電鍍:利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝。可以起到防止腐蝕,提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性及增進(jìn)美觀等作用。
電鍍的概念
就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過(guò)程。電鍍時(shí)，鍍層金屬做陽(yáng)極，被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)入電鍍液；待鍍的金屬制品做陰極，鍍層金屬的陽(yáng)離子在金屬表面被還原形成鍍層。為排除其它陽(yáng)離子的干擾，且使鍍層均勻、牢固，需用含鍍層金屬陽(yáng)離子的溶液做電鍍液，以保持鍍層金屬陽(yáng)離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit),改變基材表面性質(zhì)或尺寸.電鍍能增強(qiáng)金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導(dǎo)電性、潤(rùn)滑性、耐熱性、和表面美觀。
電鍍作用
利用電解作用在機(jī)械制品上沉積出附著良好的、但性能和基體材料不同的金屬覆層的技術(shù)。電鍍層比熱浸層均勻，一般都較薄，從幾個(gè)微米到幾十微米不等。通過(guò)電鍍，可以在機(jī)械制品上獲得裝飾保護(hù)性和各種功能性的表面層，還可以修復(fù)磨損和加工失誤的工件。鍍層大多是單一金屬或合金，如鋅、鎘、金或黃銅、青銅等；也有彌散層，如鎳-碳化硅、鎳-氟化石墨等；還有覆合層,如鋼上的銅-鎳-鉻層、鋼上的銀-銦層等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不銹鋼外,還有非鐵金屬,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料電鍍前,必須經(jīng)過(guò)特殊的活化和敏化處理。
電鍍?cè)?/span>
在盛有電鍍液的鍍槽中，經(jīng)過(guò)清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽(yáng)極，兩極分別與直流電源的正極和負(fù)極聯(lián)接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類(lèi)、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，電鍍液中的金屬離子，在電位差的作用下移動(dòng)到陰極上形成鍍層。陽(yáng)極的金屬形成金屬離子進(jìn)入電鍍液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下，如鍍鉻，是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽(yáng)極，它只起傳遞電子、導(dǎo)通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度，需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來(lái)維持。電鍍時(shí)，陽(yáng)極材料的質(zhì)量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會(huì)影響鍍層的質(zhì)量，需要適時(shí)進(jìn)行控制。
電鍍方式
電鍍分為掛鍍、滾鍍、連續(xù)鍍和刷鍍等方式，主要與待鍍件的尺寸和批量有關(guān)。掛鍍適用于一般尺寸的制品,如汽車(chē)的保險(xiǎn)杠,自行車(chē)的車(chē)把等。滾鍍適用于小件，如緊固件、墊圈、銷(xiāo)子等。連續(xù)鍍適用于成批生產(chǎn)的線(xiàn)材和帶材。刷鍍適用于局部鍍或修復(fù)。電鍍液有酸性的、堿性的和加有鉻合劑的酸性及中性溶液，無(wú)論采用何種鍍覆方式，與待鍍制品和鍍液接觸的鍍槽、吊掛具等應(yīng)具有一定程度的通用性。
鍍層分類(lèi)
鍍層分為裝飾保護(hù)性鍍層和功能性鍍層兩類(lèi)。
裝飾保護(hù)性鍍層 主要是在鐵金屬、非鐵金屬及塑料上的鍍鉻層,特別是鋼的銅-鎳-鉻層，鋅及鋼上的鎳-鉻層。為了節(jié)約鎳，人們已能在鋼上鍍銅-鎳／鐵-高硫鎳-鎳/鐵-低固分鎳-鉻層。與鍍鉻層相似的錫／鎳鍍層，可用于分析天平、化學(xué)泵、閥和流量測(cè)量?jī)x表上。
