Re第7章電鍍及化學鍍

1、 電鍍電鍍:具有導電表面的制件與電解質(zhì)溶液接觸，并作為陰極，在外電流的作用下，在其表面上形成與基體牢固結(jié)合的鍍覆層的過程。 電鍍的目的:在改變基體材料外觀的基礎上，賦予材料表面各種物理、化學性能：耐蝕性、裝飾性、耐磨性、導電、光學性能等。 特點：設備簡單、操作方便、成本低、操作溫度低。 電鍍層滿足的三個條件：(1)與基體結(jié)合牢固(2)鍍層完整、空隙少。(3)鍍層厚度分布均勻。電鍍裝置：由三部分組成的：(1) 外電路外電路：由直流電源和連接電極的導線。(2) 電鍍?nèi)芤弘婂內(nèi)芤?，導電并具有一定組成的。(3) 兩個電極兩個電極，發(fā)生氧化反應的陽極，一個是發(fā)生還原反應的陰極（鍍件）第一節(jié)第一節(jié) 電鍍的

2、基本原理與工藝電鍍的基本原理與工藝一、電鍍的基本原理一、電鍍的基本原理 電鍍反應是一種典型的電解反應。從表面看，電鍍電鍍反應是一種典型的電解反應。從表面看，電鍍是在外加電流的作用下，溶液中的金屬離子在陰極表是在外加電流的作用下，溶液中的金屬離子在陰極表面得到電子而被還原為金屬并沉積于其表面的過程：面得到電子而被還原為金屬并沉積于其表面的過程： Men+ne Me金屬的沉積電位可表示為：金屬的沉積電位可表示為： =平平+ =0+RT/nF * ln+式中，式中，為沉積電位（或析出電位），單位為為沉積電位（或析出電位），單位為V; 平為平平為平衡電極電位，單位為衡電極電位，單位為V；0為金屬離子的

3、標準電位，單為金屬離子的標準電位，單位位為為V；為金屬離子的活度。為金屬離子的活度。為金屬離子在陰極放電為金屬離子在陰極放電的過電位，的過電位，單位為單位為V。 原則上講原則上講，只要使陰極電位足夠負，任何金屬離子都可能在電極上還原并電沉積。但由于溶溶液中存在氫離子和水分子液中存在氫離子和水分子，使得一些還原電位還原電位很負的金屬離子很負的金屬離子實際上不可能實現(xiàn)還原過程實現(xiàn)還原過程。因為陰極上存在氫離子和易還原的陰離子等多種離子的競爭還原反應競爭還原反應。由上式可以看出，離子濃度對其能否析出析出有一定的影響，但是，過過電位是最關(guān)鍵電位是最關(guān)鍵的的，它是由電化學極化電化學極化和和濃差極濃差極化

4、化產(chǎn)生的。 考慮到平衡電位和過電位平衡電位和過電位，可以用周期表來大周期表來大致說明實現(xiàn)金屬離子還原的可能性致說明實現(xiàn)金屬離子還原的可能性。在水溶液在水溶液中中，位于鉻分族左方的金屬元素不能單獨在電鉻分族左方的金屬元素不能單獨在電極上電沉積極上電沉積，位于鉻分族右方的金屬元素的簡分族右方的金屬元素的簡單離子都能夠容易地自水溶液中沉積出來單離子都能夠容易地自水溶液中沉積出來。若溶液中金屬離子以比簡單水化離子比簡單水化離子更穩(wěn)定的絡更穩(wěn)定的絡離子離子形式形式存在，體系的平衡電位變的更負體系的平衡電位變的更負。同時絡合劑絡合劑常具有較強的吸附能力較強的吸附能力，并阻礙金屬陰極沉積過程，為了實現(xiàn)還原反

