电镀技术在灯饰产品中的应用培训课程

电镀技术在灯饰产品中的应用古晓雁主要内容电镀基本术语电镀基本原理镀层分类不同镀层的特点常见颜色及其实现电镀工艺基础结构设计与电镀工艺的配合机械加工与电镀工艺的配合电镀基本术语电镀：Electroplating

是在含有某种金属离子的电解液中，将被镀工件作为阴极，通以一定波形的低压直流电.而使金属离子得到电子，不断在阴极沉积为金属的加工过程。

小问题2：为什么不可以使用交流电

小问题1：什么是阴极

电镀基本术语阴极Cathode

反应于其上获得电子的电极，即发生还原反应的电极。阳极Anode

能接受反应物所给出电子的电极，即发生氧化反应的电极。为什么不可以使用交流电直流电的电压保持所标识的电压，稳定不变，干电池的供电都是直流电

交流电的电压是上下震动的，与它的发电原理有关，我们生活中用220v的交流电，实际上的电压区间是－311v－＋311v，有效电压总保持在220v左右

交流电之所以实际电压上下震动是由于发电机的线圈在磁场内转动发电的必然结果电镀基本术语化合价valence

元素的原子相互化合的数目，就决定了这种元素的化合价氧化还原反应oxidation-reductionreaction

在化学反应中有电子得失与转移，其反应物和生成物在反应前后的化合价发生了变化，这一类反应叫做氧化还原反应。化合价示例H2O

水NiSO4

硫酸镍CuSO4

硫酸铜CuCN

氰化亚铜电镀基本术语电压voltage、电流密度Currentdensity

单位面积电极上通过的电流强度，通常以A/dm2表示。电流效率Currentefficiency

电极上通过单位电量时，其一反应形成的产物的实际重量与其电化当量之比，通常以百分数表示。沉积速度Depositionrate

单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。通常以微米/小时表示。小问题3：如何提高镀层厚度如何提高镀层厚度镀层厚度=沉积速度×时间延长电镀时间沉积速度∝电流效率提高镀液沉积金属离子的浓度沉积速度∝电流密度

I=V/R电镀基本术语阴极性镀层：Cathodiccoating

电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。当形成腐蚀电池时，镀层金属成为腐蚀电池的阴极，基体金属成为阳极，基体金属先出现腐蚀。阴极性镀层没有电化学保护的作用。如:钢铁上的镀铜层或镀镍层阳极性镀层：Anodecoating

电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。当形成腐蚀电池时，镀层金属成为腐蚀电池的阳极，基体金属成为阴极，镀层金属先出现腐蚀而对基体金属具有保护作用。阳极性镀层具有电化学保护作用如：钢铁上的镀锌层

