电镀

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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金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。 电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳...

电镀

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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金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、 导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。

基本含义

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电镀时, 镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。

电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、光滑性、 耐热性和表面美观。

相关作用

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利用电解池原理在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的 金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个 微米到几十微米不等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。

此外,依各种电镀需求还有不同的作用。举例如下:

  • 镀铜:打底用,增进 电镀层附着能力,及抗蚀能力。(铜容易氧化,氧化后,铜绿不再导电,所以镀铜产品一定要做铜保护)
  • 镀镍:打底用或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力,(其中化学镍为现代工艺中耐磨能力超过镀铬。(注意,许多电子产品,比如DIN头,N头,已经不再使用镍打底,主要是由于镍有磁性,会影响到电性能里面的无源互调)
  • 镀金:改善导电接触阻抗,增进信号传输。(金最稳定,也最贵。)
  • 镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进信号传输,耐磨性高于金。
  • 镀锡铅:增进焊接能力,快被其他替物取代(因含铅现大部分改为镀亮锡及雾锡
  • 镀银:改善导电接触阻抗,增进信号传输。(银性能xxx,容易氧化,氧化后也导电)

电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。

除了导电体以外,电镀亦可用于经过特殊处理的塑胶上。

电镀的过程

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电镀的过程基本如下:

镀层金属在阳极

待镀物质在阴极

阴阳极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连

通以直流电的电源后,阳极的金属会氧化(失去电子),溶液中的正离子则在阴极还原(得到电子)成原子并积聚在阴极表层。

电镀后被电镀物件的美观性和电流大小有关系,电流越小,被电镀的物件便会越美观;反之则会出现一些不平整的形状。

电镀的主要用途包括防止金属氧化(如锈蚀) 以及进行装饰。不少硬币的外层亦为电镀。

电镀产生的污水(如失去效用的电解质)是水污染的重要来源。电镀工艺已经被广泛的使用在半导体及微电子部件引线框架的工艺。

VCP:垂直连续电镀,电路板使用的新型机台,比传统悬吊式电镀品质更佳。

局部镀银

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铝件电镀液配方工艺流程:

高温弱碱浸蚀→清洗→ 酸洗→清洗→浸锌→清洗→二次浸锌→清洗→预镀铜→清洗→预镀银→氰化光亮镀银→回收洗→清洗→银保护→清洗→烘干。

从工艺流程看,所选保护材料必须耐高温(80℃左右)、耐碱、耐酸,其次,保护材料在镀银后能易于剥离。

市售的保护材料有可剥性橡胶、可剥性、一般粘性胶带及胶带等。分别试验这些保护材料的耐酸、碱腐蚀、耐高温(碱蚀溶液最高温度80℃左右)性能以及可剥离性。

材料要求

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镀层大多是单一金属或合金,如钛钯、锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍- 碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。

电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,或 ABS塑料聚丙烯聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。

典型技术

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无氰碱性亮铜

在铜合金上一步完成预镀与加厚,镀层厚度可达10μm以上,亮度如酸性亮铜镀层,若进行发黑处理可达漆黑效果,已在1万升槽正常运行两年。

能完全取代传统氰化镀铜工艺和光亮镀铜工艺,适用于任何金属基材:纯铜、铜合金、铁、不锈钢、锌合金压铸件、铝、铝合金工件等基材上,挂镀或滚镀均可。

无氰光亮镀银

普通型以硫酸盐为主络合剂,高级型以不含硫的有机物为主络合剂。全光亮镀层厚度可达40μm以上,镀层表面电阻~41μΩ·㎝,硬度~HV101.4,热冲击298K(25℃)合格,非常接近氰化镀银的性能。

无氰镀金

无氰自催化化学镀金主盐采用Na3[Au(SO3)2],金层厚度可达1.5μm,已用在高密度柔性线路板和电子陶瓷上镀金。

非甲醛镀铜

甲醛自催化化学镀铜用于线路板的通孔镀和非导体表面金属化。革除有毒甲醛代之以廉价无毒次磷酸盐,国内外尚无商业化产品。已基本完成实验室研究,沉积速度3~4μm/h,寿命达10循环(MTO)以上,镀层致密、光亮。但有待进一步完善和进行中试考验。

纯钯电镀

Ni会引发皮炎,欧盟早已拒绝含Ni饰品进口,钯是最佳的代Ni金属。本项目完成于1997年,包括二种工艺:

1. 薄钯电镀,厚度0.1~0.2μm,已用在 白铜锡上作为防腐装饰性镀层和防银变色层;

2. 厚钯电镀,厚度达3μm无裂纹(国际水平),因钯昂贵,目前尚未进入国内市场

三价铬锌镀层蓝白和彩色钝化剂

以三价铬盐代替致癌的六价铬盐。蓝白钝化色泽如镀铬层,通过中性盐雾实验24小时以上,一些特殊处理的可达到中性盐雾试验96小时以上,已经历了十年的市场考验。彩色钝化相较蓝白钝化,色泽鲜艳,其中性盐雾试验时间较蓝白钝化高出许多,可达到48至120小时。

纯金电镀

主盐为K[Au(CN)2],属微 氰工艺。镀层金纯度99.99%,金丝(30μm)键合强度>5g,焊球(25μm)抗剪切强度>1.2Kg。努普硬度H<90,已用于高密度柔性线路板镀金。

白钢电镀

有 Pd(60)Ni(40)和Pd(80)Ni(20)两种,已在电子产品中用作代金镀层和防银变色层。

纳米镍

应用纳米技术研发的环保型产品,能完全取代传统氰化镀铜预镀和传统化学镍,适用于铁件、不锈钢、铜、铜合金、铝、铝合金、锌、锌合金、钛等等, 挂镀或 滚镀均可。

高速镀铬

节省成本、高镀速、高耐磨、高抗腐蚀性能。不但可提高电流效率,更可增强耐磨和抗腐蚀性能。适用于任何镀硬铬处理,包括; 微裂纹铬, 白铬,也可用于光亮铬等。质量好、工艺稳定、生产效率高、节约能源、经济效益显著。

其它技术

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贵金属金、银、钯回收技术;金刚石镶嵌镀技术;不锈钢电化学和化学精抛光技术;纺织品镀铜、镀镍技术;硬金(Au-Co,Au-Ni)电镀; 钯钴合金电镀;枪黑色Sn—Ni 电镀;化学镀金;纯金浸镀;化学沉银;化学沉锡。

电镀方式

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电镀分为挂镀、 滚镀、连续镀和 刷镀等方式,主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。滚镀适用于小件,紧固件垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。

电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,无论采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊 挂具等应具有一定程度的通用性。

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词条目录
  1. 电镀
  2. 基本含义
  3. 相关作用
  4. 电镀的过程
  5. 局部镀银
  6. 材料要求
  7. 典型技术
  8. 无氰碱性亮铜
  9. 无氰光亮镀银
  10. 无氰镀金
  11. 非甲醛镀铜
  12. 纯钯电镀
  13. 三价铬锌镀层蓝白和彩色钝化剂
  14. 纯金电镀
  15. 白钢电镀
  16. 纳米镍
  17. 高速镀铬
  18. 其它技术
  19. 电镀方式

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