不不能能实实现现整整平平和和光光亮亮作作用用，光光亮亮效效果果反反而变差而变差.(1)在在金金属属电电沉沉积积的的电电势势范范围围内内，添添加加剂剂能能够够在在镀镀件件表表面上发生面上发生吸附吸附;(2)添添加加剂剂在在镀镀件件表表面面的的吸吸附附对对金金属属电电沉沉积积过过程程有有适适当当的的阻化作用阻化作用;(3)毒毒性性小小，不不易易挥挥发发，在在镀镀液液中中不不发发生生化化学学变变化化。其其可能的分解产物对金属沉积过程不产生有害的影响可能的分解产物对金属沉积过程不产生有害的影响(4)不过分降低氢在阴极析出的超电势；不过分降低氢在阴极析出的超电势；(5)
12、为为了了尽尽可可能能避避免免埋埋入入镀镀层层，其其在在镀镀件件表表面面的的脱脱附附速速度应比新晶核生长速度要快；度应比新晶核生长速度要快；(6)添加剂的加入还不能对添加剂的加入还不能对阳极阳极过程造成不利的影响等过程造成不利的影响等 添加剂选择原则添加剂选择原则:4.2 4.2 电镀电镀 电电镀镀是是以以被被镀镀工工件件作作为为阴阴极极浸浸入入欲欲镀镀金金属属盐盐溶溶液液中中，致致使使被被镀镀金金属属离离子子在在阴阴极极表表面面上上还还原原，从从而而获获得得牢牢固固结结合合的的金金属属膜膜的的一一种种表表面面加加工工方方法法。可可能能的阳极反应是被镀金属的阳极溶解或氧气的析出的阳极反应是被镀金
13、属的阳极溶解或氧气的析出.电镀时电解条件的控制：电镀时电解条件的控制：使使被被镀镀金金属属的的还还原原和和阳阳极极溶溶解解具具有有相相同同的的电电流流效率效率,以保证镀液中以保证镀液中被镀金属离子的浓度保持恒定被镀金属离子的浓度保持恒定。基本历程：基本历程：液相传质液相传质前置转化前置转化电荷传递电荷传递电结晶电结晶4.2.1 4.2.1 镀层应具有的主要性能镀层应具有的主要性能 镀镀层层应应具具有有的的性性能能除除化化学学稳稳定定性性和和平平整整程程度度与与光光洁洁度度外外，还还包包括括镀镀层层的的机机械械性性能能，机机械械性性能能包包括括：镀镀层层与与基基底底金金属属的的结结合合强强度度（
14、力力）、镀镀层的硬度层的硬度、内应力内应力、耐磨性耐磨性以及以及脆性脆性等。等。镀层与基底金属的结合强度：镀层与基底金属的结合强度：金金属属镀镀层层从从单单位位表表面面积积基基底底金金属属 (或或中中间间镀镀层层)上上剥剥离离所所需需要要的的力力，反反映映镀镀层层的的牢牢固固程程度度。具具有有较较强强的的结结合合力是金属镀层的基本条件。力是金属镀层的基本条件。影响结合力的大小的因素：影响结合力的大小的因素：沉沉积积金金属属原原子子和和基基底底金金属属的的本本质质，如如果果沉沉积积层层的的生生长长是是基基底底结结构构的的延延续续，或或沉沉积积金金属属进进入入基基底底金金属属的的晶晶格格并形成合金
15、，则结合力较大。并形成合金，则结合力较大。镀镀件件表表面面状状态态。若若镀镀件件基基底底表表面面存存在在氧氧化化物物或或钝钝化化膜膜，或或镀镀液液中中的的杂杂质质在在基基底底表表面面上上发发生生吸吸附附都都会会削削弱弱镀镀层层与基底金属的结合强度。与基底金属的结合强度。硬度硬度 镀层对外力所引起的局部表面形变的抵抗程度镀层对外力所引起的局部表面形变的抵抗程度 硬硬度度的的大大小小与与镀镀层层的的物物质质的的种种类类、电电镀镀过过程程中中镀镀层层的的致致密密性性以以及及镀镀层层的的厚厚度度等等有有关关。镀镀层层的的硬硬度度与与抗抗磨磨性性、抗抗强强度度、柔柔韧韧性性等等均均有有一一定定的的联联系
