電鍍技術(shù)在燈飾產(chǎn)品中的應(yīng)用培訓課程

電鍍技術(shù)在燈飾產(chǎn)品中的應(yīng)用古曉雁主要內(nèi)容電鍍基本術(shù)語電鍍基本原理鍍層分類不同鍍層的特點常見顏色及其實現(xiàn)電鍍工藝基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計與電鍍工藝的配合機械加工與電鍍工藝的配合電鍍基本術(shù)語電鍍：Electroplating

是在含有某種金屬離子的電解液中，將被鍍工件作為陰極，通以一定波形的低壓直流電.而使金屬離子得到電子，不斷在陰極沉積為金屬的加工過程。

小問題2：為什么不可以使用交流電

小問題1：什么是陰極

電鍍基本術(shù)語陰極Cathode

反應(yīng)于其上獲得電子的電極，即發(fā)生還原反應(yīng)的電極。陽極Anode

能接受反應(yīng)物所給出電子的電極，即發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。為什么不可以使用交流電直流電的電壓保持所標識的電壓，穩(wěn)定不變，干電池的供電都是直流電

交流電的電壓是上下震動的，與它的發(fā)電原理有關(guān)，我們生活中用220v的交流電，實際上的電壓區(qū)間是－311v－＋311v，有效電壓總保持在220v左右

交流電之所以實際電壓上下震動是由于發(fā)電機的線圈在磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動發(fā)電的必然結(jié)果電鍍基本術(shù)語化合價valence

元素的原子相互化合的數(shù)目，就決定了這種元素的化合價氧化還原反應(yīng)oxidation-reductionreaction

在化學反應(yīng)中有電子得失與轉(zhuǎn)移，其反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)前后的化合價發(fā)生了變化，這一類反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)?；蟽r示例H2O

水NiSO4

硫酸鎳CuSO4

硫酸銅CuCN

氰化亞銅電鍍基本術(shù)語電壓voltage、電流密度Currentdensity

單位面積電極上通過的電流強度，通常以A/dm2表示。電流效率Currentefficiency

電極上通過單位電量時，其一反應(yīng)形成的產(chǎn)物的實際重量與其電化當量之比，通常以百分數(shù)表示。沉積速度Depositionrate

單位時間內(nèi)零件表面沉積出金屬的厚度。通常以微米/小時表示。小問題3：如何提高鍍層厚度如何提高鍍層厚度鍍層厚度=沉積速度×時間延長電鍍時間沉積速度∝電流效率提高鍍液沉積金屬離子的濃度沉積速度∝電流密度

I=V/R電鍍基本術(shù)語陰極性鍍層：Cathodiccoating

電極電位的代數(shù)值比基體金屬大的金屬鍍層。當形成腐蝕電池時，鍍層金屬成為腐蝕電池的陰極，基體金屬成為陽極，基體金屬先出現(xiàn)腐蝕。陰極性鍍層沒有電化學保護的作用。如:鋼鐵上的鍍銅層或鍍鎳層陽極性鍍層：Anodecoating

電極電位的代數(shù)值比基體金屬小的金屬鍍層。當形成腐蝕電池時，鍍層金屬成為腐蝕電池的陽極，基體金屬成為陰極，鍍層金屬先出現(xiàn)腐蝕而對基體金屬具有保護作用。陽極性鍍層具有電化學保護作用如：鋼鐵上的鍍鋅層

