第三章電鍍工藝1.概述(2學時)1.1鍍層金屬1.2電解液1.3電鍍工藝條件2.常用電鍍工藝簡介（4學時）

3.特種電鍍工藝（2學時）

1.1鍍層金屬單一金屬層合金鍍層復合鍍層鋅鍍層分散強化合金鍍層耐蝕鍍層減摩鍍層耐磨鍍層鎳合金鍍層鋅合金鍍層鉛錫合金鍍層銅鋅合金鍍層銅錫合金鍍層鎘鍍層銅鍍層鎳鍍層鉻鍍層銀鍍層錫鍍層鋅對鋼鐵，鋅鍍層屬于典型的陽極性鍍層，對基底金屬不僅有機械保護作用，而且能起到陰極保護作用。鋅鍍層廣泛用于鋼鐵零部件和結構件的防護鍍層。且成本低廉。鍍層經鈍化處理后可以具有一定的裝飾外觀和提高鍍層的保護性能。鋅是兩性金屬，既能溶于酸也能溶于堿，故鋅鍍層主要用于大氣環境和中性水溶液。鎘鎘的化學性質與鋅相似，也作防護性鍍層。與鍍鋅層相比，鎘鍍層氫脆性較小，釬焊性能好，航空航海及電子工業中的零部件習慣使用鎘鍍層。但鎘蒸汽和可溶性鹽劇毒。

在一般大氣條件下，防護性能不如鋅。但在海洋大氣和海水中，鎘鍍層的防護性能優于鋅鍍層(在海水中鎘的電位比鐵負，故對鋼鐵工件為陽極性鍍層)。銅銅是正電性金屬，不受非氧化性酸的腐蝕，但會和氧發生反應，銅不單獨作為鋼鐵件的防護鍍層。

銅質軟而韌，銅鍍層孔隙少，故常用作鋼鐵工件防護-----裝飾鍍層的底層或中間層，提高基體與表層或中間層的結合力。銅鍍層還用作功能鍍層，如：導電鍍層（銅具有優良的導電性），減摩鍍層（銅質軟），防磁鍍層（銅無磁性）等。鎳防護-裝飾鍍層：醫療器械和家庭日用品用鍍鎳作為防護--裝飾鍍層。采用多層鍍鎳工藝，如雙層鎳。底層或中間層：鎳鍍層廣泛是與鉻鍍層聯合使用，作為防護—裝飾鍍層的底層或中間鍍層，如Cu-Ni-Cr，Ni-Cu-Ni-Cr等。防護鍍層：鎳在堿溶液中有優良耐蝕性。銀銀是貴金屬，在含硫化物的大氣中表面易生成硫化銀而變黑。價貴難得，故一般不用作防護鍍層。裝飾鍍層：銀具有良好的裝飾性能，呈銀白色，常用于餐具，工藝品和家庭用具的裝飾鍍層。功能鍍層：銀的導電性能優良，接觸電阻小，電子電器，通訊器材的零部件鍍銀，可保證良好的導電性和釬焊性。錫防護鍍層：錫在食品有機酸中對鋼鐵屬于陽極性鍍層，且錫對人體無毒，故鍍錫鐵皮用作食品罐頭盒。功能鍍層：

錫有良好的釬焊性能，故需要釬焊的無線電器件和零部件廣泛采用錫鍍層。----等等。鉻

裝飾性

鉻鍍層---鏡面光澤的銀白色，非常悅目。溫度不超過500℃，能長久保持其光澤外觀。

防護性

鉻是負電性金屬，Cr/Cr3+的標準電位為-0.74V；

但鉻具有強烈鈍化能力，生成穩定致密的鈍化膜。

耐磨性

鉻鍍層硬度高，其硬度超過淬火鋼。同時鉻鍍層摩擦系數低，利于提高工件表面的耐磨性能。鍍層性能鍍層種類裝飾鉻(光亮鉻)用于防護—裝飾鍍層，汽車，自行車，家電，五金等產品上。鉻層厚度5um硬鉻(耐磨鉻)用于提高工件（如磨具，軸，量規等）表面硬度和耐磨性松孔鉻

使硬鉻層含有一定寬度和深度的溝紋，具有保持潤滑油的特性，如活塞環，汽缸套等。乳白鉻

韌性好，孔隙率低，硬度較大，用于要求耐蝕性及耐磨性的部件，如量具，槍炮內膛。

雙鉻

底層乳白鉻，表層硬鉻。黑鉻

色黑，消光性好，用作太陽能吸收器的表面膜層（鍍鎳鋼板上鍍黑鉻，吸收率可達0.95)鍍層金屬單一金屬層合金鍍層復合鍍層鋅鍍層分散強化合金鍍層耐蝕鍍層減摩鍍層耐磨鍍層鎳合金鍍層鋅合金鍍層鉛錫合金鍍層銅鋅合金鍍層銅錫合金鍍層鎘鍍層銅鍍層鎳鍍層鉻鍍層銀鍍層錫鍍層銅錫合金低錫青銅(錫15%以下)

性能：低錫青銅鍍層結晶細致，孔隙率很低，具有防腐蝕性能。應用：主要用于防護--裝飾鍍鉻的底層，代替鎳（降低成本）。高錫青銅(錫超過40%)性能：外觀似銀，具有良好的反光、釬焊、導電性能，但存在微小裂紋，防護性差。應用：代替銀作電器零件接觸點和生產反光器械。銅鋅合金防護-裝飾鍍層---銅鋅合金(黃銅)鍍層具有金黃色美麗外觀，裝飾性好，廣泛用于家用器皿，建筑物小五金零件，以及黃銅件代用品。功能鍍層---銅鋅合金(黃銅)

鋼件鍍黃銅（0.5～2.5微米），提高與橡膠的結合力

（如輪胎襯里鋼絲）

黃銅鍍層也可作為減摩鍍層。鉛錫合金功能鍍層含錫6～10%鍍層是很好的減摩鍍層，用于軸承表面。含錫50～60%鍍層有良好的焊接性能，廣泛用于電子器件。鋅合金鋅鎳合金耐蝕性優于純鋅鍍層，以含鎳8～15%者為最佳，在鋼板，車輛和家用電器等產品上已獲得廣泛應用。鎳合金鎳鐵合金含鐵在40%以下，耐蝕性和光亮鎳層相當，硬度高于鎳鍍層，韌性比光亮鎳鍍層好，用于代替鍍鎳，以降低成本。鎳鈷合金含鈷15%以下的主要用于裝飾，如手表零件；含鈷在30%以上的為磁性鍍層。鍍層金屬單一金屬層合金鍍層復合鍍層鋅鍍層分散強化合金鍍層耐蝕鍍層減摩鍍層耐磨鍍層鎳合金鍍層鋅合金鍍層鉛錫合金鍍層銅鋅合金鍍層銅錫合金鍍層鎘鍍層銅鍍層鎳鍍層鉻鍍層銀鍍層錫鍍層耐磨鍍層硬度高，耐磨性能優良----鎳，鎳基合金，鉻，鈷等金屬(合金)為基體，以氧化物，碳化物，金剛石等的固體微粒為分散劑，在陰極工件表面共沉積。例：Ni-SiC(4%wt)耐磨性比普通鎳提高70%。

Ni-WC硬度高3-4倍。減摩鍍層摩擦系數低，干潤滑性能好--鎳、銅、金等為基體和石墨，氟化石墨，聚四氟乙烯等層狀結構微粒共沉積例：金---氟化石墨復合鍍層的摩擦系數為0.11～0.22，是純金鍍層的1/8～1/10，用于電連接器，取代純金鍍層，降低插拔力，延長使用壽命。耐蝕鍍層

封閉鎳是一個典型的例子

含鋁粉10%(wt)的復合鋅鍍層，耐蝕性提高6.2倍第三章電鍍工藝1.概述1.1鍍層金屬1.2電解液1.3電鍍工藝條件電解液單鹽電解液被鍍金屬以簡單離子形式存在于電解液中絡鹽電解液被鍍金屬以絡離子形式存在于電解液中主鹽有如下幾種

