(表面工程学课件）7电镀和化学镀.ppt

脱脂处理： ABS塑料用无水乙醇、丙酮等。 敏化： 将已经过粗化、脱脂等处理的非金属制品浸入一定浓度的易被氧化的化合物溶液中，使其表面吸附一些还原剂的过程。 活化： 将敏化处理后的制品浸入含有氧化剂的溶液中，使其表面形成胶体状微粒沉积层的过程。 还原处理： 用一定浓度的化学镀时所用的还原剂溶液将制品表面残留的催渗剂还原干净，以免影响后面的化学镀溶液的过程。 预处理完后的非金属制品就可以进行化学镀，在形成一定厚度的金属镀层以后，再进行电镀，使获得的镀层加厚，即可完成非金属的电镀。 7.9 电镀的发展趋势 电镀是一种污染严重、劳动密集型、低附加值工业。 发展趋势： 1) 合金镀层代替单金属镀层：降低金属毒性、减少有害物排放、减少资源浪费……(Cu-Sn→Au，Ni-W →Cr……) 2) 工艺和材料的无毒、低毒、易处理化：无氰电镀 电镀是一门古老而又年轻的技术。 思考题 分析讨论金属表面的极化现象产生的原因，以及在材料的腐蚀、电镀（复合镀）等过程中极化的重要影响。 二、镀铜 铜具有良好的导电性、导热性和延展性 铜镀层为阴极性镀层。 应用： 　　电力、电子、仿古用品、其它镀层的底层或中间层 不锈钢镀铜门 电镀铜包铝线 三、镀镍 镍镀层为阴极性镀层(Φ0 Fe2＋//Fe= -0.44V) 。(镍极易钝化) 镍价格：6.7万元/t （09、10、12、13、14、15年： 27、 18、13.5、12、10.5、9.5万元/t) 镀镍层一般用作底层或中间层：Cu/Ni/Cr、Ni/Cu/Ni/Cr 镀镍钢珠 镀镍门吸 镀镍螺丝 镀镍生产线 四、镀铬 铬镀层为阴极性镀层，硬度高，极易钝化（Cr2O3）。 镀铬： 　　装饰性镀铬、功能性镀铬 CrO3 《电镀污染物排放标准》 (GB21900-2008)规定：废水中六价铬含量限值为0.2mg/L。 六价铬(Cr6+)为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致敏感；更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。 六价铬除用于镀铬外，还常用于镀锌层等的钝化。 三价铬(Cr3+)的毒性为六价铬的1/100左右，但仍有较大毒性。 五、镀锡 对铁及铜而言，镀锡层分别为阴极性镀层和阳极性镀层。 锡是无毒金属，质软，熔点低，钎焊性好。 　　马口铁：镀锡铁，可用作食品罐头的包装材料。 六、镀银 镀银层为阴极性镀层。 银具有良好的塑性和易抛光性，极强的反光性，良好的导热性、导电性和可焊性，较高的化学稳定性。 银镀层有功能性和装饰性两方面的用途。 使用最多的镀银溶液是氰化物体系。 七、镀金 镀金层为阴极性镀层。 金镀层具有极好的耐蚀性、导电性和抗高温性。 工业上常用的镀金溶液为氰化物镀液。 澳大利亚向英国女王赠送的镀金马车“大不列颠” (价值65万英磅) 电镀“金手指” (厚约30μm) 化学镀“金手指” (厚3-10μm) 7.4 化学镀 化学镀定义： 指在无外加电流的状态下，借助合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。又称为无电解镀、无电源电镀等。 化学镀技术具有悠久的历史： 　1835年，化学镀银（玻璃镜） 　1844年在次磷酸盐水溶液中还原出金属镍，1947年工业应用。 自上世纪70年代，化学镀在工业上得到越来越广泛的应用。 化学镀的发展史主要就是化学镀镍的发展史。 化学镀技术的核心是镀液的组成及性能。 1850年：电镀 一、化学镀的原理与特点 化学镀的形式： (1)置换沉积： Cu2++Fe→Cu+Fe2+ 镀层薄且不致密、结合强度低。 (2)接触沉积： 利用电位比被镀金属低的第三金属与被镀金属接触，让被镀金属表面富积电子，从而将沉积金属还原在被镀金属表面。 第三金属离子会在溶液中积累。 (3)还原沉积： Men++Re(还原剂)→Me+OX(氧化剂) 只在具有催化作用的表面上发生。 催化剂：基体、镀层金属 自催化化学镀 化学镀 化学镀是一个在催化条件下发生的氧化－还原反应过程。 (有别于普通化学沉积) 化学镀溶液组成： 金属离子、络合剂、还原剂、稳定剂、缓冲剂等组成。 实现化学镀的必要条件： 金属的沉积反应只发生在具有催化作用的工件表面； 溶液本身相对稳定(自发发生氧化－还原反应速度极慢)。 还原剂是化学镀溶液中的主要成分之一。 还原剂对镀层的性能有着显著的影响。 化学镀溶液常用的还原剂： 次磷酸盐、甲醛、肼、硼氢化物、胺基硼烷及其衍生物