5、應為了實現(xiàn)還原反應就必須由外必須由外界供給更多的能量界供給更多的能量，這顯然使金屬析出較為困金屬析出較為困難難，所以分界線還會右移所以分界線還會右移。電沉積過程電沉積過程： (1)液相傳質(zhì)步驟液相傳質(zhì)步驟 金屬沉積時，陰極表面附近的金屬離子參與陰極反應并迅速消耗，形成從陰極到陽極金屬離子濃度逐漸增大的濃度梯度。金屬水合離子或鉻合金屬水合離子或鉻合離子向陰極轉(zhuǎn)移離子向陰極轉(zhuǎn)移。 (2)電化學還原步驟電化學還原步驟 包括前置轉(zhuǎn)換前置轉(zhuǎn)換和電荷轉(zhuǎn)移電荷轉(zhuǎn)移。在進行電化學還原前，金屬離子的存在形式要在陰極附近或者表面發(fā)生化學轉(zhuǎn)化化學轉(zhuǎn)化，金屬的水合離子脫水脫水或絡離子解離解離，這一過程稱為前置轉(zhuǎn)換這一

6、過程稱為前置轉(zhuǎn)換。然后金屬離子在陰極表面得到電子，還原為金屬原子。這一過程稱為電荷電荷轉(zhuǎn)移步驟轉(zhuǎn)移步驟。電荷轉(zhuǎn)移往往非一步不完成的。 Cu2+e-Cu+ (慢慢) Cu+e-Cu （快快） (3)電結(jié)晶步驟電結(jié)晶步驟 金屬原子在陰極表面形成新相新相，包括形形核核與長大長大。l電沉積的速度電沉積的速度是由以上三步驟中最遲緩的一步?jīng)Q定的，但實踐證明第三步幾乎與第二步同時進行，因此前兩個過程決因此前兩個過程決定著整個電沉積速度。理論上產(chǎn)生三種定著整個電沉積速度。理論上產(chǎn)生三種情況情況：(1)如果水合離子遷移足夠快如果水合離子遷移足夠快，且水合離子在陰極上的脫水放電陰極上的脫水放電也足夠快，使得外使得

7、外電源在單位時間所供給的電子正好與陽電源在單位時間所供給的電子正好與陽離子還原所需的電子數(shù)相等離子還原所需的電子數(shù)相等，則金屬的析出電位應與原來的平衡電位相等應與原來的平衡電位相等，即=平平。而這種情況實際中并不存在而這種情況實際中并不存在。(2)電化學反應速度快電化學反應速度快，金屬離子遷移速度金屬離子遷移速度慢慢，電沉積速度受遷移速度控制電沉積速度受遷移速度控制。外電源的電子就會在陰極積聚電子就會在陰極積聚，從而使電位從而使電位向負的方向移動向負的方向移動。就是說產(chǎn)生濃度極化濃度極化。 (3)離子遷移速度快離子遷移速度快，電化學反應速度慢電化學反應速度慢，同樣會造成電子的積聚同樣會造成電子

8、的積聚，使電極電位朝使電極電位朝負的方向移動負的方向移動，這種極化稱為電化學極這種極化稱為電化學極化化。為了保證電鍍質(zhì)量，要設法使電極要設法使電極化起主導作用?；鹬鲗ё饔?。在鍍液中加入鉻合劑，在鍍液中加入鉻合劑，添加劑、進行攪拌就是為了提高陰極的添加劑、進行攪拌就是為了提高陰極的電化學極化電化學極化，降低濃度極化降低濃度極化。l電沉積過程中電沉積過程中，主要依靠提高陰極極化的方法來實現(xiàn)結(jié)晶細密實現(xiàn)結(jié)晶細密的目的。陰極極化程度越大，相對而言，電沉積晶核形成速度要比晶核生長電沉積晶核形成速度要比晶核生長速度快速度快，鍍層晶粒就細晶粒就細。 l在電鍍過程中，基體金屬的結(jié)構(gòu)會基體金屬的結(jié)構(gòu)會影響析出

