电刷镀(上课7)

1、电化学加工技术 第第6章章 电刷镀电刷镀 北理工珠海学院化工学院应用化学 北理工珠海学院化工学院应用化学 电刷镀（刷镀） v电刷镀加工的原理 w 又称刷镀或无槽电镀，是在金 属工件表面局部快速电化学沉 积金属的新技术。 w 阳极金属原子失去电子成为离 子进入渡液 w 阴极：渡液中的金属离子与电 子结合，还原成金属原子，经 电结晶形成镀层 北理工珠海学院化工学院应用化学 施镀模式的三个基体特征 1. 两极之间的间隙很小，一般在10mm之内，减少 了电极过程的电阻极化和金属离子的传输距离 2. 高浓度刷镀液直接送入两极之间，利于金属离子 向阴极扩散，降低阴极微区扩散层的厚度，使阴 极表面保持较高的

2、金属离子浓度 3. 阴阳极之间的相对运动，促进了液相传质的步骤 北理工珠海学院化工学院应用化学 电极过程 1. 液相传质步骤（反应物的金属离子或络离子从镀 液本体向阴极表面传递，包括对流、扩散和电迁移 。可以采用搅拌或循环） 2. 阴极表面及表面微区的转换步骤（反应物离子 还原前的转换步骤，如阴极表面吸附、络离子配位 体的变更或降低等） 3. 电化学步骤（离子还原成原子，生成产物） 4. 新相生成步骤（形成金属晶体或气体） 北理工珠海学院化工学院应用化学 基本特征对电极步骤的影响 1. 强化了电化学极化强化了电化学极化（提高刷镀液的主盐浓度和 加入适当的表面活性物质，提高了极化值，极化值 是电

3、结晶的动力，只有达到某一值才能形成晶核， 减少晶核的形成和晶核的临界尺寸，从而提高晶核 的形成速度，可获得细晶粒的镀层组织） 2. 降低了浓差极化降低了浓差极化（两极的相对运动，镀液的机械 搅拌，高浓度镀液直接进入两极，且间距小） 3. 利于氢的溢出利于氢的溢出 北理工珠海学院化工学院应用化学 工艺优势 1. 显著的经济效益 v远洋舰艇的应急修复 v连续生产自动线装置零部件的在线刷镀修复 2. 易于操作、管理简便 v电源及辅助设备成套，容易操作，电净及刷镀可在同 一设备上完成 v刷镀液用量少，废液的处理量少，对于贵金属和稳定 性差的镀液可以定量的现配现用，节约物料和减少浪 费 v对于形状复杂或

4、多金属构件也不需要复杂的屏蔽处理 北理工珠海学院化工学院应用化学 工艺优势 3. 受镀工件不变形、不变质，可简化或省略后 处理工序，做到一次成形 无需去氢后处理的低氢脆镉刷镀层 低应力镍刷镀层 不需抛光处理的镜面镍刷镀层 不需化学浸光的高硬度（HV100左右）光亮银刷镀 层等 4. 广泛的适用性（碳钢、镍基、铜基、铝基合 金；表面处理过的机件） 北理工珠海学院化工学院应用化学 工艺优势 5. 较高的沉积速率，较低一次投资费用 许用上限极限电流密度达100-300A/cm2 ，是一般电镀的5-10倍。因为沉积的速率主 要取决于所使用的电流密度，因此高的电流 密度意味着高的沉积速度 无需大型槽体及

5、大型电源设备，镀液量 少，不需储备过多的化学物料，节约一次固 定投资和占用的流动资金。 北理工珠海学院化工学院应用化学 涂镀加工的特点 v涂镀加工的特点 w 不需镀槽，可对局部表面涂镀，设备、操作简单； w 可涂镀的金属比镀槽多，一套设备可涂镀金、银、铜、 铁、锡、镍、钨、铟等多种金属； w 镀层与基体结合力牢固，涂镀速度快，镀层厚度可控 性强； w 难以实现大批量、自动化生产。 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀层的基本性能 1. 刷镀层致密，孔隙率较低(相同厚度，孔隙 率比一般的少75%，较火焰喷涂层少95%) 2. 刷镀层的硬度及耐磨性能 3. 刷镀层的耐蚀性能 4. 刷镀层与基体的结