硫酸鹽，如ZnSO4溶液鍍鋅

氯化物，如ZnCl2溶液鍍鋅

氟硼酸鹽，如Ni(BF4)2溶液鍍鎳

氨基磺酸鹽，如Ni(NH2SO3)2溶液鍍鎳

氟硅酸鹽，如PbSiF6溶液鍍鉛絡合劑有：

氰化物（NaCN或KCN），如氰化物鍍銅、銀、鋅、銅鋅合金、銅錫合金。

焦磷酸鹽（如Na4P2O7），如焦磷酸鹽鍍銅，鍍鎳。

氨（NH4Cl），如氯化銨—氨三乙酸鍍鋅，鍍鎘。

有機酸鹽，如檸檬酸(Cit)鹽鍍鎳。

氫氧根離子（NaOH），如鋅酸鹽鍍鋅。

羥基乙叉二磷酸（HEDP），如HEDP鍍銅。

其它，如乙二胺四乙酸(EDTA)，三乙醇胺。單鹽電解液優點成分簡單，成本較低；陰極電流效率很高；廢水處理方便；可用較大陰極電流密度。問題和對策簡單金屬離子還原反應的交換電流密度較大，陰極極化性能比較小(鎳、鐵、鈷例外)，鍍層結晶較粗，鍍液分散能力和覆蓋能力也較差，只適用于形狀簡單的工件。選擇適當添加劑，使鍍層結晶細化、光亮。鍍液分散能力和覆蓋能力可改善。優點

陰極極化性能強，主要表現為電化學極化，鍍層結晶細致，鍍液分散能力好，氰化物電鍍液是典型的例子。問題和對策陰極還原反應的平衡電位降低，副反應速度比較大，電流效率低。絡合劑帶來各種問題，如氰化物巨毒，氨造成廢水處理困難，等。開發的無毒絡合劑、新的廢水處理技術，是絡鹽電鍍的重大課題。絡鹽電解液性能比較單鹽規律：常為酸性；電流效率高（95%以上，因為單鹽析出電位很高，可能比H+析出電位還高，所以單鹽優先沉積）；極化低，必須加添加劑來增大極化；酸霧；成分簡單，成本低。絡鹽規律：常為堿性；電流效率低（70%左右，鍍鉻50%不到，因為析出電位嚴重負移，比H+析出電位低，所以H+優先反應；多數電流效率隨ic增大而降低，但鍍鉻電流效率隨ic增大而增大）；極化高，不需要添加劑；堿霧；成分復雜，處理也困難，成本高。主鹽濃度的影響增加主鹽濃度的影響

主鹽濃度高，極限電流密度id增大，使陰極極化減小，晶核形成速度降低，鍍層結晶變粗，分散能力和覆蓋能力變壞。

主鹽濃度高，溶液導電性好，可用較大陰極電流密度（沉積速度增大），陰極電流效率也較大，提高沉積速度有利。適當提高陰極電流密度和選用良好的添加劑可以增大陰極極化性能。

絡鹽電解液的陰極極化主要為電化學極化，絡離子濃度允許變化范圍較大，所以，多數絡鹽的性能受主鹽濃度的影響不顯著。單鹽電解液減小主鹽濃度的影響

陰極極化性能增強，分散能力和覆蓋能力較好，適用于電鍍形狀復雜工件和進行預鍍。電解液導電性差，使用的陰極電流密度上限小，沉積速度低；這樣做對改善鍍層結晶組織的效果并不十分顯著。絡鹽電解液附加鹽的作用

增加溶液的導電性---（加入強電解質）

如：硫酸鹽鍍鎳電解液，加入Na2SO4

或MgSO4；酸性鍍銅，加入

H2SO4

提高陰極極化作用

多數附加鹽都有較小的提高陰極極化作用，鍍層結晶細化。解釋是：金屬離子（如上面的Na+離子）的存在及向陰極的遷移，使陰極附近放電金屬離子的濃度降低。

擴大陰極電流密度范圍

如：焦磷酸鹽鍍銅電解液中加入的硝酸鹽(起作用的是NO3-)

促進陽極溶解

如：普通鍍鎳電解液中，加入NaCl可以防止鎳陽極鈍化。

防止金屬鹽水解

如：酸性鍍銅電解液中加入H2SO4，防止CuSO4

水解生成Cu2O。

緩沖作用---（加入緩沖劑）

如：普通鍍鎳電解液，氯化鉀鍍鋅電解液中都要加入硼酸以維持pH值添加劑的作用

光亮劑能使鍍層光亮，如鍍光亮鎳電解液中的糖精，丁炔二醇。

整平劑能減小鍍層微觀不平，如鍍鎳電解液中的香豆素。

潤濕劑能減少鍍層孔隙，如鍍鎳電解液中的十二烷基硫酸鈉。

應力消減劑能降低鍍層內應力，如鍍光亮鎳電解液中的糖精。

晶粒細化劑能使鍍層結晶細致，如堿性鋅酸鹽鍍鋅中的DE，DPE添加劑。注意：添加劑的作用有選擇性，同一種添加劑，在一種鍍液中可能很有效，而在另一種鍍液中卻可能起壞的作用。添加劑也可能會產生不利的影響(夾在鍍層中)。在電鍍過程中對添加劑的選擇和用量要嚴格控制第三章電鍍工藝1.概述1.1鍍層金屬1.2電解液1.3電鍍工藝條件工藝條件陰極電流密度

ic(Dk)溫度溶液pH值相對運動電流波形

ic

的上限又受極限電流密度id的限制。ic

太大(接近id)，陰極極化主要為濃差極化，鍍層呈疏松的海棉狀，易產生結瘤，枝狀結晶，邊緣和尖端發黑。陰極電流密度icicidicr

ic

太小，工件某些部位（特別是深凹處，內孔）可能鍍不上。而且陰極極化很小，鍍層結晶粗，分散能力和覆蓋能力差，鍍層沉積速度小。

隨著ic

增大，陰極極化增大，鍍層質量改善；而且鍍層的沉積速度加快，電鍍時間縮短（生產率高）。鍍層沉積速度陰極極化ic使用較大的ic同時提高id工藝條件陰極電流密度ic(Dk)溫度溶液pH值相對運動電流波形溫度升高溫度的不利影響陰極極化性能減弱。因為升度使id增大，濃差極化減小；電極反應變得容易，電化學極化減小。所以，電解液分散能力變差，鍍層質量降低。電解液不穩定，包括某些鹽的分解（如焦磷酸鹽，氯化銨），氰化物與二氧化碳反應速度加快等。可能導致有機添加劑作用降低，甚至失效。升高溫度的有利影響鹽類溶解度增大，導電性增加，改善分散能力；沉積速度增大促進陽極溶解，防止陽極鈍化；減少鍍層滲氫量。減少鍍層針孔，降低鍍層內應力。解決溫度升高對陰極極化性能不利影響的對策

----提高陰極電流密度。因為升高溫度可以增大id，就可以使用更大的陰極電流密度，從而增大陰極極化。工藝條件陰極電流密度ic(Dk)溫度溶液pH值相對運動電流波形pH值對弱酸性和弱堿性電解液，在電鍍工藝參數中規定pH值范圍，控制酸性（或堿性）強弱。

pH值低，溶液的導電性好，鍍層中不易形成金屬的氫氧化物或堿式鹽，提高陰極電流密度上限，同時還有利于陽極溶解。

pH值太低，氫離子容易在陰極上放電，陰極電流效率降低，甚至可能在鍍件低凹處得不到鍍層。弱酸性鍍液pH值較低，(弱堿性鍍液一般都是絡鹽電解液)絡離子穩定性較差，鍍液分散能力不好，但往往可提高陰極電流密度，加快沉積速度。弱堿性鍍液工藝條件陰極電流密度ic(Dk)溫度溶液pH值相對運動電流波形相對運動相對運動的作用

