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电镀工艺学04－55
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2 电镀前处理知识
1.1 金属零件电镀前的表面准备
• 金属零件镀前表面准备的重要性
机械表面处理
粗糙表面的整平 包括：
磨光、抛光、滚光、震动、离心、刷光、 喷砂处理等。 化学表面处理 除油、侵蚀、抛光、活化
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提高温度可以加快反应速度，对氧化皮有较大的剥离作用，
温度过高会腐蚀零件，一般不进行加热。 适当加入缓蚀剂可保护基体金属。
HCl 中 用 六次甲基四胺－又称乌洛托品（阳离子型） H2SO4中用 二邻甲苯基硫脲 （阴离子型）（可适当加入Cl－）
溶解产物铁盐累积到一定程度会降低硫酸侵蚀速度。
硬度，耐磨损及耐热性能好，而且有极好的消光性能。常用 于光学仪器、航空仪表等零件的镀覆。此外，黑铬镀层也可 用于装饰。
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பைடு நூலகம்
3 电镀铬
3 镀铬过程的特点
与其它单金属相比，镀铬液的成分虽然简单，
但镀铬过程相当复杂，并具有许多特点。
(1) 在镀铬过程中，是由铬的含氧酸即铬酸来提供
三乙醇胺油酸皂(FM) 十二烷基二乙醇酰胺(6501)等 常温除油：清洗剂等
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2 电镀前处理知识
电化学除油
超声波除油
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2 电镀前处理知识
钢铁的浸蚀
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（1）侵蚀有三个作用
精磨（180～360＃）。
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2 电镀前处理知识
磨光不同材料磨光轮的圆周速度
dn v 其计算式为： 60 v－圆周速度（m/s）；π－圆周率 d－磨光轮直径（m）； n－磨光轮转速（转/分）
磨光不同材料时磨光轮的最佳 速度 预加工工件材料 轮周速度 （米/秒） 18－30 14－18 10－14
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3 电镀铬
(4) 松孔镀铬 是在镀硬铬后进行松孔处理，使铬层的网状
裂纹加深加宽。这种镀层具有贮存润滑油的能力，可以提高
零部件表面抗摩擦和磨损的性能，常用于承受较高压力的滑
动摩擦，如内燃发动机汽缸筒内壁、活塞环等。
(5) 黑铬
与其它上黑色镀层(如黑镍镀层)相比，有较高的
定性和反射能力，铬层与铜、镍及铜锡合金等组成防护装饰性
体系，广泛用于汽车、自行车、缝纫机、钟表、仪器仪表、日 用五金等零部件，既保持产品表面的光亮和美观，又达到防护 目的。这类铬层的厚度一般为0.25µ m~1µ m
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(2) 镀硬铬(耐磨铬)
3 电镀铬 铬层具有高的硬度和低的摩擦系数，机
(2) 在镀铬液中，必须添加一定量的局外阴离子，
如SO42－ 、 SiF62－ 、F－等和必需有一定量的Cr3+，
离子才能实现金属铬的电沉积过程。
(3)镀铬需采用较高的阴极电流密度，又由于阴极 及阳极之间存在大量的氢气及氧气，尽管铬酸的 导电性较好，仍需要采用大于12V的电源，而其他
此，铬镀层具有很好的耐磨性。
铬镀层在一般大气条件下能长久地保持其原有的光泽而
不变色，只有当温度在400 ℃～500℃时，才开始在表面呈现
氧化色。
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3 电镀铬
铬镀层具有良好的化学稳定性，碱、硫化物、硝酸和大
多数有机酸对其均不发生作用，但能溶于氢卤酸(如盐酸)和热
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2 电镀前处理知识
氧化铝磨料
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2 电镀前处理知识
磨料粒度通常是按筛子的号码来划分的，筛子的号码则用
单位面积（平方厘米）上的孔数来表示，筛子的号码越大，筛 孔越小。人们以磨料能通过筛子的号码来表示该磨料的粒度。 用骨胶、牛皮胶、明胶作为粘结剂 通常将磨料分为三组：即粗磨：（20～40＃） 中磨（50～150＃）
2 抛光：
抛光机 通常采用抛光机带动抛光轮进行抛光 与磨光机同 抛光与磨光的区别： 磨光为粗加工：明显有磨削，硬轮－磨料
抛光为精加工：无明显磨削，软轮－抛光膏
抛光不同材料时使用不同的抛光膏 白膏－氧化钙、氧化镁 （用硬脂酸、石蜡等粘合在一起） 红膏－氧化铁红、铁丹 绿膏－三氧化而铬、氧化铝 铜及其合金 锌及其合金 铝及其合金 钢铁、镍、铬
1 化学溶解作用
2 电镀前处理知识
2 产生气体对氧化皮的机械剥离作用
3 产生的氢气对高价氧化物还原作用，有利于氧化物的溶解