6、合强度 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀层的基本性能-较低的孔隙率 1. 刷镀时的电流密度高，具有较大的过电位， 细化了镀层的组织，提高了镀层的致密性 2. 在相同的厚度条件下，其孔隙率较一般电镀 层少75%，较火焰喷涂层少95%。对于某些 刷镀层，当镀层大于5um时，用贴纸法检测 不出镀层的孔隙 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀层的基本性能-硬度及耐磨性能 1. 硬度的影响因素很多，如厚度、孔隙率等， 2. 耐电蚀磨损（主要是各类电触点、集电环及导电 开关，刷镀材料是锡、金、银等） 3. 耐微动磨损镀层常用锡及镍+锡刷镀层 4. 耐机械磨损（常选用镍合金刷镀层） 5. 常用刷镀层的耐

7、磨性能 高效铬镍-钨特殊镍快速镍45#钢淬火 20#钢渗碳45CrMo钢氮化 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀层的基本性能-耐蚀性能 1.常用镉、锌及铟合金刷镀层作为耐蚀层 2.对于某些重要部位，先用薄层黄金刷镀层作为耐蚀 阻挡层，再刷镀锡或其他合金镀层 3.锌刷镀层适用于干燥大气 4.铟、镉刷镀层适用于海洋环境 5.镍或镍-钴刷镀层适用于耐蚀环境 6.镍-铬刷镀层具有较好的抗高温氧化或高温腐蚀环境 7.铬刷镀层用于氧化性介质环境 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀层的基本性能-与基体的结合强度 1. 按国标定性检测结合强度，与一般电镀层相 比，具有较好的结合强度 2. 结合强度等于或大

8、于7kg/cm2，通过相应标 准的规定。 3. 常用的定性检测表如200页表6-1 4. 在刷镀修复机械零部件时，对基体的疲劳强 度有所影响。 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.2刷镀用电源及机辅具-刷镀电源 刷镀电源一般具有的功能 设有安时计或镀层厚度计，显示和检测刷镀 层的厚度 可正负极转换，以满足刷镀、活化及电净不 同工序的需要 过载保护和报警装置，保护电源在超过额定 输出电流或两极短路时，快速切断电源 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-刷镀电源 1. 变压器调制式刷镀电源：采用单相或三相 变压器供电，变压器输出电压无级可调。 电源结构如201页图6-3 电源的使用方

9、法：面板如图6-5所示 变压器调压式刷镀电源技术规范如表6-2 电源常见故障及排除方法如表6-3 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-刷镀电源 2. 便携式刷镀电源：开关电源，模块组装而成 ，拼装、维修方便，质量轻、体积小。 对输入电压的稳定性要求不高 安时计为7位数码显示，在1000A.h内任意设定，精 度为1/1000A.h 时间计在10000h内任意设定，精度为1/100h，在恒 流条件下，可自动控制刷层厚度 当负载电流超过20%时，主机自动降压，恒定功率 输出，排除故障后，自动复位 绝缘电阻100M 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-刷镀电源 2. 便

10、携式刷镀电源： 电源结构：由开关电源、稳压电源、系统控制主板 、换向器、霍尔感应器五个标准模块组成 主要技术规范如表6-4所示 电源的使用方法：面板如图6-7所示 电源常见故障及排除方法如表6-5 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.2刷镀用电源及机辅具-刷镀电源 采用国际标准采用国际标准19KHZ19KHZ高频脉冲信号源，以及大功率软开关高频脉冲信号源，以及大功率软开关IGBTIGBT谐振换流技术谐振换流技术 主要技术参数： 输入电压范围 AC180V264V 频 率:50HZ10% 输出电流值0-50A （具有短 路保护,自动限） 输出电压值: 0V 28V 工作环境温度(-2060)OC

11、; 贮 存温度:(-4070)0C 整机过热保护阈值8085 当机内温度过高过热关机温度 阈值时，机器将自动停止工作而 确保不被损坏；当温度稍有下降 则会自动启动恢复工作。 本机可刷镀大型超大型工件 报价：4800 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.2刷镀用电源及机辅具-刷镀电源 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-刷镀笔 刷镀笔：由手柄和阳极两部分组成。两者通 常用螺纹连接，小功率刷镀笔用紧配式连接 。阳极石墨块外的脱脂棉和棉套，是为了吸 贮镀液，并防止阳极与工件接触发生短路。 目前有TDB-1TDB-5五种型号 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-刷镀笔