16、系。通通常硬度大则抗磨损能力较强，但柔韧性较差常硬度大则抗磨损能力较强，但柔韧性较差脆性脆性 镀层受到镀层受到压力至发生破裂之前的塑性变形的量度压力至发生破裂之前的塑性变形的量度 如如果果镀镀层层经经受受拉拉伸伸、压压缩缩、弯弯曲曲、扭扭转转等等形形变变而而不不容容易易破破裂裂，则则这这种种镀镀层层被被称称为为柔柔韧韧的的或或不不脆脆的的；反反之之，如如果果镀镀层层受受这这些些形形变变时时容容易易破破裂裂，则则被被称称为为是是易易脆的脆的。内应力内应力 指镀层（沉积层）内部的应变力指镀层（沉积层）内部的应变力。内内应应力力分分为为张张应应力力和和压压应应力力，前前者者通通常常用用正正值值表表示
17、示，后后者者常常用用负负值值表表示示。张张应应力力是是指指基基底底反反抗抗镀镀层层收收缩缩的的拉拉伸伸力力，压压应应力力是是基基底底反反抗抗镀镀层层拉拉伸伸的的收收缩力缩力。镍镍、铬铬和和铁铁等等沉沉积积层层张张应应力力占占优优势势；锌锌、铅铅和和镉镉等等沉沉积积层层压压应应力力占占优优势势，但但受受沉沉积积条条件件影影响响。内应力对镀层的机械性能影响较大。内应力对镀层的机械性能影响较大。例例如如：当当镀镀层层的的压压应应力力大大于于镀镀层层与与基基底底之之间间的的结结合合力力时时，镀镀层层将将起起泡泡或或脱脱皮皮；当当镀镀层层的的张张应应力力大大于于镀镀层层的的抗抗拉拉强强度度时时，镀镀层层
18、将将产产生生裂裂纹纹从从而而降降低低其其抗抗腐腐蚀性。蚀性。4.2.2 4.2.2 影响镀层质量的因素影响镀层质量的因素 影影响响镀镀层层的的质质量量因因素素主主要要有有镀镀液液的的组组成成及及性性能能、电电镀镀工工艺艺、阳阳极极等等因因素素的的影影响响,其其中中电电镀镀工工艺艺中中又又包包括括如如电电流流密密度度、温温度度、PHPH值值、溶溶液液的搅拌等。的搅拌等。前前处处理理后后处处理理空气空气人人为为操作不操作不当当主主盐盐添加剂添加剂附加附加盐盐杂质杂质含量含量阳阳极材料极材料治具治具搅拌系统搅拌系统电控系统电控系统电电流密度流密度电镀时间电镀时间酸酸碱度碱度(PH)镀镀液液温温度度其
19、其他他电镀电镀液液工工艺条件艺条件设备设备.影影响响镀镀层层特特性性的的因因素素 主主盐盐是是指指进进行行沉沉积积的的金金属属离离子子盐盐，主主盐盐对对镀镀层层的的影影响响体体现现在在：主主盐盐浓浓度度高高,镀镀层层较较粗粗糙糙,但但允允许许的的电电流流密密度度大大；主主盐盐浓浓度度低低,允允许许通通过过的的电电流流密密度度小小,影影响响沉积速度沉积速度。常用的主盐是常用的主盐是硫酸盐和硫酸盐和氯化物。氯化物。1.1.镀液的组成及性能的影响镀液的组成及性能的影响 镀镀液液配配方方一一般般由由主主盐盐、导导电电盐盐(又又称称为为支支持持电电解解质质)、络合剂和一些添加剂、络合剂和一些添加剂等织成
20、。等织成。导电盐导电盐(支持电解质支持电解质)：作用是：作用是增加电镀液的导电能增加电镀液的导电能力，调节溶液的力，调节溶液的PHPH值值，可降低槽压、提高镀液的分，可降低槽压、提高镀液的分散能力，某些导电盐的添加有助于改善镀液的物理散能力，某些导电盐的添加有助于改善镀液的物理化学性能和阳极性能。化学性能和阳极性能。络络合合剂剂：作作用用是是使使金金属属离离子子的的阴阴极极还还原原极极化化得得到到了了提提高高,有有利利于于得得到到细细致致、紧紧密密、质质量量好好的的镀镀层层，但成本较高。但成本较高。对对于于ZnZn，CuCu，CdCd，AgAg，AuAu等等的的电电镀镀，常常见见的的络络合合剂
