电镀基础知识.ppt

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1、目 录上一页下一页退 出第二章 电镀工艺流程第三章 镀锌第四章 锌铬酸盐第五章 煮黑第一章 电镀基础第六章 磷化 目 录第七章 热浸镀锌第八章 挂镀 第九章 镀镍 第十章 镀铬 目 录上一页下一页退 出 电镀是获得金属保护层的主要方法之一，根据对电镀层不同的要求，电镀层可分为：防护性镀层、防护装饰性镀层、耐磨和减磨镀层、电性能镀层、磁性能镀层、可焊性镀层、耐热镀层、修复用镀层以及一些其它特殊功能性要求镀层。 电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。电镀的基本过程（以锌为例）是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属锌块作阳极，接通直流电源后，在零件上就会沉积出金属锌镀层。第一章第一章返回目

2、录上一页下一页退 出 一、电镀层的基本要求要 点 1、与基本金属结合牢固，附着力好。 2、镀层完整、结晶细致紧密、孔隙率小。 3、具有良好的物理、化学及机械性能。 4、具有符合标准规定的镀层厚度，而且镀层分布要均匀。目 录上一页下一页退 出要 点二、电镀工作条件的影响1、阴极电流密度：任何镀液都有一个获得良好镀层的电流密度范围（上限、下限），超过允许的上限值以后，由于阴极附近严重缺乏金属离子的缘故，在阴极的尖端和逐出处会产生形状如树枝的金属镀层，容易发生“烧焦”现象。 2、电镀溶液温度：当其它条件不变时，升高溶液的温度，通常会加快阴极反应速度和离子扩散速度，降低阴极极化作用，因而会使镀层结晶变

3、粗。3、搅拌：会加速溶液的对流，使阴极附近消耗了的金属离子得到及时补充和降低阴极的浓差极化作用，因而在其它条件不变的情况下，搅拌会使镀层结晶变粗。4、电源：电镀生产中常用的电源有整流器和直流发电机。目 录上一页下一页退 出返回三、影响镀层分布的因素1、阴极极化度：阴极电位随阴极电流密度变化而变化的过程，所以当其它条件不变时，极化度较大的镀液其分散能力较好。2、电镀溶液电导度：提高电导度，能提高覆盖能力。3、阴极电流效率。4、电极和镀槽的几何因素。5、基体金属表面状态：析氢采用短时间大电流“冲击”（中碳）。目 录上一页下一页退 出四、影响阳极过程的主要因素返回 1、金属本性：铬、镍、钛等易钝化，

4、铜、银等不易钝化。 2、溶液成分：一些成分能阳极活化，促使阳极溶解，有些成分会促使阳极电位变心，造成阳极钝化。 3、酸碱性：一般酸性较强的溶液中，金属不易钝化。 4、工作条件：阴极电流密度对其影响最大，一般情况下，在不大于临界钝化电流度的情况下，提高电流密度可以加速阳极的溶解，反之则加速钝化。低温有利于发生阳极钝化，因为这时的临界钝化电流密度值要比高温时小。目 录上一页下一页退 出第二章第二章常见的工艺流程：常见的工艺流程：前处理前处理（ 化学除油电化学除油化学除锈或喷砂活化）电镀电镀 （镀锌、镍、铜铬等）后处理后处理（ 钝化封闭脱水烘干）注：每道工序之间都有水洗。目 录上一页下一页退 出一、

5、前处理返回、除油：、除油： 1、有机溶剂除油：利用有机溶剂能溶解两类油脂的特点。 2、化学除油（碱液除油）借助于溶液皂化与乳化作用以达到除去两类油污的目的。所谓皂化就油脂与除油液中的碱起化学反应生成肥皂的过程，动植物油中的主要成份硬脂酸酯与氢氧化钠的化学反应是： （CnH35COO）3C3H5+3NaOH=3CnH35COONa+ C3H3（OH）3 硬脂酸酯 碱 肥皂（硬脂酸钠）甘油目 录上一页下一页退 出返回3、酸性除油：是由有机或无机酸加表面活性剂混合配制成零件表面上的锈蚀氧化层溶于浸蚀剂中，而油污则借助于表面活性剂的乳化作用而被除去。4、电化学除油：是将零件挂在碱性电解液的阴极或阳极上

6、利用电解时电极的极化用和产生的大量气体将油污除去。目 录上一页下一页退 出返回、浸蚀（也叫除锈或酸洗）、浸蚀（也叫除锈或酸洗）1、硫酸：室温下硫酸溶液对金属氧化物的溶解能力较弱，提高浓度也未有明显反应，当其浓度达到40以上时，对氧化皮几乎不溶解，因此控制在1020（体积比），最适宜浓度25（重量），加温（5060），铁含量不大于60 g/l，当超过80 g/l，硫酸亚铁超过215g/l时应更换。目 录上一页下一页退 出返回3、硝酸：氧化型强酸，为多种光亮浸蚀的重要组成成份。低碳钢在30的硝酸中，溶解的激烈。2、盐酸：盐酸的除锈能力几乎与浓度成正比，如果浓度达20以上时，基体的溶解速度比氧化物的