12、v导电手柄（如图6-8） TDB-1分为TDB-1（I）和TDB-1（II） 适用于小型旋转 体类阳极，通过 锁紧螺母和O型 密封圈把阳极压 接在柄体端部 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-刷镀笔 TDB-2、3、5的手柄结构与TDB-1（II）类 似，适用于功率较大、电流较高的情况下使 用 TDB-4为旋转导电手柄，主要用于刷镀小孔 、狭缝、划伤和内角等部位。（除手柄外， 其他部分连同阳极均由软轴驱动旋转） 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-阳极-阳极材料 v 阳极材料：刷镀常使用不溶性阳极，要求阳极材料化学稳定性 好，不污染镀液，工作时不形成高电阻膜而影

13、响导电。 v 常用的不溶性阳极材料有石墨阳极、铂-铱(含铱10%)阳极、不 锈钢（适用于中性或碱性溶液）和镀铂的钛-铂阳极 v 阳极石墨应致密而均匀，纯度高（冷压石墨即高纯细结构）。 v 可溶性阳极：与刷镀主材相同的阳极。如刷镀铁、镍时，可采 用铁或镍作为阳极 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-阳极-阳极类型 v 阳极类型见（p207，表6-6） v 关注的主要参数：尺寸，配用的导电柄，工作电流 以及使用范围 v 正常选用的次序：先考虑使用范围，再按尺寸等挑 选工作电流以及合适的导电柄 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-阳极-粘接方式 要求：粘接处的电阻值要

14、小于1 压入式阳极是靠底座与导电柄的柄体接触来传导电流 拧入式阳极是靠连接螺母与导电柄的柄体接触来传导电流 在装配时应该用导电胶来对两者的连接处进行粘接 导电胶配方：环氧树脂、乙二胺、银粉（0.075-0.050mm） ，质量比1：0.3：3 v具体方式：粘结时需选配阳极和底座，去掉间隙过大者，用 丙酮清洗配合面，将调匀的导电胶涂到粘结面上，缓慢旋入， 固化4-5h(60-80OC)。固化前后及使用前测其电阻 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-刷镀笔的使用 v 镀笔组装完毕后，需检测电阻，电缆与阳极间的电 阻要小于1.5。避免因腐蚀或氧化而导致接触不良 。一旦电阻值过大，要用

15、砂纸打磨接触面，使之达 到规定值。 v 阳极需包裹 一层或两层涤纶绒布，起着储存溶液， 防止阳极与镀件直接接触的作用（否则阴阳极会发 生短路，会产生电弧而烧伤镀件表面），并对阳极 表面产生的石墨粒子或盐类起一定的过滤作用 北理工珠海学院化工学院应用化学 刷镀用电源及机辅具-辅助设备 v 转胎 v 输液泵 v 控制阀门与流量计 v 带软抽的旋转台 v 磨石、刮刀和成形小砂轮 v 其他（接液盘、塑料盘、吸球、烧杯、绝缘胶带） 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.3预处理溶液-电净液 电净液：对零件表面进行电化学脱脂的溶液 常用电净液成分： NaOH: 20-30g/L Na2CO3 :20-30g

16、/L Na3PO4 : 70-75g/L Na2SiO3: 2-3g/L 操作条件：室温，工作电压：8-15V 运动速度：4-10m/min，时间5-60s 北理工珠海学院化工学院应用化学 v加入表面活性剂可以提高脱脂效果，但会有 较多泡沫。 v一般采用正向使用（即零件接负极），效率 更高 v氢脆或氢敏感材料采用反向，以防氢脆。 v铜及铜合金、铝及铝合金采用较低的电压 v钢、铁、镍、铬等金属采用较高的电压 6.3预处理溶液-电净液 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.3预处理溶液-活化液 v 活化液：对零件进行电化学浸蚀的溶液，将零件表面的锈蚀 、氧化皮、污物等清除干净，使表面呈活化状态。 v

