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电镀加工教学课件

目录电镀基础定义、历史发展、基本原理工艺类型铜镀、镍镀、锌镀、贵金属镀等设备与原料电镀设备、电源系统、原材料操作步骤预处理、电镀过程、后处理应用实例与安全环保

什么是电镀？电镀是一种金属电沉积工艺，利用电化学原理在工件表面形成金属覆层的技术方法。在电镀过程中，通过直流电源驱动，使电解液中的金属离子在工件表面还原沉积，形成均匀、致密的金属镀层。主要目的防止工件表面腐蚀提升工件表面装饰性改善工件导电性能增强工件表面硬度

电镀的历史与发展119世纪初1805年，意大利科学家伏特发明电池，为电镀技术奠定基础1840年，英国人亨利·埃尔金顿首次申请商业电镀专利220世纪中期电镀技术快速发展，工业批量生产成为可能电子工业兴起，对电镀技术提出更高要求3现代发展计算机控制技术引入电镀行业纳米电镀等新技术不断涌现环保要求推动绿色电镀工艺发展

电镀主要原理电解原理电镀基于电解原理，利用直流电使电解液中的金属离子在阴极表面还原成金属原子，形成镀层。电镀过程中，阴极为被镀工件，阳极通常为待镀金属材料，二者浸入含有金属盐的电解液中。阳极反应金属溶解为金属离子，释放电子M→M^n++ne^-离子迁移金属离子在电场作用下向阴极移动阴极反应金属离子得电子还原为金属M^n++ne^-→M

电解池结构电源系统提供稳定直流电，控制电流大小和电压电流密度通常为0.5-10A/dm2阳极通常为待镀金属材料，如铜、镍、锌等也可使用惰性阳极（如石墨、铂）阴极被镀工件，表面需预处理确保洁净镀层主要形成部位电解液含有金属盐、导电添加剂、pH调节剂提供电镀所需金属离子

阴极与阳极的选择阴极选择镀件作为阴极，需具备良好导电性非金属工件需先进行导电化处理阴极表面光洁度影响镀层质量悬挂方式需确保电流分布均匀阳极选择可溶性阳极：通常为待镀金属材料可持续补充电解液中金属离子惰性阳极：用于特殊电镀工艺惰性阳极需定期补充电解液中的金属离子阴极与阳极的合理选择和布置是确保电镀质量的关键因素，应根据具体工艺要求和电镀金属种类来确定。

镀层形成过程金属离子迁移在电场作用下，溶液中的金属阳离子向阴极迁移电子转移金属离子到达阴极表面，获得电子被还原为金属原子晶核形成金属原子在阴极表面形成晶核，作为镀层生长的起点晶体生长更多金属原子沉积在晶核周围，晶体不断生长扩大镀层形成随着电镀时间延长，晶体逐渐连接形成连续、致密的镀层镀层形成过程受多种因素影响，包括电流密度、温度、电解液成分等，控制好这些参数是获得高质量镀层的关键。

电镀化学反应式常见电镀反应式铜电镀反应式，二价铜离子得到两个电子还原为铜原子银电镀反应式，一价银离子得到一个电子还原为银原子镍电镀反应式，二价镍离子得到两个电子还原为镍原子副反应水的电解反应，在阴极可能产生氢气，影响镀层质量在阳极可能发生氧化反应，产生氧气这些副反应会降低电流效率，需通过添加剂等方法抑制

不同金属的电镀液铜电镀液酸性铜电镀液：硫酸铜+硫酸碱性铜电镀液：氰化铜+氰化钠pH值：酸性约0.5-2.0，碱性约10-12镍电镀液主要成分：硫酸镍+氯化镍+硼酸添加剂：光亮剂、湿润剂pH值：约3.5-5.0锌电镀液酸性锌电镀液：硫酸锌+硫酸碱性锌电镀液：氧化锌+氢氧化钠pH值：酸性约3.0-4.5，碱性约12-13贵金属电镀液金电镀液：氰化亚金钾+碳酸钾银电镀液：氰化银+氰化钾pH值：约8.0-10.0

电镀工艺流程总览表面预处理脱脂去油酸洗除锈表面活化电镀主工艺镀件装挂电镀操作参数控制后处理与检测水洗钝化烘干处理质量检验完整的电镀工艺流程是确保电镀质量的关键，每个环节都需严格控制。尤其是表面预处理，直接影响后续镀层的结合力和均匀性。

表面预处理方法预处理的重要性表面预处理是电镀工艺的第一步，也是最为关键的环节之一。工件表面的清洁度和活性直接影响镀层的结合力和质量。预处理不当会导致镀层起泡、脱落、附着不牢等质量问题，因此必须严格按工艺要求进行操作。1脱脂去油去除工件表面的油脂、蜡、指纹等有机污物，可采用有机溶剂、碱液或表面活性剂溶液。2酸洗除锈去除工件表面的氧化皮、锈蚀等无机污物，常用盐酸、硫酸等稀酸溶液。3活化处理提高工件表面活性，促进镀层与基体结合，通常使用弱酸溶液进行处理。

脱脂去油工艺步骤有机溶剂脱脂使用三氯乙烯、丙酮等有机溶剂进行浸泡或擦拭适用于油污较重的工件操作温度：常温或40-60℃碱液脱脂使用氢氧化钠、碳酸钠等碱性溶液通常添加表面活性剂提高去污能力操作温度：60-80℃超声波清洗结合超声波振动提高清洗效率可有效清除孔隙、缝隙中的污物频率通常为20-40kHz水洗脱脂后需充分水洗，防止污物残留可采用流动水洗或多级水洗水质要求：去离子水或自来水

酸洗与活化酸洗处理酸洗是去除金属表面氧化皮、锈蚀的重要工序，不同