电镀基本术语语金属腐蚀金属与周围介介质接触时，，由于发生化化学作用或电电化学作用而而引起的金属属破坏叫做金金属腐蚀。金金属的腐腐蚀现象十分分普遍，例如如钢铁制件在在潮湿空气中中的生锈，钢钢铁在加热过过程中产生的的氧化皮膜，，地下金属管管道遭受腐蚀蚀而穿孔，化化工机械在强强腐蚀介质中中的腐蚀，铝铝制品在潮湿湿空气中使用用后表面所产产生的白色粉粉末等。金属属遭受腐蚀后后，在外形、、色泽以及机机械性能等方方面都将发生生变化，甚至至不能使用。。因此了解腐腐蚀并采取防防护措施，是是极其重要的的。电镀基本术语语化学腐蚀Chemicalcorrosion化学腐蚀金属属表面与环境境介质发生化化学作用而引引起的腐蚀叫叫化学腐蚀。。它的特点是是在化学作用用过程中没有有腐蚀电流产产生。金属在在干燥的气体体介质中和不不导电的液体体介质（如酒酒精、石油））中发生的腐腐蚀，都属于于化学腐蚀。。电镀基本术语语电化学腐蚀Electrochemicalcorrosion电化学腐蚀金金属在导电的的液态介质中中由于电化学学作用而发生生的腐蚀叫做做电化学腐蚀蚀，在腐蚀进进行过程中有有腐蚀电流产产生。大气腐腐蚀、海水腐腐蚀、土壤腐腐蚀等都属于于电化学腐蚀蚀。例如碳钢在电电解质中的腐腐蚀，Fe3C电位较正而Fe电位较负，它它们会组成腐腐蚀微电池，，Fe3C为微阴极而析析出氢气，Fe为微阳极被腐腐蚀成为铁离离子（见下图图左）。如由由两种以上电电位不同的金金属组合在一一起和电解质质溶液接触形形成的电池叫叫做大电池，，电位较正的的金属（如铜铜）为阴极，，电位较负的的金属（如铁铁）为阳极而而被腐蚀（见见下图右）。。需要指出的是是，有时很难难把化学腐蚀蚀与电化学腐腐蚀明确地区区分开来。例例如铁在水蒸蒸气中一般发发生电化学腐腐蚀，但在高高温时却转化化为化学腐蚀蚀，而且很难难明确区分其其温度界限。。电化学腐蚀示示例金属防护金属防护之目目的，在于控控制构成金属属制品的金属属材料因腐蚀蚀而引起的消消耗，防止金金属制品的破破坏，从而延延长其使用寿寿命。因此，，除了防止金金属腐蚀之外外，还包含有有保护金属的的意义，所以以称为金属的的防护。为了了达到防护目目的而采取的的综合的方法法和手段叫做做防护技术。。金属防护方法法除应正确选选用金属材料料和合理进行行设计外，可可主要采用表表面防护层、、电化学保护护及腐蚀介质质的处理等方方法。金属防护层在金属表面上上施用防护层层是防止金属属腐蚀最普遍遍而重要的方方法。其作用用在于将金属属表面与外界界介质，以阻阻碍金属表面面层上微电池池起作用，从从而达到保护护目的。在工业上应用用最广泛的防防护层有如下下四类：即金金属防护层、、非金属防护护层、用化学学和电化学方方法形成的转转化膜层及暂暂时性防护层层等。防护层层的详细分类类见下表。防护层分类电镀层的分类类电镀是获得金金属防护层的的主要方法之之一。根据对电镀层层不同的要求求，电镀层可可分为：（1）防护性镀层层:镀锌、镀镉、、阳极氧化（（不着色）和和磷化（2）防护—装饰性镀层:镀镍、镀铜/镍/铬阳极氧化（（着色）（3）功能性镀层层:镀铅、镀硬铬铬、镀铜、镀镀银、镀金、、镀锡、镀钴钴基体材料选择择贵重金属、不不锈钢、轧制制的磁合金材材料以及镍铜铜合金等，一一般不需要保保护层。碳钢、低合金金钢和铸铁零零件，在大气气中容易被腐腐蚀，镀锌、、镀镉后均需需钝化处理。。钢制弹簧零件件，镀锌、镀镀铬后要进行行驱氢处理；；铜及其合金可可进行光泽性性酸洗和钝化化处理。铝合金，进行行阳极氧化处处理锌合金，采用用磷化、钝化化、电镀处理理。常用电镀层的的性质与用途途锌镀层在大气条件下下对钢铁零件件为阳极性镀镀层，经彩色色钝化后，明明显提高了镀镀层的保护性性能并改善外外观。若再涂涂覆清漆，可可进一步提高高其保护性能能。主要用于防止止钢铁零件腐腐蚀，也用于于与铝合金、、镁合金接触触的铜件的保保护。价格低低廉，耐腐蚀蚀性能优良，，应用量大面面广。常用电镀层的的性质与用途途铬镀层对钢铁零件为为阴极性镀层层。具有较高高的耐热性，，在480℃以下时，不变变色；在500℃以上时开始氧氧化；在700℃时，硬度才显显著下降。常常温下硬度高高，耐磨性好好，光反射性性强。镀层具具有多孔性，，一般用于多多层电镀，才才能达到装饰饰防护性的目目的。常用电镀层的的性质与用途途铜镀层对锌、铁等金金属为阴极性性镀层。当铜铜镀层有空隙隙或受损时，，裸露出来的的金属将被迅迅速腐蚀。