chapter 7 电镀和化学镀a.pptVIP

7.8 化学镀 化学镀在非金属材料表面的应用 1. 化学镀银、镀铜、镀镍：如尼龙表面化学镀镍、银、铜用来代替金属或装饰。 2．ABS工程塑料工件表面装饰镀，如钮扣、车辆上的扣件、防护板等。采用化学镀既简单又方便，能满足市场的需要。 3．高强塑料镀金属，可提高塑料的抗老化性能，消除塑料的静电吸尘作用。高强塑料镀铜，代替金属铜材，可取得铜一样的表面性能和效果，比铸造、锻压的工艺难度小，且减少了设备投资，节约了大量铜材 . * 7.9 电铸成型 electroforming 利用金属的电解沉积原理来精确复制某些复杂或特殊形状工件的特种加工方法。它是电镀的特殊应用。电铸是俄国学者Б.С.雅可比于1837年发明的。最初主要用于复制金属艺术品和印刷版，19世纪末开始用于制造唱片压模，以后应用范围逐步扩大。　　 * 7.9 电铸成型 electroforming 把预先按所需形状制成的原模作为阴极，用电铸材料作为阳极，一同放入与阳极材料相同的金属盐溶液中，通以直流电。在电解作用下，原模表面逐渐沉积出金属电铸层，达到所需的厚度后从溶液中取出，将电铸层与原模分离，便获得与原模形状相对应的金属复制件。 * 7.9 电铸成型 electroforming * 电铸的金属通常有铜、镍和铁3种,有时也用金、银、铂镍-钴、钴-钨等合金，但以镍的电铸应用最广。电铸层厚度一般为0.02～6毫米,也有厚达25毫米的。电铸件与原模的尺寸误差仅几微米。  7.9 电铸成型 electroforming * 电铸的主要用途是精确复制微细、复杂和某些难于用其他方法加工的特殊形状工件，例如制作纸币和邮票的印刷版、唱片压模、铅字字模、金属艺术品复制件、反射镜、表面粗糙度样块、微孔滤网、表盘、电火花成型加工用电极、高精度金刚石磨轮基体等。 7.9 电铸成型 electroforming * 原模的材料有石膏、蜡、塑料、低熔点合金、不锈钢和铝等。原模一般采用浇注、切削或雕刻等方法制作，对于精密细小的网孔或复杂图案，可采用照相制版技术。 非金属材料的原模须经导电化处理，方法有涂敷导电粉、化学镀膜和真空镀膜等。 对于金属材料的原模，先在表面上形成氧化膜或涂以石墨粉，以便于剥离电铸层。　　 7.9 电铸成型 electroforming * 电铸设备由电铸槽、直流电源(一般是12伏,几百至几千安) 以及电铸溶液的恒温、搅拌、循环和过滤等装置组成。电铸溶液采用含有电铸金属离子的硫酸盐、氨基磺酸盐、氟硼酸盐和氯化物等的水溶液。电铸的主要缺点是效率低，一般每小时电铸金属层的厚度为0.02～0.05毫米。采用高浓度电铸溶液，并适当提高溶液温度和加强搅拌等措施，可以提高电流密度，缩短电铸时间，从而可以提高电铸效率。这种方法在镍的电铸中已获得应用。 7.9 电铸成型 electroforming * * 离子在阴极表面上各点的放电难易程度是不同的，在晶体的结点、棱边处，电流密度和静电引力比晶体的其它部位大得多，同时位于晶体结点和棱边处的原子最不饱和，有较高的吸附能力。因而，到达阴极表面的离子会沿表面扩散到结点、棱边等位置，并在这些位置放电生成原子进入金属的晶格，这些离子优先放电位置即是镀层金属晶体的生长点。当这些生长点沿晶面扩展时，就生成了由微观台阶连接的单原子生长层。由于阴极金属的晶格表面存在一个由晶格力延伸而成的应力场，开始沉积在阴极表面的原子只能占据与基体金属(阴极)晶体结构相连续的位置，不论基体金属与镀层金属的晶格几何形态和尺寸的差异如何。如果镀层金属的晶体结构和基体相差甚远，则生长的晶体在开始时会和基体的晶体结构一样，而后逐渐向自身稳定的晶体结构转变。电沉积层的晶体结构取决于沉积金属本身的晶体学特性，而其组织形态在很大程度上决定于电结晶过程的条件，沉积层的致密度主要取决于离子浓度、交换电流及表面活性剂，电结晶晶粒的尺寸则在很大程度上取决于表面活性剂的浓度。 第11次课至此. * * 依据金属离子的存在形式可把电镀溶液分为简单镀液和络合物镀液。一般来说，主要金属离子为简单离子的镀液，其阴极极化作用不大，镀层的结晶较粗。镀液的分散能力较差；络合物镀液阴极极化作用较大，所得镀层结晶细致紧密．镀液的分散能力也较好。 镀液中的主盐浓度高时，电沉积过程中的浓差极化小，晶核形成速度降低，所得镀层晶较粗；这种影响在简单盐镀液中尤为明显。主盐浓度过低时，尽管对提高镀液的分散能力有利，但镀液允许的电流密度小。镀液中的导电盐可提高其导电性。增加阴极极化，对获得结晶细致的镀层有利。尽管人们对添加剂在金属电沉积过程中的作用方式的解释有胶体络合理论和吸附理论之争，但它可使阴极极化作用显著增大,从而改善镀层的结晶状况和理化性能却是事实。 在生产过程中．由于零件的进出而带入水、带出溶液