17、 常用活化液的工艺规范与适用范围见P209 v 一般采用反向（即零件接正极）的方式，其效果与活化速度 较正向高。 v 对表面粗糙度要求的零件采用正向 v 对于难以活化的材料可以考虑用正反向交替的方式。 v 时间根据材料、表面锈蚀程度、对粗糙度的要求而定，一般 在5-100s 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4金属刷镀液 v刷镀底层镀液 v刷镀夹心层镀液 v功能性镀液 v常用金属刷镀液及其工艺 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4.1刷镀底层镀液 v 底层（闪镀层、打底层）：是指加工零件表面经前处理后，在其表面上 沉积的第一层刷镀液。目的是提高镀层与基材 的结合强度 v 选择镀液时，考虑材

18、料与镀层金属各自的物理化学性能以及它们相互接 触的腐蚀情况。 v 材质疏松，不宜用酸性很强的镀液作底层；两性金属，不能用强酸或强 碱镀液作底层； v 高强度材料对氢脆很敏感的，不宜用强酸镀液。 v 底层应该具有较低的内应力或具有压应力。在钢件上不能直接刷镀酸性 铜或银镀层，以防止出现附着力不好的置换镀层。 北理工珠海学院化工学院应用化学 选择合适的底层需满足的条件 v 镀层与基体材料结合强度高 v 底层 镀液金属离子在基体材料上不发生“置换反应”，溶液对基体 腐蚀性低或不腐蚀 v 底层内应力低或具有压应力；在底层上应容易刷镀其他镀层 v 底层对基材的氢脆不敏感。 v 最常用的底层镀液为： v

19、特殊镍镀液，适用于钢、镍、铬、合金钢、铝、铝合金、铜、铜合金 等材料 v 碱铜镀液、快点镍镀液、适用于铸铁、粉末冶金等疏松和多空材料 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4.2刷镀夹心层镀液 v 夹心层：填补尺寸夹心层、标志性夹心层 v 填补尺寸夹心层：降低厚沉积刷镀层的内应力。（对于单一 镀层都有一个比较安全的厚度，安全厚度是指在镀层的各项性能指标 都能得到保证的前提下，一次所允许刷镀镀层的厚度。当镀层厚度超 过安全厚度后，内应力增大，裂纹率增高，使附着强度和镀层抗拉强 度减小，甚至会引起自然脱落） v 标志性夹心层：为了判别磨损的极限，防止过量磨损 v 常用的镀液：低应力镍、高速铜、高堆积

20、碱铜等内应力较 小的镀层。 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4.3功能性镀液 利用金属镀层的各种力学、物理、化学性能来 满足各类服役条件的需要。 1.耐磨镀层 2.减摩镀层 3.抗高温氧化镀层 4.导热、导电镀层 5.磁性镀层 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4.3功能性镀液 6. 热处理用防渗镀层 7. 可焊性镀层 8. 装饰镀层 9. 吸光、吸热镀层 10.防黏镀层 11.耐腐蚀镀层 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4.4常用金属刷镀液及其工艺 1. 特殊镍镀液 2. 快速镍镀液 3. 低应力镍镀液 4. 高效铬镀液 5. 镍-钨合金镀液 6. 镍-钨(D)合金镀液 7. 酸性

21、镍-钴合金镀液 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4.4常用金属刷镀液及其工艺 8. 钴-钨合金镀液 9. 三价铬镀液 10.酸性镍-磷合金镀液 11.碱性铜镀液 12.高堆积碱铜镀液 13.高速酸性铜镀液 14.刷镀银镀液 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4.4常用金属刷镀液及其工艺 15.光亮刷镀锡镀液 16.碱性金镀液 17.酸性金镀液 18.黄铜镀液 19.碱性锌镀液 20.酸性锌镀液 21.酸性铁镀液 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.4.4常用金属刷镀液及其工艺 22.黑镍镀液 23.快速镍-磷合金镀液 24.碱性铅镀液 25.酸性镉镀液 26.碱性铟镀液 北理工珠海学院化