常常用作底层或或中间镀层；；可以作为钢钢铁零件防渗渗碳、渗氮部部位的保护镀镀层；还可以以用于印刷电电路、电铸模模等。常用电镀层的的性质与用途途镍镀层阴极性镀层只有在镀层完完全无孔隙时时，才能保护护基体金属。。硬度较高。耐蚀性高于铜铜，能耐碱，，也比较能耐耐酸。溶于稀稀硝酸，在浓浓硝酸中易钝钝化。常用于中间层层。常用电镀层的的性质与用途途三价铬镀层（1）环保三价铬的毒性性仅为六价铬铬的1/100，三价铬镀铬铬溶液含铬量量低，带出损损耗少，仅为为六价铬的1/24，对环境污染染小。不使用铬酸酐酐，生产过程程不产生铬雾雾，有效改善善了生产现场场的劳动环境境。废水处理简单单，无需还原原六价铬的费费用，运作成成本低。（2）三价铬镀铬铬溶液分散能能力及覆盖能能力都比较好好。（3）电镀故障减减少烧焦、乳白色色镀层等故障障很少，不会会出现彩色铬铬膜，电镀时时断电可继续续电镀。（4）电流效率高高，镀速快，，可增加装挂挂数量，生产产效率高。（5）镀层颜色与与六价铬镀铬铬相比偏黑。。硬度略低于于六价铬。（6）产品耐蚀性性与六价铬相相当。主要要取决于镍层层的厚度和结结构（7）成本偏高常用电镀层的的性质与用途途仿古发黑在黄铜及红铜铜上通过化学学氧化或电解解氧化的方式式获得黑色或或棕色或其它它颜色的膜层层。优点：具有古古典味道缺点：产品耐耐盐雾性能差差颜色不容易控控制容易出现水印印常见颜色及其其实现颜色构成因素素分析1、磨光纹路粗细——光哑及纹路效效果2、镀层结构不同的镀层结结构可实现不不同的基本颜颜色3、擦色不同的纹路效效果，并对光光哑度造成影影响4、封漆光哑度和颜色色本司镀液的种种类碱铜：用于预预镀焦磷酸镀铜：：用于中间镀镀层光亮酸铜：可可用于中间镀镀层或最后的的镀层半光镍：可用用于中间镀层层或最后的镀镀层光亮镍：可用用于中间镀层层或最后的镀镀层亮铬（六价））：最后的镀镀层亮铬（三价））：最后的镀镀层铜锌合金：可可用于中间镀镀层（厚黄铜铜）或最后的的镀层（仿金金）黑镍：最后的的镀层枪色镀液：最最后的镀层常见颜色及其其实现基本镀种及其其镀层结构光镍哑镍光镍古古银镍铬珍珠黑仿金青金仿24K青古新青古红古铬砂常见颜色色样样颜色样板颜色分类按表面镀层分分类1、镍2、铜3、铬4、黑镍（锌镍镍合金）5、仿金（铜锌锌合金）6、氧化发黑电镀工艺基础础电镀是一种电化学学过程，也是是一种氧化还还原过程。电电镀的基本过过程（以镀镍镍为例）是将将零件浸在金金属盐的（如如NiSO4）溶液中作为为阴极，金属属镍板作为阳阳极，接通直直流电源后，，在零件上就就会沉积出金金属镍镀层。。例如在硫酸酸镍电镀溶液液中镀镍时，，在阴极上发发生镍离子得得到电子还原原为镍金属的的反应，这是是主要反应，，其反应式为：：Ni2++2e→Ni0还有氢离子还还原为氢的副副反应：2H++2e→H2↑（氢气）在电镀过程中中是不希望产产生这类副反反应的。在镍阳极板上上发生镍金属属失去电子变变成镍离子的的反应：Ni→Ni2++2e31有时还有以下下副反应：4OH-→2H2O+O2↑+4e电镀工艺基础础分散能力（均均镀能力、整整平能力）Throwingpower镀层在阴极表表面上分布的的均匀性和完完整性，是决决定镀层质量量的一个重要要因素，它在在一定程度上上影响着镀层层的防护性能能。在电镀中常用用分散能力和和覆盖能力来来分别评定金金属镀层在阴阴极上分布的的均匀性和完完整性。电电镀液的分分散能力（以以T·P表示）是指在在特定条件下下，一定溶液液使电极上（（通常是阴极极）镀层分布布比初次电流流分布所获得得的结果更为为均匀的能力力。由此看出，分分散能力是具具有比较性质质，其比较的的基准是初次次电流分布。。所谓初次电电流分布Primarycurrentdistribution是仅考虑阴极极不同表面至至阳极几何距距离不同时的的阴极电流分分布情况。镀镀层在零件上上均匀分布的的能力越高，，该电镀溶液液的分散能力力就越好。这里所涉及的的是宏观轮廓廓面的镀层分分布情况，对对微观表面镀镀层分布情况况，可采用整整平能力的概概念。所谓整整平能力（即即微观分散能能力）是指在在底层上形成成镀层时，镀镀液所具有的的能使镀层的的微观轮廓比比底层更平滑滑的能力（M·T·P表示）。它表表达了底层粗粗糙度比较小小，波穴的深深度小于0.5mm，波峰与波谷谷的距离很小小的表面上镀镀层分布的均均匀性。该性性能对于获取取高质量的光光亮装饰电镀镀层是十分重重要的。