9、金析出金屬形核與長大屬形核與長大。電沉積過程也是由形核-長大的方式進行的，陰極表面的吸附原子在基體金屬的表面的扭折扭折或臺階處臺階處形核，再通過擴散逐漸擴散逐漸長大的長大的，就是我們以前講的TLK模型模型的情況，在這些部位所需驅(qū)動力小。吸附原子的擴散步吸附原子的擴散步驟控制著晶體的生長速度驟控制著晶體的生長速度，而吸附原子的擴散而吸附原子的擴散速度與其原子濃度直接相關(guān)速度與其原子濃度直接相關(guān)，后者又決定于過電位的大小。 l如果基如果基體金屬和鍍層的晶格在結(jié)構(gòu)和尺寸上體金屬和鍍層的晶格在結(jié)構(gòu)和尺寸上相相似似，那么基體的結(jié)構(gòu)就能不斷的延伸那么基體的結(jié)構(gòu)就能不斷的延伸，這種生長方式稱為液相外延液相外

10、延。 l如果鍍層的如果鍍層的晶體結(jié)構(gòu)和基體相差很遠晶體結(jié)構(gòu)和基體相差很遠，生長的生長的晶體在開始時會和基體的結(jié)構(gòu)一樣晶體在開始時會和基體的結(jié)構(gòu)一樣，而逐漸向自身穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。 l 鍍層的鍍層的結(jié)晶形態(tài)結(jié)晶形態(tài)有層狀層狀、塊狀塊狀、棱錐狀棱錐狀，有時還會出現(xiàn)擇優(yōu)取向，形成織構(gòu)擇優(yōu)取向，形成織構(gòu)。l在理想的情況下，電沉積層和基體界面完全接觸，這時由于沉積原子的第一層被基體的晶格沉積原子的第一層被基體的晶格力所束縛力所束縛，結(jié)合強度與基體結(jié)合強度很接近結(jié)合強度與基體結(jié)合強度很接近。二、鍍液的基本組成二、鍍液的基本組成 主鹽主鹽：含有析出金屬的易溶于水的鹽類，單鹽，或鉻合鹽。金屬的鹽類

11、在水中應有較高的溶解度，可以保證金屬離子的濃度。 絡合劑合劑：能與析出金屬離子形成絡鹽的成分。 提高導電性的鹽類提高導電性的鹽類 緩沖劑緩沖劑：保持溶液的PH值在要求范圍內(nèi)。陰離子陰離子會對金屬沉積產(chǎn)生影響，甚至會改變沉積金屬的物理性能，在強酸或強堿性鍍液中，溶液的PH值并不重要，但在中性溶液中，保持鍍液的PH值穩(wěn)定的緩沖劑必不可少。 陽極助溶劑陽極助溶劑：有利于陽極溶解的助溶陰離子，助溶陰離子，在電鍍的過程中，金屬離子在不斷消耗，依靠陽極溶解補充金屬離子的形式普遍應用。因此，陽極的正常溶解非常重要，以使溶液中的金屬離子濃度處于正常范圍。一般在鍍液中添加陽極助溶劑，如氯離子 添加劑添加劑：影響

12、金屬離子在陰極上析出。 l考察電鍍?nèi)芤夯蚬に嚭门c壞考察電鍍?nèi)芤夯蚬に嚭门c壞：l電流效率電流效率： 用于主反應的電量主反應的電量在主電量中主電量中所占的百分數(shù).l電流效率電流效率=當一定電量通過時當一定電量通過時,電極上實際析出物質(zhì)的量電極上實際析出物質(zhì)的量 同一電量通過時同一電量通過時,根據(jù)法拉第定律計算應析出的量根據(jù)法拉第定律計算應析出的量 例如鍍鎳時電流的效率為96%，就意味著有4%的電流消耗于沉積氫或其它還原反應沉積氫或其它還原反應。 分散能力分散能力： 電鍍中，在特定條件下鍍液使鍍件鍍液使鍍件表面鍍層分布更加均勻的能力稱為分散能力。表面鍍層分布更加均勻的能力稱為分散能力。這是宏觀上的這