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（2）酸度和温度的影响
2 电镀前处理知识
通常硫酸质量分数为20％—25％，提高硫酸浓度不能增强浸 蚀能力，
超过40％时由于硫酸的强氧化性，对氧化皮几乎不溶解。
的硫酸中。 在可见光范围内，铬的反射能力约为65％介于银(88％)和 镍(55％)之间，因铬不易变色，使用时能长久地保持其反射能 力而优于银和镍。
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3 电镀铬 2 镀铬层的分类及应用 镀铬可按其工艺及溶液不同来分类，所得到的铬层可应用 于不同的场合。 (1) 防护装饰性镀铬 利用铬镀层的钝化能力、良好的化学稳
以及超声波除油。
2 浸蚀 包括强浸蚀、电化学浸蚀及弱浸蚀。
3 抛光 化学抛光、电化学抛光
4 活化 化学活化、电化学活化
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钢铁零件镀前表面化学处理
概述
2 电镀前处理知识
通常要根据工件的情况以及关键的要求制定表面处理流程
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2 电镀前处理知识
3 滚光、震动、离心：
滚光机 通常采用电机带动滚桶进行滚光
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2 电镀前处理知识
震动机 采用带弹簧的偏轴机构产生震动、
旋转离心
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2 电镀前处理知识
刷光 用钢丝或铜丝刷光轮刷光工件表面
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3 电镀铬 1.镀铬层的性质 铬(Cr)是一种略带蓝的银白色金属， 相对原子质量 51.994， 密 熔 度 6.98／cm3~7.219／cm3， 点 1875℃~1920 ℃ ，
标准电极电位 φ0Cr3+/Cr=－0.74V
φ0Cr3+/Cr2+=－0.41V
Plating technology
电镀铬
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Plating technology
内容
1. 电镀基础知识 2. 电镀前处理知识 3. 电镀铬
1 电镀基础知识
电镀是指通过电化学方法在固体表面上 沉积一层金属或合金的过程。 电镀层的作用是什么？ 1. 提高金属零件在使用环境中的抗蚀性 能； 2. 装饰零件的外表，使其光亮美观； 3. 提高零件的工作性能，如硬度、耐磨 性、 导电性、电磁性、耐热性等等。
通常控制铁含量＜60g/L
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2 电镀前处理知识
电化学侵蚀 1 阳极侵蚀 硫酸或盐酸，主要靠阳极溶解
2 阴极侵蚀 硫酸，主要靠氢气冲击
3 弱侵蚀 通常为化学侵蚀，
5％－10％盐酸或硫酸
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2 电镀前处理知识
钢铁零件的化学和电化学抛光 化学抛光 很少使用 电化学抛光
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2 电镀前处理知识
钢铁零件的除油
有机溶剂除油
烃 类：汽油、煤油、
苯类、丙酮等
氯代烃类：三氯乙烯、
三氯乙烷、
四氯化碳等
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2 电镀前处理知识
化学除油
化学除油
组成 NaOH Na2CO3 Na3PO4 Na2SiO3 OP－乳化剂 温度 浓度 g/L 50－70 20－40 30－40 5－10 适量 80－90℃ 皂化 水解 乳化 强乳化
喷砂、喷丸
干喷是利用射吸原理以气流协带磨料高速 喷向工件，湿喷则以含砂液流高速喷向工件
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2 电镀前处理知识
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2 电镀前处理知识
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2 电镀前处理知识
化学表面处理
1 除油 包括有机溶剂除油，化学除油及电化学除油
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1 电镀基础知识
对电镀层有哪些要求？ 1. 镀层与基体，包括镀层与基体之间，应有 良好的结合力； 2. 镀层在零件的主要表面上，应有比较均匀 的厚度和细致的结构； 3. 镀层应具有规定的厚度和尽可能少的孔 隙； 4. 镀层应具有规定的各项指标，例如表面粗 糙度、硬度、色彩以及盐雾试验耐试性。
配方1 通用 配方2 一般钢铁 配方3 不锈钢 配方4 精密不锈钢
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电镀铬镀层
1 电 镀 铬
概述