電鍍基本術(shù)語語金屬腐蝕金屬與周圍介介質(zhì)接觸時，，由于發(fā)生化化學作用或電電化學作用而而引起的金屬屬破壞叫做金金屬腐蝕。金金屬的腐腐蝕現(xiàn)象十分分普遍，例如如鋼鐵制件在在潮濕空氣中中的生銹，鋼鋼鐵在加熱過過程中產(chǎn)生的的氧化皮膜，，地下金屬管管道遭受腐蝕蝕而穿孔，化化工機械在強強腐蝕介質(zhì)中中的腐蝕，鋁鋁制品在潮濕濕空氣中使用用后表面所產(chǎn)產(chǎn)生的白色粉粉末等。金屬屬遭受腐蝕后后，在外形、、色澤以及機機械性能等方方面都將發(fā)生生變化，甚至至不能使用。。因此了解腐腐蝕并采取防防護措施，是是極其重要的的。電鍍基本術(shù)語語化學腐蝕Chemicalcorrosion化學腐蝕金屬屬表面與環(huán)境境介質(zhì)發(fā)生化化學作用而引引起的腐蝕叫叫化學腐蝕。。它的特點是是在化學作用用過程中沒有有腐蝕電流產(chǎn)產(chǎn)生。金屬在在干燥的氣體體介質(zhì)中和不不導(dǎo)電的液體體介質(zhì)（如酒酒精、石油））中發(fā)生的腐腐蝕，都屬于于化學腐蝕。。電鍍基本術(shù)語語電化學腐蝕Electrochemicalcorrosion電化學腐蝕金金屬在導(dǎo)電的的液態(tài)介質(zhì)中中由于電化學學作用而發(fā)生生的腐蝕叫做做電化學腐蝕蝕，在腐蝕進進行過程中有有腐蝕電流產(chǎn)產(chǎn)生。大氣腐腐蝕、海水腐腐蝕、土壤腐腐蝕等都屬于于電化學腐蝕蝕。例如碳鋼在電電解質(zhì)中的腐腐蝕，F(xiàn)e3C電位較正而Fe電位較負，它它們會組成腐腐蝕微電池，，F(xiàn)e3C為微陰極而析析出氫氣，F(xiàn)e為微陽極被腐腐蝕成為鐵離離子（見下圖圖左）。如由由兩種以上電電位不同的金金屬組合在一一起和電解質(zhì)質(zhì)溶液接觸形形成的電池叫叫做大電池，，電位較正的的金屬（如銅銅）為陰極，，電位較負的的金屬（如鐵鐵）為陽極而而被腐蝕（見見下圖右）。。需要指出的是是，有時很難難把化學腐蝕蝕與電化學腐腐蝕明確地區(qū)區(qū)分開來。例例如鐵在水蒸蒸氣中一般發(fā)發(fā)生電化學腐腐蝕，但在高高溫時卻轉(zhuǎn)化化為化學腐蝕蝕，而且很難難明確區(qū)分其其溫度界限。。電化學腐蝕示示例金屬防護金屬防護之目目的，在于控控制構(gòu)成金屬屬制品的金屬屬材料因腐蝕蝕而引起的消消耗，防止金金屬制品的破破壞，從而延延長其使用壽壽命。因此，，除了防止金金屬腐蝕之外外，還包含有有保護金屬的的意義，所以以稱為金屬的的防護。為了了達到防護目目的而采取的的綜合的方法法和手段叫做做防護技術(shù)。。金屬防護方法法除應(yīng)正確選選用金屬材料料和合理進行行設(shè)計外，可可主要采用表表面防護層、、電化學保護護及腐蝕介質(zhì)質(zhì)的處理等方方法。金屬防護層在金屬表面上上施用防護層層是防止金屬屬腐蝕最普遍遍而重要的方方法。其作用用在于將金屬屬表面與外界界介質(zhì)，以阻阻礙金屬表面面層上微電池池起作用，從從而達到保護護目的。在工業(yè)上應(yīng)用用最廣泛的防防護層有如下下四類：即金金屬防護層、、非金屬防護護層、用化學學和電化學方方法形成的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化膜層及暫暫時性防護層層等。防護層層的詳細分類類見下表。防護層分類電鍍層的分類類電鍍是獲得金金屬防護層的的主要方法之之一。根據(jù)對電鍍層層不同的要求求，電鍍層可可分為：（1）防護性鍍層層:鍍鋅、鍍鎘、、陽極氧化（（不著色）和和磷化（2）防護—裝飾性鍍層:鍍鎳、鍍銅/鎳/鉻陽極氧化（（著色）（3）功能性鍍層層:鍍鉛、鍍硬鉻鉻、鍍銅、鍍鍍銀、鍍金、、鍍錫、鍍鈷鈷基體材料選擇擇貴重金屬、不不銹鋼、軋制制的磁合金材材料以及鎳銅銅合金等，一一般不需要保保護層。碳鋼、低合金金鋼和鑄鐵零零件，在大氣氣中容易被腐腐蝕，鍍鋅、、鍍鎘后均需需鈍化處理。。