使陰極表面擴散層變薄，極限電流密度增大。

雖然陰極極化有所減小，但陰極電流密度的上限提高。采用較大的ic

不僅可得到較大的沉積速度，而且也可彌補對陰極極化的不利影響。

減少陰極附近溶液因pH值升高而引起的不良后果

（如金屬氫氧化物生成對鍍層的危害）相對運動還可提高光亮劑的效果

（如光亮硫酸鹽鍍銅和光亮鍍鎳，可提高鍍液的整平性能）---指陰極和電解液之間的相對運動相對運動的方式陰極移動。可以水平移動，也可以垂直移動，以前者常用。通入壓縮空氣攪拌。壓縮空氣攪拌比較劇烈，能使沉于槽底的固體微粒浮起分散到鍍液中，一般還都需備有連續過濾裝置。電解液循環流動工藝條件陰極電流密度ic(Dk)溫度溶液pH值相對運動電流波形直流單相半波，單相全波，三相半波，三相全波，恒穩直流。

電流波形對鍍層的結晶組織、光亮度、鍍液分散能力、覆蓋能力、合金鍍層成分、添加劑消耗等方面均有影響。脈沖電流。常用方波脈沖周期換向電流。周期地改變直流電流的方向。一個周期包括陰極電流

(電鍍)時間,加陽極電流(退鍍)時間。交直流迭加電流tic方波脈沖電流ticia周期換向電流tic交直流迭加電流有的電鍍需要恒穩直流(如鍍鉻)，有的電鍍要脈動率較大的單相半波或單相全波電源(如焦磷酸鹽鍍銅)。電流波形第三章電鍍工藝2.常用電鍍工藝簡介（4學時）

2.1鍍鋅2.2鍍銅2.3鍍鎳2.4鍍銀2.5鍍鉻2.6鍍銅錫合金2.7鍍銅鋅合金2.8鍍鉛錫合金鍍鋅單鹽電解液酸性硫酸鋅鍍鋅氯化鉀鍍鋅

絡鹽電解液氰化物鍍鋅氯化銨--氨三乙酸鍍鋅堿性鋅酸鹽鍍鋅問題：單鹽電解液與絡鹽電解液各有什么特點？鍍層處理鋅酸鹽鍍鋅本表說明什么問題？工藝說明

NaOH還能夠起活化陽極和增加溶液導電性的作用。過量的NaOH是穩定鍍液的必要條件，pH<10.5時，鋅離子轉化為氫氧化鋅沉淀；但NaOH含量過高，會引起陽極化學溶解加劇，溶液中鋅離子含量升高。生產中宜控制NaOH/Zn的比值等于10～13。ZnO：提供鋅離子的化合物（主鹽），NaOH(OH-)：絡合劑，ZnO與OH-生成絡離子[Zn(OH)4]2-。絡離子擴散到陰極表面附近，發生轉化反應,生成表面絡合物Zn(OH)2

[Zn(OH)4]2-=Zn(OH)2+2OH-陰極反應：表面絡合物Zn(OH)2的還原Zn(OH)2+2e=Zn+2OH-陰極副反應：析氫反應。陰極電流效率為6570%(為什么低？)添加劑：鋅酸鹽鍍鋅雖然屬絡鹽電解液，絡離子的不穩定常數為10-15較大，但其陰極反應的電化學極化很小，必須使用添加劑才能獲得質量符合要求的鍍層。

DE型(還有DPE等型號，都是有機胺與環氧氯丙烷的縮聚產物)添加劑為晶粒細化劑，屬于表面活性物質，具有較強的吸附性能和較寬的吸附電位范圍，使鍍液電化學極化增大，鍍層結晶細致。

雖然金屬絡離子的生成使陰極反應標準電位E0負移，但是電化學極化性能仍很弱。能否計算標準電位E0負移了多少？

還有其它添加劑：混合光亮劑，香豆素，香草醛，硫酸鎳，EDTA，它們各有不同的作用。

各文獻資料中所列配方，添加劑差別較大，不僅用量而且種類都會有不同。所以，添加劑的選擇是電鍍中一個十分重要而且實際的問題。鋅酸鹽鍍鋅---優缺點鍍層結晶細致，有光澤。

分散能力和覆蓋能力均較好。

陰極電流密度和溫度范圍較寬。

電解液成分簡單，穩定，對雜質敏感性小，維護費用低。電解液堿性，對鋼鐵設備腐蝕性小，有利于機械化自動化生產。電解液毒性小，廢水處理容易。優點槽壓高，電能消耗較大。鍍層較厚時有脆性。某些添加劑使用不當時，易產生鍍層起泡現象。由于氫氧化鈉含量高，有堿霧逸出，鍍液和氣體有刺激性，需要安裝抽風設備。電流效率較低（65～70%）。不適用于需要除氫的工件。缺點80年代，堿性鋅酸鹽鍍鋅占到了鍍鋅工藝的60%以上鋅酸鹽鍍鋅的故障分析鍍鋅單鹽電解液酸性硫酸鋅鍍鋅氯化鉀鍍鋅

絡鹽電解液氰化物鍍鋅氯化銨--氨三乙酸鍍鋅堿性鋅酸鹽鍍鋅鍍層處理氯化銨-氨三乙酸鍍鋅工藝規范舉例主鹽絡合劑陰極反應[ZnNta]-+2e=Zn+Nta3-附加鹽----絡合作用,增加電導,活化陽極添加劑---增加陰極極化,使鍍層結晶細致光亮添加劑----起潤濕作用,消除鍍層針孔、麻點優缺點氨三乙酸對鋅離子絡合能力強，能大大增加陰極極化性能，改善鍍層質量。分散能力和覆蓋能力均較好，能鍍幾何形狀較復雜的工件。沉積的鍍層結晶細致，光澤好。電流效率高（95%以上？？），電鍍過程滲氫少，可鍍彈性工件。鍍液成分簡單，管理維護方便。優點氯化銨含量高（因為顯酸性），對鋼鐵設備腐蝕嚴重。廢水處理困難（因為氨能與多種金屬離子絡合）。工藝條件控制不當時，容易引起鍍層的鈍化膜變色。缺點陽極問題由于鋅陽極可能發生“自溶解”（化學反應），使鍍液中鋅離子含量增高。為了維持電解液成分穩定，在鋅離子含量增大時，可采用掛一部分精制碳板作為不溶性陽極，與可溶性鋅陽極聯合使用。問題：什么是陽極電流效率？

為什么使用部分不溶性陽極可以維持鍍液穩定？

不溶性陽極上發生什么反應？鍍鋅單鹽電解液酸性硫酸鋅鍍鋅氯化鉀鍍鋅

絡鹽電解液氰化物鍍鋅氯化銨--氨三乙酸鍍鋅堿性鋅酸鹽鍍鋅鍍層處理氯化鉀(鈉)鍍鋅自70年代末開發以來，由于具有顯著的優點得到了很快的發展和推廣。（簡單離子鍍鋅）工藝分析單鹽陰極反應：Zn2++2e=Zn氯化鋅-----主鹽，

氯化鉀(鈉)----導電鹽(附加鹽),

氯離子還有活化陽極的作用。

硼酸------緩沖劑(附加鹽),

使鍍液pH值保持在要求數值。KCl----導電性好，鉀鹽電解液的陰極極化值大于鈉鹽電解液，溫度范圍比鈉鹽電解液寬，鍍層脆性較小，適用于掛鍍或形狀較復雜的工件；鍍層質量優于鈉鹽電解液。

NaCl----價格低，溶解度較大，適用于滾鍍件或形狀較簡單的工件。Zn2+還原反應的i0很大，陰極極化性能很弱，必須使用添加劑才能獲得質量符合要求的鍍層。表中氯鋅-1和CT-2是商品光亮劑的兩種。主光亮劑載體光亮劑輔助光亮劑氯化鉀鍍鋅光亮劑芳香酮類(如芐叉丙酮)氮雜環化合物(如吡啶甲酰胺)芳香醛類(如肉桂醛)表面活性劑，如

