電化學(xué)表面處理及表面加工2

1、電化學(xué)表面處理與表面加工電化學(xué)表面處理與表面加工 Page 22第一節(jié)第一節(jié)-現(xiàn)代表面工程技術(shù)的重要組成部分現(xiàn)代表面工程技術(shù)的重要組成部分表面技術(shù):是直接與各種表面現(xiàn)象或過程有關(guān)的，能為人類造?；虮蝗藗兝玫募夹g(shù)。1） 表面濕潤和反濕潤技術(shù)2） 表面催化技術(shù)3） 膜技術(shù)4） 表面化學(xué)技術(shù)與表面現(xiàn)象有關(guān)的一些表面技術(shù)與表面現(xiàn)象有關(guān)的一些表面技術(shù)3 “水立方水立方” ” 特點(diǎn)特點(diǎn) ： 外墻體和屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用新型鋼膜結(jié)構(gòu)體系，該鋼膜結(jié)構(gòu)體系由一系列類似于細(xì)胞、水晶體的鋼網(wǎng)架單元和ETFEETFE（聚乙烯四氟乙烯共聚物）充氣薄膜共同組成。 4 考慮到場(chǎng)館的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，膜結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的隔熱功能；考慮到場(chǎng)

2、館的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，膜結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的隔熱功能；另外，修補(bǔ)這種結(jié)構(gòu)非常方便，比如，射槍或者是尖銳的東另外，修補(bǔ)這種結(jié)構(gòu)非常方便，比如，射槍或者是尖銳的東西戳進(jìn)去后，監(jiān)控的電腦會(huì)自動(dòng)顯現(xiàn)出來。如果破了一個(gè)洞，西戳進(jìn)去后，監(jiān)控的電腦會(huì)自動(dòng)顯現(xiàn)出來。如果破了一個(gè)洞，只需用不干膠一貼就行了；膜結(jié)構(gòu)還非常輕巧，并具有良好只需用不干膠一貼就行了；膜結(jié)構(gòu)還非常輕巧，并具有良好的自潔性，塵土不容易粘在上面，塵土也能隨著雨水被排出。的自潔性，塵土不容易粘在上面，塵土也能隨著雨水被排出。膜結(jié)構(gòu)自身就具有排水和排污的功能以及去濕和防霧功能，膜結(jié)構(gòu)自身就具有排水和排污的功能以及去濕和防霧功能，尤其是防結(jié)露功能尤其是防結(jié)露功能

3、, ,對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)尤其重要。對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)尤其重要。 “水立方水立方”是世界上最大的膜結(jié)構(gòu)工程，除了地面之外，是世界上最大的膜結(jié)構(gòu)工程，除了地面之外，外表都采用了膜結(jié)構(gòu)外表都采用了膜結(jié)構(gòu)ETFEETFE材料，藍(lán)色的表面出乎意料的材料，藍(lán)色的表面出乎意料的柔軟但又很充實(shí)。這種材料的壽命為柔軟但又很充實(shí)。這種材料的壽命為2020多年，但實(shí)際會(huì)比這多年，但實(shí)際會(huì)比這個(gè)長，人可以踩在上面行走，感覺特別棒。目前世界上只有個(gè)長，人可以踩在上面行走，感覺特別棒。目前世界上只有三家企業(yè)能夠完成這個(gè)膜結(jié)構(gòu)三家企業(yè)能夠完成這個(gè)膜結(jié)構(gòu)Page 55表面工程技術(shù)日益得到重視的主要原因：表面工程技術(shù)日益得到重視的主要原因：

4、1 1） 社會(huì)生產(chǎn)、生活的需要社會(huì)生產(chǎn)、生活的需要2 2） 通過表面處理大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量通過表面處理大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量3 3） 節(jié)約貴重材料節(jié)約貴重材料4 4） 實(shí)現(xiàn)材料表面復(fù)合化，解決單一材料無法解決實(shí)現(xiàn)材料表面復(fù)合化，解決單一材料無法解決 的問題的問題 5 5） 良好的節(jié)能、節(jié)材效果良好的節(jié)能、節(jié)材效果6 6） 促進(jìn)了新興工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了新興工業(yè)的發(fā)展Page 66表面技術(shù)的廣泛的涵義，包括：表面技術(shù)的廣泛的涵義，包括：1） 表面技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用理論。2） 表面處理技術(shù)。它又包括表面覆蓋技術(shù)、表面改性技術(shù)和復(fù)合表面處理技術(shù)三部分。3） 表面加工技術(shù)。4） 表面分析和測(cè)試技術(shù)5） 表面工程

5、技術(shù)設(shè)計(jì)。7表面技術(shù)v表面技術(shù)主要通過表面涂覆和表面改性技術(shù)來提高材料抵御環(huán)境作用能力和賦予材料表面某種功能特性。v表面涂敷技術(shù)：表面涂敷技術(shù)：主要采用各種涂層技術(shù)。v表面改性技術(shù)：表面改性技術(shù)：用機(jī)械、物理、化學(xué)等方法，改變材料表面的形貌、化學(xué)成分、相組成、微觀結(jié)構(gòu)、缺陷狀態(tài)或應(yīng)力狀態(tài)。8表面涂敷技術(shù)表面涂敷技術(shù)1. 電鍍電鍍2. 電刷鍍電刷鍍3. 化學(xué)鍍：還原劑提供電子化學(xué)鍍：還原劑提供電子9101112化學(xué)鍍裝置化學(xué)鍍鎳134 . 涂裝：用一定的方法將涂料涂覆于工件表面涂裝：用一定的方法將涂料涂覆于工件表面 而形成涂抹的全過程而形成涂抹的全過程5 . 粘結(jié)：用粘結(jié)劑將各種材料或制件連接成

6、為粘結(jié)：用粘結(jié)劑將各種材料或制件連接成為 一個(gè)牢固整體的方法一個(gè)牢固整體的方法6 . 堆焊堆焊7 . 熔結(jié)熔結(jié)表面或邊緣表面或邊緣特殊金屬層特殊金屬層141516堆焊機(jī)178. 熱噴涂熱噴涂9. 熱浸鍍：將工件浸到熔融的液態(tài)金屬中，在熱浸鍍：將工件浸到熔融的液態(tài)金屬中，在 工件表面形成金屬鍍層工件表面形成金屬鍍層18192010. 涂敷技術(shù)涂敷技術(shù)塑料粉末涂敷塑料粉末涂敷電火花涂敷電火花涂敷搪瓷涂敷搪瓷涂敷陶瓷涂敷陶瓷涂敷11. 氣相沉積技術(shù)氣相沉積技術(shù)化學(xué)氣相沉積化學(xué)氣相沉積真空蒸鍍真空蒸鍍?yōu)R射鍍?yōu)R射鍍離子鍍離子鍍分子束外延分子束外延21鋼管內(nèi)壁涂敷塑料防腐2212. 離子束合成薄膜技術(shù)離子