21、剂是是氰氰化化物物；但但对对于于NiNi，CoCo，FeFe等等金金属属的的电电镀镀因因这这些些元元素素的的水水合合离离子子电电沉沉积积时时极极化化较较大大,因因而而可可不不必必添添加加络络合合剂剂。在在复复盐盐电电解解液液的的电电镀镀过过程程中中。因因氰氰化物的毒性，无氰电镀已成为发展的方向。化物的毒性，无氰电镀已成为发展的方向。添添加加剂剂:在在镀镀液液中中不不能能改改变变溶溶液液性性质质，但但能能显显著著地地改改善善镀镀层层的的性性能能，通通常常使使镀镀层层的的硬硬度度增增加加，而而内内应应力和脆性则可能是提高，也可能是降低。力和脆性则可能是提高，也可能是降低。添添加加剂剂对对镀镀层层的
22、的影影响响:添添加加剂剂能能吸吸附附于于电电极极表表面面，提高阴极还原过程超电势、改变提高阴极还原过程超电势、改变TafelTafel曲线斜率等。曲线斜率等。通通常常指指的的添添加加剂剂有有光光亮亮剂剂、整整平平剂剂、润润湿湿剂剂和和活活化化剂剂等等。对对于于ZnZn，NiNi和和CuCu等等的的电电镀镀，最最有有效效的的光光亮亮剂剂是是含含硫硫化化合合物物，如如萘萘二二磺磺酸酸、糖糖精精、明明胶胶、1,4-1,4-丁丁炔炔二醇等二醇等.溶剂具有的性能：（水、有机溶剂、熔融盐体系）溶剂具有的性能：（水、有机溶剂、熔融盐体系）电电解解质质在在其其中中可可溶溶；具具有有较较高高介介电电常常数数，使
23、使溶溶解解的的电解质完全或大部分电离成离子电解质完全或大部分电离成离子理想镀液具有的性能：理想镀液具有的性能：1.1.沉沉积积金金属属离离子子阴阴极极还还原原极极化化较较大大，获获得得晶晶粒粒度小、致密，有良好附着力的镀层；度小、致密，有良好附着力的镀层；2.2.稳定且导电性好；稳定且导电性好；3.3.金属电沉积的速度较大，装载容量较大；金属电沉积的速度较大，装载容量较大；4.4.成本低，毒性小成本低，毒性小2.电镀生产工艺因素的影响电镀生产工艺因素的影响 电电镀镀工工艺艺因因素素包包括括电电流流密密度度、温温度度、PHPH值值、溶溶液液的搅拌等。的搅拌等。电流密度电流密度影响影响:电电流流密
24、密度度大大,镀镀同同样样厚厚度度的的镀镀层层所所需需时时间间短短,可可提提高高生生产产效效率率,同同时时,电电流流密密度度大大,形形成成的的晶晶核核数数增增加加，镀镀层层结结晶晶细细而而紧紧密密，从从而而增增加加镀镀层层的的硬硬度度、内内应应力力和和脆脆性性，但但电电流流密密度度太太大大会会出出现现枝枝状状晶晶体体和和针针孔孔等等。对对于电镀过程，电流密度存在一个于电镀过程，电流密度存在一个最适宜范围。最适宜范围。电解液温度电解液温度:提提高高镀镀液液温温度度利利于于生生成成较较大大的的晶晶粒粒，镀镀层层的的硬硬度度、内内应应力力和和脆脆性性以以及及抗抗拉拉强强度度降降低低；同同时时能能提提高
