《表面处理学》.doc

1、表面處理學 所謂表面處理，一般而言是指改變基材表面特性的一種方法，也有人稱為表面改質工程表面處理的分類: 化成皮膜處理(+塗裝) 電鍍處理 無電鍍處理 陽極處理 鈍化處理 其他一.化成皮膜處理 鎂鋁鋅等合金都是活性高的金屬，在鑄造成形後，必須進行表面處理及塗裝，才能達到耐蝕及保持美觀。 化成處理的作用除可提高耐蝕能力外，其化成皮膜亦可作為塗裝的打底， 以增加塗裝的附著力。 皮膜的要求為提高耐蝕性及增加塗裝附著力(3C產業會另外要求導電度)化成皮膜 在進行化成皮膜處理的步驟時需特別注意的是，我們所要處理的合金種類，不同的合金就會有不同的處理方式，甚至同樣是鎂合金，也會因為合金番號不同，合金成分不

2、同而有不同的處理方式。 皮膜的作用在提高耐蝕能力而非完全防蝕。 耐蝕性及外觀要求不高的內構件或其他產品可考慮只做化成皮膜。目前可成廠內的化成皮膜處理種類 鎂合金:磷酸鹽皮膜 Dow 20鉻黃皮膜 鉻白皮膜 鋁合金:鉻白皮膜 鋅合金:鉻黃皮膜鎂合金皮膜製程: 磷酸鹽皮膜、Dow 20鉻黃皮膜及鉻白皮膜處理流程是相同的，差異僅在於最後的化成藥劑不同 建議盡量不要作Dow 20鉻黃皮膜及鉻白皮膜處理，因為有環境影響的問題存在鎂合金皮膜流程:鋁合金皮膜流程:鋅合金皮膜流程:二.電鍍處理 電鍍(electroplating)被定義為一種電沈積過程(electrodepos- ition process)

3、，是利用電極(electrode)通過電流，使金屬附著於 物體表面上， 其目的是在改變物體表面之特性 電鍍處理所改變的特性 電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質或尺寸。 例如: 1.賦予金屬光澤美觀 2.物品的防鏽 3.防止磨耗 4.提高導電度 5.潤滑性 6.強度 7.耐熱性 8.耐候性 9.尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。 電鍍控制條件及影響因素 1.鍍液的組成。 11.導電度。 2.電流密度。 12.電流效率。 3.鍍液溫度。 13.電流分佈。 4.攪拌。 14.金屬電位。 5.電流波形。 15.電極材質及表面狀況。 6.電流均一性。 16.浴電壓。 7.陽極形狀成份。 8.過

4、濾狀態。 9.鍍浴pH值。 10.時間。 鍍層要求項目 依電鍍的目的鍍層必須具備某些特定的性質，鍍層的基本要求有下列幾項： 密著性(adhesion) 緻密性(cohesion) 連續性(continuity) 均一性(uniformity)， 美觀性(appearence) 應力(stress) 物理、化學機械特性 電鍍之前處理 電鍍前之處理，稱之前處理，包括下列過程： 1.洗淨2.清洗3.酸浸4.活化5.去酸膜電鍍之各種鍍層 一般常見的鍍層如下: 使用水溶液電鍍的金屬有：銅Cu、鎳Ni 、鉻Cr、鋅Zn、鉛Pb、金Au、銀Ag、鉑Pt、鈷Co、等。 目前可成廠內電鍍之種類如下: 1.銅Cu

5、2.鎳Ni 3.鉻Cr其厚度範圍?目前可成電鍍產品之流程: EX1: P93 Shell(鍍亮錫鎳)EX2: V600 Knuckle (鍍亮鉻)EX3: V600 Battery Door Latch(滾鍍代鉻)EX4: Q54 Heat Sink(電鍍鎳)電鍍樣品一電鍍樣品二電鍍設備三.無電鍍處理 無電鍍是指不以電解還原方式在物體上鍍一層膜。 目前無電鍍種類有化學鍍、熔融鍍著(熱浸鍍)、熔射鍍著、真空鍍著、離子濺鍍KK.等。 化學鍍處理 化學鍍也稱自身氧化還原電鍍或自身催 化電鍍。化學鍍是指於水溶液中之金屬離子被在控制之環境下，予以化學還原，而不需電力鍍在基材(substrate)上K.等

6、，但是，化學鍍通常都需以高溫來催化反應的生成 。 化學鍍的特性 鍍層非常均勻，也就是均一性非常好， 鍍層孔率較少，其耐蝕性比電鍍為佳。 可鍍在非導體上。 鍍層具有獨特的物理、化學、機械性質及磁性。 複合鍍層，多元合金可形成。 密著性良好。 耐磨性良好。化學鍍的缺點 鍍層生成速度慢。 建浴藥劑成本比電鍍高。 操作成本也比電鍍高。 廢水處理較電鍍麻煩。 藥劑壽命比電鍍要短許多。 藥劑控管難度較電鍍高。化學鍍的鍍層種類 化學鍍鎳 化學鍍銅 化學鍍金 化學鍍鈷 化學鍍錫 化學鍍銀 化學鍍合金等化學鎳樣品化學鎳設備四.陽極處理 陽極處理是透過通直流電，加速鋁合金的氧化膜生成。 陽極處理的特點 質輕耐用 耐候性佳 可染色具備美觀的裝飾作用 陽極皮膜亦可作為塗裝的打底 具高電阻值 耐磨性高陽極處理的處理流程: 目前可成陽極處理的難度 噴砂及陽極處理