7、束合成薄膜技術(shù): 離子注入與鍍膜技術(shù)相結(jié)合離子注入與鍍膜技術(shù)相結(jié)合13 .化學(xué)轉(zhuǎn)化膜：化學(xué)轉(zhuǎn)化膜：14 .熱燙印熱燙印15.暫時(shí)性覆蓋處理暫時(shí)性覆蓋處理23241.噴丸強(qiáng)化：噴丸強(qiáng)化： 冷加工方法冷加工方法2.表面熱處理：淬火表面熱處理：淬火3.化學(xué)熱處理：滲氮，碳，硼，金屬化學(xué)熱處理：滲氮，碳，硼，金屬4.等離子擴(kuò)滲處理：離子滲氮，碳，碳氮共滲等離子擴(kuò)滲處理：離子滲氮，碳，碳氮共滲5.激光表面處理：高亮度，高方向性，高單色性激光表面處理：高亮度，高方向性，高單色性6.電子束表面處理：電子束表面處理：7.高密度太陽能表面處理：聚焦高密度太陽能表面處理：聚焦8.離子注入表面改性：電離離子注入表面

8、改性：電離 表面改性技術(shù)表面改性技術(shù)Page 2525表面加工技術(shù)電解、包覆、拋光、蝕刻光刻蝕、電子束加工、離子束加工、激光加工、超聲波加工、火花加工和電解加工Page 2626電鍍電鍍電鍍?cè)恚弘婂冊(cè)恚菏侵冈诤杏兘饘俚柠}類溶液中，以被鍍基是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中，以被鍍基體金屬為陰極，通過電解作用，使鍍液中欲鍍金屬的陽離體金屬為陰極，通過電解作用，使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層的一種表面加工方子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層的一種表面加工方法。法。 電鍍的目的：電鍍的目的： 改善材料的外觀， 提高材料的各種物理化學(xué)性能， 賦予材料表面特殊的耐蝕性、耐磨

9、性、裝飾性、 焊接性及電、磁、光學(xué)性能等。Page 2727鍍層種類很多，按使用性能分類，可分為：鍍層種類很多，按使用性能分類，可分為：防護(hù)性鍍層：例如鋅、鋅-鎳、鎳、鎘、錫等鍍層，作為耐大氣及各種腐蝕環(huán)境的防腐蝕鍍層。防護(hù)-裝飾性鍍層：例如 Cu-Ni-Cr鍍層等，既有裝飾性，亦有防護(hù)性。裝飾性鍍層：例如Au及CuZn仿金鍍層、黑鉻、黑鎳鍍層等。耐磨和減磨鍍層:例如硬鉻，松孔鍍，NiSiC，Ni-石墨，Ni-PTFE復(fù)合鍍層等。電性能鍍層:例如Au，Ag鍍層等，既有高的導(dǎo)電率，又可防氧化，避免增加接觸電阻。Page 2828金屬還原的可能性金屬還原的可能性 金屬離子還原析出的可能性是獲得鍍層

10、的首要條件，而金屬離子還原析出的可能性是獲得鍍層的首要條件，而要獲得質(zhì)量優(yōu)良的鍍層，還要有合理的鍍液組成和合理的工要獲得質(zhì)量優(yōu)良的鍍層，還要有合理的鍍液組成和合理的工藝控制。藝控制。 Page 2929電鍍的工藝流程電鍍的工藝流程例如:防護(hù)裝飾性鍍層銅鎳鉻電鍍工藝流程拋光 除油 酸浸蝕 中和 鍍銅 鍍鎳 鍍鉻Page 3030電鍍工藝的鍍前預(yù)處理和鍍后處理 鍍前預(yù)處理：鍍前預(yù)處理：目的是為了得到干凈新鮮的表面，為目的是為了得到干凈新鮮的表面，為 獲獲得高質(zhì)量鍍層做準(zhǔn)備。得高質(zhì)量鍍層做準(zhǔn)備。第一步：磨光，拋光，獲得合適的粗糙度第一步：磨光，拋光，獲得合適的粗糙度第二步：去油脫脂第二步：去油脫脂第

11、三步：除銹第三步：除銹第四步：活化處理第四步：活化處理Page 3131 鍍后處理：鍍后處理：鈍化處理：鈍化處理：指經(jīng)過化學(xué)處理，在鍍層上形成一層堅(jiān)硬致指經(jīng)過化學(xué)處理，在鍍層上形成一層堅(jiān)硬致密，穩(wěn)定性高的薄膜。密，穩(wěn)定性高的薄膜。除氫處理：除氫處理：消除氫脆，在一定溫度下，熱處理數(shù)小時(shí)。消除氫脆，在一定溫度下，熱處理數(shù)小時(shí)。32l電鍍液的組成及其作用l1. 主鹽。主鹽。沉積金屬的鹽類，有單鹽，如硫酸銅、硫酸鎳等沉積金屬的鹽類，有單鹽，如硫酸銅、硫酸鎳等；有絡(luò)鹽，如鋅酸鈉、氰鋅酸鈉等。；有絡(luò)鹽，如鋅酸鈉、氰鋅酸鈉等。l2. 絡(luò)合劑。絡(luò)合劑。絡(luò)合劑與沉積金屬離子形成絡(luò)合物，改變鍍液絡(luò)合劑與沉積金屬

12、離子形成絡(luò)合物，改變鍍液的電化學(xué)性質(zhì)和金屬離的電化學(xué)性質(zhì)和金屬離子沉積的電極過程，對(duì)鍍層質(zhì)量有子沉積的電極過程，對(duì)鍍層質(zhì)量有很大影響，是鍍液的重要成分。常用絡(luò)合劑有氰化物、氫很大影響，是鍍液的重要成分。常用絡(luò)合劑有氰化物、氫氧化物、焦磷酸鹽、酒石酸鹽、氨三乙酸、檸檬酸等。氧化物、焦磷酸鹽、酒石酸鹽、氨三乙酸、檸檬酸等。l3. 附加鹽。附加鹽。其作用是提高鍍液的導(dǎo)電能力，降低槽端電壓其作用是提高鍍液的導(dǎo)電能力，降低槽端電壓提高工藝電流密度提高工藝電流密度.例如鍍鎳液中加人例如鍍鎳液中加人Na2SO4。導(dǎo)電鹽不參。導(dǎo)電鹽不參加電極反應(yīng)，酸或堿類也可作為導(dǎo)電物質(zhì)。加電極反應(yīng)，酸或堿類也可作為導(dǎo)電物質(zhì)

13、。33l4. 緩沖劑。緩沖劑。使鍍液具有自行調(diào)節(jié)使鍍液具有自行調(diào)節(jié)pH值能力，以便值能力，以便在施鍍過程中保持在施鍍過程中保持pH值穩(wěn)定。值穩(wěn)定。l5. 陽極活化劑。陽極活化劑。能維持陽極活性狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生鈍能維持陽極活性狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生鈍化，保持正常溶解反應(yīng)。例如鍍鎳液中必須加人化，保持正常溶解反應(yīng)。例如鍍鎳液中必須加人Cl-，以防止鎳陽極鈍化。，以防止鎳陽極鈍化。l6. 添加劑。添加劑。為改善鍍液性能和提高鍍層質(zhì)量，常需為改善鍍液性能和提高鍍層質(zhì)量，常需加入某種特殊添加劑。其加入量較少，一般只有幾加入某種特殊添加劑。其加入量較少，一般只有幾克每升，但效果顯著。這類添加劑種類繁多，按其克每升，

