电镀工艺分类

Mar. 10, 2022   |   1725 views

电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一层薄薄的其他金属或合金的过程。根据镀层的成分,电镀工艺可分为五类:镀铬、镀铜、镀镉、镀锡和镀锌。下面介绍五大类电镀工艺的原理和特点。

1.镀铬

铬是一种银白色金属,微带天蓝色。虽然电极电位非常负,但它具有很强的钝化性能,在大气中很快被钝化,显示出贵金属的特性,因此铁部件的镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中非常稳定,可以长时间保持其光泽。它在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐和有机酸等腐蚀性介质中非常稳定,但可溶于盐酸和热浓硫酸等氢卤酸。 

铬层硬度高,耐磨性好,反射能力强,耐热性好。500°C以下光泽度和硬度无明显变化;当温度超过500°C时,它开始氧化和变色;当温度超过700°C时,它开始软化。由于铬层的优异性能,它被广泛用作保护性装饰涂层系统的外层和功能涂层。

2.镀铜

镀铜层呈粉红色,柔软,具有良好的延展性、导电性和导热性,易于抛光。经过适当的化学处理后,可以获得青铜色、铜绿、黑色和自然色等装饰色。镀铜在空气中容易失去光泽,当它与二氧化碳或氯化物反应时,表面会形成一层碱式碳酸铜或氯化铜膜,在硫化物的作用下形成棕色或黑色的硫化铜。因此,作为装饰性的镀铜层需要在表面上涂覆有机覆盖层。

3.镀镉

镉是一种银白色有光泽的软金属。它的硬度比锡硬,比锌软,可塑性好。它很容易锻造和轧制。镉的化学性质与锌相似,但它不溶于碱液,溶于硝酸和硝酸铵,在稀硫酸和稀盐酸中溶解非常缓慢。镉蒸气和可溶性镉盐有毒,必须严格防止镉污染。由于镉污染非常有害且昂贵,通常使用镀锌或合金镀层来代替镀镉。国内生产中广泛使用的镀镉溶液类型有:氨羧基复合镀镉、酸性硫酸盐镀镉和氰化物镀镉。此外,还有焦磷酸盐镀镉、碱性三乙醇胺镀镉和HEDP镀镉。

4.镀锡

锡呈银白色外观,原子量为118.7,密度为7.3g/cm^3,熔点为231.89°C,二价和四价,因此电化学当量分别为2.12g/Ah和1.107g/Ah。锡具有耐腐蚀、无毒、易铁焊接、柔软、延展性好等优点。锡涂层具有以下特点和用途。

(1) 化学稳定性高;
(2) 锡在电化学序列中的标准电位为正,这是钢的阴极涂层,只有当涂层没有孔隙时,才能有效保护基材;
(3) 锡具有良好的导电性,易于焊接;
(4) 锡从-130°C开始结晶并开始突变,在-300°C时,它将完全转化为同素异形体的晶体形式,通常称为"锡瘟疫”,此时锡的性能已经完全丧失;
(5)与锌和镉涂层一样,锡在高温、高湿和气密条件下可以生长成须状,称为长毛;光滑的图案锡层可以用作日常用品的装饰涂层。

5.镀锌

锌可溶于酸和碱,因此被称为两性金属。锌在干燥空气中几乎不变。在潮湿的空气中,锌表面会形成一层基本的碳酸锌膜。在含有二氧化硫、硫化氢和海洋的大气中,锌的耐腐蚀性较差,特别是在含有有机酸的高温高湿大气中,镀锌层容易腐蚀。锌的标准电极电位为-0.76V。对于钢基材来说,镀锌层是一种阳极涂层,主要用于防止钢的腐蚀,其防护性能与涂层厚度有很大关系。

钝化处理、染色或涂覆光保护剂后,锌涂层的保护和装饰性能可以显著提高。随着镀锌工艺的发展和高性能镀锌光亮剂的采用,镀锌已从纯粹的保护目的进入保护性装饰应用。

镀锌溶液有两种类型:氰化物镀液和无氰化物镀液。氰化物浴分为微氰化物、低氰化物、中氰化物和高氰化物。无氰化物浴包括碱性锌酸盐浴、铵盐浴、硫酸盐浴和无氨氯化物浴。氰化镀锌液具有良好的均匀镀覆能力,获得的镀层光滑细腻,在生产中使用了很长时间。然而,由于氰化物的高毒性和严重的环境污染,已经采用了低氰化物、微氰化物和无氰化物的镀锌溶液。

 

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