25、高阴阴极极和和阳阳极极电电流流效效率率，消消除除阳阳极极钝钝化化，增增加加盐盐的的溶溶解解度度和和溶溶液液导导电电能能力力，降降低低浓浓差差极极化化和和电电化化学学极极化化。但但温温度度太太高高，会会导导致致形形成成粗粗晶晶和和孔孔隙隙较多的镀层较多的镀层。电电解解液液的的搅搅拌拌:有有利利于于减减少少浓浓差差极极化化，利利于于得得到到致致密密的镀层，减少氢脆。的镀层，减少氢脆。氢氢脆脆：由由于于浸浸蚀蚀，除除油油和和电电镀镀过过程程中中金金属属或或合合金金吸吸收收氢氢原原子子引起的脆性引起的脆性溶液中氢离子浓度（溶液中氢离子浓度（p值）的影响值）的影响：在在其其他他条条件件相相同同的的情情况
26、况下下，溶溶液液中中的的氢氢离离子子浓浓度度越越高高，金金属属的的电电流流效效率率越越低低。在在阴阴极极，析析出出的的氢氢气气渗渗入入镀镀层层能能增增加加镀镀层层的的内内应应力力，引引起起氢氢脆脆，裂痕和形成气泡。裂痕和形成气泡。在在电电镀镀中中为为了了维维持持镀镀液液的的 p值值稳稳定定，常常加加入入缓缓冲冲剂剂、无无机机和和有有机机酸酸（如如硼硼酸酸、氨氨基基酸酸）等等物物质。质。阳极的影响阳极的影响阳阳极极氧氧化化一一般般经经历历活活化化区区(即即金金属属溶溶解解区区)、钝钝化化区区(表表面面生生成成纯纯化化膜膜)和和过过钝钝化化区区(表表面面产产生生高高价价金金属属离离子子或或析析出出
27、氧氧气气)三三个个步步骤骤，电电镀镀中中阳阳极极的的选选择择应应是是与与阴阴极极沉沉积积物物种种相相同同，镀镀液液中中的的电电解解质质应应选选择择不不使使阳阳极极发发生生钝钝化化的的物物质质，电电镀镀过过程程中中可可调调节节电电流密度保持阳极在活化区域流密度保持阳极在活化区域。因因素素电电源源基基件件溶溶液液电流密度电流密度添加剂、导电盐、金属离子浓度等直接影响镀层的好坏添加剂、导电盐、金属离子浓度等直接影响镀层的好坏电流密度影响镀层的结晶效果电流密度影响镀层的结晶效果电流波形电流波形电电 极极电流波形对镀层的结晶组织、光亮、镀液的分散能力和电流波形对镀层的结晶组织、光亮、镀液的分散能力和覆盖
28、能力等都有影响覆盖能力等都有影响.现在多使用脉冲电流现在多使用脉冲电流电极的形状、尺寸、位置影响镀层的分布效果电极的形状、尺寸、位置影响镀层的分布效果成成 分分温温 度度搅搅 拌拌适当的温度可以提高溶液的导电性，促进阳极溶解，适当的温度可以提高溶液的导电性，促进阳极溶解，提高阴极电流效率，减少针孔，降低镀层内应力等提高阴极电流效率，减少针孔，降低镀层内应力等加速溶液对流，降低阴极的浓差极化作用加速溶液对流，降低阴极的浓差极化作用表面状态表面状态形形 状状清洁、平整的基件表面镀层效果越好清洁、平整的基件表面镀层效果越好影响电流分布，位置定位等影响电流分布，位置定位等4.2.3 4.2.3 电镀生
29、产工艺电镀生产工艺 电电镀镀生生产产工工艺艺流流程程一一般般包包括括镀镀前前处处理理、电电镀镀和和镀后处理镀后处理三大步。三大步。镀镀前前处处理理:是是获获得得良良好好镀镀层层的的前前提提。镀镀前前处处理理一般包括一般包括机械加工、酸洗、除油机械加工、酸洗、除油等步骤。等步骤。机机械械加加工工:指指用用机机械械的的方方法法，除除去去镀镀件件表表面面的的毛毛刺刺氧氧化化物物层层和和其其他他机机械械杂杂质质，使使镀镀件件表表面面光光洁洁平平整整,使使镀镀层层与与整整体体结结合合良良好好，防防止止毛毛刺刺的的发发生生。对对于于复复合合镀镀层层，每每镀镀一一种种金金属均须先进行该处理。属均须先进行该处
