Re第7章电镀及化学镀

1、 电镀电镀:具有导电表面的制件与电解质溶液接触，并作为阴极，在外电流的作用下，在其表面上形成与基体牢固结合的镀覆层的过程。 电镀的目的:在改变基体材料外观的基础上，赋予材料表面各种物理、化学性能：耐蚀性、装饰性、耐磨性、导电、光学性能等。 特点：设备简单、操作方便、成本低、操作温度低。 电镀层满足的三个条件：(1)与基体结合牢固(2)镀层完整、空隙少。(3)镀层厚度分布均匀。电镀装置：由三部分组成的：(1) 外电路外电路：由直流电源和连接电极的导线。(2) 电镀溶液电镀溶液，导电并具有一定组成的。(3) 两个电极两个电极，发生氧化反应的阳极，一个是发生还原反应的阴极（镀件）第一节第一节 电镀的

2、基本原理与工艺电镀的基本原理与工艺一、电镀的基本原理一、电镀的基本原理 电镀反应是一种典型的电解反应。从表面看，电镀电镀反应是一种典型的电解反应。从表面看，电镀是在外加电流的作用下，溶液中的金属离子在阴极表是在外加电流的作用下，溶液中的金属离子在阴极表面得到电子而被还原为金属并沉积于其表面的过程：面得到电子而被还原为金属并沉积于其表面的过程： Men+ne Me金属的沉积电位可表示为：金属的沉积电位可表示为： =平平+ =0+RT/nF * ln+式中，式中，为沉积电位（或析出电位），单位为为沉积电位（或析出电位），单位为V; 平为平平为平衡电极电位，单位为衡电极电位，单位为V；0为金属离子的

3、标准电位，单为金属离子的标准电位，单位位为为V；为金属离子的活度。为金属离子的活度。为金属离子在阴极放电为金属离子在阴极放电的过电位，的过电位，单位为单位为V。 原则上讲原则上讲，只要使阴极电位足够负，任何金属离子都可能在电极上还原并电沉积。但由于溶溶液中存在氢离子和水分子液中存在氢离子和水分子，使得一些还原电位还原电位很负的金属离子很负的金属离子实际上不可能实现还原过程实现还原过程。因为阴极上存在氢离子和易还原的阴离子等多种离子的竞争还原反应竞争还原反应。由上式可以看出，离子浓度对其能否析出析出有一定的影响，但是，过过电位是最关键电位是最关键的的，它是由电化学极化电化学极化和和浓差极浓差极化

4、化产生的。 考虑到平衡电位和过电位平衡电位和过电位，可以用周期表来大周期表来大致说明实现金属离子还原的可能性致说明实现金属离子还原的可能性。在水溶液在水溶液中中，位于铬分族左方的金属元素不能单独在电铬分族左方的金属元素不能单独在电极上电沉积极上电沉积，位于铬分族右方的金属元素的简分族右方的金属元素的简单离子都能够容易地自水溶液中沉积出来单离子都能够容易地自水溶液中沉积出来。若溶液中金属离子以比简单水化离子比简单水化离子更稳定的络更稳定的络离子离子形式形式存在，体系的平衡电位变的更负体系的平衡电位变的更负。同时络合剂络合剂常具有较强的吸附能力较强的吸附能力，并阻碍金属阴极沉积过程，为了实现还原反

5、应为了实现还原反应就必须由外必须由外界供给更多的能量界供给更多的能量，这显然使金属析出较为困金属析出较为困难难，所以分界线还会右移所以分界线还会右移。电沉积过程电沉积过程： (1)液相传质步骤液相传质步骤 金属沉积时，阴极表面附近的金属离子参与阴极反应并迅速消耗，形成从阴极到阳极金属离子浓度逐渐增大的浓度梯度。金属水合离子或铬合金属水合离子或铬合离子向阴极转移离子向阴极转移。 (2)电化学还原步骤电化学还原步骤 包括前置转换前置转换和电荷转移电荷转移。在进行电化学还原前，金属离子的存在形式要在阴极附近或者表面发生化学转化化学转化，金属的水合离子脱水脱水或络离子解离解离，这一过程称为前置转换这一