平平加，OP乳化劑苯甲酸鈉，肉桂酸，亞甲基雙萘磺酸鈉++

芐叉丙酮(用酒精溶解)20g/L平平加160～180g/L苯甲酸鈉30～40g/L擴散劑NNO50～60g/L例

主光亮劑的作用---使鍍層結晶細致光亮，降低鍍層內應力。能改善電解液的分散能力和覆蓋能力

主光亮劑以芐叉丙酮效果最好。

(0.2～0.3g/L為宜，過高產生亮而脆的鍍層,過低則光亮性和整平性不足)主光亮劑

輔助光亮劑的作用---擴大光亮電流密度范圍(特別是低電流密度區)和提高鍍液分散能力。可適當減少主光亮劑的用量。輔助光亮劑載體光亮劑

載體光亮劑的作用---增加主光亮劑在基礎鍍液中的溶解度，改善工件表面的潤濕性能，提高高電流密度區的陰極極化，使鍍層結晶細致光亮，消除針孔。

載體光亮劑一般為表面活性劑。鍍鋅單鹽電解液絡鹽電解液酸性硫酸鋅鍍鋅氯化鉀鍍鋅氰化物鍍鋅氯化銨--氨三乙酸鍍鋅堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝分析

主鹽是ZnO或Zn(CN)2，NaCN是絡合劑，NaOH是輔助絡合劑。在鍍液中，鋅以鋅氰絡離子[Zn(CN)4]2-和鋅酸根離子［Zn(OH)4]2-的形式存在。

陰極主反應為［Zn(CN)4]2-+4OH-=[Zn(OH)4]2-+4CN-[Zn(OH)4]2-=Zn(OH)2+2OH-

Zn(OH)2+2e=Zn+2OH-副反應為析氫反應。缺點電流效率較低（70～75%）；不宜鍍鑄件。氰化物劇毒，對環境污染大，廢水處理費用高。為減少污染，一是降低氰化物濃度，二是開發無氰電鍍工藝。優點由于陰極極化性能強，分散能力和覆蓋能力好，適于電鍍形狀復雜和要求鍍層厚度大于20微米的工件。鍍層結晶細致，有光澤。允許使用的陰極電流密度和溫度范圍寬。電解液穩定，對雜質允許含量高，容易維護和控制。電解液堿性，有一定的除油能力，對鋼鐵設備腐蝕小。優缺點為什么氰化物鍍液的分散能力很好？為什么氰化物鍍液的陰極電流效率比較低？鍍鋅單鹽電解液絡鹽電解液酸性硫酸鋅鍍鋅氯化鉀鍍鋅氰化物鍍鋅氯化銨--氨三乙酸鍍鋅堿性鋅酸鹽鍍鋅酸性硫酸鋅鍍鋅主鹽----單鹽硫酸鋅，pH值在4左右。優點----鍍液成分簡單，性能穩定，成本低。電流效率高（98～100%）。攪拌條件下可以使用較高的陰極電流密度，沉積速度快。毒性小。缺點---由于鋅離子還原反應的交換電流密度大，陰極極化性能弱，電解液分散能力和覆蓋能力差，鍍層結晶粗糙。只適用于形狀簡單的工件(線材,帶材)和鑄鐵件,酸性鍍液對鋼鐵設備腐蝕大關鍵----要開發出高效的添加劑，使鍍層性能得到改善，滿足質量要求。鍍鋅單鹽電解液酸性硫酸鋅鍍鋅氯化鉀鍍鋅

絡鹽電解液氰化物鍍鋅氯化銨--氨三乙酸鍍鋅堿性鋅酸鹽鍍鋅鍍層處理鋅鍍層的鍍后處理除氫為什么要除氫？---鍍前處理和電鍍過程中產生的氫原子擴散進入鍍層和基體，使工件脆性增大，機械性能降低。對彈性工件,

薄壁工件(0.5毫米以下)，對機械強度要求高的鋼鐵部件，鍍后

必須除氫處理，消除滲氫危害。對一般的鋼鐵工件可以不除氫。除氫方法

在一定溫度下加熱烘烤，使滲入基體和鍍層晶格中的氫變為氣態逸出。氫的逸出程度與烘烤溫度和時間有關，溫度190～220℃，時間由工件的最大抗張強度值決定。國家標準GB9799—88“鋼鐵上的鋅電鍍層”中規定了除氫的具體熱處理條件。工件的最大抗張強度值愈大，烘烤時間應愈長。鋼的最大抗張強度在

1050～1450MPa，熱處理時間為8小時；在1450～1800MPa，為18小時；

大于1800MPa，為24小時。除氫在烘箱內進行，溫度190～220℃，由基材性質決定。出光

為了提高鋅鍍層的表面光潔度，在鈍化前可安排出光工序。出光方法是在選定組成的溶液中浸幾秒鐘。由于鍍層表面微觀凸起處活性較高，優先溶解，使表面得到整平。

出光溶液一般使用硝酸(40～60g/L)。將鍍鋅工件在一定組成的溶液中進行化學處理，使鋅鍍層表面生成一層致密的、穩定性較高的薄膜，稱為“鈍化”。鈍化鋅鍍層的鍍后處理鈍化的目的：提高耐蝕性。鈍化后，鋅鍍層的防護能力大大提高。鍍層愈薄，鈍化的效果愈顯著。改善裝飾性。鈍化后，鍍層可形成各種色彩，如彩虹色，蘭白色，軍綠色，金黃色等，能起裝飾作用。高鉻酐(彩虹色)三酸鈍化鈍化處理工藝黑色鈍化白色鈍化五酸軍綠色鈍化低濃度鉻酐溶液鈍化超低濃度鉻酐溶液鈍化無鉻鈍化工藝高鉻酐(彩虹色)三酸鈍化彩虹色鈍化---高鉻酐三酸鈍化工藝鉻酐---鈍化液中的主要成分。（其濃度逐漸降低）硝酸

---整平作用。(其濃度逐漸降低)硫酸---加快成膜速度作用。(其濃度逐漸降低)硝酸濃度不宜太高---否則,將使膜的溶解速度很快而難以達到要求的厚度.硫酸濃度不宜太高---否則,膜的成長速度反而下降,膜結構疏松,質量惡化.清洗

清洗一定要徹底，尤其是高鉻鈍化；否則，出現過早“泛白點”腐蝕鈍化

鈍化膜具有良好的防護性能，必須要有一定的厚度。在鈍化膜的形成過程中，同時存在膜的溶解，因為鉻酐溶液的腐蝕性很強。當膜生長到一定厚度時，膜生長速度和溶解速度達到動態平衡，膜就不再長厚。鈍化膜達到要求的厚度，除了鈍化液的配方外，工藝上采取氣相成膜和兩次成膜也是有效的措施。氣相成膜---鍍鋅工件在鈍化溶液中浸漬后在空氣中停留十幾秒，使膜充分生成。兩次成膜----乙槽鉻酐濃度較低，以降低膜的溶解速度，使膜充分生成。鈍化處理工序老化

老化處理十分重要。一定溫度下進行烘干,膜部分脫水,強度提高,耐蝕性增強。但不能過高(不高于60℃)。否則,膜失水太多,產生龜裂,耐蝕性下降。鈍化膜防護作用的機理鉻酐溶于水生成鉻酸和重鉻酸。

Cr2O72-+3Zn+14H+=3Zn2++2Cr3++7H2O2CrO42-+3Zn+16H+=3Zn2++2Cr3++8H2O隨著反應進行，工件表面附近液層中pH值升高，Cr3+和Zn2+的濃度增大。當pH值達到一定數值，又發生二次反應,生成堿式鉻酸鉻Cr(OH)CrO4,堿式鉻酸鋅Zn2(OH)2CrO4,亞鉻酸鋅Zn(CrO2)2，三氧化二鉻Cr2O3·3H2O等,一起組成的膠質沉積膜。