14、但效果顯著。這類添加劑種類繁多，按其作用可分為：作用可分為：34l光亮劑光亮劑可提高鍍層的光亮度?？商岣咤儗拥墓饬炼?。l晶粒細(xì)化劑晶粒細(xì)化劑能改變鍍層的結(jié)晶狀況，細(xì)化晶粒能改變鍍層的結(jié)晶狀況，細(xì)化晶粒，使鍍層致密。例如鋅酸鹽鍍鋅液中，添加環(huán)氧，使鍍層致密。例如鋅酸鹽鍍鋅液中，添加環(huán)氧氯丙烷與胺類的縮合物之類的添加劑，鍍層就可氯丙烷與胺類的縮合物之類的添加劑，鍍層就可從海綿狀變?yōu)橹旅芏饬?。從海綿狀變?yōu)橹旅芏饬?。l整平劑整平劑可改善鍍液微觀分散能力，使基體顯微可改善鍍液微觀分散能力，使基體顯微粗糙表面變平整。粗糙表面變平整。l潤濕劑潤濕劑可以降低金屬與溶液的界面張力，使鍍可以降低金屬與溶液的界

15、面張力，使鍍層與基體更好地附著，減少針孔。層與基體更好地附著，減少針孔。l應(yīng)力消除劑應(yīng)力消除劑可降低鍍層應(yīng)力?？山档湾儗討?yīng)力。l鍍層硬化劑鍍層硬化劑可提高鍍層硬度?？商岣咤儗佑捕?。l掩蔽劑可消除微量雜質(zhì)的影響。35l 許多鍍層是在絡(luò)合物溶液中沉積出來的，在鍍液許多鍍層是在絡(luò)合物溶液中沉積出來的，在鍍液中絡(luò)合物與金屬離子之間存在一系列的中絡(luò)合物與金屬離子之間存在一系列的“絡(luò)合絡(luò)合-離離解平衡解平衡”，l過去一直以為首先是絡(luò)離子離解成簡單離子，然過去一直以為首先是絡(luò)離子離解成簡單離子，然后簡單離子在陰極上放電。事實(shí)證明在大多數(shù)場(chǎng)后簡單離子在陰極上放電。事實(shí)證明在大多數(shù)場(chǎng)合下，這種看法是不對(duì)的。合下

16、，這種看法是不對(duì)的。36l實(shí)際上在電極上直接放電的是配位數(shù)較低的絡(luò)離子37第三節(jié)第三節(jié) 陰極上的電流分布和金屬分布陰極上的電流分布和金屬分布 一、初次電流分布、二次電流分布和金屬分布陰極上電流和金屬的分布關(guān)系到鍍層的均勻性。電流和金屬的分布不但和電場(chǎng)分布有關(guān)，而且和電極過程有關(guān)。鍍液的極化性能以及電極形狀、電極排布等都是影響電流和金屬分布的因素，前者是電化學(xué)因素，后者是幾何因素。38 電鍍液的分散能力 是指電鍍液所具有的使金屬鍍層厚度均勻分布的是指電鍍液所具有的使金屬鍍層厚度均勻分布的能力。能力。 實(shí)質(zhì)上：電流在陰極表面的分布是否均勻 改善電鍍液的分散能力，可采取以下措施： 加一定量強(qiáng)電解質(zhì)，

17、采用絡(luò)合物電解液，加入添加加一定量強(qiáng)電解質(zhì)，采用絡(luò)合物電解液，加入添加劑，合理安排電極的位置及距離，采用異型電極劑，合理安排電極的位置及距離，采用異型電極39第四節(jié)第四節(jié) 常用的電鍍層常用的電鍍層 鍍鎳鎳鍍層作為保護(hù)各種鋼鐵制品的中間層，是銅鎳鉻防護(hù)性裝飾鍍層的主體，在電鍍工業(yè)中占有很重要的地位，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、輕工業(yè)和國防工業(yè)等。鎳鍍液一般為酸性，以硫酸鎳和氯化鎳為主鹽，以硼酸為緩沖劑。40鍍銅鍍銅 銅鍍層用于電子工業(yè)及作為銅鎳鉻防護(hù)裝飾性鍍層的底層。41 鍍鋅 鍍鎘 鍍錫 鍍鉻 鍍銀 鍍金42第五節(jié)第五節(jié) 各種電鍍技術(shù)各種電鍍技術(shù) 一、合金電鍍43電鍍合金電鍍合金 兩種或兩種以上的元素

18、共沉積所形成的鍍層為兩種或兩種以上的元素共沉積所形成的鍍層為合金合金鍍層鍍層。 通常其最小組分應(yīng)大于通常其最小組分應(yīng)大于1，而某些鍍層，合金含，而某些鍍層，合金含量雖少于量雖少于1，但對(duì)鍍層性能影響大，也可稱為合，但對(duì)鍍層性能影響大，也可稱為合金鍍層。金鍍層。 電鍍合金始于電鍍合金始于18351845年，與單金屬電鍍年，與單金屬電鍍幾乎是同時(shí)開始。最早的合金鍍層是金、銀幾乎是同時(shí)開始。最早的合金鍍層是金、銀等貴金屬合金及等貴金屬合金及CuZn合金（黃銅）。到目合金（黃銅）。到目前已研究過的電鍍合金體系已超過前已研究過的電鍍合金體系已超過230多種，多種，在工業(yè)上獲得應(yīng)用的約有在工業(yè)上獲得應(yīng)用的

19、約有30余種，比單金屬余種，比單金屬鍍層種類多。由于合金鍍層比單金屬鍍層具鍍層種類多。由于合金鍍層比單金屬鍍層具有許多獨(dú)特而優(yōu)異的性能，所以，長期以來，有許多獨(dú)特而優(yōu)異的性能，所以，長期以來，合金電鍍一直是電鍍技術(shù)的研究與開發(fā)的重合金電鍍一直是電鍍技術(shù)的研究與開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一點(diǎn)領(lǐng)域之一。441 電鍍合金的特點(diǎn)電鍍合金的特點(diǎn) 電沉積合金與熱冶金合金相比有如下主要特點(diǎn)：電沉積合金與熱冶金合金相比有如下主要特點(diǎn)： （1） 容易獲得高熔點(diǎn)與低熔點(diǎn)金屬組成的合金，容易獲得高熔點(diǎn)與低熔點(diǎn)金屬組成的合金，如如Sn-Ni合金。合金。 （2） 可獲得熱熔相圖沒有的合金可獲得熱熔相圖沒有的合金,-銅錫合金。銅錫

20、合金。 （3） 容易獲得組織致密、性能優(yōu)異的非晶態(tài)合金，容易獲得組織致密、性能優(yōu)異的非晶態(tài)合金，如如 Ni-P合金。合金。 （4） 在相同合金成分下，電鍍合金與熱熔合金在相同合金成分下，電鍍合金與熱熔合金比，硬度高，延展性差，比，硬度高，延展性差，45合金鍍層有如下主要特點(diǎn)： 與單金屬鍍層相比，合金鍍層有如下主要特點(diǎn)與單金屬鍍層相比，合金鍍層有如下主要特點(diǎn)： （1） 合金鍍層結(jié)晶更細(xì)致，鍍層更平整、光亮。 （2） 可以獲得非晶結(jié)構(gòu)鍍層，如 Ni-P鍍層。 （3）合金鍍層具有單金屬所沒有的特殊物理性能，例如導(dǎo)磁性、減摩性（自潤滑性）、釬焊性。 （4）合金鍍層可具備比組成它們的單金屬層更耐磨、耐蝕

