電鍍基礎知識

主講：何運良

表面處理與電鍍的基本概念鍍液和鍍層的分類影響電鍍質量的諸因素均鍍能力和深鍍能力電鍍的陽極電鍍工藝流程鍍層的檢驗電鍍液的成份電鍍工藝指標清潔生產與安全生產目錄：表面處理的概念

使用一定的方法，在基體的表面沉積（或生成）起防護、裝飾或其它特殊作用的膜層。常見的有電鍍、電泳、電著、磷化、氧化、涂裝等。表面處理的作用

常見的有防護（耐腐蝕）、裝飾、耐磨、耐熱、易焊、導電、導磁等等。電鍍的起源創始于十九世紀中葉，電鍍在初期只是一種手藝，到二十世紀初期，由于電化學理論的建立，才把電鍍從一種神秘和捉摸不定的手藝轉變為在一定程度上比較精確的科學。電鍍已與其它表面處理技術相互促進、互相滲透，使產品的精飾加工進入了一個新紀元。電鍍的基本概念

將導電的金屬（或非金屬）作陰極，在有金屬鹽的溶液中通電，使金屬離子在陰極得到電子而還原成金屬沉積在其表面；常見的有鍍鋅、銅、鎳、鉻、錫、銀、金、仿金等。

電鍍過程電鍍的宏觀過程

電鍍過程，是鍍液中的金屬離子在直流電作用下在陰極上還原成金屬鍍層的過程。電鍍的過程是金屬的搬運過程，它是將陽極溶解出來的金屬通過鍍液搬到陰極上變成金屬鍍層的過程。電沉積的微觀過程

是鍍液中的金屬離子（或絡離子）在陰極上還原的電結晶過程。鍍液和鍍層的分類

鍍液的分類

就鍍液的酸、堿性來分，可分為酸性鍍液和堿性鍍液兩種。就主鹽的本性來劃分，可分為金屬離子型（如鍍鎳）和金屬絡離子（如氰化鍍銅、鍍鋅）鍍液兩類。鍍層的分類

就鍍層的用途來分，可分為防護性鍍層（如鍍鋅）和防護-裝飾性鍍層（如復層鍍鎳-鉻）兩類，還有一類是功能性鍍層（鍍硬鉻）。就鍍層的性質來分，可分為陰極性鍍層和陽極性鍍層兩類。均鍍能力與深鍍能力均鍍能力（分散能力）

指電鍍時，鍍層在制件上沉積均勻分布的能力。深鍍能力

指電鍍時，鍍層在凹入部位（常稱為低電流區）的鍍著能力。上述兩種能力是不同的，不要混淆，因為鍍層能均勻分布沉積在鍍件上時，它的深鍍能力不一定好，反之，深鍍能力好的鍍液，其均鍍能力也不一定好，鍍鉻采用大電流沖鍍可提高其深鍍能力。電鍍的陽極

電鍍時，陽極的電極過程如下：陰離子向陽極遷移，例如硫酸根離子（SO42-），氯離子（CL-），氫氧根離子（OH-）等。電鍍上使用的陽極，多數是溶解性的，但對于某些特別的鍍種，也使用不溶性的陽極。電鍍典型工藝流程

分為前處理和后處理，前處理主要是除油、除蠟、除銹、活化表面，后處理就是電鍍和電鍍后的處理，典型的工藝流程如下：上掛－化學除油（熱脫）－水洗－初端電解－水洗－酸電解－水洗－終端電解－水洗－活化－水洗－鍍堿銅－水洗－鍍酸銅－水洗－鍍光亮鎳－水洗－鍍（金、鉻、仿金、槍色鎳等）。高耐蝕性電鍍典型工藝流程

上掛化學除油（熱脫）

水洗

超聲波除蠟

水洗

陰極電解除油

水洗

酸電解

水洗

陽極電解除油

熱水洗

冷水洗

活化

冷水洗

鍍半光鎳

水洗鍍高硫鎳

回收

水洗

鍍光亮鎳

回收

水洗

鎳封

回收

水洗

活化

水洗

鍍鉻

回收

水洗

還原水洗

熱水洗

烘干電鍍液的成份（共五種）主鹽是指要沉積出來的金屬的鹽。濃度高時整平、光亮度好，但較粗糙帶出損失也大；濃度低時分散能力和覆蓋能力好，但能使用電流密度低，沉積慢。緩沖劑因一般電鍍液都要維持一定的PH值范圍，過高過低都有害，所以需要加入緩沖劑，如鍍鎳液中的硼酸、鍍堿銅的碳酸鈉。陽極去極化劑促進陽極溶解，防止鈍化，如光亮鎳中氯離子，酸銅中硫酸，堿銅中酒石酸鉀鈉。電鍍液的成份

絡合劑絡合金屬離子，穩定溶液，使其平穩放電，得到良好鍍層，如堿銅中的氰化鈉。

添加劑起到提高鍍層質量，改善鍍層性能。一般有光亮劑、整平劑、潤濕劑、應力消除劑等。電鍍主要工藝指標

陰、陽極電流密度：：用A/dm2表示。溫度：用℃表示電流、電壓：電鍍的電源有直流、脈沖、間歇、周期換向電源。攪拌：一般采用空氣或陰極移動

PH值過濾量電鍍層的檢驗

檢驗的項目主要有外觀、結合力、厚度、脆性、耐蝕性、可焊性、孔隙率等。外觀：有針孔（麻點）、起泡（起皮、瘤、脫皮）、陰陽面、斑點、燒焦、樹枝狀、光亮度、暗影、海綿狀等等。厚度：主要通過專用儀器測定脆性：一般通過破壞性試驗來檢驗耐蝕性：一般通過人工加速腐蝕試驗來檢驗。常用的有NSS、CASS等。電鍍前處理中的清潔生產技術選用中溫堿性除油/除蠟產品選用長壽命除油/除蠟產品超聲波除油/除蠟油水分離技術延長除油壽命酸性除油（鋼鐵件首選）鍍后清洗水回用到前處理清洗整個電鍍生產中的清潔生產技術減少雜質帶入鍍液，延長鍍液大處理周期。注意平時鍍液維護，如鎳液連續活性碳過濾以除去有機雜質，低電流電解除去金屬雜質。同一鍍種鍍后清洗水回用到鍍前清洗在滿足產品要求的前提下選用較低濃度、較低溫的操作選用穩定、分解產物少的光劑，延長鍍液大處理周期。電鍍安全生產有了安全不一定有了一切，但沒了安全就沒了一切。電鍍管理人員首先要具備充分的安全意識，進而培養全體員工的安全責任心。制定完善的安全工作手冊，并在日常的工作中堅決執行！本次不詳細探討電鍍生產中的具體安全事項。