电镀基本知识讲解.ppt
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1、电镀基本知识电镀基本知识11 1 1 1、电镀的定义、电镀的定义、电镀的定义、电镀的定义基本概念基本概念基本概念基本概念 电镀是应用电解原理在某些金属上面镀上一薄层其它金属或电镀是应用电解原理在某些金属上面镀上一薄层其它金属或电镀是应用电解原理在某些金属上面镀上一薄层其它金属或电镀是应用电解原理在某些金属上面镀上一薄层其它金属或合金的过程。合金的过程。合金的过程。合金的过程。电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。镀层金属
2、通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属硬度。镀层金属通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属硬度。镀层金属通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属硬度。镀层金属通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属(如铬、锌、镍、银)和合金(铜锡合金、铜锌合金等)。(如铬、锌、镍、银)和合金(铜锡合金、铜锌合金等)。(如铬、锌、镍、银)和合金(铜锡合金、铜锌合金等)。(如铬、锌、镍、银)和合金(铜锡合金、铜锌合金等)。22 2、电解的原理电解的原理电解的原理电解的原理基本概念基本概念基本概念基本概念 使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化使电流通过电解质溶液而在阴
3、阳两极引起氧化使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化-还原反应的过还原反应的过还原反应的过还原反应的过程叫做电解。程叫做电解。程叫做电解。程叫做电解。跟直流电源的负极相联的电极是电解槽的阴极。通电时,电跟直流电源的负极相联的电极是电解槽的阴极。通电时,电跟直流电源的负极相联的电极是电解槽的阴极。通电时,电跟直流电源的负极相联的电极是电解槽的阴极。通电时,电子从电源的负极沿流入电解槽的阴极。跟直流电源的正极相联的子从电源的负极沿流入电解槽的阴极。跟直流电源的正极相联的子从电源的负极沿流入电解槽的阴极。跟直流电源的正极相联的子从电源的负极沿流入电解槽的阴极。跟直流电源的正极相联的电极是电解槽的阳
4、阴极。通电时,电子从电解槽的阳极流出,并电极是电解槽的阳阴极。通电时,电子从电解槽的阳极流出,并电极是电解槽的阳阴极。通电时,电子从电解槽的阳极流出,并电极是电解槽的阳阴极。通电时,电子从电解槽的阳极流出,并沿导线流回电源的正极。沿导线流回电源的正极。沿导线流回电源的正极。沿导线流回电源的正极。电解时,阳离子在阴极上得到电子发生还原反应;阴离子在电解时,阳离子在阴极上得到电子发生还原反应;阴离子在电解时,阳离子在阴极上得到电子发生还原反应;阴离子在电解时,阳离子在阴极上得到电子发生还原反应;阴离子在阳极失去电子发生氧化反应。阳极失去电子发生氧化反应。阳极失去电子发生氧化反应。阳极失去电子发生氧
5、化反应。3电解电解电解电解例子例子:基本概念基本概念基本概念基本概念 从以上的实验可以看到,接通直流电源后,在作为阴极的碳从以上的实验可以看到,接通直流电源后,在作为阴极的碳从以上的实验可以看到,接通直流电源后,在作为阴极的碳从以上的实验可以看到,接通直流电源后,在作为阴极的碳棒上有一层铜覆盖在它的表面;在作为阳极的碳棒上有气泡放出,棒上有一层铜覆盖在它的表面;在作为阳极的碳棒上有气泡放出,棒上有一层铜覆盖在它的表面;在作为阳极的碳棒上有气泡放出,棒上有一层铜覆盖在它的表面;在作为阳极的碳棒上有气泡放出,这是氯气。这是氯气。这是氯气。这是氯气。氯化铜是强电解质,它在水里能电离成氯化铜是强电解质
6、,它在水里能电离成氯化铜是强电解质,它在水里能电离成氯化铜是强电解质,它在水里能电离成CuCu2+2+和和和和ClCl-:CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl-在阳极,氯离子失去电子而氧化成氯原子,然后两两结合成在阳极,氯离子失去电子而氧化成氯原子,然后两两结合成在阳极,氯离子失去电子而氧化成氯原子,然后两两结合成在阳极,氯离子失去电子而氧化成氯原子,然后两两结合成氯分子,从阳极放出。在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子,氯分子,从阳极放出。在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子,氯分子,从阳极放出。在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子,氯分子,从阳极放出。在阴极,铜离子获得