6、过程称为前置转换。然后金属离子在阴极表面得到电子，还原为金属原子。这一过程称为电荷电荷转移步骤转移步骤。电荷转移往往非一步不完成的。 Cu2+e-Cu+ (慢慢) Cu+e-Cu （快快） (3)电结晶步骤电结晶步骤 金属原子在阴极表面形成新相新相，包括形形核核与长大长大。l电沉积的速度电沉积的速度是由以上三步骤中最迟缓的一步决定的，但实践证明第三步几乎与第二步同时进行，因此前两个过程决因此前两个过程决定着整个电沉积速度。理论上产生三种定着整个电沉积速度。理论上产生三种情况情况：(1)如果水合离子迁移足够快如果水合离子迁移足够快，且水合离子在阴极上的脱水放电阴极上的脱水放电也足够快，使得外使得

7、外电源在单位时间所供给的电子正好与阳电源在单位时间所供给的电子正好与阳离子还原所需的电子数相等离子还原所需的电子数相等，则金属的析出电位应与原来的平衡电位相等应与原来的平衡电位相等，即=平平。而这种情况实际中并不存在而这种情况实际中并不存在。(2)电化学反应速度快电化学反应速度快，金属离子迁移速度金属离子迁移速度慢慢，电沉积速度受迁移速度控制电沉积速度受迁移速度控制。外电源的电子就会在阴极积聚电子就会在阴极积聚，从而使电位从而使电位向负的方向移动向负的方向移动。就是说产生浓度极化浓度极化。 (3)离子迁移速度快离子迁移速度快，电化学反应速度慢电化学反应速度慢，同样会造成电子的积聚同样会造成电子

8、的积聚，使电极电位朝使电极电位朝负的方向移动负的方向移动，这种极化称为电化学极这种极化称为电化学极化化。为了保证电镀质量，要设法使电极要设法使电极化起主导作用。化起主导作用。在镀液中加入铬合剂，在镀液中加入铬合剂，添加剂、进行搅拌就是为了提高阴极的添加剂、进行搅拌就是为了提高阴极的电化学极化电化学极化，降低浓度极化降低浓度极化。l电沉积过程中电沉积过程中，主要依靠提高阴极极化的方法来实现结晶细密实现结晶细密的目的。阴极极化程度越大，相对而言，电沉积晶核形成速度要比晶核生长电沉积晶核形成速度要比晶核生长速度快速度快，镀层晶粒就细晶粒就细。 l在电镀过程中，基体金属的结构会基体金属的结构会影响析出

9、金析出金属形核与长大属形核与长大。电沉积过程也是由形核-长大的方式进行的，阴极表面的吸附原子在基体金属的表面的扭折扭折或台阶处台阶处形核，再通过扩散逐渐扩散逐渐长大的长大的，就是我们以前讲的TLK模型模型的情况，在这些部位所需驱动力小。吸附原子的扩散步吸附原子的扩散步骤控制着晶体的生长速度骤控制着晶体的生长速度，而吸附原子的扩散而吸附原子的扩散速度与其原子浓度直接相关速度与其原子浓度直接相关，后者又决定于过电位的大小。 l如果基如果基体金属和镀层的晶格在结构和尺寸上体金属和镀层的晶格在结构和尺寸上相相似似，那么基体的结构就能不断的延伸那么基体的结构就能不断的延伸，这种生长方式称为液相外延液相外