膜中的三價鉻化合物----難溶，強度高，起骨架作用，給膜以一定的厚度，使膜層具有足夠的強度和穩定性。

膜中的六價鉻化合物----易溶，質較軟，在膜層骨架內起填充作用。

三價鉻化合物呈綠色，六價鉻化合物呈紅色，因而鈍化膜呈現彩虹色。當三價鉻和六價鉻化合物含量變化，彩色也隨之變化。一般控制三價鉻與六價鉻化合物的比例為1.5∶1，得到的鈍化膜為彩虹色。此外，當膜的厚度減薄時，顏色可由彩虹色變為藍白色。鈍化膜的防護性能來自兩個方面：

機械隔離作用

----鈍化膜致密，化學穩定性高，將鋅鍍層與腐蝕環境隔離開。

損傷時的自愈性

------鈍化膜在受到損傷時的自愈性。在潮濕空氣中，當鈍化膜遭到輕度損傷時，六價鉻化合物溶解于水生成鉻酸，使鈍化膜得以修復。雖然鈍化膜很薄，但膜的這種自愈性使鋅鍍層的防護能力大大提高。所以，從保證鈍化膜的防護性能考慮，鈍化膜中必須含有適量的六價鉻化合物。經過鈍化處理的鍍鋅件高鉻酐(彩虹色)三酸鈍化鈍化處理工藝黑色鈍化白色鈍化五酸軍綠色鈍化低濃度鉻酐溶液鈍化超低濃度鉻酐溶液鈍化無鉻鈍化工藝除膜溶液

包括鉻酐溶液，氫氧化鈉溶液，加入硫化鈉的氫氧化鈉溶液。后一溶液除膜(堿漂)使膜呈藍白色。白鈍化后一定要經高溫熱水(90℃以上)燙洗，否則將帶黃跡和水跡，表面不清亮。

----在彩色鈍化后，將工件浸入除膜溶液中，使彩色膜溶去一層，鈍化膜呈現亮白色。白鈍化膜為多孔的三價鉻骨架，可以進行染色，達到裝飾目的。白色鈍化膜很薄，膜中六價鉻化合物含量降低，耐蝕性下降。所以白色鈍化處理適用于要求產品外觀呈亮白色，但防蝕能力要求不高的日用小五金和輕工產品。白色鈍化高鉻酐(彩虹色)三酸鈍化鈍化處理工藝黑色鈍化白色鈍化五酸軍綠色鈍化低濃度鉻酐溶液鈍化超低濃度鉻酐溶液鈍化無鉻鈍化工藝鈍化溶液由鉻酐，硝酸，硫酸，磷酸，鹽酸組成，故又稱為“五酸鈍化”，鈍化后形成的膜呈軍綠色。這種鈍化膜耐蝕能力強，與油漆結合力好，耐磨性和機械強度均優于三酸鈍化。

但溶液成分易變動，且不易掌握。五酸鈍化時鋅層有較大損失，不適用于滾鍍及籃鍍的小零件，厚度小于5微米的鍍鋅件。一種配方及操作條件鉻酐3035g/L硝酸5

8ml/L硫酸5

8ml/L鹽酸5

8ml/L磷酸10

15ml/LpH1

1.5溫度20

35C時間45

90sec五酸軍綠色鈍化高鉻酐(彩虹色)三酸鈍化鈍化處理工藝黑色鈍化白色鈍化五酸軍綠色鈍化低濃度鉻酐溶液鈍化超低濃度鉻酐溶液鈍化無鉻鈍化工藝

低濃度鉻酐溶液鈍化將鈍化液中鉻酐含量降低到4～6克/升，即降低40～50倍。超低濃度鉻酐鈍化液進一步將鉻酐含量降低到2克/升。-------大大減輕了環境污染和廢水處理要求。

由于低濃度鉻酐鈍化液中含硝酸和硫酸的量也低，鈍化膜中鉻的含量反而更高，故鈍化膜抗蝕能力與高鉻酐溶液鈍化所得膜相同。而且溶液pH值比高鉻酐溶液高，膜的溶解速度小，故不需要氣相成膜和二次成膜。

低濃度鉻酐溶液對鍍層拋光作用差。為提高光潔度，鈍化處理前應加出光工序。另外，鈍化液的pH值變動快，而對溶液pH值要求嚴格，故需加強維護管理，經常調節。低濃度和超低濃度鉻酐溶液鈍化高鉻酐(彩虹色)三酸鈍化鈍化處理工藝黑色鈍化白色鈍化五酸軍綠色鈍化低濃度鉻酐溶液鈍化超低濃度鉻酐溶液鈍化無鉻鈍化工藝

以鉻酸鹽為鈍化劑，銀鹽(如硝酸銀)或銅鹽(如硫酸銅)為發黑劑，可得到黑色鈍化膜。用于裝飾，消光及太陽能吸熱等目的。黑色鈍化膜的耐磨性和耐蝕性比彩色鈍化膜好。一種配方及操作條件鉻酐1530g/L硫酸銅30

50g/L甲酸鈉20

30g/L醋酸70

120ml/LpH2

3溫度20

30C時間2

3min黑色鈍化防護涂料鋅鍍層的鍍后處理無機涂料可選用聚硅酸鋰溶液，商品名是“L-1防銹劑”。特點是不用有機溶劑稀釋，能與水任意調合，但涂在產品上干燥后就不再溶于水。抗酸堿能力也較強。有機涂料可用清漆，以B-01-15丙烯酸清漆較為合適。其特點是常溫干燥，有較好的結合力，耐水性，耐高溫和耐汽油性，尤其適合于在金屬表面上涂覆。有些鍍件要求防護性能很高，只進行鈍化處理還不夠。為了延長鍍層壽命，可在表面涂覆透明的防護涂料。白色鈍化膜抗蝕能力差，可在表面上浸漬一層透明清漆。經過染色的白鈍化膜，需染色層完全干燥后才能上罩光漆。鋅鍍層的鍍后處理退除方法退鍍當鍍層質量不合格，需要退除，然后再重新電鍍。鋼鐵工件的鋅鍍層，可采用：

酸性退鍍液：鹽酸200～300mL/L,室溫。如退鍍時產生大量泡沫，可加入1～2%的硝酸。

堿性退鍍液：氫氧化鈉200～300g/L,亞硝酸鈉100～200g/L,溫度100～120℃。

高碳鋼工件，彈性工件，以使用堿性退鍍液為好(為什么？)。Q:為什么鋅鍍層既可以采用酸性退鍍液，也可以采用堿性退鍍液？化學法:選取適當的溶液將鍍層溶解電化學法:選取適當的溶液并通陽極電流將鍍層溶解第三章電鍍工藝2.常用電鍍工藝簡介2.1鍍鋅

2.2鍍銅2.3鍍鎳2.4鍍銀2.5鍍鉻2.6鍍銅錫合金2.7鍍銅鋅合金2.8鍍鉛錫合金鍍銅單鹽電解液全光亮酸性硫酸銅鍍銅普通硫酸銅鍍銅

絡鹽電解液氰化物鍍銅焦磷酸鹽鍍銅鍍層處理問題：單鹽電解液與絡鹽電解液各有什么特點？普通硫酸銅鍍銅為了改善鍍層質量，需要開發高效的添加劑(光亮劑)。酸性電解液，以硫酸銅為主鹽，陰極反應為Cu2+的還原

Cu2++2e=Cu由于Cu2+還原反應的交換電流密度i0很大，電化學極化性能弱，因此鍍層質量不好，結晶粗，不光亮。鍍液分散能力和覆蓋能力差，只能鍍形狀簡單的工件。

銅庫倫計中使用的鍍銅配方硫酸銅125g/L硫酸(d=1.84)25ml/L乙醇50ml/L硫酸銅---主鹽，濃度低則分散能力較好，但允許電流密度上限降低，鍍液光亮及整平能力下降；濃度高則分散能力差。硫酸---輔助鹽，增加電導和陰極電流效率；防止銅鹽水解,穩定鍍液

當硫酸含量較低時，鍍液的光亮整平性較好而分散能力較差；且不足以防止亞銅離子水解生成氧化亞銅(銅粉)。

當硫酸濃度較大時，銅離子含量降低，陰極極化增大，分散能力改，鍍層結晶變細，但光亮整平性下降。所以硫酸銅和硫酸的濃度比對鍍液分散能力影響很大，印刷電路板孔金屬化要求鍍液分散能力好，可采用高酸低銅；而防護-裝飾電鍍中要求良好的光亮性和整平性則需采用高銅低酸。