21、、更耐高溫，并有更高硬度和強(qiáng)度。但延展性和韌性通常有所降低。 （5）不能從水溶液中單獨(dú)電沉積的W，Mo，Ti，V等金屬可與鐵族元素（Fe，Co，Ni）共沉積形成合金。 （6） 通過成分設(shè)計(jì)和工藝控制，可得到不同色調(diào)的合金鍍層，例如銀合金、彩色鍍鎳及仿金合金等，具有更好的裝飾效果。462電鍍合金原理電鍍合金原理 兩種或多種金屬共沉積的過程比單一金屬電沉積過程復(fù)雜得多，研究其共沉積的機(jī)理就更困難，因而當(dāng)前關(guān)于合金電鍍的理論尚不完善，共沉積中的一些現(xiàn)象至今仍難以合理解釋。 共沉積時(shí)，兩種以上金屬離子在陰極上還原，會(huì)出現(xiàn)競爭放電現(xiàn)象、電子之間互相影響以及電結(jié)晶過程中合金元素對(duì)成核規(guī)律的影響等問題。 因

22、此，目前還只能提供一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合和某些定性解釋，定量的理論研究還有待今后發(fā)展。47合金共沉積的條件合金共沉積的條件 兩種金屬離子共沉積除需具備單金屬沉積的兩種金屬離子共沉積除需具備單金屬沉積的基本條件外，還應(yīng)具備以下兩個(gè)基本條件：基本條件外，還應(yīng)具備以下兩個(gè)基本條件： 兩種金屬中至少有一種金屬能從其鹽的水溶液中沉積出來。有些金屬如W，Mo等不能從其鹽的水溶液中沉積出來，但它可以借助誘導(dǎo)沉積與鐵族金屬共沉積。 共沉積的兩種金屬的沉積電位必須十分接近。如果相差太大，電位較正的金屬優(yōu)先沉積，甚至完全排斥電位較負(fù)的金屬析出。48 合金共沉積條件的表達(dá)式合金共沉積條件的表達(dá)式49實(shí)現(xiàn)共沉積的方法實(shí)現(xiàn)

23、共沉積的方法 （1） 改變鍍液中金屬離子的濃度比。改變鍍液中金屬離子的濃度比。 增大較活潑金屬離子的濃度，使其電位正移；或降低較貴金屬離子濃度，使其電位負(fù)移，使兩者的電位接近。 （2） 采用適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑。采用適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑。 這是使平衡電位相差大的金屬離子實(shí)現(xiàn)共沉積的最有效方法。 （3） 采用特定的添加劑采用特定的添加劑。 某種添加劑可能對(duì)某些金屬沉積起作用，使之實(shí)現(xiàn)共沉積。50合金共沉積的類型合金共沉積的類型 正則共沉積：正則共沉積：受擴(kuò)散控制， 非正則共沉積：非正則共沉積：受陰極電位控制 平衡共沉積：平衡共沉積：處于化學(xué)平衡時(shí)共沉積 異常共沉積：異常共沉積：電位較負(fù)金屬優(yōu)先沉積 誘導(dǎo)共沉積：

24、誘導(dǎo)共沉積：鉬鎢鈦與鐵族金屬誘導(dǎo)共析 51工藝參數(shù)對(duì)電鍍合金的影響工藝參數(shù)對(duì)電鍍合金的影響 鍍液組分的影響：鍍液組分的影響：金屬濃度比的影響，金屬總濃度的影響，絡(luò)合劑濃度的影響，pH值的影響 工藝參數(shù)的影響工藝參數(shù)的影響：電流密度的影響，溫度，攪拌52 復(fù)合共沉積復(fù)合共沉積是固體微粒均勻地分散是固體微粒均勻地分散在鍍液中，在攪拌的條件下，通過在鍍液中，在攪拌的條件下，通過電化學(xué)或化學(xué)過程使這些固體微粒電化學(xué)或化學(xué)過程使這些固體微粒與基質(zhì)金屬共沉積，從而獲得某種與基質(zhì)金屬共沉積，從而獲得某種具有特殊性能鍍層的方法具有特殊性能鍍層的方法 二、復(fù)合電鍍（分散電鍍）二、復(fù)合電鍍（分散電鍍）53復(fù)合共沉

25、積機(jī)理 帶正電荷的微粒被高速流動(dòng)的液體帶到陰極表面附近后，在電場(chǎng)力的作用下，使帶電的微粒穿過雙電層吸附在陰極表面上，被金屬基質(zhì)鍍層包入而形成復(fù)合鍍層。 SiC SiC 微粒與微粒與Ni-W-PNi-W-P合金共沉積的機(jī)理是：合金共沉積的機(jī)理是：SiC 微粒本身帶負(fù)電荷，當(dāng)加入到鍍液中，它會(huì)吸附周圍的正電荷，在流體動(dòng)力學(xué)和電場(chǎng)力的作用下，遷移到陰極表面形成弱吸附；其次，到達(dá)陰極表面的SiC微粒在靜電場(chǎng)力的作用下脫去水化膜與陰極直接接觸而形成強(qiáng)吸附；第三，吸附到陰極表面的SiC微粒被Ni-W-P合金捕獲一起沉積到鍍層中。 54復(fù)合電鍍（分散電鍍）復(fù)合電鍍（分散電鍍） 通過金屬電沉積的方法，將一種或

26、數(shù)種不通過金屬電沉積的方法，將一種或數(shù)種不溶性的固體顆粒，均勻地鑲嵌到金屬鍍層溶性的固體顆粒，均勻地鑲嵌到金屬鍍層中所形成的特殊鍍層叫復(fù)合鍍層，這種利中所形成的特殊鍍層叫復(fù)合鍍層，這種利用金屬電沉積制備復(fù)合鍍層的方法叫用金屬電沉積制備復(fù)合鍍層的方法叫復(fù)合復(fù)合電鍍。電鍍。 從定義可知，復(fù)合鍍層也含有兩種或兩種從定義可知，復(fù)合鍍層也含有兩種或兩種以上的成分：以上的成分：基質(zhì)（體）金屬：即通過基質(zhì)（體）金屬：即通過還原反應(yīng)而形成鍍層的那種金屬，是一種還原反應(yīng)而形成鍍層的那種金屬，是一種均勻的連續(xù)相。均勻的連續(xù)相。不溶性固體顆粒：通常不溶性固體顆粒：通常是不連續(xù)地分散于基質(zhì)金屬之中，組成一是不連續(xù)地分

27、散于基質(zhì)金屬之中，組成一個(gè)不連續(xù)相。個(gè)不連續(xù)相。55 作為復(fù)合電鍍底層的金屬有作為復(fù)合電鍍底層的金屬有NiNi，CoCo，CuCu，CrCr，F(xiàn)eFe，AgAg，AlAl，AuAu，PbPb等，用得最等，用得最多的是多的是NiNi 分散粒有：分散粒有： 無機(jī)物，如鍍耐磨復(fù)合鍍層用的無機(jī)物，如鍍耐磨復(fù)合鍍層用的SiCSiC，ZrOZrO，WCWC，TiCTiC； 有機(jī)物，如聚四氟乙烯、尼龍、聚氯乙有機(jī)物，如聚四氟乙烯、尼龍、聚氯乙烯等顆粒；烯等顆粒； 金屬，如金屬，如NiNi，CrCr，W W等粉末等粉末56 復(fù)合鍍層屬于金屬基復(fù)合材料，如果不復(fù)合鍍層屬于金屬基復(fù)合材料，如果不經(jīng)過特殊的加工處理