10、延。 l如果镀层的如果镀层的晶体结构和基体相差很远晶体结构和基体相差很远，生长的生长的晶体在开始时会和基体的结构一样晶体在开始时会和基体的结构一样，而逐渐向自身稳定的晶体结构的晶体结构转变。 l 镀层的镀层的结晶形态结晶形态有层状层状、块状块状、棱锥状棱锥状，有时还会出现择优取向，形成织构择优取向，形成织构。l在理想的情况下，电沉积层和基体界面完全接触，这时由于沉积原子的第一层被基体的晶格沉积原子的第一层被基体的晶格力所束缚力所束缚，结合强度与基体结合强度很接近结合强度与基体结合强度很接近。二、镀液的基本组成二、镀液的基本组成 主盐主盐：含有析出金属的易溶于水的盐类，单盐，或铬合盐。金属的盐类

11、在水中应有较高的溶解度，可以保证金属离子的浓度。 络合剂合剂：能与析出金属离子形成络盐的成分。 提高导电性的盐类提高导电性的盐类 缓冲剂缓冲剂：保持溶液的PH值在要求范围内。阴离子阴离子会对金属沉积产生影响，甚至会改变沉积金属的物理性能，在强酸或强碱性镀液中，溶液的PH值并不重要，但在中性溶液中，保持镀液的PH值稳定的缓冲剂必不可少。 阳极助溶剂阳极助溶剂：有利于阳极溶解的助溶阴离子，助溶阴离子，在电镀的过程中，金属离子在不断消耗，依靠阳极溶解补充金属离子的形式普遍应用。因此，阳极的正常溶解非常重要，以使溶液中的金属离子浓度处于正常范围。一般在镀液中添加阳极助溶剂，如氯离子 添加剂添加剂：影响

12、金属离子在阴极上析出。 l考察电镀溶液或工艺好与坏考察电镀溶液或工艺好与坏：l电流效率电流效率： 用于主反应的电量主反应的电量在主电量中主电量中所占的百分数.l电流效率电流效率=当一定电量通过时当一定电量通过时,电极上实际析出物质的量电极上实际析出物质的量 同一电量通过时同一电量通过时,根据法拉第定律计算应析出的量根据法拉第定律计算应析出的量 例如镀镍时电流的效率为96%，就意味着有4%的电流消耗于沉积氢或其它还原反应沉积氢或其它还原反应。 分散能力分散能力： 电镀中，在特定条件下镀液使镀件镀液使镀件表面镀层分布更加均匀的能力称为分散能力。表面镀层分布更加均匀的能力称为分散能力。这是宏观上的这

13、是宏观上的。 整平能力整平能力： 微观上，镀液所具有的能使镀层的镀层的轮廓比底层更平滑轮廓比底层更平滑的能力。 覆盖能力覆盖能力：镀层覆盖基体的程度。三、电镀方式三、电镀方式 电镀的常见方式有挂镀、滚镀、刷镀和高速连高速连续电镀续电镀。(1)挂镀挂镀 是最常见的一种方式，主要用于是最常见的一种方式，主要用于外形较大的零件外形较大的零件。 将工件悬挂在导电性能良好的挂具上，因而得名。将工件悬挂在导电性能良好的挂具上，因而得名。然后浸没于镀液中，作为阴极，在两边适当的位置然后浸没于镀液中，作为阴极，在两边适当的位置放置阳极，通电后，金属离子在工件表面沉积的方放置阳极，通电后，金属离子在工件表面沉积

14、的方法。法。 特点：特点：适合于各类零件的电镀，电流密度比较高，适合于各类零件的电镀，电流密度比较高，镀件的均匀性好，但生产效率低，设备和辅助用具镀件的均匀性好，但生产效率低，设备和辅助用具维修量大。维修量大。 主要设备：主要设备： 镀槽，镀槽， 电源、挂具。电源、挂具。 辅助设备辅助设备：阴极移动装置，压缩空气搅拌、连续过：阴极移动装置，压缩空气搅拌、连续过滤装置。滤装置。电镀电镀阳极 全自动垂直升降环形电镀电镀线 滚挂镀挂镀自动线设备 环形掛鍍掛鍍線龙门式挂镀挂镀 全自动挂镀挂镀轮毂生产线二、滚镀二、滚镀l滚镀是电镀尺寸小零件的一种常用的方滚镀是电镀尺寸小零件的一种常用的方法法，它是把零件