Cl-----為了獲得全光亮鍍層，電解液中必須存在少量氯離子。氯離子可以和亞銅離子生成難溶于水的氯化亞銅，消除亞銅離子的不利影響。還可消除鍍層由于夾雜光亮劑及其分解產物而產生的內應力，提高鍍層韌性。工藝分析光亮硫酸銅鍍銅電解液中，光亮劑起著至關重要的作用。

(與普通硫酸銅鍍銅對比)

聚二硫化合物-----輔助光亮劑

通式為R1-S-S-R2，其中R1為芳香烴，烷烴或烷基磺酸鹽；R2為烷基磺酸鹽或雜環化合物。常用的有：《聚二硫二丙烷磺酸鈉；聚二硫丙烷磺酸鈉；苯基聚二硫丙烷磺酸鈉》這類光亮劑必須與前一類光亮劑配合使用，才能得到全光亮鍍層。巰基雜環化合物或硫脲衍生物-----主光亮劑

通式R—SH。R是含氮或硫的雜環化合物或其磺酸鹽。常用有：《2-四氫噻唑硫酮(代號H1)；乙撐硫脲(代號N)；2-巰基苯并咪唑(代號M)》

這類化合物能特性吸附在陰極表面，增大陰極極化，使鍍層結晶細化。吸附受擴散控制，具有正整平作用，既是光亮劑又是整平劑光亮劑

表面活性劑------載體光亮劑采用非離子型或陰離子型表面活性劑，如聚乙二醇，OP乳化劑。它們在陰極表面定向吸附，能增大陰極極化，使鍍層更均勻細致。其潤濕作用可消除鍍層針孔和麻點。優點酸性硫酸銅鍍銅電解液屬于單鹽電解液，成本低，電流效率高。使用高效整平光亮劑，可直接獲得鏡面光澤外觀，不用鍍后拋光。優缺點缺點電解液分散能力差。

光亮劑起著極為重要的作用，幾種光亮劑必須配比適當才能得到光亮鍍層，因此要十分注意添加和控制含量。酸性電解液對鋼鐵設備腐蝕性大。鋼鐵工件需進行預（預鍍）處理才能保證結合力。為什么？酸性硫酸銅電解液鍍銅不能在鋼鐵工件上直接施鍍，因為銅的標準電位E0(Cu/Cu2+)比鐵的標準電位E0(Fe/Fe2+)正得多，鋼鐵工件很容易發生置換反應

Fe+Cu2+=Cu+Fe2+生成置換銅層，造成鍍層結合不良。

浸鎳預鍍鎳工藝在電解液中先浸后鍍：氯化鎳300～560g/L硼酸30～40g/LpH1.5～3.5溫度60～70℃先浸漬3~5min(化學鍍)；然后采用0.1～0.4A/dm2的電流密度，電鍍3~5min，使鎳層加厚。預處理解決方法氰化物預鍍銅工藝采用氰化物鍍液預鍍一層銅，因為氰化物鍍液不存在置換反應問題。預鍍銅工藝的電解液配方和工藝條件見下段。

化學浸漬法分預浸和浸銅兩步。

預浸工藝

硫酸100g/L；丙烯基硫脲0.1～0.3g/L；時間40～70sec浸銅工藝硫酸銅50g/L；硫酸100g/L；丙烯基硫脲0.1～0.3g/L；時間40～60sec浸銅雖然也生成置換銅層，因為含有丙烯基硫脲，置換銅層緊密細致，與基體結合牢固。使用Cu作可溶性陽極，在鍍銅過程中，陽極上可能生成一價銅離子Cu+,

Cu=Cu++e（不完全氧化）Cu+Cu2+=2Cu+(歧化反應）陽極解決辦法

使用含磷0.1～0.3%的銅板作陽極(其他工藝使用電解銅板)，可使陽極泥減少數十倍。主要原因是：

這種陽極表面極易生成一層褐色膜，阻止歧化反應，保證陽極正常溶解。P和Cu形成金屬間化合物，防止了晶間腐蝕。其它方法：

將陽極用滌綸布包起來，避免銅粉進入鍍液；

對電解液進行過濾。從而生成Cu2O。另外，添加劑在晶界上吸附，引起晶間腐蝕，銅成片狀掉落。這些生成物在陽極表面成為“銅粉”，形成“陽極泥”；進入鍍液，造成鍍層出現疏松和毛刺，對沉積光亮鍍層十分有害。鍍銅單鹽電解液全光亮酸性硫酸銅鍍銅普通硫酸銅鍍銅

絡鹽電解液氰化物鍍銅焦磷酸鹽鍍銅鍍層處理工藝分析

NaCN----絡合劑，與Cu+形成幾種絡合物:[Cu(CN)2]-,[Cu(CN)3]2-,[Cu(CN)4]3-。一般認為主要形式為[Cu(CN)3]2-，

陰極主反應為：

［Cu(CN)3]2-+e=Cu+3CN-

副反應是析氫反應。游離NaCN

量為了保證絡離子穩定性，較大陰極極化，鍍液中應有一定游離NaCN

量。

游離NaCN

量過低---鍍液穩定性下降,陽極易鈍化,陰極極化減小,鍍層粗糙。

游離NaCN

量過高---會使陰極電流效率下降，鍍層孔隙率增加（？？）。

NaOH-------改善導電性，提高分散能力，NaOH

與CO2反應生成

Na2CO3，可降低游離氰化鈉的消耗，使鍍液穩定。

Na2CO3------

可提高電導，抑制NaCN、NaOH與CO2的反應。

酒石酸鉀鈉----酒石酸鉀鈉可適當降低游離氰化鈉的量，因為酒石酸鉀鈉能起輔助絡合劑作用；還使鍍層細致平滑，保證陽極正常溶解。預鍍液---分散能力好，但電流效率低，只適合于鍍薄鍍層（2.5微米）高效氰化鍍液---電流效率高，沉積速度快，但分散能力差一般鍍液---性能介于上面二者之間，電流效率為60～70%

一般鍍液和高效鍍液中加入光亮劑，可獲得光亮鍍層。常用光亮劑：硫酸錳，炔丙醇氧乙烯醚，硫脲，香豆素等。使用光亮劑的鍍液必須采用周期換向電流或間斷電流(陰極15秒，陽極5秒),改善氰化鍍銅層的整平性。優點氰化物電解液導電性好，陰極極化性能強，電流效率隨陰極電流密度增大而下降，分散能力和覆蓋能力良好，鍍層結晶細致，孔隙少。

可以直接在鋼鐵基體上鍍銅，這是其他鍍銅工藝不具備的。

電解液為堿性，有一定的除油能力，對工件鍍前處理要求不嚴。缺點預鍍液和一般鍍液的陰極電流效率較低，NaCN

容易和空氣中的CO2

反應生成碳酸鹽，鍍液穩定性較差。

氰化物劇毒，廢水廢氣廢渣污染環境，三廢處理費用高。優缺點鍍銅單鹽電解液全光亮酸性硫酸銅鍍銅普通硫酸銅鍍銅

絡鹽電解液氰化物鍍銅焦磷酸鹽鍍銅鍍層處理工藝分析焦磷酸銅----主鹽，焦磷酸鉀----絡合劑，形成絡離子［Cu(P2O7)2]6-,陰極反應是［Cu(P2O7)2]6-+2e=Cu+2(P2O7)4-檸檬酸銨（或使用酒石酸鉀鈉，氨三乙酸）----輔助絡合劑

改善分散能力，促進陽極溶解，增強溶液緩沖性，提高鍍層光亮度和致密性。有的配方中加入硝酸鉀（銨），擴大ic上限。陰極移動裝置----該電解液的粘度大，絡離子擴散困難，易出現濃差極化；常采用陰極移動裝置，減小濃差極化。光亮劑----2-巰基苯并咪唑。生產中常將含巰基的有機光亮劑和無機光亮劑二氧化硒或亞硒酸鹽配合使用。電流波形