22、工学院应用化学 6.5镀层组合设计 v单层结构 v双层结构 v多层结构 北理工珠海学院化工学院应用化学 单层结构 有些工作层与基体材料结合良好，不必要附加底层 ，也可以达到较好的结合强度。 低碳钢、铜、黄铜都可以直接刷镀镍和铬 例一：铜基刷镀镍时，对铜基进行前处理后，直接 刷镀快速镍（pH=7.5-8）达到所要求尺寸。 例二：低碳钢基体刷镀铬，钢件先用铬溶液反向处 理后，直接转正向刷镀铬，可获得良好的铬镀层 北理工珠海学院化工学院应用化学 双层结构 v有些工件材料不能直接刷镀工作层，必须通过打 底层来提高结合强度。 例一：中、高碳钢刷镀快速镍时，必须刷镀特殊镍 1-2um作底层，再刷镀快速镍以

23、提高结合强度 例二：刷镀酸铜时，先镀镍或碱性铜，再刷镀酸性 铜，可以大大提高镀层与基体材料之结合强度 北理工珠海学院化工学院应用化学 多层结构 v通常的刷镀层分三层结构，即底层、夹心层和工 作层 v底层：过渡层或“闪镀层”。目的是提高刷镀层 与基材的结合强度，可在以下几种情况下使用： A.基材与刷镀液迅速产生置换反应而形成疏松、 附 着力不良的镀层。如钢铁零件直接刷镀铜和银时 会产生这样的情况，应先刷镀镍或碱性铜 作为底 层 北理工珠海学院化工学院应用化学 v B、基材化学活性强，用较强的酸性或碱性刷镀液时 ，会受到强烈浸蚀而无法形成良好的镀层。如 v C、基材表面呈钝态，则因钝化膜的存在而不

24、易得到 附着力好的刷镀层。如不锈钢零件刷镀时应用特殊 镍作底层，从而得到附着力良好的特殊镍底层。 v 对于铸铁类组织疏松的基材，为防止渗入孔隙中的 残余镀液对基材的腐蚀，应使用接近中性的刷镀液 （如碱性铜、快速镍）刷镀底层，底层的厚度一般 为2-5um 北理工珠海学院化工学院应用化学 夹心层 v 夹心层：单一镀层都有一定的极限厚度，若超过此厚度值 ，镀层便会出现裂纹、组织粗化、附着力大大降低等缺陷 （主要是由镀层内应力引起），所以当修复零件时，若尺 寸超差较大，应在中间刷镀夹心层。夹心层的作用是降低 镀层的内应力，有时为了提高光洁度和封闭孔隙也采用夹 心层。夹心层可以是一层，也可以是多层。 v

25、 夹心层常采用铜和低应力镍，用低应力镍做夹心层，厚度 一般为5-20um，用铜做夹心层，厚度应按具体情况而定。 北理工珠海学院化工学院应用化学 工作层 v工作层：即刷镀在工件表面的面层。 由它来满足零件表面要求的力学、物理、化学 或装饰等性能。若零件要求耐磨，可选用快 速镍、镍-钨合金、镍-钴合金、高效铬等镀层 ；若要求减摩润滑，可选用银、锢、铅-锡-铜 等镀层 北理工珠海学院化工学院应用化学 v涂镀加工的工艺过程 表面预 加工 清洗除油、 除锈 电净 镀底层 镀尺寸镀层 和工作镀层 镀后清洗 活化 6.6刷镀工艺流程 北理工珠海学院化工学院应用化学 清理被镀表面：目的是去除工件表面的毛刺、凹

26、凸 不平、锥度及疲劳层等。 电净处理： 目的是用电化学的方法进一步去除微 观油污。 活化处理： 目的是去除被涂镀件表面的氧化膜。 镀底层：为提高工作镀层与基体金属的结合强度。 镀尺寸镀层和夹心镀层： 为了提高生产率，改善 单一镀层的应力状态。 北理工珠海学院化工学院应用化学 镀工作层 ：工件表面上最后涂镀的直接承受工作 负荷的镀层。应满足零件表面的机械、物理、化学性 能要求，且与尺寸镀层结合牢固。 注意：在上述各工序之间和涂镀完成后，都必须 用清水对涂镀表面进行彻底的冲洗，去除可能的杂质 或残留溶液。 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.6.1低碳钢和普通低碳合金结构钢的 刷镀工艺 电解去 油