13、是宏觀上的。 整平能力整平能力： 微觀上，鍍液所具有的能使鍍層的鍍層的輪廓比底層更平滑輪廓比底層更平滑的能力。 覆蓋能力覆蓋能力：鍍層覆蓋基體的程度。三、電鍍方式三、電鍍方式 電鍍的常見方式有掛鍍、滾鍍、刷鍍和高速連高速連續(xù)電鍍續(xù)電鍍。(1)掛鍍掛鍍 是最常見的一種方式，主要用于是最常見的一種方式，主要用于外形較大的零件外形較大的零件。 將工件懸掛在導電性能良好的掛具上，因而得名。將工件懸掛在導電性能良好的掛具上，因而得名。然后浸沒于鍍液中，作為陰極，在兩邊適當?shù)奈恢萌缓蠼]于鍍液中，作為陰極，在兩邊適當?shù)奈恢梅胖藐枠O，通電后，金屬離子在工件表面沉積的方放置陽極，通電后，金屬離子在工件表面沉積

14、的方法。法。 特點：特點：適合于各類零件的電鍍，電流密度比較高，適合于各類零件的電鍍，電流密度比較高，鍍件的均勻性好，但生產(chǎn)效率低，設備和輔助用具鍍件的均勻性好，但生產(chǎn)效率低，設備和輔助用具維修量大。維修量大。 主要設備：主要設備： 鍍槽，鍍槽， 電源、掛具。電源、掛具。 輔助設備輔助設備：陰極移動裝置，壓縮空氣攪拌、連續(xù)過：陰極移動裝置，壓縮空氣攪拌、連續(xù)過濾裝置。濾裝置。電鍍電鍍陽極 全自動垂直升降環(huán)形電鍍電鍍線 滾掛鍍掛鍍自動線設備 環(huán)形掛鍍掛鍍線龍門式掛鍍掛鍍 全自動掛鍍掛鍍輪轂生產(chǎn)線二、滾鍍二、滾鍍l滾鍍是電鍍尺寸小零件的一種常用的方滾鍍是電鍍尺寸小零件的一種常用的方法法，它是把零件

15、放在滾筒中，滾筒有圓圓形形的和六角形六角形的，導電陰極和滾筒壁接觸，零件滾動中落到桶壁上就等于和陰極接通，這樣在轉(zhuǎn)動中實現(xiàn)電沉積的。l特點：效率高效率高，設備維修少，占地面積占地面積小小，鍍件鍍層均勻性好。l由于它的滾動的工作方式，使得應用范圍受到一定的限制，鍍件不能太大也不太大也不能太小能太小，單件電流密度小電流密度小，電效率低電效率低，鍍液帶出量大. 滾鍍滾鍍生產(chǎn)線滾鍍滾鍍線 (3)刷鍍刷鍍 也叫電刷鍍，是電鍍的一種特殊方式，不用鍍槽，只需在不斷供應電解液的條件下，用一只鍍筆鍍筆在工件表面上進行擦拭擦拭，從而獲得電鍍層，所以，刷鍍又稱為無槽鍍無槽鍍或涂鍍涂鍍。 刷鍍從1967年發(fā)明至今，刷

16、鍍技術(shù)從電源設電源設備備、鍍筆鍍筆、工藝工藝、鍍液輔具鍍液輔具等各個方面都不斷得到充實，完善，形成了一套完全獨立，可靠實用的新電鍍技術(shù)。 目前刷鍍工藝主要用于機械設備機械設備的維修，也用來改善另部件的理化性能，一般說來，若沉積厚度小于0.2mm，采用刷鍍比其它維修方法合算。諸如：液動軸承的修理，軸頸的修理、孔類零件的修理；平面、鍵槽的修理。刷鍍操作示意圖 軸類外表面刷鍍刷鍍硬鉻 采用刷鍍銦工藝刷鍍某艦艇減壓油泵軸齒輪，可降低噪音，延長壽命 在汽車上修復不易搬運的大件 火力發(fā)電機組電機轉(zhuǎn)子的修復 火力發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸承部位修復是現(xiàn)場刷鍍修復的典型例子。圖二是300MW汽輪發(fā)電機組的發(fā)電機轉(zhuǎn)子。經(jīng)過長