-----在焦磷酸鹽鍍銅中使用單相半波，單相全波及間歇直流等整流波形，可獲得結晶細致，光亮的鍍層。

過濾

---焦磷酸鹽鍍銅和硫酸銅鍍銅工藝一樣，生產過程中陽極很容易產生“銅粉”，故應加強過濾。缺點

鍍液濃度高，配槽費用大，成本高。

鍍液粘度大，長期使用會發生正磷酸鹽的積累，使沉積速度明顯下降。

絡合劑含量高，污水處理困難。

在鋼鐵工件上直接鍍銅難以獲得結合力良好的鍍層。原因是陰極反應

[Cu(P2O7)2]6-+2e=Cu+2(P2O7)4-

E0

=+0.075V，鐵的氧化反應

Fe=Fe2++2eE0=-0.44V。因此，工件入槽后難以避免置換反應，生成置換銅層。在疏松的置換銅層上不可能沉積出結合牢固的銅鍍層。為了解決結合力問題(和硫酸鹽鍍銅一樣),鋼鐵工件需要進行預(鍍)處理優缺點優點

鍍液穩定，工藝范圍較寬，生產控制容易。分散能力和覆蓋能力優于酸性鍍銅，陰極電流效率高于氰化物鍍銅。鍍層結晶細致，可獲得厚鍍層。沒用毒氣逸出，可省去排風設備。化學法

對鋼鐵上的銅鍍層可以使用：

鉻酐400g/L，硫酸50g/L，室溫。

對銅鍍層和銅鎳復合鍍層，可采用：間硝基苯磺酸鈉（防染鹽S）+氰化鈉溶液（80～100℃）；濃硝酸+氯化鈉溶液（60～70℃）不合格鍍層的退除電化學法將工件作為陽極，使鍍層陽極溶解：硝酸鉀150～200g/L，硼酸40g/L，pH5.4～5.8，陽極電流密度7~10A/dm2，室溫。第三章電鍍工藝2.常用電鍍工藝簡介2.1鍍鋅2.2鍍銅

2.3鍍鎳2.4鍍銀2.5鍍鉻2.6鍍銅錫合金2.7鍍銅鋅合金2.8鍍鉛錫合金由于Ni2+還原反應的交換電流密度i0很小，陰極極化性能很強，故鍍鎳都使用------單鹽電解液。主鹽：

硫酸鎳-----應用最廣泛，因為溶解度大，純度高，價廉。

氯化鎳-----導電性優于硫酸鎳，鍍液分散能力比硫酸鎳好。但氯離子含量高造成鍍層內應力大，且鍍液腐蝕性強。

氨基磺酸鎳，氟硼酸鎳-----生產應用較少。

鎳陽極-----金屬鎳有強烈的鈍化傾向

防止陽極鈍化，有效的方法是加入氯化物作為陽極活化劑，還能改善電解液的導電性。除少數情況使用氯化鈉，一般都加入氯化鎳，以避免鈉離子的不利影響。

硫酸鎳-氯化鎳型鍍液：

氯化鎳含量高，鍍液導電性好(分散能力好)，陰極電流密度上限高(沉積速度快)；但鍍層脆性和內應力較大，價格高，純度低，不宜作光亮鍍鎳。因此，生產中以硫酸鹽低氯化物型電解液應用最多。其優點是：硫酸鎳價廉，純度高。設備腐蝕性較小；鍍層內應力和脆性。硫酸鹽低氯化物型硫酸鹽高氯化物型氯化物型工藝分析鎳離子-----濃度較低時，(陰極電流密度上限低，沉積速度慢)；但是陰極極化大，鍍層結晶細致，分散能力和覆蓋能力好。

氯化物-------活化陽極，增加導電性。硼酸---------緩沖劑， 十二烷基硫酸鈉-------潤濕劑。硫酸鎳------主鹽，陰極反應Ni2++2e=Ni預鍍液與瓦特液的比較：預鍍液------首要的要求是良好的結合力和結晶細致，故硫酸鎳的含量較低，以保證陰極極化較大。鍍暗鎳溶液（稱為瓦特液）----在工業上普遍使用。瓦特液成分簡單；

硫酸鎳含量較高，可以采用較大的陰極電流密度。pH值--------影響很大，需要嚴格控制。陰極移動（或攪拌）-------可以加速氫氣逸出，減少針孔和麻點。鎳陽極------容易鈍化。解決的方法有：電解液中加入氯化物，使用含碳，硫和氧的鎳陽極，可以有效防止鈍化。在鍍暗鎳的基礎上，發展了多種鍍鎳工藝暗鎳雙層鎳半光亮鎳加入次級光亮劑光亮鎳加入次級光亮劑和初級光亮劑(含硫)高硫鎳使用含硫量更高的初級光亮劑

鎳封閉(復合鎳)加入固體微粒,屬復合電鍍三層鎳三層鎳初級光亮劑（第一類光亮劑）初級光亮劑的作用：（1）使鍍層結晶細小并具有一定光澤，但不能產生全光亮鍍層。（2）產生壓應力--------以抵消暗鎳鍍層和次級光亮劑產生的拉應力，使鍍層內應力趨于零，提高延展性（所以又叫做去應力劑）（3）耐蝕性能提高-----由于初級光亮劑含硫，使鍍層亦含硫，控制添加量，可以使鍍層含不同量的硫；而含硫量不同的鍍層具有不同的腐蝕電位。這樣可以組成多層鎳鍍層，使耐蝕性能大大提高。分子結構為R1—SO2—R2，R1-----芳香環，R2----OH,-OMe,-NH2,>NH,-H等基團。SO3HSO3H苯二磺酸SO2NH2CH3甲苯磺酰胺鄰磺酰苯酰亞胺(糖精)SO2CONH苯亞磺酸鈉SO2H次級光亮劑（第二類光亮劑）次級光亮劑作用：（1）雖具有一定的光亮作用，但單獨使用時，只能得到半光亮鍍層，而且使鍍層產生拉應力，增加鍍層脆性。只有與初級光亮劑配合使用，才能獲得具有鏡面光澤且韌性好的全光亮鎳鍍層。（2）還有整平作用。丁炔二醇與香豆素的整平作用都很好，丁炔二醇的優點是不會對鍍層產生不利影響。分子中含有不飽和基團，如C=O,C=C-C=O,C≡C,C=N,常用的有：HCOH甲醛HCCHCOO香豆素OHOHCH2CCCH2丁炔二醇NClCH2CH2CHN-1,2二氯烯丙基氯化吡啶NBrCH2CH2CHN-烯丙溴化喹啉在鍍暗鎳的基礎上，發展了多種鍍鎳工藝暗鎳雙層鎳半光亮鎳加入次級光亮劑光亮鎳加入次級光亮劑和初級光亮劑(含硫)高硫鎳使用含硫量更高的初級光亮劑

鎳封閉(復合鎳)加入固體微粒,屬復合電鍍三層鎳三層鎳雙層鎳由半光亮鎳層—光亮鎳層組成，光亮鎳層外再套裝飾鉻（厚度0.25m左右）。總厚度一般為20～40m。Q：雙層鎳鍍層對鋼鐵基體的保護作用比單層鎳大得多，為什么？鍍半光亮鎳的電解液------在普通鍍鎳電解液的基礎上加入次級光亮劑。由于次級光亮劑不含硫，故半光亮鎳層的含硫量接近普通鎳（暗鎳）層(含硫小于0.005%）。并且半光亮鎳層厚度比光亮鎳層大。鍍光亮鎳的電解液中-------既含初級光亮劑(含硫)又含有次級光亮劑。所以光亮鎳鍍層含硫量比較高（含硫量一般大0.03%）。在雙層鎳中，含硫量較高的光亮鎳層的電位比含硫量低的半光亮鎳層的電位負，因此在潮濕的使用環境中組成腐蝕電池時。外層的光亮鎳層作為腐蝕電池的陽極，能對下層的半光亮鎳層起陰極保護作用，使腐蝕由縱向深入變為橫向發展。所以，雙層鎳層的耐蝕性能比同厚度的單層鎳層大為提高。實驗表明，在雙層鎳中，半光亮鎳層的厚度為鍍層總厚度的60%左右時耐蝕性最好。半光亮鎳層和光亮鎳層的電位差應在100毫伏以上。陰極保護作用效果最好。光亮鎳(陽極)半光亮鎳