27、 自来水 冲洗 活化刷镀底层 刷镀快速 镍 自来水 冲洗 水冲 洗 镀后加 工 有机溶 剂去油 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.6.2中、高碳钢和某些淬火钢前处理 工艺 电解去 油 自来水 冲洗 强活 化 弱活化 出银灰色 光 自来水 冲洗 水冲 洗 刷镀 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.6.3铸铁和铸钢的前处理工艺 v结构紧凑和无油状态下，参考低碳钢或中高 碳钢前处理方法 v若长期在油润滑下工作，吸附在铸件疏松处 中的油污应用氧-乙炔火焰或其他加热办法， 局部烘烤待镀表面，使油污汽化和碳化。待 工件冷切至室温后，设法去掉碳化层，再按 中高碳钢前处理方法 北理工珠海学院化工学院应用化学

28、 6.6.4不锈钢、高合金钢的前处理工艺 电净 自来 水冲 洗 2#活 化液 或铬 活化 液活 化 水冲 洗 刷镀 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.6.5铜和黄铜的前处理工艺 去油 自来 水冲 洗 1#活 化液 活化 水冲 洗 刷镀 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.6.6铝及低含量镁的铝合金的前处理工艺 电解去 油 自来水 冲洗 碱浸 蚀 热硫酸溶 液浸蚀 出光 自来水 冲洗 水冲 洗 浸锌 自来水 冲洗 刷镀 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.7刷镀操作中的注意事项 v镀液和零件的预热 v刷镀阳极与零件的相对运动速度 v工作电压和电流 v被镀表面润湿状态 v镀液的使用极限 v刷镀层

29、脱落的原因和解决方法 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.7.1镀液和零件的预热 v 一般理想工作温度在25-50oC之间。镀液温度高可使用 较高的电流密度，沉积速度快，底层内应力小，附着 力高，所以当镀液温度低时，应适当进行加温。 v 而对硬质镀层（如镍和铬），若镀液起始温度偏高， 在刷镀过程中，如果没有足够的溶液循环冷却，溶液 和工件的温度会越来越高，当镀液完毕后，待工件冷 却，其表面容易出现裂纹，因此，应控制镀液和工件 的温度，增大镀液容量以保持温度的稳定性。 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.7.2刷镀阳极与零件的相对运动速度 1. 速度太低，刷镀电流过大时，会使镀层烧伤或多 孔、粗

30、糙、发脆 2. 速度过快会降低电流效率，甚至不能沉积金属。 3. 一般，对电流效率低的镀液，如铬镀液，必须降 低相对运动速度 4. 对电流效率高的镀液，如银、快速镍镀液，提高 相对运动速度，升高电流密度，提高沉积速度。 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.7.3工作电压和电流 v当电压一定时，刷镀的电流大小与溶液的导 电能力、阴阳极之间的距离、包套材料的吸 水性、溶液的温度，阴阳极接触面积有关。 v被镀面积小、温度低、阴阳极相对运动速度 慢时，工作电压要低些，反之，工作电压要 高些，这可通过观察镀层外观是否正常，作 出判断，调整电压。 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.7.4被镀表面润湿状态

31、 v被镀表面从前处理开始的各个工序中，都要 求始终保持润湿状态，因此，工序间的转换 动作要迅速，决不要在刷镀过程中使镀层产 生干斑。 v对于大面积的刷镀，可采用多个镀笔同时进 行，并连续向阴阳极供给镀液，也可适当降 低电流密度，保持镀液温度在适当的范围。 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.7.5镀液的使用极限 v 绝大多数刷镀工艺都采用不溶性阳极，在刷镀过程中， 金属离子的含量越来越少；而且当镀液循环使用到一定 程度后会析出大量盐类，镀液黏度增大，金属离子含量 明显降低，沉积速度很低等现象，使镀液不能继续使用 ，镀液的使用极限通常用镀液的剩余量表示。 镀液类镀液类 型型 特殊镍特殊镍快速镍快