30、理。电电解解抛抛光光:将将金金属属镀镀件件放放入入腐腐蚀蚀强强度度中中等等、浓浓度度较较高高的的电电解解液液中中在在较较高高温温度度下下以以较较大大的的电电流流密密度度使使金金属属在在阳阳极极溶溶解解，这这样样可可除除去去镀镀件件缺缺陷陷，得得到到一一个个洁洁净净平平整整的的表表面面,且且镀镀层层与与基基体体有有较较好好的的结结合合力力，减减少少麻麻坑坑和和空空隙隙，使使镀镀层层耐耐蚀蚀性性提提高，但高，但电解抛光不能代替机械抛光电解抛光不能代替机械抛光。酸洗酸洗:目的是目的是除去镀件表面氧化层或其他腐蚀物除去镀件表面氧化层或其他腐蚀物常常用用的的酸酸为为盐盐酸酸，用用盐盐酸酸清清洗洗镀镀件件
31、表表面面，除除锈锈能能力力强强且且快快，但但缺缺点点是是易易产产生生酸酸雾雾(HCl(HCl气气体体)，对对AlAl，NiNi，FeFe合金易发生局部腐蚀，不适用。合金易发生局部腐蚀，不适用。改改进进的的措措施施是是使使用用加加入入表表面面活活性性剂剂的的低低温温盐盐酸酸。除除钢钢铁铁外外的的金金属属或或合合金金可可考考虑虑用用硫硫酸酸、乙乙酸酸及及其其混合酸混合酸来机械酸洗。来机械酸洗。对对于于氰氰化化电电镀镀，为为防防止止酸酸带带入入镀镀液液中中，酸酸洗洗后后还还需进行中和处理，以避免氰化物的酸解。需进行中和处理，以避免氰化物的酸解。除除油油:目目的的是是消消除除基基体体表表面面上上的的油
32、油脂脂。常常用用的的除除油油方方法法有有碱碱性性除除油油和和电电解解除除油油,此此外外还还有有溶溶剂剂(有有机机溶溶剂剂)除油除油和和超声波除油超声波除油等。等。碱碱性性除除油油:基基于于皂皂化化（油油脂脂在在碱碱性性条条件件下下水水解解）原原理理，除除油油效效果果好好，尤尤其其适适用用于于除除重重油油，但但要要求求在在较较高温度下进行，能耗大。高温度下进行，能耗大。电电解解除除油油:利利用用阴阴极极析析出出的的氢氢气气和和阳阳极极析析出出的的氧氧气气的冲击、搅拌以及电解质的作用来进行。的冲击、搅拌以及电解质的作用来进行。说说明明：在在镀镀前前处处理理的的各各步步骤骤中中,由由一一道道工工序序
33、转转入入另另一道工序均需经过水洗步骤。一道工序均需经过水洗步骤。电电镀镀：镀镀件件经经镀镀前前处处理理，即即可可进进入入电电镀镀工工序序。在在进进行行电电镀镀时时还还必必须须注注意意电电镀镀液液的的配配方方,电电流流密密度度的的选择以及温度、选择以及温度、PHPH值等的调节值等的调节。镀镀后后处处理理：镀镀件件经经电电镀镀后后表表面面常常吸吸附附着着镀镀液液，若若不不经经处处理理可可能能腐腐蚀蚀镀镀层层。水水洗洗和和烘烘干干是是最最简简单单的的镀镀后后处处理理。视视镀镀层层使使用用的的目目的的，镀镀层层可可能能还还需需要要进进行行一一些些特特殊殊的的镀镀后后处处理理，如如镀镀ZnZn，CdCd
34、后后的的钝钝化化处处理理和镀和镀AgAg后的防变色处理等。后的防变色处理等。4.2.4 几种典型的电镀工艺几种典型的电镀工艺 单金属电镀单金属电镀 合金电镀合金电镀 复合电镀复合电镀熔盐电镀熔盐电镀根根据据镀镀层层应应具具有有的的性性能能不不同同,可可选选择择不不同同类类型型的的电镀方式。电镀方式。1.1.单金属电镀单金属电镀应用：表应用：表4.2（P138）单单金金属属电电镀镀受受电电镀镀液液组组成成、电电流流密密度度、温温度度、pH等等的的影影响响。大大多多数数单单金金属属电电镀镀过过程程的的电电流流密密度度在在10-70 mA.cm-2之之间间。单单金金属属电电镀镀的的镀镀层层厚厚度度一
