电刷镀61电刷镀基本原理及特点电刷镀是有槽电镀技术的发展，它.PDFVIP

电刷镀 6.1 电刷镀基本原理及特点 电刷镀是有槽电镀技术的发展，它仍然依靠电流的作用来获得所需的金属镀层。因此，许多 普通电镀的电化学原理和定律都适用于电刷镀。 这个图就是电刷镀的工作原理，电刷镜使用专门研制的系列刷镀溶液，各种的镀笔和阳极， 以专用的直流为能源。在电刷镀过程中，镀笔接电源的正极，作为电刷镀时的阳极；表面处 理好的被镀工件接电源负极，作为刷镀时的阴极。镀笔前端通常采用高纯细石墨块做阳极材 料，石墨块外面包裹棉花和耐磨的涤面套，以储存镀液，并防止与工件直接接触产生电弧， 同时延长镀笔的连续工作时间。镀笔与工件以一定的速度做相对运动，调整电源的输出电压 至一定工作电压后，镀液中的金属离子在工件表面与阳极接触的各点上发生放电结晶。随着 时间的延长，镀层厚度增加。因此，电刷过程中发生的电结晶是由下列步骤组成的： ①被镀金属离子或它们的络离子向阴极表面或附近迁移 ②金属离子或其络离子在阴极表面或附近液层中发生络离子配位体变化或配位数降低 ③金属离子在阴极上放电，变为中性质总（分子或原子） ④原子在晶格中分配排列，即晶核的生成长大 金属离子在阴极表面放电变为中性质点后，并不直接进入晶格，而是沿着晶体表面进行着不 规则的运动。在运动过程中可能遇到许多相同的质点，这些质点便聚集形成晶核沉积在阴极 表面。当质点聚集尺寸小于某一临界值时，将是不稳定的，会自己分解恢复原来的状态；当 质点聚集尺寸大于第一临界值时，则晶核就可继续长大成为晶粒。随着刷镀过程的持续进行， 新的晶核不断产生并长大成为晶粒。各晶粒相互连接长成一片，便形成了镀层。晶粒的长大 则是通过金属离子在晶体的顶角和棱角入放电，进入晶格来进行的。 由上述电刷镀基本原理可知 ①电刷镀需要直流电源，并在一定的电压下才能获得所需要的金属镀层。 ②它需要电镀液，并且电镀液不是放在电镀槽中，而且是浸满包裹石墨阳极的棉花、涤棉布 中。由于使用不溶性阳极，金属离子是以更新镀液来得到补充。 ③由于电流密度远大于有槽电镀的电流密度，工件和阳极之间需要不间断的相对运动。 从电刷镀的工作原理图我们可以看到：电刷镀设备由直流电源、镀笔及供液、集液装置组成。 电刷镀的专用直流电源有它的独特性，由整流电路和电压调节装置，过载保护电路，正、负 转换装置及安培—小时计电路等组成。 镀笔：一般是由用高纯石墨、Pt-Ir 合金及不锈钢等制作的不溶性阳极、绝缘手柄及散热器 等构成，阳极形状视被镀零件而定。 供液、集液装置：保护电解液的连续性，不致引起离子浓度的太大变化，以使电沉积能正常 进行。滴淌下来的溶液用一个惧订盆收集便于循环。 6.2 电刷镀溶液 镀液是刷液技术中必不可少的物质条件。镀液质量的好坏，直接影响着镀层的性能。随着刷 镀技术的广泛应用，对镀液种类的要求也越来越广。目前，国内研制成功的镀液分为表面预 处理溶液、单金属与合金溶液、退镀液和钝化液五大类，共十八个系列，一百多个品种，已 基本上达到了镀液系列化的要求。 电净液―作为电解溶液，用电化学方法除油和去锈 表面预处理溶液 硫酸型 强活化液 盐酸型 污化液 弱活化液：柠檬酸型 电刷镀溶液 刷镀溶液与槽镀溶液相比有明显的特点：大多数金属镀液都是有机螯合物的水溶液，除了极 小部分有特殊要求的镀液（Au 、Ag ）外，其余的镀液都不含有氰化物；镀液中金属离子含 量高，沉积速度快；大多数溶液的PH 值在4~10 之间，腐蚀性小；有些镀液的酸性和碱性 较强，酸性镀液一般比碱性镀液的沉积速度快，但绝大多数酸性溶液不宜直接在组织疏松的 材料上起镀；碱性镀液和中性镀液比酸性镀液的沉积速度慢些，但是它们的刷镀工艺性能和 镀层的机械性能是比较好的；刷镀液的分散能力和覆盖能力较好，根据获得镀层的化学成分， 刷镀液可分为三类：单金属、合金、复合等镀液。 钝化液和退镀液 和槽镀工艺一样，在电刷镀工艺中有一引起工件在镀后（Zn 、Cd 等）需要用铬酸、铬酸盐 等一类溶液进行化学或电化学处理，使其表面生成一层化学稳定性较高的钝化膜，以提高它 们的抗蚀能力。这一工艺过程称为钝化处理。不仅可以大大提高镀件的寿命，而且还使镀件 表面光亮、美观并可提高其修饰效果。 而退镀液是