28、，基質(zhì)金屬和不溶性經(jīng)過特殊的加工處理，基質(zhì)金屬和不溶性固體顆粒之間，在形式上是機(jī)械地混雜在固體顆粒之間，在形式上是機(jī)械地混雜在一起，兩者之間的相界面基本上是清晰的一起，兩者之間的相界面基本上是清晰的，幾乎不發(fā)生相互擴(kuò)散現(xiàn)象，但是它們可，幾乎不發(fā)生相互擴(kuò)散現(xiàn)象，但是它們可以獲得基質(zhì)金屬與固體顆粒兩類物質(zhì)的綜以獲得基質(zhì)金屬與固體顆粒兩類物質(zhì)的綜合性能。合性能。 Ni-W-P RE-Ni-W-P-SiC 57 與熔滲法，熱擠壓法，粉末冶金法相比，復(fù)合電與熔滲法，熱擠壓法，粉末冶金法相比，復(fù)合電鍍具有明顯的優(yōu)越性：鍍具有明顯的優(yōu)越性：不需要高溫即可獲得復(fù)合鍍層：不需要高溫即可獲得復(fù)合鍍層：用熱加工法一

29、用熱加工法一般需要般需要50050010001000或更高溫度處理或燒結(jié)，故很或更高溫度處理或燒結(jié)，故很難制取含有有機(jī)物的材料，而復(fù)合電鍍法大多是難制取含有有機(jī)物的材料，而復(fù)合電鍍法大多是在水溶液中進(jìn)行，很少超過在水溶液中進(jìn)行，很少超過9090。操作簡單，成本低：操作簡單，成本低：大多數(shù)情況可在一般電鍍大多數(shù)情況可在一般電鍍?cè)O(shè)備、鍍液、陽極、操作條件等基礎(chǔ)上略加改造設(shè)備、鍍液、陽極、操作條件等基礎(chǔ)上略加改造（主要是增加使固體顆粒在鍍液中充分懸浮的措（主要是增加使固體顆粒在鍍液中充分懸浮的措施等），就能用來制備復(fù)合鍍層。施等），就能用來制備復(fù)合鍍層。58同一基質(zhì)金屬可以方便地鑲嵌一種或數(shù)同一基質(zhì)

30、金屬可以方便地鑲嵌一種或數(shù)種性質(zhì)各異的固體顆粒，同一種固體顆粒種性質(zhì)各異的固體顆粒，同一種固體顆粒也可以方便地鑲嵌到不同的基質(zhì)金屬中。也可以方便地鑲嵌到不同的基質(zhì)金屬中。而且，改變固體顆粒與金屬共沉積的條件，而且，改變固體顆粒與金屬共沉積的條件，可使顆粒在復(fù)合鍍層中的含量從可使顆粒在復(fù)合鍍層中的含量從0 05050或或更高些的范圍內(nèi)變動(dòng)，從而使鍍層性質(zhì)也更高些的范圍內(nèi)變動(dòng)，從而使鍍層性質(zhì)也發(fā)生相應(yīng)的變化。發(fā)生相應(yīng)的變化?？捎昧畠r(jià)的基體材料鍍上復(fù)合鍍層，代可用廉價(jià)的基體材料鍍上復(fù)合鍍層，代替由貴重原材料制造的零部件。替由貴重原材料制造的零部件。59 按按基質(zhì)金屬基質(zhì)金屬可分為：如可分為：如NiN

31、i基，基，CuCu基，基，AgAg基等。基等。 按固體顆?？砂垂腆w顆粒可分為：無機(jī)物質(zhì)：如金剛石、石墨、分為：無機(jī)物質(zhì)：如金剛石、石墨、各種氧化物各種氧化物(Al(Al2 2O O3 3，ZrOZrO2 2) )、碳化物、碳化物(SiC(SiC、 B B4 4C C 、WC)WC)、硼化物（硼化物（TiBTiB2 2）顆粒等；有機(jī)物質(zhì)：如聚四氟乙烯、）顆粒等；有機(jī)物質(zhì)：如聚四氟乙烯、氟化石墨、尼龍等；金屬顆粒：如鎳粉、鉻粉、鎢氟化石墨、尼龍等；金屬顆粒：如鎳粉、鉻粉、鎢粉等。粉等。 按按復(fù)合鍍層用復(fù)合鍍層用途可分為：裝飾防護(hù)性復(fù)合鍍層；途可分為：裝飾防護(hù)性復(fù)合鍍層；功能性復(fù)合鍍層：如具有機(jī)械功

32、能的復(fù)合鍍層、具功能性復(fù)合鍍層：如具有機(jī)械功能的復(fù)合鍍層、具有化學(xué)功能的復(fù)合鍍層、具有電接觸功能的復(fù)合鍍層有化學(xué)功能的復(fù)合鍍層、具有電接觸功能的復(fù)合鍍層等；用作結(jié)構(gòu)材料的復(fù)合鍍層。具體如下表：等；用作結(jié)構(gòu)材料的復(fù)合鍍層。具體如下表： 復(fù)合鍍層的分類復(fù)合鍍層的分類60復(fù)復(fù)合合電電沉沉積積防護(hù)性復(fù)合鍍層，防護(hù)性復(fù)合鍍層，Zn-Al耐磨性復(fù)合鍍層，耐磨性復(fù)合鍍層，Ni-SiC用作電接觸材料的復(fù)合鍍層用作電接觸材料的復(fù)合鍍層Au-WC,Ag-La2O3能降低內(nèi)應(yīng)力的復(fù)能降低內(nèi)應(yīng)力的復(fù)合鍍層合鍍層Ni-SiO2具有光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)的復(fù)合鍍層具有光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)的復(fù)合鍍層Ni-TiO2具有催化功能的復(fù)合鍍層具有催

33、化功能的復(fù)合鍍層Ni-ZrO2制造鉆磨工具用的復(fù)合鍍層制造鉆磨工具用的復(fù)合鍍層Ni-金剛石金剛石, Ni-B4C耐磨、抗氧化的復(fù)合鍍層，耐磨、抗氧化的復(fù)合鍍層，Co-Cr3C2自潤滑復(fù)合鍍層，自潤滑復(fù)合鍍層，Ni-MoS261 要制備復(fù)合鍍層，需滿足下述基本條件：要制備復(fù)合鍍層，需滿足下述基本條件：粒子在鍍液中是粒子在鍍液中是充分穩(wěn)定充分穩(wěn)定的，既不會(huì)發(fā)生任何化學(xué)的，既不會(huì)發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)促使鍍液分解。反應(yīng)，也不會(huì)促使鍍液分解。粒子在鍍液中要粒子在鍍液中要完全潤濕完全潤濕，形成分散均勻的懸浮液。，形成分散均勻的懸浮液。為此，離子都需經(jīng)過親水處理，特別是那些疏水粒為此，離子都需經(jīng)過親水處

