了解电镀原理、构成要素及目的，掌握金属表面处理技术

了解电镀原理、构成要素及目的，掌握金属表面处理技术

1.什么是电镀？

利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。镀层金属为阳极，被镀金属为阴极。但为了消除其它阳离子的干扰，需要用含有镀层金属阳离子的溶液作为镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基体上镀上一层金属镀层，以改变基体的表面性质或尺寸。

2.电镀基本组成

1).电路：交流电源、整流器、导线、可变电阻、电流表、电压表、阴极（镀件、挂架）

2). 电镀液

3). 阳极

4). 电镀槽

5). 加热器或冷却器

3、电镀的目的

①赋予金属美感（如电镀金、银、黄铜、铑、镍、铬等）。

②产品的防锈（如电镀锌、镉、镍、铬等）。

③防止制品磨损（如镀硬铬）。

④必须改善电性能，使产品具有良好的导电性（如铜、银镀金）。

⑤提高制品（如银、锡、铅等电镀）的润滑性。

⑥提高制品强度（如各种塑料制品的电镀）。

⑦提高制品的耐热性、耐候性。

⑧防止渗碳、防止碳化。

4.电镀法

一般分为挂镀/滚镀/连续镀三种

1).挂镀：将被镀物件放置于挂具上，然后将整个挂具放入镀槽中进行电镀。

• 优点：镀件可直接面对阳极，镀层均匀，不会因碰撞而产生划痕

• 缺点：上下挂具劳动强度大，成本高，一个挂具不能挂太多镀件，否则会因高低电流不同造成各镀件厚度不均匀。

2）滚镀：将待镀物件分批放置于滚筒内，然后将滚筒放入镀槽中，通过滚动滚筒进行电镀。

• 优点：一次可镀更多零件，成本较低

• 缺点：容易被遮挡而造成电镀不良，电镀件厚度均匀性很差，容易因碰撞而划伤

3)连续电镀：将被镀物件由条状串联成长条(卷状)，经过连续电镀设备后完成连续物件。

• 优点：便于后续加工的自动化，降低成本，每个被镀物件都经过相同的电镀条件，因此品质相当一致。

• 缺点：外观不如挂镀、滚镀美观，工艺变异性较小

5. 常见电镀

镀锌：

① 一般钢铁产品的防锈处理

②对铁有良好的防锈性能

③ 价格便宜

④光泽槽的发明，利用镀层保护，增加耐蚀性和装饰性的目的。

镀铜：

①铜容易电镀，容易控制

②铜是唯一可以用于锌铸件并作为电镀其他金属基底的材料。

③镀铜液镀层良好、均匀

④铜价仅次于锌

⑤铜源充足

⑥铜是良好的电镀底材，能获得光泽、平滑的镀层。

铜的导电性极高，仅次于银，因此钢丝上常镀上一层铜，以保持钢丝原有的强度，同时增强其导电性。

镀镍：

①电镀行业最常用的电镀金属

②镍是所有金属中对添加剂最敏感的

③电解镍硬度较高

④镍的耐腐蚀性能比铜强，所以铜制品应镀镍。

铬合金：

① 广泛用于防护装饰涂层体系的表面涂层和功能涂层

②装饰性——用于防止表面变色和提高耐久性，其厚度通常小于0.75μ。

③工业或镀铬——用于提高镀层的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性和低摩擦系数，且镀层较厚。

镀锡：

①对食品无毒性、可焊接性构成食品、电器的主攻方向。

②利用其柔软性和延展性，可用作轴承，防止主要运动部件发生摩擦。

③铜线上镀锡，可防止大气中硫的侵蚀，并易于焊接。

阳极处理：

阳极处理又称“装饰性阳极氧化处理”，其膜厚约6μ～20μ，其特点是在铝表面形成光亮且耐腐蚀的表面，可依喜好选择亮面处理或哑面处理。由于所形成的表面性质为多孔性，具有极佳的渗透性，因此表面可浸润有机或无机染料，染料渗透至孔隙中，形成有色制品。多样性是阳极氧化的特点。

化学镍处理：

又称化学镀镍，它不需要电解，就能使金属离子附着在镀件表面。由于不需要电解，所以不存在高低电流差的问题，所以整个镀层相当均匀。化学镍层用于防腐时，膜厚约5μ。用于耐磨时，膜厚约10μ即可满足要求。如果有更高的要求，镀镍层可经热处理后镀硬质层，即为坚硬的金刚石表面。

6.表面处理检测的主要项目

a.涂层厚度测试

b.镀层附着力测试

c.涂层硬度测试

d. 电镀残余应力测试

e. 涂层强度测试

f. 涂层延展性试验

g.涂层耐磨性试验

h涂层耐腐蚀试验

j. 镀层孔隙率测试

k. 镀层可焊性试验

1. 涂层外观检测

m.涂层氢脆试验

n.涂层的定性分析

o. 涂层的光泽和平滑度

7.表面检查

一般外观检查：

①外观：杂质、针孔、积漆、裂纹、划痕、毛刺……（目测、点规、样品）

② 颜色：比对、样品或色板（标准色板）

③光泽度：光泽度规格（光泽度计）

④膜厚测试：千分尺（铜片+高度尺或膜厚仪）

可靠性试验检验：

① 100格测试（100格刀/美工刀和胶带）

②附着力试验（胶带）

③盐雾测试（盐雾试验机）

④摩擦试验（橡皮擦）

⑤耐溶剂试验（溶剂、酒精）

⑥耐候性试验（耐候性试验机）

⑦硬度试验（H硬度铅笔）

8.污染处理：

电镀项目排出的废水、废气应进行妥善处理，除保障人的生命安全外，还可将部分资源回收利用，达到资源充分利用的目的。电镀过程中产生的废弃物包括处理槽内的各种溶液和洗涤槽排出的废水。电镀废水的污染物、来源及处理方法汇总于下表。

简单说一下电镀废水处理工艺流程：

废水处理方法描述：

含氰废水自流进一级氧化池后，加入试验溶液维持pH值在10~11之间，加入NaOCl维持废水的ORP在300~350mv之间。然后自流进二级氧化池，加酸将pH值降至7.5~8.0，加入氧化剂NaOCl维持ORP在650mv以上。氰化物即可被氧化成二氧化碳和氮气而被去除。

含铬废水在pH调节池加酸，维持废水pH值在2~3之间，然后进入还原池，加入还原剂（亚硫酸氢钠）控制ORP在250mv左右，使六价铬离子还原为三价铬离子，然后在pH调节池调节pH值，停留时间约30分钟。

重金属的去除是通过在综合废水pH调节池中调节合适的pH值，以利于快速混合池中氢氧化物混凝的形成，加入混凝剂快速搅拌、快速扩散，达到完全反应分离重金属。然后通过沉淀池进行初步的固液分离，上层澄清液溢流堰，泵送到压室砂滤器过滤，并储存在排放池中，然后排至安平工业区污水处理厂进一步处理，提供双重保障。

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