(陰極)在鍍暗鎳的基礎上，發展了多種鍍鎳工藝暗鎳雙層鎳半光亮鎳加入次級光亮劑光亮鎳加入次級光亮劑和初級光亮劑(含硫)高硫鎳使用含硫量更高的初級光亮劑

鎳封閉(復合鎳)加入固體微粒,屬復合電鍍三層鎳三層鎳半光亮鎳—高硫鎳（沖擊鎳）—光亮鎳。

鍍高硫鎳的電解液與鍍光亮鎳的電解液相同，只是所用初級光亮劑能提供更高的鍍層含硫量（如苯亞磺酸鈉）用高陰極電流密度短時間電鍍（2~3min，又稱沖擊鎳），得到一層含硫量更高(0.1~0.2%)的薄鍍層(總厚度的10%)

由于高硫鎳層含硫量更高，其電位更負，與半光亮鎳層之間的電位差比雙層鎳更大，更易形成層間腐蝕，延緩腐蝕縱向發展的速度。所以半光亮鎳—高硫鎳—光亮鎳的組合比雙層鎳耐蝕性更好。三層鎳在鍍暗鎳的基礎上，發展了多種鍍鎳工藝暗鎳雙層鎳半光亮鎳加入次級光亮劑光亮鎳加入次級光亮劑和初級光亮劑(含硫)高硫鎳使用含硫量更高的初級光亮劑

鎳封閉(復合鎳)加入固體微粒,屬復合電鍍三層鎳三層鎳

半光亮鎳—光亮鎳—復合鍍鎳（鎳封閉）復合鍍鎳電解液是以鍍光亮液電解液為基礎，加入固體微粒（如二氧化硅，氧化鋁，硫酸鋇等，直徑小于0.5微米）。通電后，固體微粒與鎳在陰極工件表面同時沉積。鍍層中微粒含量為2～3%，鎳封閉能減少鍍層的孔隙率。（復合電鍍見第三節）在鎳封閉鍍層上套鉻（0.25微米左右），則可獲得微孔鉻（因為非金屬微粒不導電）。當微孔密度達到20000～40000個/平方厘米，鍍層耐蝕性顯著提高。這是因為微孔鉻層表面形成腐蝕電池時，鎳為陽極，眾多的微孔分散了陽極腐蝕電流。一般要求微孔密度為50000～60000個/平方厘米。鎳封閉的一種工藝鎳封閉需使用特殊的鍍槽，槽底能收集沉降下的微粒，再用壓縮空氣吹起。零件入鎳封槽前，先開動壓縮空氣將鍍液攪拌均勻。零件在掛具上要安裝牢固，以免脫落第三章電鍍工藝2.常用電鍍工藝簡介2.1鍍鋅2.2鍍銅2.3鍍鎳

2.4鍍銀2.5鍍鉻2.6鍍銅錫合金2.7鍍銅鋅合金2.8鍍鉛錫合金銀離子發生還原反應的交換電流密度比較大，陰極極化性能弱，因此鍍銀都采用絡合物電解液。所使用的絡合物又以氰化物為主，從氰化物電解液中可以獲得結晶細致的鍍層。鍍銀

絡鹽電解液非氰化物鍍液氰化物鍍液鍍前表面準備鍍后處理光亮鍍銀在電解液中加入光亮劑可以獲得光亮鍍層。丁炔二醇和巰基苯并噻唑是光亮劑。其他光亮劑還有：二硫化碳，二硫化碳衍生物，無機硫化物（如硫代硫酸鹽），有機硫化物（如硫醇），銻，硒，碲的化合物。快速鍍銀

主鹽和絡合劑含量高，可以使用較大的ic，提高沉積速度。碳酸鉀和硝酸鉀是附加鹽，提高鍍液導電性，改善分散能力。普通氰化物鍍銀

電解液以氰化銀或氯化銀為主鹽，氰化鉀為絡合劑（氰化鉀比氰化鈉導電性好）。Ag+和CN-主要形成[Ag(CN)2]-絡離子。陰極反應為：[Ag(CN)2]-+e=Ag+2CN-保持電解液含一定量的游離氰化鉀，可以使[Ag(CN)2]-穩定，而且有利于提高陰極極化性能，使鍍層結晶均勻細致，改善分散能力和覆蓋能力。銀離子發生還原反應的交換電流密度比較大，陰極極化性能弱，因此鍍銀都采用絡合物電解液。所使用的絡合物又以氰化物為主，從氰化物電解液中可以獲得結晶細致的鍍層。鍍銀

絡鹽電解液非氰化物鍍液氰化物鍍液鍍前表面準備鍍后處理試驗中提出的非氰化物絡合物有無機化合物，如硫代硫酸鹽，亞硫酸鹽，硫氰酸鹽；有機化合物如磺基水揚酸，咪唑等。還有使用低氰含量的亞鐵氰化鉀。但它們在鍍液穩定性，電解液性能和鍍層質量方面都還存在一些問題。硫代硫酸銨鍍銀工藝近年來，硫代硫酸銨鍍銀工藝取得了進展，原因是高效添加劑SL-80的開發，使鍍液和鍍層性能得到較大改善。銀離子發生還原反應的交換電流密度比較大，陰極極化性能弱，因此鍍銀都采用絡合物電解液。所使用的絡合物又以氰化物為主，從氰化物電解液中可以獲得結晶細致的鍍層。鍍銀

絡鹽電解液非氰化物鍍液氰化物鍍液鍍前表面準備鍍后處理

鍍銀的工件一般為銅或銅合金（鋼鐵工件鍍銀前需先鍍）由于銀是正電性較強的貴金屬。Ag/Ag+的標準電位比Cu/Cu2+及Cu/Cu+的標準電位正得多。因此銅件和電解液一經接觸，銅就會與銀發生置換反應，在銅件表面生成一層疏松的置換銀層，在其上得到的鍍層結合力很差。為了避免置換反應，得到結合力良好的鍍層，工件在鍍銀前必須進行預(或預鍍)處理。鍍件的表面準備(1)汞齊化在含汞鹽（如氧化汞）和絡合劑（如氰化鉀）的溶液中浸3～10秒，工件表面很快生成一層銅汞合金。這層合金很均勻，有銀白色光澤，與基體結合好。銅汞齊的電位比銀更正，就不會發生置換反應了。

但汞劇毒，污染環境。另外汞齊化溶液對銅有腐蝕作用，而且可能惡化銅零件的彈性及其他機械性能，故不能用于精密零部件。預處理方法這個問題與鍍銅有何異同？

(2)預鍍銀使用高濃度絡合劑，低濃度銀鹽的電解液（分散能力和覆蓋能力好，陰極極化性能強），操作時帶電入槽，使銅件（或已預鍍銅的工件）表面在很短時間（5～10秒）內生成一層致密的結合力良好的薄銀層。由于這種方法不會污染鍍銀電解液，預鍍層質量穩定，應用比較廣泛。但需要另一套電源設備。(3)浸銀

在特定的溶液中浸很短時間，使工件表面生成一層極薄的置換銀層，也能使鍍銀層與基體結合良好。使用的浸銀工藝有如下兩種。

工藝A

工藝B硝酸銀15～20g/L金屬銀硫脲200～220g/L（以Ag2SO3形式加入）0.5～0.6g/LpH4亞硫酸鈉100～200g/L溫度15～30℃溫度15～30℃時間1～2min時間3～10sec

浸銀是新工藝，還需在實踐中不斷完善。銀離子發生還原反應的交換電流密度比較大，陰極