15、放在滚筒中，滚筒有圆圆形形的和六角形六角形的，导电阴极和滚筒壁接触，零件滚动中落到桶壁上就等于和阴极接通，这样在转动中实现电沉积的。l特点：效率高效率高，设备维修少，占地面积占地面积小小，镀件镀层均匀性好。l由于它的滚动的工作方式，使得应用范围受到一定的限制，镀件不能太大也不太大也不能太小能太小，单件电流密度小电流密度小，电效率低电效率低，镀液带出量大. 滚镀滚镀生产线滚镀滚镀线 (3)刷镀刷镀 也叫电刷镀，是电镀的一种特殊方式，不用镀槽，只需在不断供应电解液的条件下，用一只镀笔镀笔在工件表面上进行擦拭擦拭，从而获得电镀层，所以，刷镀又称为无槽镀无槽镀或涂镀涂镀。 刷镀从1967年发明至今，刷

16、镀技术从电源设电源设备备、镀笔镀笔、工艺工艺、镀液辅具镀液辅具等各个方面都不断得到充实，完善，形成了一套完全独立，可靠实用的新电镀技术。 目前刷镀工艺主要用于机械设备机械设备的维修，也用来改善另部件的理化性能，一般说来，若沉积厚度小于0.2mm，采用刷镀比其它维修方法合算。诸如：液动轴承的修理，轴颈的修理、孔类零件的修理；平面、键槽的修理。刷鍍操作示意圖 轴类外表面刷镀刷镀硬铬 采用刷镀铟工艺刷镀某舰艇减压油泵轴齿轮，可降低噪音，延长寿命 在汽车上修复不易搬运的大件 火力发电机组电机转子的修复 火力发电机转子轴承部位修复是现场刷镀修复的典型例子。图二是300MW汽轮发电机组的发电机转子。经过长

17、期高速运转后，轴颈部位有严重拉伤现象，深度约1-3mm。严重影响机组的安全运行。采用刷镀技术修复，把镀层填充至高于原尺寸约0.2mm，然后通过精修研磨抛光使镀层达到尺寸精度，一般刷镀修复工时约5-7天。而如果全部解体运到生产厂家处理工期约两个月左右，因此采用刷镀技术修复，可以减少因停产损失约3.6亿度电。 原理和特点： 刷镀也是一种金属电沉积的过程，基本原理同电镀刷镀也是一种金属电沉积的过程，基本原理同电镀。直流电源的正极通过导线与镀笔相连、负极通过导线和工件相连，当电流由镀笔流向工件时为正向电流，正向电流接通时发生电沉积正向电流接通时发生电沉积。刷镀的特点： (1)镀层结合强度高，在钛、铝、

18、铜、铬、高合金钢和石墨上也有很好的结合强度。 (2)设备简单，工艺灵活，操作方便，可以在现场作业。 (3)可以进行镀槽困难或实现不了的局部电镀。例如对某些质量大、体积大的零件实行局部电镀。 (4)生产效率高。刷镀的效率是一般槽镀的刷镀的效率是一般槽镀的10-15倍倍。 (5)操作安全，环境污染少操作安全，环境污染少。刷镀溶液中不含氰化物和剧毒药品氰化物和剧毒药品，耗量小。设备主要包括： 电源电源：具备输出转换具备输出转换，正向，电镀，反向，电净电净、活化表面活化表面。 镀笔镀笔：不溶性阳极材料组成阳极材料组成，石墨石墨，或者铂-铱合金、不锈钢等。 阳极包套阳极包套等 (4)连续电镀连续电镀l连