17、期高速運轉(zhuǎn)后，軸頸部位有嚴重拉傷現(xiàn)象，深度約1-3mm。嚴重影響機組的安全運行。采用刷鍍技術(shù)修復，把鍍層填充至高于原尺寸約0.2mm，然后通過精修研磨拋光使鍍層達到尺寸精度，一般刷鍍修復工時約5-7天。而如果全部解體運到生產(chǎn)廠家處理工期約兩個月左右，因此采用刷鍍技術(shù)修復，可以減少因停產(chǎn)損失約3.6億度電。 原理和特點： 刷鍍也是一種金屬電沉積的過程，基本原理同電鍍刷鍍也是一種金屬電沉積的過程，基本原理同電鍍。直流電源的正極通過導線與鍍筆相連、負極通過導線和工件相連，當電流由鍍筆流向工件時為正向電流，正向電流接通時發(fā)生電沉積正向電流接通時發(fā)生電沉積。刷鍍的特點： (1)鍍層結(jié)合強度高，在鈦、鋁、

18、銅、鉻、高合金鋼和石墨上也有很好的結(jié)合強度。 (2)設備簡單，工藝靈活，操作方便，可以在現(xiàn)場作業(yè)。 (3)可以進行鍍槽困難或?qū)崿F(xiàn)不了的局部電鍍。例如對某些質(zhì)量大、體積大的零件實行局部電鍍。 (4)生產(chǎn)效率高。刷鍍的效率是一般槽鍍的刷鍍的效率是一般槽鍍的10-15倍倍。 (5)操作安全，環(huán)境污染少操作安全，環(huán)境污染少。刷鍍?nèi)芤褐胁缓杌锖蛣《舅幤非杌锖蛣《舅幤?，耗量小。設備主要包括： 電源電源：具備輸出轉(zhuǎn)換具備輸出轉(zhuǎn)換，正向，電鍍，反向，電凈電凈、活化表面活化表面。 鍍筆鍍筆：不溶性陽極材料組成陽極材料組成，石墨石墨，或者鉑-銥合金、不銹鋼等。 陽極包套陽極包套等 (4)連續(xù)電鍍連續(xù)電鍍l連

19、續(xù)電鍍主要用于薄板薄板、金屬絲和帶的電鍍。鍍錫鋼板鍍錫鋼板、鍍鋅薄板、鍍鋅鐵絲等的生產(chǎn)都采用了連續(xù)電鍍技術(shù)。連續(xù)電鍍有三種方式： 垂直浸入式垂直浸入式：受鍍材料垂直進入鍍槽：特點：節(jié)省空間，操作難度大 水平運動式水平運動式：水平進出，特點占地面積大 盤繞式盤繞式：占地面積小占地面積小，一次只能加工一根金屬絲。 l四、電鍍工藝流程四、電鍍工藝流程 流程：流程： 鍍前處理鍍前處理：拋光、打磨、脫脂、除銹、：拋光、打磨、脫脂、除銹、活化?；罨?。l電鍍電鍍：l鍍后處理鍍后處理：鈍化鈍化和和浸膜浸膜。鈍化就是在鍍。鈍化就是在鍍層表面形成致密氧化膜，提高鍍層防護層表面形成致密氧化膜，提高鍍層防護性和裝飾性

20、。性和裝飾性。浸膜是在零件表面再浸涂浸膜是在零件表面再浸涂一層有機高分子膜，提高防護性和裝飾一層有機高分子膜，提高防護性和裝飾性。性。五、鍍層質(zhì)量影響因素五、鍍層質(zhì)量影響因素 鍍層的質(zhì)量主要包括它的物理化學性能物理化學性能、組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)和表面特征表面特征。 1.鍍液的影響鍍液的影響 鍍液性質(zhì)：簡單鹽鍍液簡單鹽鍍液；金屬離子為簡單離子的鍍液，陰極極化作用不大，鍍層結(jié)晶較粗，鍍液分散能力較鍍層結(jié)晶較粗，鍍液分散能力較差差。 絡合物鍍液絡合物鍍液：陰極極化作用大，鍍層結(jié)晶較細，鍍液分散能力較好。 主鹽濃度：過高過高，濃差極化小，晶核形成速度低，鍍濃差極化小，晶核形成速度低，鍍層晶粒粗大層晶粒粗大

