电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。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。
电镀的一般作用:
1、防腐蚀;
2、防护装饰;
3、抗磨损;
4、电性能:根据零件工作要求,提供导电或绝缘性能的镀层
5、工艺要求。
电镀中复合镀是将固体微粒加入镀液中与金属或合金共沉积,形成一种金属基的表面复合材料的过程,以满足特殊的应用要求。根据镀层与基体金属之间的电化学性质分类,电镀层可分为阳极性镀层和阴极性镀层两大类。凡镀层金属相对于基体金属的电位为负时,形成腐蚀微电池时镀层为阳极,故称阳极性镀层,如钢铁件上的镀锌层;而镀层金属相对于基体金属的电位为正时,形成腐蚀微电池时镀层为阴极,故称阴极性镀层,如钢铁件上的镀镍层和镀锡层等。
按用途分类可分为:
①防护性镀层:如Zn、Ni、Cd、Sn和Cd-Sn等镀层,作为耐大气及各种腐蚀环境的防腐蚀镀层;
②防护.装饰镀层:如Cu—Ni—Cr、Ni-Fe-Cr复合镀层等,既有装饰性,又有防护性;
③装饰性镀层:如Au、Ag以及Cu.孙仿金镀层、黑铬、黑镍镀层等;
④修复性镀层:如电镀Ni、Cr、Fe层进行修复一些造价颇高的易磨损件或加工超差件;
⑤功能性镀层:如Ag、Au等导电镀层;Ni-Fe、Fe-Co、Ni-Co等导磁镀层;Cr、Pt-Ru等镀层;Ag、Cr等反光镀层;黑铬、黑镍等防反光镀层;硬铬、Ni.SiC等耐磨镀层;Ni.VIEE、Ni.C(石墨)减磨镀层等;Pb、Cu、Sn、Ag等焊接性镀层;防渗碳镀Cu等。
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铝合金电镀
化学浸锌是使用蕞早、蕞为成熟、应用蕞为广泛的处理方法。该法是将铝和铝合金制件浸入强碱性的锌酸盐溶液中,在清除铝表面氧化膜的同时,置换出一层致密而附着力良好的沉积锌层。这层沉积锌层一方面可防止铝的再氧化,另一方面改变了铝的电极电位,在锌的表面电镀要比铝表面电镀容易得多,同时也改善了其他条件的影响,使铝和铝合金的电镀获得满意的结合力。
1)化学浸锌原理
当铝和铝合金浸入强碱性的锌酸盐溶液时,界面上发生氧化还原反应,即铝氧化膜和铝的溶解以及锌的沉积。
Al203+2NaOH====2NaAl02+H20
2Al+2Na0H+2H20====2NaAl02+3H2 ↑
2Al+3Zn022- +2H20====3Zn+2A102-+40H一
在浸锌溶液中锌以配合物形式存在,析出电位变负,放置换反应进行地缓慢而均匀。而由于氢在锌上有较高的过电位,所以析氢反应受到强烈的抑制,使铝基体不会受到严重的腐蚀,这样有利于置换反应,从而获得均匀致密的锌沉积层。
2)化学浸锌工艺规范
浸锌工艺一般采用两次浸锌。首浸锌时,首先溶解氧化膜而发生置换反应,获得的锌层粗糙多孔,附着力不佳,同时难免还有少量氧化膜残留。
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