19、续电镀主要用于薄板薄板、金属丝和带的电镀。镀锡钢板镀锡钢板、镀锌薄板、镀锌铁丝等的生产都采用了连续电镀技术。连续电镀有三种方式： 垂直浸入式垂直浸入式：受镀材料垂直进入镀槽：特点：节省空间，操作难度大 水平运动式水平运动式：水平进出，特点占地面积大 盘绕式盘绕式：占地面积小占地面积小，一次只能加工一根金属丝。 l四、电镀工艺流程四、电镀工艺流程 流程：流程： 镀前处理镀前处理：抛光、打磨、脱脂、除锈、：抛光、打磨、脱脂、除锈、活化。活化。l电镀电镀：l镀后处理镀后处理：钝化钝化和和浸膜浸膜。钝化就是在镀。钝化就是在镀层表面形成致密氧化膜，提高镀层防护层表面形成致密氧化膜，提高镀层防护性和装饰性

20、。性和装饰性。浸膜是在零件表面再浸涂浸膜是在零件表面再浸涂一层有机高分子膜，提高防护性和装饰一层有机高分子膜，提高防护性和装饰性。性。五、镀层质量影响因素五、镀层质量影响因素 镀层的质量主要包括它的物理化学性能物理化学性能、组织结构组织结构和表面特征表面特征。 1.镀液的影响镀液的影响 镀液性质：简单盐镀液简单盐镀液；金属离子为简单离子的镀液，阴极极化作用不大，镀层结晶较粗，镀液分散能力较镀层结晶较粗，镀液分散能力较差差。 络合物镀液络合物镀液：阴极极化作用大，镀层结晶较细，镀液分散能力较好。 主盐浓度：过高过高，浓差极化小，晶核形成速度低，镀浓差极化小，晶核形成速度低，镀层晶粒粗大层晶粒粗大

21、。 过低过低，对镀液分散能力有利对镀液分散能力有利，电流密度小电流密度小。这时导电盐会起作用， 添加剂添加剂：使阴极极化作用显著增大，改善镀层结晶状况。2. 电镀规范的影响电镀规范的影响 温度温度：升高温度有利于提高离子的扩散速度，使镀层晶粒粗大。 电流电流：提高电流，增大阴极极化作用，使镀层致密，增大阴极极化作用，使镀层致密，沉积速度加快沉积速度加快，但是过高会导致边角部位镀层变粗，甚至烧毁甚至烧毁。 3.析氢的影响 电沉积过程中会有氢气析出，如果进入镀层内，会产生氢脆氢脆。另外还会造成镀层的鼓泡鼓泡。或者产生针孔针孔。 4.基体金属的影响 基体金属的电位如果负于镀层金属，如不用过渡层过渡层

22、，结合力差。 铸造件和粉末冶金件，表面不平且多孔，孔内易积存预处理溶液，镀层经过一段时间会出现黑斑黑斑。 全电脑控制自动塑料电镀电镀线 电镀电镀镀锌龙门线自动控制系电镀电镀锡 电镀电镀铬生产线一、镀锌一、镀锌锌层对钢铁基体起到机械保护作用的同锌层对钢铁基体起到机械保护作用的同时，还可起到电化学保护作用，因为锌的时，还可起到电化学保护作用，因为锌的标准电位较低。另外，锌的储量丰富，价标准电位较低。另外，锌的储量丰富，价格便宜，冶炼方便，因此，镀锌层广泛用格便宜，冶炼方便，因此，镀锌层广泛用于机械、五金、电子、轻工等方面。是应于机械、五金、电子、轻工等方面。是应用最广的的镀种之一，约占电镀总量的用

23、最广的的镀种之一，约占电镀总量的60%以上以上 电镀锌丝l镀锌层的防护能力与层厚有关，越厚防护性越强。通常分为三级： 一级：厚度大于25um, 军工行业， 二级：15-20um，机械、轻工， 三级：8-10um, 五金、电子、仪器仪表。镀液分为三类： 碱性：氰化物镀锌、锌酸盐镀锌 中性或弱酸性镀液：氯化物镀锌、硫酸 盐镀锌 酸性镀液：硫酸盐镀锌、氯化物镀锌l氰化物镀液即可用于滚镀，也可用于挂镀，而锌酸盐镀液用于挂镀较多，氯化物镀液主要用于滚镀。l镀锌以后要钝化： 钝化液以六价铬为主要成分，改变钝化液的辅助成分及其浓度，可以得到白色或蓝白色、彩色、黑色、绿色等色调的钝化膜。这种钝化膜有六价铬离子