21、。 過低過低，對鍍液分散能力有利對鍍液分散能力有利，電流密度小電流密度小。這時導電鹽會起作用， 添加劑添加劑：使陰極極化作用顯著增大，改善鍍層結(jié)晶狀況。2. 電鍍規(guī)范的影響電鍍規(guī)范的影響 溫度溫度：升高溫度有利于提高離子的擴散速度，使鍍層晶粒粗大。 電流電流：提高電流，增大陰極極化作用，使鍍層致密，增大陰極極化作用，使鍍層致密，沉積速度加快沉積速度加快，但是過高會導致邊角部位鍍層變粗，甚至燒毀甚至燒毀。 3.析氫的影響 電沉積過程中會有氫氣析出，如果進入鍍層內(nèi)，會產(chǎn)生氫脆氫脆。另外還會造成鍍層的鼓泡鼓泡。或者產(chǎn)生針孔針孔。 4.基體金屬的影響 基體金屬的電位如果負于鍍層金屬，如不用過渡層過渡層

22、，結(jié)合力差。 鑄造件和粉末冶金件，表面不平且多孔，孔內(nèi)易積存預處理溶液，鍍層經(jīng)過一段時間會出現(xiàn)黑斑黑斑。 全電腦控制自動塑料電鍍電鍍線 電鍍電鍍鍍鋅龍門線自動控制系電鍍電鍍錫 電鍍電鍍鉻生產(chǎn)線一、鍍鋅一、鍍鋅鋅層對鋼鐵基體起到機械保護作用的同鋅層對鋼鐵基體起到機械保護作用的同時，還可起到電化學保護作用，因為鋅的時，還可起到電化學保護作用，因為鋅的標準電位較低。另外，鋅的儲量豐富，價標準電位較低。另外，鋅的儲量豐富，價格便宜，冶煉方便，因此，鍍鋅層廣泛用格便宜，冶煉方便，因此，鍍鋅層廣泛用于機械、五金、電子、輕工等方面。是應于機械、五金、電子、輕工等方面。是應用最廣的的鍍種之一，約占電鍍總量的用

23、最廣的的鍍種之一，約占電鍍總量的60%以上以上 電鍍鋅絲l鍍鋅層的防護能力與層厚有關(guān)，越厚防護性越強。通常分為三級： 一級：厚度大于25um, 軍工行業(yè)， 二級：15-20um，機械、輕工， 三級：8-10um, 五金、電子、儀器儀表。鍍液分為三類： 堿性：氰化物鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅 中性或弱酸性鍍液：氯化物鍍鋅、硫酸 鹽鍍鋅 酸性鍍液：硫酸鹽鍍鋅、氯化物鍍鋅l氰化物鍍液即可用于滾鍍，也可用于掛鍍，而鋅酸鹽鍍液用于掛鍍較多，氯化物鍍液主要用于滾鍍。l鍍鋅以后要鈍化： 鈍化液以六價鉻為主要成分，改變鈍化液的輔助成分及其濃度，可以得到白色或藍白色、彩色、黑色、綠色等色調(diào)的鈍化膜。這種鈍化膜有六價鉻離子