鋼制彈簧零件件，鍍鋅、鍍鍍鉻后要進行行驅(qū)氫處理；；銅及其合金可可進行光澤性性酸洗和鈍化化處理。鋁合金，進行行陽極氧化處處理鋅合金，采用用磷化、鈍化化、電鍍處理理。常用電鍍層的的性質(zhì)與用途途鋅鍍層在大氣條件下下對鋼鐵零件件為陽極性鍍鍍層，經(jīng)彩色色鈍化后，明明顯提高了鍍鍍層的保護性性能并改善外外觀。若再涂涂覆清漆，可可進一步提高高其保護性能能。主要用于防止止鋼鐵零件腐腐蝕，也用于于與鋁合金、、鎂合金接觸觸的銅件的保保護。價格低低廉，耐腐蝕蝕性能優(yōu)良，，應(yīng)用量大面面廣。常用電鍍層的的性質(zhì)與用途途鉻鍍層對鋼鐵零件為為陰極性鍍層層。具有較高高的耐熱性，，在480℃以下時，不變變色；在500℃以上時開始氧氧化；在700℃時，硬度才顯顯著下降。常常溫下硬度高高，耐磨性好好，光反射性性強。鍍層具具有多孔性，，一般用于多多層電鍍，才才能達到裝飾飾防護性的目目的。常用電鍍層的的性質(zhì)與用途途銅鍍層對鋅、鐵等金金屬為陰極性性鍍層。當銅銅鍍層有空隙隙或受損時，，裸露出來的的金屬將被迅迅速腐蝕。常常用作底層或或中間鍍層；；可以作為鋼鋼鐵零件防滲滲碳、滲氮部部位的保護鍍鍍層；還可以以用于印刷電電路、電鑄模模等。常用電鍍層的的性質(zhì)與用途途鎳鍍層陰極性鍍層只有在鍍層完完全無孔隙時時，才能保護護基體金屬。。硬度較高。耐蝕性高于銅銅，能耐堿，，也比較能耐耐酸。溶于稀稀硝酸，在濃濃硝酸中易鈍鈍化。常用于中間層層。常用電鍍層的的性質(zhì)與用途途三價鉻鍍層（1）環(huán)保三價鉻的毒性性僅為六價鉻鉻的1/100，三價鉻鍍鉻鉻溶液含鉻量量低，帶出損損耗少，僅為為六價鉻的1/24，對環(huán)境污染染小。不使用鉻酸酐酐，生產(chǎn)過程程不產(chǎn)生鉻霧霧，有效改善善了生產(chǎn)現(xiàn)場場的勞動環(huán)境境。廢水處理簡單單，無需還原原六價鉻的費費用，運作成成本低。（2）三價鉻鍍鉻鉻溶液分散能能力及覆蓋能能力都比較好好。（3）電鍍故障減減少燒焦、乳白色色鍍層等故障障很少，不會會出現(xiàn)彩色鉻鉻膜，電鍍時時斷電可繼續(xù)續(xù)電鍍。（4）電流效率高高，鍍速快，，可增加裝掛掛數(shù)量，生產(chǎn)產(chǎn)效率高。（5）鍍層顏色與與六價鉻鍍鉻鉻相比偏黑。。硬度略低于于六價鉻。（6）產(chǎn)品耐蝕性性與六價鉻相相當。主要要取決于鎳層層的厚度和結(jié)結(jié)構(gòu)（7）成本偏高常用電鍍層的的性質(zhì)與用途途仿古發(fā)黑在黃銅及紅銅銅上通過化學學氧化或電解解氧化的方式式獲得黑色或或棕色或其它它顏色的膜層層。優(yōu)點：具有古古典味道缺點：產(chǎn)品耐耐鹽霧性能差差顏色不容易控控制容易出現(xiàn)水印印常見顏色及其其實現(xiàn)顏色構(gòu)成因素素分析1、磨光紋路粗細——光啞及紋路效效果2、鍍層結(jié)構(gòu)不同的鍍層結(jié)結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)不不同的基本顏顏色3、擦色不同的紋路效效果，并對光光啞度造成影影響4、封漆光啞度和顏色色本司鍍液的種種類堿銅：用于預(yù)預(yù)鍍焦磷酸鍍銅：：用于中間鍍鍍層光亮酸銅：可可用于中間鍍鍍層或最后的的鍍層半光鎳：可用用于中間鍍層層或最后的鍍鍍層光亮鎳：可用用于中間鍍層層或最后的鍍鍍層亮鉻（六價））：最后的鍍鍍層亮鉻（三價））：最后的鍍鍍層銅鋅合金：可可用于中間鍍鍍層（厚黃銅銅）或最后的的鍍層（仿金金）黑鎳：最后的的鍍層槍色鍍液：最最后的鍍層常見顏色及其其實現(xiàn)基本鍍種及其其鍍層結(jié)構(gòu)光鎳啞鎳光鎳古古銀鎳鉻珍珠黑仿金青金仿24K青古新青古紅古鉻砂常見顏色色樣樣顏色樣板顏色分類按表面鍍層分分類1、鎳2、銅3、鉻4、黑鎳（鋅鎳鎳合金）5、仿金（銅鋅鋅合金）6、氧化發(fā)黑電鍍工藝基礎(chǔ)礎(chǔ)電鍍是一種電化學學過程，也是是一種氧化還還原過程。