34、理，特別是那些疏水粒子，更應(yīng)作充分的親水處理，并要降低鍍液表面張子，更應(yīng)作充分的親水處理，并要降低鍍液表面張力，這樣才能形成懸浮性好的鍍液。力，這樣才能形成懸浮性好的鍍液。鍍液的性質(zhì)要有利于鍍液的性質(zhì)要有利于固體粒子帶正電荷固體粒子帶正電荷，即利于粒，即利于粒子吸附陽離子表面活性劑及金屬離子。子吸附陽離子表面活性劑及金屬離子。復(fù)合鍍的條件復(fù)合鍍的條件62粒子的粒度要適當(dāng)粒子的粒度要適當(dāng)。粒子過粗，易于沉淀，。粒子過粗，易于沉淀，且不易被沉積金屬包覆，鍍層粗糙；粒子過且不易被沉積金屬包覆，鍍層粗糙；粒子過細(xì)，易于結(jié)團(tuán)成塊，不能均勻懸浮。通常使細(xì)，易于結(jié)團(tuán)成塊，不能均勻懸浮。通常使用用0.10.1

35、10um10um的粒子，但以的粒子，但以0.50.53um3um最好。最好。要有適當(dāng)?shù)臄嚢枰羞m當(dāng)?shù)臄嚢?，這既是保持微粒均勻懸這既是保持微粒均勻懸浮的必要措施，也是使粒子高效率輸送到陰浮的必要措施，也是使粒子高效率輸送到陰極表面并與陰極碰撞的必要條件極表面并與陰極碰撞的必要條件。63各種鍍層的溶液組成各種鍍層的溶液組成v1 1耐磨、耐高溫氧化的復(fù)合鍍層耐磨、耐高溫氧化的復(fù)合鍍層v 如如Ni-SiCNi-SiC、Co-CrCo-Cr3 3C C2 2、Cr-SiCCr-SiC、Co-Co-CrCr2 2O O3 3、Ni-BNi-B4 4C C、RE-Ni-W-P-SiC RE-Ni-W-P-S

36、iC 、RE-Ni-RE-Ni-W-B-BW-B-B4 4C-MoSC-MoS2 2等。這些復(fù)合鍍層已在汽車等。這些復(fù)合鍍層已在汽車工業(yè)如汽缸套、石油地質(zhì)勘探業(yè)如鉆頭、工業(yè)如汽缸套、石油地質(zhì)勘探業(yè)如鉆頭、機(jī)械加工業(yè)如復(fù)合刀具、造船工業(yè)如發(fā)動(dòng)機(jī)械加工業(yè)如復(fù)合刀具、造船工業(yè)如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體及剛體、航空工業(yè)如飛機(jī)的起落架、機(jī)缸體及剛體、航空工業(yè)如飛機(jī)的起落架、以及電子、宇航工業(yè)中得到應(yīng)用。以及電子、宇航工業(yè)中得到應(yīng)用。642自潤滑性鍍層自潤滑性鍍層v如如Cu-MoSCu-MoS2 2 、Ni-PTFENi-PTFE、Ni-Ni-石墨、石墨、Ni-Ni-氟化石墨等。主要用于橡膠、氟化石墨等。主要用于橡膠、

37、塑料模具以及金屬電鑄，提高其脫模性能。塑料模具以及金屬電鑄，提高其脫模性能。v鍍液組成及工藝條件鍍液組成及工藝條件: : RE-Ni-W-B-B4C-MoS2 RE-Ni-W-B-B4C-MoS2 Ni-PTFENi-PTFEvNiCl2.6H2O 20- 30g/L 45 g/lvNiSO4.7H2O / 280 g/lv絡(luò)合劑絡(luò)合劑 60-80 g/L H3BO3 40 g/lv添加劑添加劑 10- 20 g/L PTFE(0.3um) 50 g/lvKBH4 2-3 g/L Additive-1 15 ml/lvNa2WO4.2H2O 40-60 g/L Additive-2 1 ml/

38、lvB4C 40- 60g/LvMoS2 10-20g/LvRE 3-5 g/L vDk 5-10 4 A/dm2 vT 3050 45 vPH 12.5-13.5 4.2653耐磨性復(fù)合鍍層耐磨性復(fù)合鍍層 Ni-W-B-SiCvNiCl2.6H2O 30 g/lvNa2WO4.2H2O 40-60 g/LvComplex agent(GZ-1) 40120 g/lvComplex agent(GZ-2) 060 g/lvKBH4 1.53.5 g/lvSiC(size 3.03.5m) 70 g/lvCurrent density(Dk) 39 A/dm2vpH 13.5vTemp. 306

39、0 664防護(hù)、裝飾性復(fù)合鍍層防護(hù)、裝飾性復(fù)合鍍層 Zn-AlvZnSO4 81 g/l vZn(OH)2 50 g/lvAl(OH)3 16 g/lvH3BO3 30 g/l vAl powder 30 g/lvPH 4.6-4.8vTemp. 40-45vDk 15-30 A/dm2 Ni-熒光顏料復(fù)合鍍層熒光顏料復(fù)合鍍層v硫酸鎳硫酸鎳 320 350 克克/升升v硼酸硼酸 35 40 克克/升升v氯化鎳氯化鎳 30 50 克克/升升v顏料顏料 30 50 g/lv十二烷基硫酸鈉十二烷基硫酸鈉 0.05-0.1 克克/升升v溫度溫度 45 55 vpH 4.2 4.5vDk 1.5 2.0

40、 A/dm267三、化學(xué)鍍?nèi)⒒瘜W(xué)鍍自催化鍍、無電解鍍 化學(xué)鍍：化學(xué)鍍：是指在沒有外電流通過的情況下，利用化學(xué)方法使溶液中的金屬離子還原為金屬，并沉積在基體表面，形成鍍層的一種表面加工方法。 金屬離子沉積按照所需電子的方法所需電子的方法不同分為電沉電沉積和無外電源沉積（化學(xué)鍍或無電鍍）兩類積和無外電源沉積（化學(xué)鍍或無電鍍）兩類 Mn+neM 被鍍件浸入鍍液中，化學(xué)還原劑在溶液中提供電子使金屬離子還原沉積在鍍件表面。68 化學(xué)鍍的特點(diǎn)化學(xué)鍍的特點(diǎn)與電鍍相比，化學(xué)鍍有如下的特點(diǎn)： 均鍍能力好，形狀復(fù)雜，有內(nèi)孔、內(nèi)均鍍能力好，形狀復(fù)雜，有內(nèi)孔、內(nèi)腔的鍍件均可獲得均勻的鍍層；腔的鍍件均可獲得均勻的鍍層

41、； 鍍層外觀良好，晶粒細(xì)，鍍層外觀良好，晶粒細(xì)，孔隙率低；孔隙率低； 鍍覆過程不需電解設(shè)備及附件；鍍覆過程不需電解設(shè)備及附件；可在金屬、非金屬以及有機(jī)物上沉積可在金屬、非金屬以及有機(jī)物上沉積鍍層。鍍層。鍍液通過維護(hù)、調(diào)整可反復(fù)使用，但鍍液通過維護(hù)、調(diào)整可反復(fù)使用，但使用周期是有限的；使用周期是有限的；缺點(diǎn)：溶液穩(wěn)定性差，使用溫度高，壽命短缺點(diǎn)：溶液穩(wěn)定性差，使用溫度高，壽命短69 化學(xué)鍍鍍覆的金屬和合金種類較多，諸如: Ni-P， Ni-B， Cu, Ag， Pd， Sn，In， Pt，Cr及多種Co基合金等， 但應(yīng)用最廣的是化學(xué)鍍鎳和化學(xué)鍍銅化學(xué)鍍鎳和化學(xué)鍍銅。70化學(xué)鍍的應(yīng)用 化學(xué)鍍層一般