24、，六價鉻在膜受損時可對受損部位進行再鈍化，使鈍化膜恢復完整。因此，防護性比裸鋅層有很大提高，可提高3-8倍。 二、鍍銅二、鍍銅l 銅是紫色的或者是紅色的金屬，密度為8.9g/cm3，熔點是1083。銅具有很好的導電性、導熱性和塑性變形能力。另外在空氣中易氧化。因為銅的標準電極電位是0.34V, 電位比鐵和鋅高，鐵和鋅都 是 負 的 ， 所 以 在 鐵 和 鋅 等 金 屬 上 的 鍍 層 屬 于 陰 極 性 鍍層，就是如果形成原電池的話，銅就是 陰 極 ， 鐵 和 鋅 是 陽極。我們知道陽極會腐蝕的，所以銅鍍 層 僅 能 起 到 機 械 隔離 作 用 。 如 果 鍍 層 有 針 孔 或 者 損

25、傷 時 ， 在 腐 蝕 介 質(zhì) 環(huán) 境中，基體金屬會腐蝕，所以銅鍍層不能 單 獨 作 為 防 護 裝 飾性鍍層，它通常作為其它鍍層的底層或 中 間 層 ， 來 提 高 表面鍍層和基體金屬的結(jié)合力。應用： 熱處理上，不需要滲碳的部位。 電力行業(yè)，鐵絲上鍍銅代替純銅導線。 電子領(lǐng)域：印刷線路板上。鍍液： 主要有氰化物鍍液、硫酸鹽鍍液和焦磷酸鹽鍍液。性能：氰化物鍍液得到的鍍層性能較好。三、鍍鎳三、鍍鎳鎳是銀白微黃色的金屬，密度為8.9 g/cm3，熔點是1452。在空氣中鎳表面極易形成一層極薄的氧化膜，因此，具有非常高的化學穩(wěn)定性，在常溫下能很好地防止大氣、水、堿液的腐蝕，在酸中能溶解，特別是怕硝酸

26、。鎳的電極電位比鐵高，標準電極電位是-0.25V, 因此，在鋼鐵上鍍鎳的話，鎳鍍層和銅鍍層一樣也屬于陰極性鍍層，僅起到機械保護作用。而且由于一般的鎳鍍層通常是多孔的，所以一般不直接使用鍍鎳層，通常作為底層或者中間層使用，如多層鍍層中，Cu/Ni/Cr、Ni/Cu/Ni/Cr 等。 應用：五金、輕工、家電、機械等方面。 鍍液：酸性：硫酸鹽+氯化物體系、氯化物體系 堿性：焦磷酸鹽體系 其中硫酸鹽+氯化物型鍍液應用最為普遍，特點是鍍液穩(wěn)定、電流效率高、鍍層應力適中。另外如果加入適當?shù)奶砑觿?，可以得到非常光亮的鍍層鍍鎳鍍鎳處理?-1 2 英寸型M29-2四、鍍鉻四、鍍鉻 鉻是一種略帶蘭色的銀白色的金

27、屬。在大氣中具有強烈的鈍化作用，能長久地保持光澤。電解鉻的密度為6.9-7.1 g/cm3，熔點是1890，硬度為750-1050HV,鉻的電位比鐵負，但是鉻在空氣中極易氧化，鈍化后的電位比鐵高，因此，鍍鉻層屬于陰極性鍍層，僅起到機械保護作用。鍍鉻鍍鉻美式鍍鉻鍍鉻輪鍍鉻鍍鉻機身處理佳能IXUS60 ZIPPO1941拉絲鍍鉻鍍鉻打火機 應用：裝飾性鍍鉻裝飾性鍍鉻：在光亮的底層上鍍上0.25-2m的鉻層，非常漂亮。底層一般是經(jīng)過拋光，或者是光亮的銅-錫合金、光亮鎳層。儀器、儀表、汽車、摩托車、自行車的外露部件上。 功能性鍍鉻功能性鍍鉻：鍍硬鉻、多孔鉻、黑鉻等。硬鉻應用在卡尺、量規(guī)等量具上，利用高

