第7章 电镀和化学镀
7.1 电镀 7.2 化学镀与化学转化镀 7.3 非金属上的电镀与化学镀 7.4 复合镀
7.1 电镀
电镀 在外电流作用下，电解质水溶液中的
金属离子迁移到作为阴极的被镀基体金属 表面，发生氧化还原反应并沉积形成镀层 的一种表面技术 。
7.1 电镀
电镀过程及反应
电镀原理.swf
7.1 电镀
电镀的实施方式 ✓ 挂镀 ✓ 滚镀 ✓ 刷镀 ✓ 高速连续电镀
7.1 电镀
✓ 挂镀：将零件悬挂于 挂具上，然后浸没于 欲镀金属的电镀溶液 中作为阴极，在两边 适当距离放置阳极， 通电后使金属离子在 零件表面沉积的一种 电镀方法。
7.1 电镀
挂镀的特点：适用于各类零件的电镀；电 镀时单件电流密度较高且不会随时间而变 化，槽电压低，镀液温升慢，带出量小， 镀件的均匀性好；但劳动生产率低，设备 和辅助用具维修量大。
7.1 电镀
刷镀
7.1 电镀
刷镀生产线
7.1 电镀ຫໍສະໝຸດ 滚镀生产线连续电镀生产线
镀锌
7.1 电镀
7.1 电镀
镀铜
7.1 电镀
7.1 电镀
7.1 电镀
7.1 电镀
合金电镀 在阴极上同时沉积出两种或两种以上
金属，形成结构和性能符合要求的镀层的 工艺过程，称为合金电镀。
7.1 电镀
合金电镀的特点（与热冶金合金相比） ✓ 容易获得高熔点与低熔点金属组成的合金； ✓ 可获得热熔相图没有的合金； ✓ 容易获得组织致密、性能优异的非晶态合金； ✓ 硬度高，延展性差。
＋NH3↑ ✓ Na2Fe2O4＋Na2FeO2＋2H2O——>Fe3O4+4NaOH
7.2 化学镀与化学转化镀
7.2 化学镀与化学转化镀
金属的磷化处理 金属在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液
中进行化学处理，使金属表面生成一层难 溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做金属 的磷酸盐处理，简称磷化。
7.2 化学镀与化学转化镀
阴极还原反应：Men++ne=Me 阳极氧化反应：Me-ne=Men+
7.1 电镀
电镀溶液的基本组成 ✓ 主盐 ✓ 络合剂 ✓ 附加盐 ✓ 缓冲剂 ✓ 阳极活化剂 ✓ 添加剂
7.1 电镀
电镀过程的基本步骤 ➢ 液相传质 ➢ 电化学还原 ➢ 电结晶
7.1 电镀
影响电镀质量的因素 ✓ 镀液：主盐溶度 、配离子 、附加盐； ✓ PH值； ✓ 析氢 ； ✓ 电流参数：电流密度、电流波形； ✓ 添加剂； ✓ 温度； ✓ 搅拌； ✓ 基体金属：性质 、表面加工状态； ✓ 前处理。
7.1 电镀
电镀铅锡合金
7.2 化学镀与化学转化镀
化学镀 又称无电镀，它是在无外加电流通过
的情况下，将镀件浸入镀液中，利用合适 的还原剂使溶液中的金属离子有选择地在 镀件表面还原析出成金属镀层的一种化学 处理方法。
7.2 化学镀与化学转化镀
化学镀的特点 ✓ 不需要外加直流电源设备； ✓ 镀层致密，孔隙少； ✓ 不存在电力线分布不均匀的影响； ✓ 可在金属、非金属、半导体等各种不同基
7.2 化学镀与化学转化镀
表面转化膜的分类
➢ 化学转化膜，电化学转化膜 ； ➢ 氧化物膜，磷酸盐膜，铬酸盐膜，草酸盐膜；
7.2 化学镀与化学转化镀
钢的化学氧化处理 钢铁在含有氧化剂的溶液中进行处理，
使其表面生成一层均匀的蓝黑到黑色膜层的 过程，又称发蓝或发黑。
7.2 化学镀与化学转化镀
化学反应机理： ✓ 3Fe＋NaNO2＋5NaOH——>3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑ ✓ 6Na2FeO2＋NaNO2＋5H2O——>3Na2Fe2O4＋7NaOH
7.1 电镀
沉积合金的条件 ✓ 两种金属中至少有一种金属能从其盐的水
溶液中沉积出来。 ✓ 共沉积的两种金属的沉积电位必须十分接
近。
7.1 电镀
影响合金镀层的因素 ✓ 镀液中金属浓度比的影响； ✓ 镀液中金属总浓度的影响； ✓ 络合剂浓度的影响 ； ✓ 添加剂的影响 ； ✓ PH值的影响 ； ✓ 工艺参数的影响；
钢铁磷化成膜机理： ✓ M(H2PO4)2 → MHPO4↓ + H3PO4 ✓ 3MHPO4 → M3(PO4)2↓ + H3PO4 ✓ Fe + 2H3PO4 → Fe(H2PO4)2 + H2↑ ✓ 3Fe(H2PO4)2 → Fe3(PO4)2↓ + 4H3PO4
7.2 化学镀与化学转化镀
7.1 电镀
合金镀层主要特点（与单金属镀层相比） ✓ 能获得单一金属所没有的特殊物理性能； ✓ 合金镀层结晶更细致，镀层更平整，光亮； ✓ 可以获得非晶结构镀层； ✓ 更耐磨、耐蚀，更耐高温，并有更高硬度和强度，
但延展性和韧性通常有所降低； ✓ 不能从水溶液中单独电镀的W，Mo，Ti，V等金属
可与铁族元素（Fe，Co，Ni）共沉积形成合金； ✓ 能获得单一金属得不到的外观。
7.1 电镀
挂镀生产线
7.1 电镀
✓ 刷镀：在被镀零件表 面局部快速电沉积金 属镀层的技术，也称 为选择电镀、笔镀、 涂镀、擦镀、无槽镀 等。
图7-2 电刷镀示意图
7.1 电镀
图7-3 镀笔结构图
图7-4 各种不同形状的阳极
7.1 电镀
刷镀的特点：不需要电镀槽，设备简单， 携带方便；工艺简单，操作方便；镀层种 类多，与基体材料的结合力强，力学性能 好，能保证满足各种维修性能的要求；沉 积速度块，但必须采用高电流密度进行操 作；刷镀液不含氰化物和剧毒药品，故操 作安全，对环境污染小。
材上镀覆。
7.2 化学镀与化学转化镀
7.2 化学镀与化学转化镀
7.2 化学镀与化学转化镀
7.2 化学镀与化学转化镀
7.2 化学镀与化学转化镀
表面转化镀 采用化学处理液使金属表面与溶液界
面上产生化学或电化学反应，在金属表面 形成稳定的化合物膜层的方法 ，又称金属 的表面化学处理。
m M + n A z -→M m A n + n z e-
7.2 化学镀与化学转化镀
钝化处理 即金属的铬酸盐处理，是把金属或金
属镀层放入含有某些添加剂的铬酸或铬酸 盐溶液中，通过化学或电化学方法使金属 表面生成由三价铬和六价铬组成的铬酸盐 膜的方法。
7.3 非金属上的电镀与化学镀
塑料的表面预处理 ➢ 除油 ➢ 粗化 ➢ 敏化 ➢ 活化 ➢ 解胶（还原）