7、溶解速度要大得多，盐酸挥发性大。 目 录上一页下一页退 出返回二、电镀过程见后面章节二、电镀过程见后面章节. .三、三、 后处理见后面章节后处理见后面章节. . （因电镀种类不同而异）（因电镀种类不同而异）目 录上一页下一页退 出返回第三章第三章 镀锌层的外观呈表白色，标准电极电位为-0.76V，易溶于酸也溶于碱，是典型的两性金属，锌在干燥空气中几乎不发生变化，锌腐蚀的临界湿度大于70，因此在潮湿大气中能与CO2和O2作用生成一层主要由碱式碳酸锌组成的薄膜，有一定的缓蚀作用，熔点420420。目 录上一页下一页退 出要 点 锌的标准电位比铁负，对钢铁而方是阳极性镀层，可提供可靠的电化学保护，锌

8、镀层的使用湿度不超过250，在此湿度以上锌结晶组织变形、发脆、耐蚀性下降。 镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类，常用的有：无氰锌酸盐、氰化物镀锌、氯化物镀锌、硫酸盐镀锌。目 录上一页下一页退 出返回一、锌酸盐镀锌一、锌酸盐镀锌1、氧化锌 （电流效率）；2、氢氧化钠（络合导电作用）；3、DE.DPE添加剂。目 录上一页下一页退 出二、氰化镀锌 、氧化锌 ：提供被沉积的金属离子 、氰化钠：络合剂 、氢氧化钠：导电 、氧化镀锌光亮剂：（例如：氰锌92、要 点CK840、WD90/890）目 录上一页下一页退 出三、氯化物镀锌三、氯化物镀锌 氯化物镀锌的镀液效率高（95以上）镀层质量好 ，电镀过程渗氢

9、少，因此可镀弹性零件、镀液对操作人员影响小，不需要抽风装置，管理和维护也较方便，但氯化物镀锌的缺点是对钢铁设备有较大腐蚀性，钝化膜有时发生“变色”现象，但废水处理困难。要 点目 录上一页下一页退 出 成份的作用：成份的作用：返回、氯化锌 ：作为主盐，锌含量的高低对镀层质量影响很大，含量偏高会降低用极极性，使镀层粗糙均镀能力差；含量偏低镀层结晶细均镀能力好。 、氯化铵：为铬合剂是导电盐，又是阳极溶解促进剂。含量高有利于提高溶液的导电能力，从而有利于提高均镀能力；含量偏低会使镀层粗糙。氯化铵含量高会有较多的结晶析出，对镀层造成影响，因此要冬低夏高。目 录上一页下一页退 出返回、工艺条件的影响PH值

10、：严格控制在5.6-6.4范围内。PH值偏高镀液的粘度大，镀层粗糙疏松；偏低阳极上析氢多，电流效率下降，锌阴极溶解加快，使溶液锌含量提高。温度：控制在15-30，在电镀时温度会逐渐升高，温度高会降低阴极极化作用，阳极溶解加快，镀层粗糙；温度低时氯化铵会结晶析出，沉积速度减慢，镀层边缘容易烧焦。阴极电流密度：其大小与锌离子浓度、溶液的温度有关，阴极电流密度过大会造成镀件烧焦，滚镀锌会产生与滚桶孔眼相似的黑色小圆点。目 录上一页下一页退 出要 点 、杂质的影响：在清除有机物时，不宜加H2O2否则会造成镀层发黑而难以纠正。铜：使镀层发黑粗糙，尤其在电流小的地方。若含量多时，可用小电流电解，也可置换法

11、加入0.5-1g/l锌粉搅拌，2小时内过滤。铁：镀液中铁杂质有二价铁和在铁，使镀液浑浊发黄，低电流密度处发黑，使镀层粗糙，深度能力显著下降有黑点。有机物：镀液中表面活性剂与光亮剂的分解产物会越积越多，使镀层的质量显著下降：如发脆、不光亮。加入2-5 g/l活性炭过滤。目 录上一页下一页退 出返回、钝化 钝化膜组成中三价铬化物是其主要成份，它不溶于水，具有较高的稳定性，是构成膜的“骨架”，使镀层得到很好的保护，三价铬化合物一般呈绿色，它在膜中呈蓝白色。六价铬化合物分布于膜的内部起填充空隙的作用。六价铬的化合物能溶于水，在潮湿介质中，它能逐渐从膜中渗出。溶于膜表面凝结的水中形成铬酸，具有使镀层再钝