7、电子而还原成铜原子,覆盖在阴极上。覆盖在阴极上。覆盖在阴极上。覆盖在阴极上。4电解例子:电解例子:电解例子:电解例子:基本概念基本概念基本概念基本概念它们的反应可分别表示如下:它们的反应可分别表示如下:它们的反应可分别表示如下:它们的反应可分别表示如下:阳极阳极阳极阳极 2Cl2Cl-2e=2Cl-2e=2Cl(氧化反应)(氧化反应)(氧化反应)(氧化反应)2Cl=Cl 2Cl=Cl2 2阴极阴极阴极阴极 CuCu2+2+2e=Cu+2e=Cu(还原反应)(还原反应)(还原反应)(还原反应)氯化铜在水溶液里电解的化学方程式就是阳极上的反应和阴极上氯化铜在水溶液里电解的化学方程式就是阳极上的反应
8、和阴极上氯化铜在水溶液里电解的化学方程式就是阳极上的反应和阴极上氯化铜在水溶液里电解的化学方程式就是阳极上的反应和阴极上的反应的总和:的反应的总和:的反应的总和:的反应的总和:CuCu2+2+2Cl+2Cl-电解电解电解电解 Cu+ClCu+Cl2 25电镀例子:电镀例子:电镀例子:电镀例子:基本概念基本概念基本概念基本概念 电镀时,把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用电镀时,把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用电镀时,把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用电镀时,把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用含有镀层金属的离子溶液作电镀液。在直流电的作用下,镀件表含有镀层
9、金属的离子溶液作电镀液。在直流电的作用下,镀件表含有镀层金属的离子溶液作电镀液。在直流电的作用下,镀件表含有镀层金属的离子溶液作电镀液。在直流电的作用下,镀件表面就覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。现以镀锌为例来说明电面就覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。现以镀锌为例来说明电面就覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。现以镀锌为例来说明电面就覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。现以镀锌为例来说明电镀的过程:镀的过程:镀的过程:镀的过程:按上图装置,在大烧杯里加入锌电镀液(含按上图装置,在大烧杯里加入锌电镀液(含按上图装置,在大烧杯里加入锌电镀液(含按上图装置,在大烧杯里加入锌电镀液(含ZnClZnCl2 2的
10、溶液)。的溶液)。的溶液)。的溶液)。用锌片作阳极,把待镀的铁制品作阴极。接通直流电源几分钟后,用锌片作阳极,把待镀的铁制品作阴极。接通直流电源几分钟后,用锌片作阳极,把待镀的铁制品作阴极。接通直流电源几分钟后,用锌片作阳极,把待镀的铁制品作阴极。接通直流电源几分钟后,就可以看到镀件的表面被镀上了一层锌。就可以看到镀件的表面被镀上了一层锌。就可以看到镀件的表面被镀上了一层锌。就可以看到镀件的表面被镀上了一层锌。上述的主要过程可以表示如下:上述的主要过程可以表示如下:上述的主要过程可以表示如下:上述的主要过程可以表示如下:通电前:通电前:通电前:通电前:ZnCl2 ZnCl2=Zn=Zn2+2+
11、2Cl+2Cl-6电镀例子:电镀例子:电镀例子:电镀例子:基本概念基本概念基本概念基本概念通电后:通电后:通电后:通电后:在阴极在阴极在阴极在阴极 ZnZn2+2+2e=Zn+2e=Zn(还原反应)(还原反应)(还原反应)(还原反应)在阳极在阳极在阳极在阳极 Zn-2e=ZnZn-2e=Zn2+2+(氧化反应)(氧化反应)(氧化反应)(氧化反应)电镀的结果,阳极的锌(镀层金属)不断减少,阴极的锌电镀的结果,阳极的锌(镀层金属)不断减少,阴极的锌电镀的结果,阳极的锌(镀层金属)不断减少,阴极的锌电镀的结果,阳极的锌(镀层金属)不断减少,阴极的锌(镀件)(镀件)(镀件)(镀件)不断增加,减少和增加
12、的锌量相等。因此溶液里的不断增加,减少和增加的锌量相等。因此溶液里的不断增加,减少和增加的锌量相等。因此溶液里的不断增加,减少和增加的锌量相等。因此溶液里的ZnClZnCl2 2含量是含量是含量是含量是保持不变的。保持不变的。保持不变的。保持不变的。由此可见,镀锌过程包括了在阴极由此可见,镀锌过程包括了在阴极由此可见,镀锌过程包括了在阴极由此可见,镀锌过程包括了在阴极Zn2+Zn2+得到电子和在阳极得到电子和在阳极得到电子和在阳极得到电子和在阳极ZnZn失失失失去电子的氧化去电子的氧化去电子的氧化去电子的氧化-还原反应。因此,电镀的过程实质上就是一个电还原反应。因此,电镀的过程实质上就是一个电