42、具有良好的耐蝕性、耐磨性、焊接性及其它特殊的電學(xué)或磁學(xué)等性能。 不同成分的鍍層，其性能變化很大，因此在電子、石油、化工、航空航天、核能、汽車、印刷、紡織、機(jī)械等工業(yè)中獲得日益廣泛的應(yīng)用。 71 化學(xué)鍍鎳 發(fā)展簡史發(fā)展簡史 1844年，Wurtz就觀察到次亞磷酸鹽能從鎳鹽溶液中還原鎳的作用 1946年，Brenner和Riddell發(fā)現(xiàn)在電沉積Ni-W合金時(shí)，電流效率高達(dá)理論值的120%，顯然，鍍液 中 發(fā) 生 了 自 催 化 作 用 ， 杜 撰 無 電 鍍 （Electroless）一詞，化學(xué)鍍鎳問世。 1950年申請(qǐng)專利 ，1955年建立第一條生產(chǎn)線 在60-70 年代，化學(xué)鍍鎳的工藝、配方

43、、監(jiān)控、維護(hù)、廢液處理等獲得了迅速發(fā)展，80年代進(jìn)入鼎盛時(shí)期。 72化學(xué)鍍鎳機(jī)理 1 原子氫態(tài)理論原子氫態(tài)理論73化學(xué)鍍銅的原理 甲醛還原銅的原理甲醛還原銅的原理 1原子氫態(tài)理論原子氫態(tài)理論74四四 塑料電鍍塑料電鍍ABS塑料、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龍等種種塑料都能進(jìn)行電鍍，其中以ABS塑料電鍍最普遍。塑料是非導(dǎo)體，不能直接進(jìn)行電鍍，必須先進(jìn)行化學(xué)鍍使其表面有導(dǎo)電性。75塑料及其它非金屬上的電鍍目的 近年來，塑料、玻璃、陶瓷、石膏等非金屬材料在工業(yè)上和日常生活中的應(yīng)用越來越多，許多以前用金屬做的產(chǎn)品現(xiàn)在已被塑料等產(chǎn)品取代，這些都降低了產(chǎn)品的重量和成本，但塑料也有一定的缺點(diǎn)：不導(dǎo)電，不導(dǎo)熱，

44、不耐磨，易變形，不耐污染，缺乏金屬光澤，從而在一定程度上限制了使用范圍。如果在塑料上鍍一層金屬，就有可能彌補(bǔ)其缺點(diǎn)，大大提高其使大大提高其使用性能，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：用性能，其主要優(yōu)點(diǎn)如下： 提高了塑料制品的表面機(jī)械強(qiáng)度，延長其使用壽提高了塑料制品的表面機(jī)械強(qiáng)度，延長其使用壽命命使塑料制品具有導(dǎo)電性，導(dǎo)磁性和可焊性使塑料制品具有導(dǎo)電性，導(dǎo)磁性和可焊性. .使塑料制品對(duì)光和大氣等外界因素有較高的穩(wěn)定性使塑料制品對(duì)光和大氣等外界因素有較高的穩(wěn)定性，可防止老化，可防止老化. .使塑料制品表面具有金屬光澤，美觀且不易污染使塑料制品表面具有金屬光澤，美觀且不易污染76除油：如塑料表面油污較多，可先用有機(jī)溶

45、劑除油，然后化學(xué)除油。若油污較少，則僅用化學(xué)除油即可。有機(jī)除油：下表為常用塑料適用的有機(jī)溶劑塑料表面的金屬化處理塑料表面的金屬化處理77 化學(xué)除油：化學(xué)除油可用電鍍前處理的堿性除油液。但要注意溫度不宜過高，否則某些塑料容易變形。常用堿性除油工藝如下表 ：塑料表面的金屬化處理塑料表面的金屬化處理78粗化：粗化的目的是使塑料表面微觀粗糙，使鍍層與基體接觸面積上升，還可使塑料表面由憎水變?yōu)橛H水，以提高塑料表面與鍍層間的結(jié)合力。其方法有：機(jī)械粗化：如砂紙打磨，氣噴，滾磨等?；瘜W(xué)粗化：粗化液中常含有鉻酐和硫酸，是一種強(qiáng)氧化性溶液。它成分簡單，維護(hù)方便，粗化速度快，效果好。目前，塑料電鍍基本上都采用化學(xué)粗

46、化。下表為為ABS塑料常用粗化液及工藝條件 塑料表面的金屬化處理塑料表面的金屬化處理79有機(jī)溶劑粗化：對(duì)不適宜用酸液粗化的塑料制品，可采用有機(jī)溶劑粗化。有時(shí)為獲得更好的效果，也可將有機(jī)粗化與其它粗化方法結(jié)合。80敏化：敏化的作用是使工件表面吸附一層容易氧化的物質(zhì)，以便在活化處理（把催化金屬還原出來）時(shí)被氧化，在表面形成活化層或催化膜，可以縮短化學(xué)鍍的誘導(dǎo)期，并保證化學(xué)鍍的順利進(jìn)行。敏化的質(zhì)量對(duì)于塑料電鍍的效果是關(guān)鍵因素。常用的敏化劑是二價(jià)錫鹽和三價(jià)鈦鹽（如：SnCl2,SnSO4,TiCl3等）。使用SnCl2的配方及工藝如下：塑料表面的金屬化處理塑料表面的金屬化處理81將塑料制件浸到上述敏化

47、液中處理的目的，就是要在塑料表面生成一層易氧化的，微溶于水的凝膠物質(zhì)Sn2(OH)3Cl.但是該物質(zhì)并不是在敏化液中生成的，而是在水洗時(shí)產(chǎn)生的（由于水的pH值遠(yuǎn)大于敏化液，清洗時(shí)立即發(fā)生二價(jià)Sn的水解作用 SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl(沉淀)+HCl SnCl2+2H2O=Sn(OH)2(沉淀)+2HCl Sn(OH)Cl+ Sn(OH)2= Sn2(OH)3Cl所以從敏化液中取出的塑料件：既要清洗干凈，以免污染活化液；又不能用過大的流速和過長的時(shí)間沖洗，否則將不利于凝膠物質(zhì)的形成和表面附著。塑料表面的金屬化處理塑料表面的金屬化處理82活化：將敏化處理時(shí)生成的一層物質(zhì)氧化，在塑料表面產(chǎn)

48、生有催化性的貴金屬薄層，作為化學(xué)鍍時(shí)氧化還原反應(yīng)的催化劑。能起催化作用的貴金屬有金、銀、鉑、鈀等。常用的活化液有兩種類型：離子型活化液：應(yīng)用最多的是含Ag+和Pd2+的活化液。當(dāng)經(jīng)過敏化后的塑料件浸入含有銀離子或鈀離子的溶液中時(shí)，貴金屬離子立即被二價(jià)錫還原，生成貴金屬微粒粘附在塑料表面。 2Ag+Sn2+=Sn4+2Ag（沉淀) Pd2+Sn2+=Sn4+Pd（沉淀)這些沉淀就成為化學(xué)鍍的催化結(jié)晶中心。AgNO3活化液穩(wěn)定性不夠好，使用壽命短，但比較經(jīng)濟(jì)，PdCl2(AuCl2)價(jià)格較貴，但穩(wěn)定性好，壽命長。塑料表面的金屬化處理塑料表面的金屬化處理83活化膠體鈀活化液：用膠體鈀活化液進(jìn)行活化亦