12、化的性能。当钝化膜受轻度损伤时，可溶性的六价化合物会使该处再钝化，抑制受伤部位锌镀层的腐蚀。六价铬的化合物一般呈黄色或橙色与三价铬化合物一起，形成彩虹色。目 录上一页下一页退 出返回 、钝化药液各种成份和工艺条件的影响铬酸酐：是形成钝化膜的主要成份。含量低：膜呈灰白色，抗腐蚀差。适当提高铬酐含量，能使膜光亮，提高抗腐蚀；过高：膜会出现淡的彩虹色。硝酸：在钝化液中起化学抛光 作用。含量低：膜不光亮；含量高：光亮度提高，但镀层溶解剧烈，抗腐蚀性能下降。硫酸：可以提高总酸度，但对成膜和化学抛光不利。硫酸过少或没有硫酸膜黑暗而不牢；过高抗腐蚀性也降，会出现蓝色发糊。目 录上一页下一页退 出返回氟化物：

13、增加化学抛光作用，使钝化膜细致光亮，但含量过高膜会发暗发雾。三氯化铬：新建浴时要加入，使膜呈蓝白色，由于在钝化过程中六价铬会不断还原成三价铬，使用中不再加，当三价铬含量过高时容易发雾（或者用锌粉）。钝化膜的封闭：在钝化后经清洗再在含铬酸酐0.2-0.3 g/l的热水中浸渍（80-100），可提高盐雾。钝化液的老化：钝化液在使用后锌含量不断提高，当含量达到15 g/l时，就达到容许的极限需冲淡或重新更换。目 录上一页下一页退 出要 点 、硝酸活化：硝酸起化学抛光作用。含量高加速镀层的溶解，含量低则光亮度差。 、烘干老化：钝化膜经烘干后才具有好抗蚀性。 、除氢处理：零件在酸洗阴极电解除油及电镀过程

14、中都可能在镀层和基体金属的晶格中渗氢，造成晶格扭歪，内应力增大产生脆性（称为氢脆）。除氢通常镀好4 h内放入烘箱温度为200-250，时间2-3h。 、目前我司还有黑色钝化和军绿色钝化等新工艺。目 录上一页下一页退 出返回第四章第四章 锌铬酸盐作业是将制品浸渍在锌铬酸盐药液中，使工件表面涂覆一层保护层，然后烘干的处理方法，防锈效果强，锌铬涂层是一种新型的耐腐蚀涂层，与传统的热浸镀锌相比，锌铬涂层不仅耐腐蚀性能好， 无氢脆，而且在生产过程中，对环境无污染。锌铬涂层目前已被国家环保总局批准为重点环境保护实用技术推广。在国内汽车、桥梁、隧道、机电军事等诸多行业已广泛使用。目 录上一页下一页退 出返回

15、喷砂 浸药 离心 翻料 离心一、工艺流程：一、工艺流程：翻料 烘干 浸药 离心 翻料离心 翻料 烘干 出料目 录上一页下一页退 出返回二、二、 操作规范：操作规范： 1、药液的配比： A剂：8.3公斤 B剂：11.7公斤 HEC增粘剂：50-80克 2、A剂使用1/21HP可调速搅拌机搅拌，让搅拌机完全将药液搅拌均匀。 3、称取B剂11.7公斤（必须戴耐酸手套和口罩），平均分3次分别慢慢加入正在搅拌中的A剂桶内，每次加入时间间隔为35分钟，温度不可超过45，并确认A剂全部搅拌均匀。 4、待B剂加入后，搅拌机继续快速搅拌2小时后，再慢慢加入增粘剂5080克，再维持快速搅拌4小时，然后放慢搅拌18

16、小时以利脱泡。 5、搅拌完成倒入现场药槽时，必须使用100目以上的不锈钢网震动机过滤。目 录上一页下一页退 出返回 产品表面无油渍，否则会使钢丸有油无法将产品处理干净，喷砂机中的砂量可以根据电流表来判断，一般电流在1020A之间表示正常，喷砂时间可根据产品的锈蚀情况来进行调整，入料量不超过喷砂机叶轮的下口，因在生产过程中，会有少量的砂粒被撞碎，所以要适时添加砂丸，如若砂丸变得很脏或破碎严重则应换掉，注意打开喷砂机门盖时要停稳后，位置正确时方向打开，集尘袋要及时清理干净。工作时要根据不同的工件来调整收砂时间。三、喷砂要求：目 录上一页下一页退 出返回 1、开机工作时要将药桶内温度调到2530，粘度在55-85秒要搅拌均匀，产品浸泡时间在1020秒，因在生产中会有少量的砂粒带入桶中，所以，浸药桶内药液需每周过滤一次，做螺帽时则须多过滤，以防砂粒沉积在牙纹当中，生产过程中要随时测量药液的温度、粘度。 2、离心的目的是使涂层能均匀，表面堆积物少，从而达到控制膜厚之作用，膜厚主要依靠离心时间和速度来控制（离心速度是通过调频来控制）。 3、翻料：小螺丝从磁铁输送带上经过，这样可以保证螺丝在网带上的