電電鍍的基本過過程（以鍍鎳鎳為例）是將將零件浸在金金屬鹽的（如如NiSO4）溶液中作為為陰極，金屬屬鎳板作為陽陽極，接通直直流電源后，，在零件上就就會沉積出金金屬鎳鍍層。。例如在硫酸酸鎳電鍍?nèi)芤阂褐绣冩嚂r，，在陰極上發(fā)發(fā)生鎳離子得得到電子還原原為鎳金屬的的反應(yīng)，這是是主要反應(yīng)，，其反應(yīng)式為：：Ni2++2e→Ni0還有氫離子還還原為氫的副副反應(yīng)：2H++2e→H2↑（氫氣）在電鍍過程中中是不希望產(chǎn)產(chǎn)生這類副反反應(yīng)的。在鎳陽極板上上發(fā)生鎳金屬屬失去電子變變成鎳離子的的反應(yīng)：Ni→Ni2++2e31有時還有以下下副反應(yīng)：4OH-→2H2O+O2↑+4e電鍍工藝基礎(chǔ)礎(chǔ)分散能力（均均鍍能力、整整平能力）Throwingpower鍍層在陰極表表面上分布的的均勻性和完完整性，是決決定鍍層質(zhì)量量的一個重要要因素，它在在一定程度上上影響著鍍層層的防護性能能。在電鍍中常用用分散能力和和覆蓋能力來來分別評定金金屬鍍層在陰陰極上分布的的均勻性和完完整性。電電鍍液的分分散能力（以以T·P表示）是指在在特定條件下下，一定溶液液使電極上（（通常是陰極極）鍍層分布布比初次電流流分布所獲得得的結(jié)果更為為均勻的能力力。由此看出，分分散能力是具具有比較性質(zhì)質(zhì)，其比較的的基準是初次次電流分布。。所謂初次電電流分布Primarycurrentdistribution是僅考慮陰極極不同表面至至陽極幾何距距離不同時的的陰極電流分分布情況。鍍鍍層在零件上上均勻分布的的能力越高，，該電鍍?nèi)芤阂旱姆稚⒛芰α驮胶谩＿@里所涉及的的是宏觀輪廓廓面的鍍層分分布情況，對對微觀表面鍍鍍層分布情況況，可采用整整平能力的概概念。所謂整整平能力（即即微觀分散能能力）是指在在底層上形成成鍍層時，鍍鍍液所具有的的能使鍍層的的微觀輪廓比比底層更平滑滑的能力（M·T·P表示）。它表表達了底層粗粗糙度比較小小，波穴的深深度小于0.5mm，波峰與波谷谷的距離很小小的表面上鍍鍍層分布的均均勻性。該性性能對于獲取取高質(zhì)量的光光亮裝飾電鍍鍍層是十分重重要的。電鍍工藝基礎(chǔ)礎(chǔ)覆蓋能力（深深鍍能力）Coveringpower電鍍鍍液液的的覆覆蓋蓋能能力力是是指指鍍鍍液液在在特特定定條條件件下下于于凹凹槽槽或或深深孔孔中中沉沉積積金金屬屬鍍鍍層層的的能能力力（（以以C·P表示示））。。它它是是指指鍍鍍層層在在零零件件上上分分布布的的完完整整程程度度。。覆覆蓋蓋能能力力越越高高，，鍍鍍得得越越深深。。覆覆蓋蓋能能力力差差，，在在零零件件凹凹處處就就鍍鍍不不上上金金屬屬鍍鍍層層。。鍍液液的的分分散散能能力力與與覆覆蓋蓋能能力力的的含含義義不不同同，，要要注注意意區(qū)區(qū)別別，，不不要要混混淆淆。。在在具具體體定定量量表表達達分分散散能能力力與與覆覆蓋蓋能能力力的的數(shù)數(shù)值值時時，，一一定定要要指指明明測測定定方方法法，，不不同同方方法法的的測測量量結(jié)結(jié)果果是是難難以以比比較較的的。。分散散能能力力與與覆覆蓋蓋能能力力之之間間有有何何聯(lián)聯(lián)系系與與區(qū)區(qū)別別一般般說說來來，，凡凡分分散散能能力力好好的的，，覆覆蓋蓋能能力力也也好好，，分分散散能能力力差差的的，，覆覆蓋蓋能能力力也也一一定定差差。。但但是是，，覆覆蓋蓋能能力力好好的的，，分分散散能能力力不不一一定定好好。。分分散散能能力力只只是是用用來來說說明明鍍鍍液液使使工工件件表表面面各各部部分分鍍鍍層層厚厚度度均均勻勻程程度度如如何何的的一一個個概概念念，，而而深深鍍鍍能能力力是是用用來來說說明明鍍鍍液液使使工工件件的的深深凹凹處處（（如如管管形形件件的的內(nèi)內(nèi)壁壁））鍍鍍上上鍍鍍層層的的程程度度如如何何的的一一個個概概念念，，而而不不考考慮慮鍍鍍層層厚厚度度是是否否均均勻勻這這一一因因素素。。