13、还原反应。因此,电镀的过程实质上就是一个电还原反应。因此,电镀的过程实质上就是一个电解过程。它的特点是阳极本身也参加了电极反应(失去电子而溶解过程。它的特点是阳极本身也参加了电极反应(失去电子而溶解过程。它的特点是阳极本身也参加了电极反应(失去电子而溶解过程。它的特点是阳极本身也参加了电极反应(失去电子而溶解)。解)。解)。解)。7基本工序:基本工序:基本工序:基本工序:电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺各工序的作用:各工序的作用:各工序的作用:各工序的作用:1 1、前处理、前处理、前处理、前处理 施镀前的所有工序称为前处理施镀前的所有工序称为前处理施镀前的所有工序称为前
14、处理施镀前的所有工序称为前处理 其目的是修整工件表面其目的是修整工件表面其目的是修整工件表面其目的是修整工件表面 除掉工件表面的油脂除掉工件表面的油脂除掉工件表面的油脂除掉工件表面的油脂 锈皮锈皮锈皮锈皮 氧化膜等氧化膜等氧化膜等氧化膜等 为后续镀层的沉积提供所需为后续镀层的沉积提供所需为后续镀层的沉积提供所需为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面。前处理主要影响到外观,结合力的电镀表面。前处理主要影响到外观,结合力的电镀表面。前处理主要影响到外观,结合力的电镀表面。前处理主要影响到外观,结合力 据统计据统计据统计据统计 60%60%的电的电的电的电镀不良品是由前处理不良造成镀不良品是由前处理不良
15、造成镀不良品是由前处理不良造成镀不良品是由前处理不良造成 所以前处理在电镀工艺中占有相当所以前处理在电镀工艺中占有相当所以前处理在电镀工艺中占有相当所以前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位。重要的地位。重要的地位。重要的地位。1.1 1.1 磨光磨光磨光磨光 除掉零件表面的毛刺除掉零件表面的毛刺除掉零件表面的毛刺除掉零件表面的毛刺 锈蚀锈蚀锈蚀锈蚀 划痕划痕划痕划痕 焊缝焊缝焊缝焊缝 焊瘤焊瘤焊瘤焊瘤 砂眼砂眼砂眼砂眼 氧化皮等氧化皮等氧化皮等氧化皮等各种宏观缺陷各种宏观缺陷各种宏观缺陷各种宏观缺陷 以提高零件的平整度和电镀质量。以提高零件的平整度和电镀质量。以提高零件的平整度和电镀质量。以提
16、高零件的平整度和电镀质量。1.2 1.2 抛光抛光抛光抛光 抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度 获得光亮的获得光亮的获得光亮的获得光亮的外观。有机械抛光外观。有机械抛光外观。有机械抛光外观。有机械抛光 化学抛光化学抛光化学抛光化学抛光 电化学抛光等方式。电化学抛光等方式。电化学抛光等方式。电化学抛光等方式。(磨光磨光磨光磨光抛光抛光抛光抛光)上挂上挂上挂上挂脱脂除油脱脂除油脱脂除油脱脂除油水洗水洗水洗水洗(电解抛光或化学抛光电解抛光或化学抛光电解抛光或化学抛光电解抛光或化学抛光
17、)酸洗活化酸洗活化酸洗活化酸洗活化(预镀预镀预镀预镀)电镀电镀电镀电镀水洗水洗水洗水洗(后处理后处理后处理后处理)水洗水洗水洗水洗干燥干燥干燥干燥下挂下挂下挂下挂检验包装检验包装检验包装检验包装8电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺1.3 1.3 脱脂除油脱脂除油脱脂除油脱脂除油 除掉工件表面油脂。有有机溶剂除油除掉工件表面油脂。有有机溶剂除油除掉工件表面油脂。有有机溶剂除油除掉工件表面油脂。有有机溶剂除油 化学除油化学除油化学除油化学除油 电化电化电化电化学除油学除油学除油学除油 擦拭除油擦拭除油擦拭除油擦拭除油 滚筒除油等手段。滚筒除油等手段。滚筒除油等手段。滚筒除油等
18、手段。1.4 1.4 酸洗酸洗酸洗酸洗 除掉工件表面锈和氧化膜。有化学酸洗和电化学酸洗。除掉工件表面锈和氧化膜。有化学酸洗和电化学酸洗。除掉工件表面锈和氧化膜。有化学酸洗和电化学酸洗。除掉工件表面锈和氧化膜。有化学酸洗和电化学酸洗。9电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺2 2、中间处理、中间处理、中间处理、中间处理-电镀电镀电镀电镀 在工件表面得到所需镀层在工件表面得到所需镀层在工件表面得到所需镀层在工件表面得到所需镀层 是电镀加工的核心工序是电镀加工的核心工序是电镀加工的核心工序是电镀加工的核心工序 此工序工艺的优此工序工艺的优此工序工艺的优此工序工艺的优劣直接影响到镀层
19、的各种性能。此工序中对镀层有重要影响的因素主劣直接影响到镀层的各种性能。此工序中对镀层有重要影响的因素主劣直接影响到镀层的各种性能。此工序中对镀层有重要影响的因素主劣直接影响到镀层的各种性能。此工序中对镀层有重要影响的因素主要有以下几个方面要有以下几个方面要有以下几个方面要有以下几个方面 2.1 2.1 主盐体系主盐体系主盐体系主盐体系 每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系。每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系。每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系。每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系。如镀锌有氰化镀锌如镀锌有氰化镀锌如镀