24、，六价铬在膜受损时可对受损部位进行再钝化，使钝化膜恢复完整。因此，防护性比裸锌层有很大提高，可提高3-8倍。 二、镀铜二、镀铜l 铜是紫色的或者是红色的金属，密度为8.9g/cm3，熔点是1083。铜具有很好的导电性、导热性和塑性变形能力。另外在空气中易氧化。因为铜的标准电极电位是0.34V, 电位比铁和锌高，铁和锌都 是 负 的 ， 所 以 在 铁 和 锌 等 金 属 上 的 镀 层 属 于 阴 极 性 镀层，就是如果形成原电池的话，铜就是 阴 极 ， 铁 和 锌 是 阳极。我们知道阳极会腐蚀的，所以铜镀 层 仅 能 起 到 机 械 隔离 作 用 。 如 果 镀 层 有 针 孔 或 者 损

25、伤 时 ， 在 腐 蚀 介 质 环 境中，基体金属会腐蚀，所以铜镀层不能 单 独 作 为 防 护 装 饰性镀层，它通常作为其它镀层的底层或 中 间 层 ， 来 提 高 表面镀层和基体金属的结合力。应用： 热处理上，不需要渗碳的部位。 电力行业，铁丝上镀铜代替纯铜导线。 电子领域：印刷线路板上。镀液： 主要有氰化物镀液、硫酸盐镀液和焦磷酸盐镀液。性能：氰化物镀液得到的镀层性能较好。三、镀镍三、镀镍镍是银白微黄色的金属，密度为8.9 g/cm3，熔点是1452。在空气中镍表面极易形成一层极薄的氧化膜，因此，具有非常高的化学稳定性，在常温下能很好地防止大气、水、碱液的腐蚀，在酸中能溶解，特别是怕硝酸

26、。镍的电极电位比铁高，标准电极电位是-0.25V, 因此，在钢铁上镀镍的话，镍镀层和铜镀层一样也属于阴极性镀层，仅起到机械保护作用。而且由于一般的镍镀层通常是多孔的，所以一般不直接使用镀镍层，通常作为底层或者中间层使用，如多层镀层中，Cu/Ni/Cr、Ni/Cu/Ni/Cr 等。 应用：五金、轻工、家电、机械等方面。 镀液：酸性：硫酸盐+氯化物体系、氯化物体系 碱性：焦磷酸盐体系 其中硫酸盐+氯化物型镀液应用最为普遍，特点是镀液稳定、电流效率高、镀层应力适中。另外如果加入适当的添加剂，可以得到非常光亮的镀层镀镍镀镍处理的6-1 2 英寸型M29-2四、镀铬四、镀铬 铬是一种略带兰色的银白色的金

27、属。在大气中具有强烈的钝化作用，能长久地保持光泽。电解铬的密度为6.9-7.1 g/cm3，熔点是1890，硬度为750-1050HV,铬的电位比铁负，但是铬在空气中极易氧化，钝化后的电位比铁高，因此，镀铬层属于阴极性镀层，仅起到机械保护作用。镀铬镀铬美式镀铬镀铬轮镀铬镀铬机身处理佳能IXUS60 ZIPPO1941拉丝镀铬镀铬打火机 应用：装饰性镀铬装饰性镀铬：在光亮的底层上镀上0.25-2m的铬层，非常漂亮。底层一般是经过抛光，或者是光亮的铜-锡合金、光亮镍层。仪器、仪表、汽车、摩托车、自行车的外露部件上。 功能性镀铬功能性镀铬：镀硬铬、多孔铬、黑铬等。硬铬应用在卡尺、量规等量具上，利用高