功能性鍍層 這種鍍層種類(lèi)很多，如：①提高與軸頸的相容性和嵌入性的滑動(dòng)軸承罩鍍層，鉛-錫,鉛-銅-錫,鉛-銦等復(fù)合鍍層；②用于耐磨的中、高速柴油機(jī)活塞環(huán)上的硬鉻鍍層，這種鍍層也可用在塑料模具上，具有不粘模具和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)；③在大型人字齒輪的滑動(dòng)面上鍍銅，可防止滑動(dòng)面早期拉毛；④用于防止鋼鐵基體遭受大氣腐蝕的鍍鋅;⑤防止?jié)B氮的銅錫鍍層;⑥用于收音機(jī)、電視機(jī)制造中釬焊并防止鋼與鋁間的原電池腐蝕的錫-鋅鍍層。適用于修復(fù)和制造的工程鍍層,有鉻、銀、銅等，它們的厚度都比較大，硬鉻層可以厚達(dá)300微米。
電鍍的過(guò)程基本如下
1 把鍍上去的金屬接在正極
2 要被電鍍的物件接在負(fù)極
3 正負(fù)極以鍍上去的金屬的正離子組成的電解質(zhì)溶液相連
4 通以直流電的電源后，正極的金屬會(huì)進(jìn)行氧化(失去電子)，溶液中的正離子則在負(fù)極還原(得到電子)成原子并積聚在負(fù)極表層。
電鍍后被電鍍物件的美觀性和電流大小有關(guān)系，電流越小，被電鍍的物件便會(huì)越美觀；反之則會(huì)出現(xiàn)一些不平整的形狀。
電鍍的主要用途包括防止金屬氧化 (如銹蝕) 以及進(jìn)行裝飾。不少硬幣的外層亦為電鍍。
電鍍產(chǎn)生的污水(如失去效用的電解質(zhì))是水污染的重要來(lái)源。
電鍍專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)
3 鍍覆方法術(shù)語(yǔ)
3.1 化學(xué)鈍化
將制件放在含有氧化劑的溶液中處理，使表面形成一層很薄的鈍態(tài)保護(hù)膜的過(guò)程。
3.2 化學(xué)氧化
通過(guò)化學(xué)處理使金屬表面形成氧化膜的過(guò)程。
3.3 電化學(xué)氧化
在一定電解液中以金屬制件為陽(yáng)極，經(jīng)電解，于制件表面形成一層具有防護(hù)性，裝飾性或其它功能氧化膜的過(guò)程。
3.4 電 鍍
利用電解原理，使金屬或合金沉積在制件表面，形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過(guò)程。
3.5 轉(zhuǎn) 化 膜
對(duì)金屬進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)處理所形成的含有該金屬之化合物的表面膜層。
3.6 鋼鐵發(fā)藍(lán)（鋼鐵化學(xué)氧化）
將鋼鐵制件在空氣中加熱或浸入氧化性的溶液中，使之于表面形成通常為藍(lán)（黑）色的薄氧化膜的過(guò)程。
3.7 沖擊電流
電流過(guò)程中通過(guò)的瞬時(shí)大電流。
3.8 光亮電鍍
在適當(dāng)條件下，從鍍槽中直接得到具有光澤鍍層的電鍍。
3.9 合金電鍍
在電流作用下，使兩種或兩種以上金屬（也包括非金屬元素）共沉積的過(guò)程。
3.10 多層電鍍
在同一基體上先后沉積上幾層性質(zhì)或材料不同的金屬層的電鍍。
3.11 沖 擊 鍍
在特定的溶液中以高的電流密度，短時(shí)間電沉積出金屬薄層，以改善隨后沉積鍍層與基體間結(jié)合力的方法。
3.12磷 化
在鋼鐵制件表面上形成一層不溶解的磷酸鹽保護(hù)膜的處理過(guò)程。
3.13 熱抗散
加熱處理鍍件，使基體金屬和沉積金屬（一種或多種）擴(kuò)散形成合金的過(guò)程。
4 鍍前處理和鍍后處理術(shù)語(yǔ)
4.1 化學(xué)除油
在堿性溶液中借助皂化作用和乳化作用清除制件表面油污的過(guò)程。
4.2 電解除油
在含堿溶液中，以制件作為陽(yáng)極或陰極，在電流作用下，清除制件表面油污的過(guò)程。
4.3 出 光
在溶液中短時(shí)間浸泡，使金屬形成光亮表面的過(guò)程。
4.4 機(jī)械拋光
借助于高速旋轉(zhuǎn)的抹有拋光膏的拋光輪，以提高金屬制件表面光亮度的機(jī)械加工過(guò)程。
4.5 有機(jī)溶劑除油
利用有機(jī)溶劑清除制件表面油污的過(guò)程。
4.6 除 氫
將金屬制件在一定溫度下加熱處理或采用其它方法，以驅(qū)除在電鍍生產(chǎn)過(guò)程中金屬內(nèi)部吸收氫的過(guò)程。
4.7 退 鍍
將制件表面鍍層退除的過(guò)程。
4.8 弱 浸 蝕
電鍍前，在一定組成溶液中除去金屬制件表面極薄的氧化膜，并使表面活化的過(guò)程。
4.9 強(qiáng) 浸 蝕
將金屬制件浸在較高濃度和一定溫度的浸蝕溶液中，以除去金屬制件表面上氧化物和銹蝕物的過(guò)程。
4.10 鍍前處理
為使制件材質(zhì)暴露出真實(shí)表面，消除內(nèi)應(yīng)力及其它特殊目的所需，除去油污、氧化物及內(nèi)應(yīng)力等種種前置技術(shù)處理。
4.11 鍍后處理
為使鍍件增強(qiáng)防護(hù)性能，提高裝飾性能及其它特殊目的而進(jìn)行的（諸如鈍化、熱熔、封閉和除氫等）處理。
5 材料和設(shè)備術(shù)語(yǔ)
5.1 陽(yáng) 極 袋
用棉布或化纖織物制成的套在陽(yáng)極上，以防止陽(yáng)極泥渣進(jìn)入溶液用的袋子。