這這就就是是分分散散能能力力與與覆覆蓋蓋能能力力的的區(qū)區(qū)別別之之處處。。影響響分分散散能能力力和和覆覆蓋蓋能能力力的的主主要要因因素素如如下下：：（1）電電鍍鍍槽槽的的幾幾何何狀狀態(tài)態(tài)、、電電極極的的形形狀狀和和大大小小、、電電極極的的距距離離、、電電極極在在槽槽中中的的裝裝掛掛方方式式等等幾幾何何因因素素；；（（2）基基體體金金屬屬的的表表面面狀狀況況、、開開電電方方式式、、氫氫在在基基體體金金屬屬上上過過電電位位的的大大小小等等；；（（3）陰陰極極上上的的電電流流效效率率；；（（4）鍍鍍液液的的電電導(dǎo)導(dǎo)率率；；（（5）陰陰極極極極化化度度。。如何何提提高高鍍鍍液液的的分分散散能能力力和和覆覆蓋蓋能能力力（1）合合理理裝裝掛掛工工件件，，使使其其處處于于最最佳佳的的電電流流分分布布狀狀態(tài)態(tài)下下同同時時盡盡量量避避免免折折出出的的氣氣體體停停留留在在工工件件的的言言孔孔或或低低洼洼處處；；（（2）采采用用短短時時間間的的沖沖擊擊電電流流，，改改善善基基體體金金屬屬的的表表面面狀狀況況，，提提高高氫氫在在基基體體金金屬屬上上的的過過電電位位；；（（3）盡盡可可能能改改善善電電極極和和電電鍍鍍槽槽的的幾幾何何形形狀狀，，合合理理的的調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)電電極極之之間間的的距距離離；；（（4）給給工工件件加加輔輔助助極極來來改改善善電電流流分分布布；；（（5）改改善善陰陰極極電電流流效效率率。。不同同鍍鍍層層的的分分散散能能力力銅好好鎳好好黑鎳鎳好好仿金金好好鉻差差如何何改改善善鍍鍍鉻鉻發(fā)發(fā)黃黃問問題題實質(zhì)質(zhì)：：分分散散能能力力差差改善善的的方方式式?結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計與與電電鍍鍍工工藝藝的的配配合合正確確選選擇擇涂涂覆覆品品種種根據(jù)據(jù)功功能能上上的的需需要要、、基基體體材材質(zhì)質(zhì)、、零零件件的的使使用用環(huán)環(huán)境境及及經(jīng)經(jīng)濟濟上上的的合合理理性性來來決決定定。。此外外還還要要考考慮慮技技術(shù)術(shù)上上的的可可靠靠性性。。結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計與與電電鍍鍍工工藝藝的的配配合合正確確選選擇擇鍍鍍層層厚厚度度質(zhì)量量和和成成本本之之間間的的關(guān)關(guān)系系過薄薄起起不不到到防防護護作作用用，，過過厚厚增增加加成成本本結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計與與電電鍍鍍工工藝藝的的配配合合要考考慮慮到到表表面面涂涂覆覆工工藝藝的的可可能能性性1、要要盡盡可可能能減減少少內(nèi)內(nèi)銳銳角角表表面面，，擴擴大大內(nèi)內(nèi)銳銳角角角角度度。。不不同同形形狀狀的的零零件件存存在在著著“覆蓋蓋能能力力”差異異的的特特定定工工藝藝因因素素。。設(shè)計時盡盡可能把把銳角改改成圓弧弧。2、零件上上盡可能能減少突突出的尖尖角。電鍍工藝藝上存在在尖端效效應(yīng)，在在尖端處處會聚集集較密集集的電力力線，導(dǎo)導(dǎo)致鍍層層堆積（（燒焦））。電鍍工藝藝上：可可通過調(diào)調(diào)節(jié)陰陽陽極之間間的距離離，加輔輔助極，，局部屏屏蔽，改改變懸掛掛方式等等加以改改善。結(jié)構(gòu)設(shè)計計與電鍍鍍工藝的的配合盡可能減減少零件件上的盲盲孔盲孔的不不利影響響