第4章节_电镀幻灯片.ppt

总之,合金镀层具有许多单金属镀层所不具备的优良性能，它具有较高的硬度、致密性、耐蚀性、耐磨性、耐高温性、良好的磁性、易钎焊性及美丽的外观，因此具有更广泛的应用领域和更重要的价值。 黑龙江科技学院 2．电镀合金基本原理 为实现二元合金电沉积，必须满足如下条件： （1）合金的两种金属中至少有一种金属能单独从水溶液中沉积出来。有些金属（如钨、钼等）虽然不能单独从水溶液中沉积出来，但可与另一种金属（如铁、钴、镍等）同时从水溶液中实现共沉积。 （2）合金共沉积的基本条件是两种金属的析出电位要十分接近或相等，即： 黑龙江科技学院 式中 、 、 、 为第一种金属的标准电极电位、离子活度、析出过电位、平衡电极反应中该金属离子的价数； 为第二种金属的标准电极电位、离子活度 为析出过电位、平衡电极反应中该金属离子的价数；R为阿佛加德罗常数；F为法拉第常数；T为温度。 黑龙江科技学院 一般来说，金属的析出电位与标准电位是有较大差别的，如离子的络合状态、过电位以及金属离子放电时的相互影响等，因此，仅从标准电位来预测金属共沉积是有很大局限性的。 为了实现金属的共沉积，一般可采用如下措施： 改变金属离子的浓度 。 加入络合剂。 加入添加剂。 黑龙江科技学院 3．影响合金电沉积的因素 镀液组分 电镀工艺参数 黑龙江科技学院 ① 镀液中金属离子浓度比和金属离子总浓度对 合金成分的影响 ② 络合剂浓度对合金成分的影响。 ③ 添加剂对合金成分的影响。 ① 电流密度。 ② 搅拌。 ③ 温度。 ④ pH值 4.2 电刷镀 什么是电刷镀？ 电刷镀是应用电化学沉积的原理，在导电零件需要制备镀层的表面上，快速沉积金属镀层的表面技术，它是表面工程技术重要的组成部分。电刷镀是电镀技术的一种特殊形式，又被称为“涂镀”、“无槽电镀”、“选择性电镀”、“擦镀”等。 电刷镀技术必须具各的三个基本条件： 阳极（通过包套）与工件刷镀表面接触 相对运动 使用很大的电流密度（一般为槽镀的5~10倍） 黑龙江科技学院 黑龙江科技学院 电刷镀原理图 黑龙江科技学院 电刷镀技术具有如下特点： 电刷镀层具有良好的力学性能和物理化学性能。电刷镀层与金属基体的结合强度高。 镀层厚度可精确控制。 温升低。电刷镀作业中，工件的温度≤70℃，不会引起工件的变形、表面金相组织的变化和产生残留应力等。 工艺灵活、适应范围广。 生产效率高。 对环境污染小。 劳动强度大，适合于单件或小批量生产。 黑龙江科技学院 4.2.1基本原理 电刷镀原理如下图所示，电刷镀时，直流电源的负极通过电缆线与经表面处理的工件联接；正极通过电缆线与镀笔（导电柄和阳极的组合体）连接。镀笔前端的仿形阳极用棉花包套包裹，施镀时与工件表面轻轻接触，含有欲镀金属离子的电刷镀专用镀液不断地供送到阳极和工件刷镀表面之间，在电场作用下，镀液中的金属离子定向迁移到工件表面，在工件表面获得电子还原成金属原子： ，还原的金属原子在工件表面上形成镀层。随着刷镀时间延长，镀层逐渐增厚，直至达到所需厚度。因电刷镀时阴阳极处于动态中，故镀层是一个断续的结晶过程 。 黑龙江科技学院 黑龙江科技学院 电刷镀工艺原理示意图 4.2.2 电刷镀设备 黑龙江科技学院 电刷镀设备 专用直流电源 镀笔 供液、集液装置 整流电路 正负极性转换装置、 过载保护电路 及安培计（或镀层厚度计）等组成。 阳极材料 阳极形状 阳极的包 绝缘手柄。散热片 4.2.3 电刷镀溶液 预处理溶液 电镀溶液 钝化液 退镀液 黑龙江科技学院 电刷镀溶液 （1）预处理溶液： 电净液：用电化学方法去除被镀零件表面的油污。 活化液：用化学腐蚀和电解腐蚀的方法，去除被镀零件表面的氧化膜和锈斑，使其露出金属。 黑龙江科技学院 2．电镀液特点： （1）金属离子含量高，一般要比槽镀的金属离子含量高2~5倍，为使用大的电流密度和快速沉积提供了必要条件。 （2）大多数是络合物的水溶液，金属络合物在水中有相当大的溶解度，有相当好的稳定性。 （3）性能稳定和工作范围宽，能在较宽的电流密度和温度范围内使用。金属离子浓度和pH值无明显变化。 （4）可添加细化晶粒，减少内应力，提高润湿性等作用的添加