5.2 光 亮 劑
為獲得光亮鍍層在電解液中所使用的添加劑。
5.3 阻 化 劑
能夠減緩化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)速度的物質(zhì)。
5.4 表面活性劑
在添加量很低的情況下也能顯著降低界面張力的物質(zhì)。
5.5 乳 化 劑
能降低互不相溶的液體間的界面張力，使之形成乳濁液的物質(zhì)。
5.6 絡(luò) 合 劑
能與金屬離子或含有金屬離子的化合物結(jié)合而形成絡(luò)合物的物質(zhì)。
5.7 絕 緣 層
涂于電極或掛具的某一部分，使該部位表面不導(dǎo)電的材料層。
5.8 掛具（夾具）
用來(lái)懸掛零件，以便于將零件放于槽中進(jìn)行電鍍或其他處理的工具。
5.9 潤(rùn) 濕 劑
能降低制件與溶液間的界面張力，使制件表面容易被潤(rùn)濕的物質(zhì)。
5.10添 加 劑
在溶液中含有的能改進(jìn)溶液電化學(xué)性能或改善鍍層質(zhì)量的少量添加物。
5.11 緩 沖 劑
能夠使溶液PH值在一定范圍內(nèi)維持基本恒定的物質(zhì)。
5.12 移動(dòng)陰極
采用機(jī)械裝置使被鍍制件與極杠一起作周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的陰極。
6 測(cè)試和檢驗(yàn)相關(guān)術(shù)語(yǔ)
6.1 不連續(xù)水膜
通常用于表面被污染所引起的不均勻潤(rùn)濕性，使表面上的水膜變的不連續(xù)。
6.2 孔 隙 率
單位面積上針kong的個(gè)數(shù)。
6.3 針 kong
從鍍層表面直至底層覆蓋層或基體金屬的微小孔道，它是由于陰極表面上 的某些點(diǎn) 的電沉積過(guò)程受到障礙，使該處不能沉積鍍層，而周?chē)腻儗訁s不斷加厚所造成。
6.4 變 色
由于腐蝕而引起的金屬或鍍層表面色澤的變化(如發(fā)暗、失色等)。
6.5 結(jié) 合 力
鍍層與基體材料結(jié)合的強(qiáng)度。
6.6 起 皮
鍍層成片狀脫離基體材料的現(xiàn)象。
6.7 剝 離
某些原因（例如不均勻的熱膨脹或收縮）引起的表面鍍層的破碎或脫落。
6.8 桔 皮
類(lèi)似于桔皮波紋狀的表面處理層。
6.9 海綿狀鍍層
在電鍍過(guò)程中形成的與基體材料結(jié)合不牢固的疏松多孔的沉積物。
6.10 燒焦鍍層
在過(guò)高電流下形成的顏色黑暗、粗糙、松散等質(zhì)量不佳的沉積物，其中常含有氧化物或其他雜質(zhì)。
6.11 麻點(diǎn)
在電鍍或腐蝕中，與金屬表面上形成的小坑或小孔。
6.12 粗糙
在電鍍過(guò)程中，由于種種原因造成的鍍層粗糙不光滑的現(xiàn)象。
6.13 鍍層釬焊性
鍍層表面被熔融焊料潤(rùn)濕的能力。
電鍍鋅
電鍍鋅：就是利用電解，在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過(guò)程。
與其他金屬相比，鋅是相對(duì)便宜而又易鍍覆的一種金屬，屬低值防蝕電鍍層。被廣泛用于保護(hù)鋼鐵件，特別是防止大氣腐蝕，并用于裝飾。鍍覆技術(shù)包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍（適合小零件）、自動(dòng)鍍和連續(xù)鍍（適合線(xiàn)材、帶材）。
目前，國(guó)內(nèi)按電鍍?nèi)芤悍诸?lèi)，可分為四大類(lèi)：
1．氰化物鍍鋅：
由于(CN)屬劇毒，所以環(huán)境保護(hù)對(duì)電鍍鋅中使用氰化物提出了嚴(yán)格限制，不斷促進(jìn)減少氰化物和取代氰化物電鍍鋅鍍液體系的發(fā)展，要求使用低氰(微氰)電鍍液。
采用此工藝電鍍后，產(chǎn)品質(zhì)量好，特別是彩鍍，經(jīng)鈍化后色彩保持好。
2．鋅酸鹽鍍鋅：
此工藝是由氰化物鍍鋅演化而來(lái)的。目前國(guó)內(nèi)形成兩大派系，分別為： a) 武漢材保所的”DPE”系列；b) 廣電所的”DE”系列 。都屬于堿性添加劑的鋅酸鹽鍍鋅；PH值為12.5~13。
采用此工藝，鍍層晶格結(jié)構(gòu)為柱狀，耐腐蝕性好，適合彩色鍍鋅。
注意：產(chǎn)品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+鹽酸) —>水洗—>鈍化—>水洗—>水洗—>燙干—>烘干—>老化處理(烘箱內(nèi)80~90oC。
3．氯化物鍍鋅
此工藝在電鍍行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，所占比例高達(dá)40%。
鈍化后(蘭白)可以鋅代鉻(與鍍鉻相媲美)，特別是在外加水溶性清漆后，外行人是很難辯認(rèn)出是鍍鋅還是鍍鉻的。
此工藝適合于白色鈍化(蘭白，銀白)。
4．硫酸鹽鍍鋅
此工藝適合于連續(xù)鍍(線(xiàn)材、帶材、簡(jiǎn)單、粗大型零、部件)。成本低廉