28、硬度耐磨。多孔铬，机械方法，滚压工具在表面形成圆锥状的小坑；或者用盐酸腐蚀，使原有的裂纹和孔隙扩大。主要应用于摩擦状态下工作的零件，利用储油功能、内燃机汽缸内腔、活塞环等。黑铬：,采用化学的方法，实际上是由铬和铬的氧化物组成的，Cr2O3,用在消光和耐磨的零件上，航空仪表，光学仪器。 镀液：铬酸（铬酐），同时含有少量的硫酸和阴极反应催化剂。电效率低，而且镀液中六价铬对人体和环境危害严重，现在人们开发以三价铬为主的镀液。五、镀锡五、镀锡 锡的熔点是232，硬度为112HV,特点是常温下在空气中不发生化学反应，对潮湿、水溶性盐溶液和弱酸具有较好的耐腐蚀性能，电位比铁高，但是比铜低，对钢来说，锡是阴

29、极镀层，对铜则是阳极性镀层。 应用：锡是无毒性金属，而且，食物中有机酸对它腐蚀作用不强，所以，长久以来锡主要用做罐头用薄板的防护层。 用在电子和电力工业中，因为具有良好的钎焊性好。六、镀银六、镀银 银是一种银白色的金属，具有很好的导电、导热、焊接性和反光性。 镀银层具有很高的化学稳定性，在水中和大气中都很稳定，但是遇到卤化物、硫化物会腐蚀，反光性和导电性会受到破坏。 应用： 功能性：电子、仪器仪表，减少表面接触电阻，提高焊接能力。 装饰性：日用五金、餐具、工艺品。还可以用来反光，反光镜。 镀液：氰化物体系，无氰镀液的效果不太理想。七、镀金七、镀金 金是一种金黄色的金属，化学稳定性很高，电位很高

30、，金镀层是阴极性保护镀层。 金镀层具有极好的耐蚀性、导电性和抗高温性能。 应用： 功能性：精密仪器仪表、印制线路板， 集成电器、电接点等。 装饰性：首饰、钟表、艺术品。 镀液：氰化物镀液。 在工业化生产中为了降低成本，提高装饰性效果：光亮性、整平性，一般在镀金前需要镀上一层或多层底层，使用最多的是光亮镍镀层。 合金电镀始于1835-1845年间，最早镀出的是贵金属合金镀层和黄铜。后来应用范围不断扩大。目前，不仅二元合金镀层在工业上获得广泛应用，而且三元合金镀层也在逐渐得到应用。 合金镀层的性能： 优于单金属镀层。许多从单金属镀层得不到的性能，从合金镀层可以得到。比如：合金镀层有较高的硬度，抗蚀

31、性能，耐磨，镀层韧性较大。此外，还有一些特殊的性能，如半导体性、超导性、耐热性、磁性等是单金属镀层难以比拟的。l为了在阴极上形成合金，几种离子必须同时放电，即它们的还原电位应该相等或者接近，对二元合金来说，有如下关系：根据上列方程式，阴极离子放电电位在下列三种情况下才能接近。（1）标准电极电位01和02大致相等，而且极化值1和2又不大。如铅和锡在酸性溶液中的共沉积属于这种情况。它们的标准电极电位只差14mV,而且这些离子也是在极化不大的情况下放电的。（2）标准电极电位01和02不同，且这两种金属离子放电时的极化曲线形式也不相同。负电位较小的离子阴极极化比另一种离子大。因此，当电流密度达到某一值时，两种金属离子放电电位便可趋于一致，并开始共同沉积。如锌镍合金在含氨溶液中共沉积即属此类。20时，镍的电位由于极化向负的方向移动约300mV，便与锌的析出电位接近。 （3）标准电位和阴极极化值的差别由离子活度的差别1和2来补偿。改变离子的活度，可使离子的放电电位在相当大的范围内