电镀基本知识培训教材.doc

编制：赵忠开 2003年6月 目 录 电镀的几点常识； （3-4页） 影响电镀效果的几个因素； （5-9页） 电镀液中各成份的作用及工作条件的影响； （10-17页） 前处理的几种工序及其特性说明； （18-19页） 各电镀液的配方和工艺条件及维护； （20-24页） 各镀种之常见故障和解决方法。 （25-28页） 一、电镀的几点常识： 电镀是电解原理的一种应用，它是通过电解质在外电源的作用下所发生的氧化还原反应，在工件表面沉积一种金属的过程。因此电镀的进行一样需要外电源、电极、电解质溶液和容器。所不同的是，电镀的阴极是工作，常用镀层金属作阳极，并参与电极反应，被氧化溶解成镀层金属阳离子，以补充在阴极还原析出所消耗的金属离子。镀液就是含有镀层金属离子的电解质溶液。 电镀的目的： 电镀的主要作用有： 防护性电镀，如铁件镀锌、镀镉或镉钛合金等； 装饰性电镀，如铁件镀铜、外层镀金、银； 修复性电镀，即对破损零件的电镀； 特殊功能电镀，如需要耐磨镀铬，耐磨镀铅；减摩擦可镀锡、锡-钴或银-锡；加强反光可镀银、镀铬；为防反光可镀黑镍、黑铬；抗氧化镀铬、铂或铑；增加导电性镀金、银或金-钴。 分散能力与覆盖能力： 分散能力是指镀液具有使金属层在表面厚度均匀分布的能力，也叫均镀能力。分散能力越好，镀层越均匀。 覆盖能力是指镀液具有的使工件表面深凹处镀上金属的能力，也叫深度能力。覆盖能力越好，工件深凹处镀得越深。 分散能力与覆盖能力含义不同，但两者密切相关，一般是分散能力好的覆盖能力也好，差则都差。 二、影响电镀效果的几个因素： 电镀过程是容易发生的，得到镀层也很快，但要得到符合各种要求的镀层就不容易，因为镀层质量好坏是受到许多条件制约的，这些因素归纳起来主要有以下几方面。 1、基本金属的影响 首先，基本金属的化学性质是影响镀层质量的重要因素，如果基体金属比镀层金属活泼，即其电位较负，则在进入镀液的未通电时将发生置换反应产生置换层，使随后的镀层发生粗糙松脱。还有些基体金属表面容易发生钝化，将极大损害结合力。此外，镀件的表面状态影响也很大，在前加工过程中所沾染的油迹，若洗涤不干净，则危害性极大，表面的平整光滑都直接影响镀层质量。 2、镀液的影响 各镀种各配方所配成的镀液都有不同的性质。它们对镀层质量的影响，在某些方面的作用是决定性的，如简单离子镀液，由于它的极化作用较小，镀层晶体较粗，分散能力与覆盖能力较低。但成分简单，成本较低，镀液稳定易控制，而且可用较高密度，较高电流密度而提高沉积速度。其电流效率也较高，适合简单工件的速镀、厚镀。另一类结合物镀液则有较好的极化作用，分散能力与覆盖能力较高，镀层晶体较细。但稳定性较差，电流效率较低。以氰化物做络合剂的镀液剧毒，需配以良好的通风设备和废水处理设施。 3、主盐浓度的影响 对各种金属来说，镀液中的主盐浓度都有一个较为合适的范围。当工艺条件一定时，随着镀液中主盐浓度的增加，镀液的极化作用变小，镀层结晶较细，分散能力与覆盖能力也比浓镀液好。但用降低主盐浓度以改善结晶是不可取的。因采用高浓度时，可采用高电流密度，提高生产效率和阴极电流效率。而且高浓度对镀层的光亮度和整平性都有利，不过带出损失也较大。 4、附加“盐”的影响 在镀液中经常加入相当数量的其他金属盐，主要是碱金属盐或碱土金属盐。这些盐有的是为增强镀液的导电性，称之为导电盐。这些盐有的还能提高阴极极化作用（也有些起相反作用）；如镀镍液中加入硫酸钠、硫酸镁。有的附加盐能促进阳极正常溶解，称之为阳极活化剂，如镀镍中的氯化镍。有的附加“盐”对镀液能起稳定作用，如酸铜中的硫酸、碱铜中的氰氧化钠。有的附加“盐”能保持镀液的PH值不变，称之为缓冲剂，如镀镍液中的硼酸。 5、络合剂 在络合物镀液中，络合剂的含量高低对镀液的极化能力、对镀液的稳定性、对镀层的质量，对阳极的溶解都有直接的关系。一般说来，络合剂对金属的络合力越强，则对镀液的极化能力影响越大。当络合剂含量高时，镀液的极化能力强，镀层结晶较细，分散能力与覆盖能力好，镀液稳定，阳极溶解正常。但若含量过多，则影响电流效率，严重时大量析氢，甚至无镀层。当络合剂含量低时，极化作用小，镀层变粗，分散能力变低，但阴极电流效率提高。若含量过低则阳极容易钝化，因此络合剂应控制适当含量，一般以游离态络合剂含量衡量。 6、添加剂 镀液中经常加入少量某些物质，这少量物质不会明显改变镀液的电性，但能明显改善镀层的性能，这种物质称之为添加剂。常用的添加剂有无机物和有机物。根据它们所起的作用不同，可分为光亮剂、整平剂、湿润剂，还有应力削减剂、镀层细化剂等。 光亮剂即能使镀层光亮的添加剂，有时还将光亮剂分成初