20、锌有氰化镀锌如镀锌有氰化镀锌 锌酸盐镀锌锌酸盐镀锌锌酸盐镀锌锌酸盐镀锌 氯化物镀锌氯化物镀锌氯化物镀锌氯化物镀锌(或称为钾盐镀锌或称为钾盐镀锌或称为钾盐镀锌或称为钾盐镀锌)氨盐镀锌氨盐镀锌氨盐镀锌氨盐镀锌 硫酸盐镀锌等体系。硫酸盐镀锌等体系。硫酸盐镀锌等体系。硫酸盐镀锌等体系。每一体系都有自己的优缺点每一体系都有自己的优缺点每一体系都有自己的优缺点每一体系都有自己的优缺点 如氰化镀锌液分散能力和深度能力好如氰化镀锌液分散能力和深度能力好如氰化镀锌液分散能力和深度能力好如氰化镀锌液分散能力和深度能力好 镀层结晶细致镀层结晶细致镀层结晶细致镀层结晶细致 与基体结合力好与基体结合力好与基体结合力好与
21、基体结合力好 耐蚀性好耐蚀性好耐蚀性好耐蚀性好 工艺范围宽工艺范围宽工艺范围宽工艺范围宽 镀液稳定易操作镀液稳定易操作镀液稳定易操作镀液稳定易操作对杂质不太敏感等优点。但是剧毒对杂质不太敏感等优点。但是剧毒对杂质不太敏感等优点。但是剧毒对杂质不太敏感等优点。但是剧毒 严重污染环境。氯化物镀锌液是不严重污染环境。氯化物镀锌液是不严重污染环境。氯化物镀锌液是不严重污染环境。氯化物镀锌液是不含络合剂的单盐镀液含络合剂的单盐镀液含络合剂的单盐镀液含络合剂的单盐镀液 废水极易处理废水极易处理废水极易处理废水极易处理 镀层的光亮性和整平性优于其它体镀层的光亮性和整平性优于其它体镀层的光亮性和整平性优于其它
22、体镀层的光亮性和整平性优于其它体系系系系 电流效率高电流效率高电流效率高电流效率高 沉积速度快沉积速度快沉积速度快沉积速度快 氢过电位低的钢材如高碳钢氢过电位低的钢材如高碳钢氢过电位低的钢材如高碳钢氢过电位低的钢材如高碳钢 铸件铸件铸件铸件 锻件等容锻件等容锻件等容锻件等容易施镀。但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性易施镀。但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性易施镀。但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性易施镀。但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性 一方面会对一方面会对一方面会对一方面会对设备造成一定的腐蚀设备造成一定的腐蚀设备造成一定的腐蚀设备造成一定的腐蚀 另一方面此
23、类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或另一方面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或另一方面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或另一方面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或管状零件。管状零件。管状零件。管状零件。10电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺2.2 2.2 添加剂添加剂添加剂添加剂 添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂 低区走位剂等。光低区走位剂等。光低区走位剂等。光低区走位剂等。光泽剂又分为主光泽剂泽剂又分为主光泽剂泽剂又分为主光泽剂泽剂又分为主光泽剂
24、载体光亮剂和辅助光泽剂等。对于同一主盐体系载体光亮剂和辅助光泽剂等。对于同一主盐体系载体光亮剂和辅助光泽剂等。对于同一主盐体系载体光亮剂和辅助光泽剂等。对于同一主盐体系 使用不同厂商制作的添加剂使用不同厂商制作的添加剂使用不同厂商制作的添加剂使用不同厂商制作的添加剂 所得镀层在质量上有很大差别。所得镀层在质量上有很大差别。所得镀层在质量上有很大差别。所得镀层在质量上有很大差别。主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整
25、体性能。优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足。如优秀的氯化物镀锌能。优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足。如优秀的氯化物镀锌能。优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足。如优秀的氯化物镀锌能。优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足。如优秀的氯化物镀锌添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的深度能力好。深度能力好。深度能力好。深度能力好。11电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺电镀的基本工艺2.3
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