32、速镍低应力低应力 镍镍 碱性铜碱性铜高速铜高速铜 镀液剩 余量/% 1040103030 刷镀溶液的使用极限 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.7.6刷镀层脱落的原因和解决方法 刷镀的成败，首先取决于镀层与基体的结合强 度，其次才是镀层的性能。 脱落情况： （1）镀层与基体之间的脱落 （2）镀层与镀层之间的脱落 北理工珠海学院化工学院应用化学 镀层与基体之间脱落的原因和解决方法 除油不彻底：油污处导电不好而不能达到活化效果， 镀层在该处易起泡脱落。刷镀前应严格去油污，最好用 热溶剂。如是有油孔的轴，不能把油污清理干净的话， 应选择堵孔，防止刷镀时冒油出来。 活化不良：结合的好坏活化是关键，活

33、化要彻底 金属的置换反应（铜离子污染）：置换反应快于刷镀 的电化学反应使得镀层与基体结合不牢靠。（铜基基体 活化时或紧固铜螺母的腐蚀带来的铜离子） 北理工珠海学院化工学院应用化学 镀层与基体之间脱落的原因和解决方法 选择底层不当：对于不锈钢和铬层等易在表面快速形成 氧化膜的表面刷镀，采用碱铜做底层易造成结合力不足， 应采用酸性较强的特殊镍作为底层。 基体材料的腐蚀：有些镀液对基材腐蚀严重，易脱落。 若刷镀酸性铜，如果特殊镍太薄，易腐蚀基材。此时可以 先加镀碱铜或快速镍，在刷镀酸铜。 刷镀前后溶液温差太大：前后温差大易产生应力 裂纹，应控制温差5oC之内。 北理工珠海学院化工学院应用化学 镀层与

34、镀层之间脱落的原因和解决方法 特殊镍底层太厚：特殊镍比快速镍晶粒细， 特殊镍太厚而造成两层之间的内应力增大。 一般控制在1-2um 镀层出现干斑 中途停电时间太长 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.8 刷镀技术的应用与开发 应用刷镀技术时要考虑的基本原则 1.详细了解和掌握被镀件的工况条件和技术要求，这是 设计刷镀方案的基础 2.较全面的掌握刷镀层的基本性能，合理进行镀层设计 与组合 3.根据实际刷镀条件，安排工艺流程及镀层质量的监测 方法 4.对首次接触的镀件，应着重考虑社会效益，涉及必要 的试验程序 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.8 刷镀技术的应用与开发 （1）航空工业 航空仪器及

35、其附件 机身结构件系统 液压控制系统 发动机系统 实例如表6-9（P223） 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.8 刷镀技术的应用与开发 （2）电力与电气设备工业 在大型发电机电刷上刷镀银，提高电刷的导 电性能，而且具有良好的减摩耐磨效用 刷镀银或铜层在铝或铝合金表面 实例如表6-10（P224） 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.8 刷镀技术的应用与开发 （3）舰船工业 静配合偶件的刷镀修复 动配合偶件的刷镀修复 密封部位的刷镀修复 实例如表6-11（P226） 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.8 刷镀技术的应用与开发 （4）模具工业 实例如表6-12（P227） 北理工珠海学院化工

36、学院应用化学 6.8 刷镀技术的应用与开发 （5）重工机械 实例如表6-13（P229） 北理工珠海学院化工学院应用化学 6.8 刷镀技术的应用与开发 （6）轻工机械 实例如表6-14（P230） 北理工珠海学院化工学院应用化学 Thank You 北理工珠海学院化工学院应用化学 北理工珠海学院化工学院应用化学 v涂镀加工的应用范围 w 修复零件磨损表面； w 填补零件表面划伤、凹坑、斑蚀、孔洞等缺陷； w 大型、复杂、单个小批量工件表面的局部镀层处理。 北理工珠海学院化工学院应用化学 v 涂镀加工的基本设备 w 电源 附带安培小时计，控制镀层厚度； 能够方便地改变极性，便于加工前反接电解处理； 应该具有短路快速切断保护和过载保护功能。 w 镀笔 阳极和手柄两部分 w 镀液 w 回转台 北理工珠海学院化工学院应用化学 二、涂镀二、涂镀 1. 涂镀加工原理及特点涂镀加工原理及特点 原理：利用阴极沉积原理在工件表面的局部原理：利用阴极沉积原理在工件表面的局部 快速镀上所需金属。快速镀上所需金属。 北理工珠海学院化工学院应用化学 2. 涂镀的基本设备及镀液涂镀的基本设备及镀液 设备包括：