35、一般般在在0.01-100 m之之间间，电电镀镀持持续续时时间间从从几几秒秒到到30min不等。不等。2.合金电镀合金电镀 合合金金电电镀镀能能够够赋赋予予镀镀层层一一些些特特殊殊的的机机械械性性能能和和物物理理化化学学性性能能，但但比比通通常常的的单单金金属属电电镀镀要要复复杂杂而而困困难难,存存在在较较大大局局限限性性，条条件件的的控控制制更更为为苛苛刻刻。合合金金镀镀层层与与其其组组合合金金属属镀镀层层比比较较，常常常常具具有有较较高高的的硬硬度度，更强的耐蚀能力，较低的孔隙和较好的外观更强的耐蚀能力，较低的孔隙和较好的外观等特点。等特点。合合金金电电镀镀须须通通过过调调节节电电镀镀液液
36、组组成成、电电镀镀条条件件等使不同金属在电极上具有等使不同金属在电极上具有相近的析出电势相近的析出电势。合合金金电电镀镀的的电电流流密密度度的的选选择择是是趋趋于于单单金金属属电电镀镀时时电电流流密密度度范范围围的的低低限限。另另外外，由由于于电电镀镀时时，许许多多合合金金阳阳极极并并不不溶溶解解，常常使使用用两两种种金金属属作作为为阳阳极，也有使用惰性阳极。极，也有使用惰性阳极。3.3.复合电镀复合电镀在在电电镀镀或或化化学学镀镀的的镀镀液液中中加加入入一一种种或或多多种种非非溶溶性性的的固固体体微微粒粒，使使其其与与主主体体金金属属(或或合合金金)共共沉沉积积在在基体上的镀覆工艺，得到的镀
37、层称为基体上的镀覆工艺，得到的镀层称为复合镀层复合镀层。影影响响复复合合镀镀层层质质量量的的主主要要因因素素有有：镀镀液液的的组组成、电流密度及固体粒子的大小和浓度成、电流密度及固体粒子的大小和浓度等。等。复合电镀中的固体微粒主要有三类：复合电镀中的固体微粒主要有三类：第第一一类类是是提提高高镀镀层层耐耐磨磨性性的的高高硬硬度度、高高熔熔点点、耐耐腐腐蚀蚀的的微微粒粒，如如,-Al2O3，SiO2，SiC，TiC，TiO2，TiC，金刚石等。金刚石等。第二类是第二类是提供自润滑特性提供自润滑特性的固体润滑剂微粒，这类的固体润滑剂微粒，这类颗粒有颗粒有MoS2，聚四氟乙烯聚四氟乙烯、氟化石墨、氟
38、化石墨(CF)m、石墨、石墨等。等。第第三三类类是是提提供供具具有有电电接接触触功功能能的的微微粒粒，如如WC，SiC，BN等等，这这类类复复合合镀镀层层通通常常以以Au，Ag为为基基质质材料。材料。4.熔盐电镀熔盐电镀 熔熔盐盐电电镀镀是是指指在在熔熔盐盐介介质质中中进进行行的的一一种种电电镀镀方方式式。电电镀镀过过程程一一般般在在水水溶溶液液或或有有机机溶溶液液中中进进行行，但但某某些些金金属属在在水水溶溶液液或或有有机机溶溶液液电电镀镀中中进进行行时时，电电流流效效率率低低，沉沉积积速速度度慢慢，还还有有些些金金属属则则不不可可能能中中在在水水溶液进行沉积，常采用熔盐电镀。溶液进行沉积，常采用熔盐电镀。熔熔盐盐电电镀镀同同样样可可以以实实现现单单金金属属电电镀镀、复复合合电电镀镀、合金电镀等。合金电镀等。熔盐电镀具有以下的熔盐电镀具有以下的优点优点：(1)熔熔盐盐电电解解液液稳稳定定性性好好，电电镀镀过过程程副副反反应应少少，电电流流效率高。效率高。(2)阴阴极极还还原原超超电电势势低低，交交换换电电流流密密度度大大，电电沉沉积积速速度快，能在复杂镀件上得度快，能在复杂镀件上得 到较为均匀的镀层。到较为均匀的镀层。(3)镀镀层层与与基基底底结结合合力力强强，同同时时镀镀层层有有较较好好的的抗抗腐腐蚀蚀性能等。性能等。