28、硬度耐磨。多孔鉻，機械方法，滾壓工具在表面形成圓錐狀的小坑；或者用鹽酸腐蝕，使原有的裂紋和孔隙擴大。主要應用于摩擦狀態(tài)下工作的零件，利用儲油功能、內(nèi)燃機汽缸內(nèi)腔、活塞環(huán)等。黑鉻：,采用化學的方法，實際上是由鉻和鉻的氧化物組成的，Cr2O3,用在消光和耐磨的零件上，航空儀表，光學儀器。 鍍液：鉻酸（鉻酐），同時含有少量的硫酸和陰極反應催化劑。電效率低，而且鍍液中六價鉻對人體和環(huán)境危害嚴重，現(xiàn)在人們開發(fā)以三價鉻為主的鍍液。五、鍍錫五、鍍錫 錫的熔點是232，硬度為112HV,特點是常溫下在空氣中不發(fā)生化學反應，對潮濕、水溶性鹽溶液和弱酸具有較好的耐腐蝕性能，電位比鐵高，但是比銅低，對鋼來說，錫是陰

29、極鍍層，對銅則是陽極性鍍層。 應用：錫是無毒性金屬，而且，食物中有機酸對它腐蝕作用不強，所以，長久以來錫主要用做罐頭用薄板的防護層。 用在電子和電力工業(yè)中，因為具有良好的釬焊性好。六、鍍銀六、鍍銀 銀是一種銀白色的金屬，具有很好的導電、導熱、焊接性和反光性。 鍍銀層具有很高的化學穩(wěn)定性，在水中和大氣中都很穩(wěn)定，但是遇到鹵化物、硫化物會腐蝕，反光性和導電性會受到破壞。 應用： 功能性：電子、儀器儀表，減少表面接觸電阻，提高焊接能力。 裝飾性：日用五金、餐具、工藝品。還可以用來反光，反光鏡。 鍍液：氰化物體系，無氰鍍液的效果不太理想。七、鍍金七、鍍金 金是一種金黃色的金屬，化學穩(wěn)定性很高，電位很高

30、，金鍍層是陰極性保護鍍層。 金鍍層具有極好的耐蝕性、導電性和抗高溫性能。 應用： 功能性：精密儀器儀表、印制線路板， 集成電器、電接點等。 裝飾性：首飾、鐘表、藝術(shù)品。 鍍液：氰化物鍍液。 在工業(yè)化生產(chǎn)中為了降低成本，提高裝飾性效果：光亮性、整平性，一般在鍍金前需要鍍上一層或多層底層，使用最多的是光亮鎳鍍層。 合金電鍍始于1835-1845年間，最早鍍出的是貴金屬合金鍍層和黃銅。后來應用范圍不斷擴大。目前，不僅二元合金鍍層在工業(yè)上獲得廣泛應用，而且三元合金鍍層也在逐漸得到應用。 合金鍍層的性能： 優(yōu)于單金屬鍍層。許多從單金屬鍍層得不到的性能，從合金鍍層可以得到。比如：合金鍍層有較高的硬度，抗蝕

31、性能，耐磨，鍍層韌性較大。此外，還有一些特殊的性能，如半導體性、超導性、耐熱性、磁性等是單金屬鍍層難以比擬的。l為了在陰極上形成合金，幾種離子必須同時放電，即它們的還原電位應該相等或者接近，對二元合金來說，有如下關(guān)系：根據(jù)上列方程式，陰極離子放電電位在下列三種情況下才能接近。（1）標準電極電位01和02大致相等，而且極化值1和2又不大。如鉛和錫在酸性溶液中的共沉積屬于這種情況。它們的標準電極電位只差14mV,而且這些離子也是在極化不大的情況下放電的。（2）標準電極電位01和02不同，且這兩種金屬離子放電時的極化曲線形式也不相同。負電位較小的離子陰極極化比另一種離子大。因此，當電流密度達到某一值時，兩種金屬離子放電電位便可趨于一致，并開始共同沉積。如鋅鎳合金在含氨溶液中共沉積即屬此類。20時，鎳的電位由于極化向負的方向移動約300mV，便與鋅的析出電位接近。 （3）標準電位和陰極極化值的差別由離子活度的差別1和2來補償。改變離子的活度，可使離子的放電電位在相當大的范圍內(nèi)