【汇旺担保】 电镀
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[拼音]:diandu

[英文]:electroplating

在金属、合金或非金属制品的表面上电沉积一薄层其他金属或合金,赋予制品特殊的表面性能,例如美丽的外观、较强的耐蚀性或耐磨性、较大的硬度、反光性、导电性、磁性、可焊性等。电镀是许多工业部门的重要组成部分,大量的金属和非金属制品、飞机、汽车和轮船的配件都要经过电镀加工以提高其使用价值和经济效益(见彩图)。电镀时将金属制品或表面金属化的非金属制品作为阴极,电沉积金属(镀铬时用铅或铅锑合金)的板或棒作为阳极,分别挂在铜或黄铜极棒上,阴极和阳极都浸入含有沉积金属离子的电解液中,然后通直流电。

1840年首次有文献报道电镀实验,其后70年中,基本上限于工艺探索,对其机理、最佳操作条件以及镀层的金属学性质缺乏系统的科学研究,因此工艺改革不快。20世纪20年代以后,随著汽车、机械、电子、日用五金和家用电器等工业的迅速发展以及新技术发展的需要,大大加速了电镀新技术的研究、开发和推广;另一方面,溶液物理化学的进展和电极过程理论、电化学测试技术的新发展,也为电镀理论的研究提供条件。因此电镀工艺的进展很快。电镀层依其功能不同分为下列几类:

防护镀层

主要用来防止或减缓金属制品的腐蚀。锌、镉和锡的镀层最常用作钢铁制品的防护镀层。锌镀层适用于工业和农村的大气环境,镉镀层则是在海岸或盐雾气氛环境中防护性较好的镀层。锌和镉镀层通常都经过铬酸处理以提高其防护性。锡镀层主要用于食品容器,它既对钢基体起保护作用,又不致污染食品。在特殊的情况下,也采用铜、黄铜、镍、铬和铅作为钢铁制品的防护镀层。

防护-装饰镀层

汽车、飞机、轮船等的许多配件,机械装置,电子仪器,家用电器,钟表,照相机以及日用五金等零配件,不少需要经过电镀处理,使表面覆盖上外观美丽的防护-装饰镀层。单一金属镀层往往难以同时满足防护和装饰的双重要求,所以常采用多层镀层,如在钢制品上镀覆铜-镍-铬,铜和镍层起防护作用,而铬薄层(一般只有十分之几微米厚)则使制品外表呈现经久不变的光泽。后来又发展了铜-暗镍-亮镍-铬多层镀层,对最恶劣的环境,则采用铜-半亮镍-高硫镍-亮镍-镍密封-微裂纹铬的多层镀层。多层镍打底使镀层的防护性提高约 5倍。有些贵重的装饰品也用金或铑镀层作为防护-装饰镀层。

功能镀层

20世纪50年代以来,为了适应电子工业和新技术迅速发展的需要,研究出一系列具有特定功能的新镀层,例如吸收太阳能的黑铬、黑镍镀层;作为记忆元件在计算机和记录装置上应用的镍-铁(20%)-钴合金磁性镀层;在轴承上应用的铟( 7%)-铅、 铜-锡(10%)、铅-锡(4%~10%)等合金润滑镀层;铅-锡(50%~75%)合金焊接镀层;镍-碳化矽等耐磨复合镀层;在热自动引导火箭红外线反射器上的金反射层;用作核反应堆的燃料元件的镍-铀、铜-铀镀层和镍-二氧化铀等复合镀层;铟-铊超导镀层以及第Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体镀层等等。

修复镀层

一些经使用磨损的机械部件,如曲轴、气缸、齿轮等以及模具常常经过电镀修复,用作修复镀层的主要有铜、铁和铬镀层。近年来发展的“刷镀”工艺,因镀件不浸入电镀槽,可在现场进行磨损体的修复工作。

目前电镀的新进展是:

(1)生产过程机械化、自动化和计算机程式控制;

(2)仍以防护-装饰镀层为主,但要求镀层色调和外观多样化;

(3)功能镀层迅速发展,加速合金镀和复合镀的研究和开发;

(4)基材发生显著变化,除钢铁、黄铜镀件外,塑料、铝和铝合金、陶瓷、玻璃等器件增多;

(5)避免环境污染的电镀新工艺的开发研究,如无氰镀液、低铬镀液等;

(6)节约贵金属和减少消耗;

(7)减小镀层厚度和采用多层镀层并提高防护性;

(8)叠加交变讯号或在超声波、磁场等的作用下电镀,以改善镀层效能;

(9)电镀机理和镀层的结构与效能研究等。

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