电镀工艺基础础覆盖能力（深深镀能力）Coveringpower电镀镀液液的的覆覆盖盖能能力力是是指指镀镀液液在在特特定定条条件件下下于于凹凹槽槽或或深深孔孔中中沉沉积积金金属属镀镀层层的的能能力力（（以以C·P表示示））。。它它是是指指镀镀层层在在零零件件上上分分布布的的完完整整程程度度。。覆覆盖盖能能力力越越高高，，镀镀得得越越深深。。覆覆盖盖能能力力差差，，在在零零件件凹凹处处就就镀镀不不上上金金属属镀镀层层。。镀液液的的分分散散能能力力与与覆覆盖盖能能力力的的含含义义不不同同，，要要注注意意区区别别，，不不要要混混淆淆。。在在具具体体定定量量表表达达分分散散能能力力与与覆覆盖盖能能力力的的数数值值时时，，一一定定要要指指明明测测定定方方法法，，不不同同方方法法的的测测量量结结果果是是难难以以比比较较的的。。分散散能能力力与与覆覆盖盖能能力力之之间间有有何何联联系系与与区区别别一般般说说来来，，凡凡分分散散能能力力好好的的，，覆覆盖盖能能力力也也好好，，分分散散能能力力差差的的，，覆覆盖盖能能力力也也一一定定差差。。但但是是，，覆覆盖盖能能力力好好的的，，分分散散能能力力不不一一定定好好。。分分散散能能力力只只是是用用来来说说明明镀镀液液使使工工件件表表面面各各部部分分镀镀层层厚厚度度均均匀匀程程度度如如何何的的一一个个概概念念，，而而深深镀镀能能力力是是用用来来说说明明镀镀液液使使工工件件的的深深凹凹处处（（如如管管形形件件的的内内壁壁））镀镀上上镀镀层层的的程程度度如如何何的的一一个个概概念念，，而而不不考考虑虑镀镀层层厚厚度度是是否否均均匀匀这这一一因因素素。。这这就就是是分分散散能能力力与与覆覆盖盖能能力力的的区区别别之之处处。。影响响分分散散能能力力和和覆覆盖盖能能力力的的主主要要因因素素如如下下：：（1）电电镀镀槽槽的的几几何何状状态态、、电电极极的的形形状状和和大大小小、、电电极极的的距距离离、、电电极极在在槽槽中中的的装装挂挂方方式式等等几几何何因因素素；；（（2）基基体体金金属属的的表表面面状状况况、、开开电电方方式式、、氢氢在在基基体体金金属属上上过过电电位位的的大大小小等等；；（（3）阴阴极极上上的的电电流流效效率率；；（（4）镀镀液液的的电电导导率率；；（（5）阴阴极极极极化化度度。。如何何提提高高镀镀液液的的分分散散能能力力和和覆覆盖盖能能力力（1）合合理理装装挂挂工工件件，，使使其其处处于于最最佳佳的的电电流流分分布布状状态态下下同同时时尽尽量量避避免免折折出出的的气气体体停停留留在在工工件件的的言言孔孔或或低低洼洼处处；；（（2）采采用用短短时时间间的的冲冲击击电电流流，，改改善善基基体体金金属属的的表表面面状状况况，，提提高高氢氢在在基基体体金金属属上上的的过过电电位位；；（（3）尽尽可可能能改改善善电电极极和和电电镀镀槽槽的的几几何何形形状状，，合合理理的的调调节节电电极极之之间间的的距距离离；；（（4）给给工工件件加加辅辅助助极极来来改改善善电电流流分分布布；；（（5）改改善善阴阴极极电电流流效效率率。。不同同镀镀层层的的分分散散能能力力铜好好镍好好黑镍镍好好仿金金好好铬差差如何何改改善善镀镀铬铬发发黄黄问问题题实质质：：分分散散能能力力差差改善善的的方方式式?结构构设设计计与与电电镀镀工工艺艺的的配配合合正确确选选择择涂涂覆覆品品种种根据据功功能能上上的的需需要要、、基基体体材材质质、、零零件件的的使使用用环环境境及及经经济济上上的的合合理理性性来来决决定定。。此外外还还要要考考虑虑技技术术上上的的可可靠靠性性。。结构构设设计计与与电电镀镀工工艺艺的的配配合合正确确选选择择镀镀层层厚厚度度质量量和和成成本本之之间间的的关关系系过薄薄起起不不到到防防护护作作用用，，过过厚厚增增加加成成本本结构构设设计计与与电电镀镀工工艺艺的的配配合合要考考虑虑到到表表面面涂涂覆覆工工艺艺的的可可能能性性1、要要尽尽可可能能减减少少内内锐锐角角表表面面，，扩扩大大内内锐锐角角角角度度。。不不同同形形状状的的零零件件存存在在着着“覆盖盖能能力力”差异异的的特特定定工工艺艺因因素素。。设计时尽尽可能把把锐角改改成圆弧弧。2、零件上上尽可能能减少突突出的尖尖角。电镀工艺艺上存在在尖端效效应，在在尖端处处会聚集集较密集集的电力力线，导导致镀层层堆积（（烧焦））。电镀工艺艺上：可可通过调调节阴阳阳极之间间的距离离，加辅辅助极，，局部屏屏蔽，改改变悬挂挂方式等等加以改改善。结构设计计与电镀镀工艺的的配合尽可能减减少零件件上的盲盲孔盲孔的不不利影响响