49、稱為直接活化法，它是將敏化和活化合并為一步進(jìn)行。膠體鈀活化液穩(wěn)定性相當(dāng)好，使用維護(hù)方便，且比離子型活化液所得鍍層結(jié)合力高。塑料表面的金屬化處理塑料表面的金屬化處理84塑料件的化學(xué)鍍：塑料件的化學(xué)鍍：塑料件經(jīng)過表面準(zhǔn)備之后，塑料件經(jīng)過表面準(zhǔn)備之后，即可進(jìn)行化學(xué)鍍，使鍍液中的金屬離子還原吸附于即可進(jìn)行化學(xué)鍍，使鍍液中的金屬離子還原吸附于塑料件上，從而形成一層金屬導(dǎo)電膜，為后續(xù)的電塑料件上，從而形成一層金屬導(dǎo)電膜，為后續(xù)的電鍍打下基礎(chǔ)。鍍打下基礎(chǔ)。塑料電鍍：塑料電鍍：經(jīng)過化學(xué)鍍后塑料表面就會(huì)附著一經(jīng)過化學(xué)鍍后塑料表面就會(huì)附著一層金屬導(dǎo)電膜，膜層厚度一般很薄（層金屬導(dǎo)電膜，膜層厚度一般很?。?.050

50、.050.80.8微米微米），往往不能滿足產(chǎn)品性能的使用要求。因此，在），往往不能滿足產(chǎn)品性能的使用要求。因此，在經(jīng)過化學(xué)鍍后，可采用通常電鍍工藝加厚金屬層，經(jīng)過化學(xué)鍍后，可采用通常電鍍工藝加厚金屬層，再按通常裝飾性電鍍工藝進(jìn)行光亮鍍銅、鍍鎳和鍍?cè)侔赐ǔＱb飾性電鍍工藝進(jìn)行光亮鍍銅、鍍鎳和鍍鉻。鉻。塑料件的化學(xué)鍍及電鍍塑料件的化學(xué)鍍及電鍍 85石膏電鍍工藝：石膏電鍍工藝：封閉處理：將石膏制品浸入溫度為封閉處理：將石膏制品浸入溫度為105105的熔融的熔融石蠟中約石蠟中約0.50.5小時(shí)，取出滴干和冷卻；也可選用樹脂小時(shí)，取出滴干和冷卻；也可選用樹脂膠等進(jìn)行封閉處理。膠等進(jìn)行封閉處理。噴涂噴涂AB

51、SABS塑料：將熔融的塑料：將熔融的ABSABS塑料粘狀液體噴涂在塑料粘狀液體噴涂在石膏制品表面，噴涂盡可能的均勻、致密，不宜過石膏制品表面，噴涂盡可能的均勻、致密，不宜過厚，表面盡量光滑平整。厚，表面盡量光滑平整。然后類似塑料電鍍，進(jìn)行除油然后類似塑料電鍍，進(jìn)行除油 粗化粗化 敏化敏化 活化活化 化學(xué)鍍銅化學(xué)鍍銅 電鍍光亮銅電鍍光亮銅石膏和木材電鍍石膏和木材電鍍 86木材電鍍工藝：木材電鍍工藝：封閉處理：表面涂覆一層含有金屬粉或金屬氧化物的催化活性封閉處理：表面涂覆一層含有金屬粉或金屬氧化物的催化活性樹脂膠層。樹脂膠配方如下：樹脂膠層。樹脂膠配方如下： 酚甲醛樹脂酚甲醛樹脂 60g， 聚氯丁

52、二烯樹脂聚氯丁二烯樹脂 40g 乙乙 醇醇 100g 氧化亞銅氧化亞銅 20g用碳酸乙二脂（在用碳酸乙二脂（在20下）調(diào)至適宜粘度即可使用。下）調(diào)至適宜粘度即可使用。稀硫酸處理：使表面膠層中的氧化亞銅發(fā)生歧化反應(yīng)，在表面稀硫酸處理：使表面膠層中的氧化亞銅發(fā)生歧化反應(yīng)，在表面生成金屬銅，具有一定的導(dǎo)電性。生成金屬銅，具有一定的導(dǎo)電性?；瘜W(xué)鍍：對(duì)封閉層導(dǎo)電性良好的可直接化學(xué)鍍銅；若為使其表化學(xué)鍍：對(duì)封閉層導(dǎo)電性良好的可直接化學(xué)鍍銅；若為使其表面具有高導(dǎo)電性，還需對(duì)涂層進(jìn)行敏化和活化處理，然后化學(xué)鍍面具有高導(dǎo)電性，還需對(duì)涂層進(jìn)行敏化和活化處理，然后化學(xué)鍍銅。銅。電鍍電鍍對(duì)于石膏和木材，有時(shí)候也可采用

53、在制品表面直接噴涂致密型導(dǎo)對(duì)于石膏和木材，有時(shí)候也可采用在制品表面直接噴涂致密型導(dǎo)電膠后進(jìn)行電鍍。電膠后進(jìn)行電鍍。87五五 脈沖電鍍脈沖電鍍 脈沖電鍍將電鍍槽與脈沖電源相連構(gòu)成電鍍體系進(jìn)行的電鍍過程就是脈沖電鍍。 脈沖電鍍所依據(jù)的電化學(xué)原理，主要是利用脈沖電壓或脈沖電流的張弛(間隙工作)， 增強(qiáng)陰極的活性極化和降低陰極 的濃差極化，從而有效地改善鍍 層的物理化學(xué)特性。 88 在脈沖電鍍過程中，電流導(dǎo)通時(shí)，接近陰極的金在脈沖電鍍過程中，電流導(dǎo)通時(shí)，接近陰極的金屬離子充分地被沉積，而電流關(guān)斷時(shí)，陰極周圍屬離子充分地被沉積，而電流關(guān)斷時(shí)，陰極周圍的放電離子又恢復(fù)到初始濃度。脈沖電鍍時(shí)的導(dǎo)的放電離子又恢復(fù)到初始濃度。脈沖電鍍時(shí)的導(dǎo)通電流密度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直流電源電鍍時(shí)的電流密通電流密度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直流電源電鍍時(shí)的電流密度，這將使金屬離子處在直流電鍍實(shí)現(xiàn)不了的極度，這將使金屬離子處在直流電鍍實(shí)現(xiàn)不了的極高過電位下電沉積，其結(jié)果不僅能改善鍍層的物高過電位下電沉積，其結(jié)果不僅能改善鍍層的物理化學(xué)特性，而且還能降低析出電位較負(fù)金屬電理化學(xué)特性，而且還能降低析出電位較負(fù)金屬電沉積時(shí)析氫副反應(yīng)所占比例。沉積時(shí)析氫副反應(yīng)所占比例。89脈沖電鍍的特點(diǎn)脈沖電鍍的特點(diǎn) 獲得致密、均勻和導(dǎo)電率高的鍍層。獲得致密、均勻和導(dǎo)電率高的鍍層。這是采用電子電鍍最最可貴的，無論是硅整流還是可控硅整