電鍍

電鍍

電鍍(Electroplating)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程,是利用電解作用使金屬或其它材料製件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化(如鏽蝕),提高耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性(硫酸銅等)及增進美觀等作用。不少硬幣的外層亦為電鍍。

基本信息

簡介

電鍍電鍍
電鍍(Electroplating)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程。電鍍時,鍍層金屬做陽極,被氧化成陽離子進入電鍍液;待鍍的金屬製品做陰極,鍍層金屬的陽離子在金屬表面被還原形成鍍層。為排除其它陽離子的干擾,且使鍍層均勻、牢固,需用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液,以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。

基本概述

電鍍電鍍
電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit),改變基材表面性質或尺寸。電鍍能增強金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多採用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導電性、潤滑性、耐熱性、和表面美觀。

利用電解作用在機械製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。電鍍層比熱浸層均勻,一般都較薄,從幾個微米到幾十微米不等。

通過電鍍,可以在機械製品上獲得裝飾保護性和各種功能性的表面層,還可以修復磨損和加工失誤的工件。鍍層大多是單一金屬或合金,如黃銅青銅等;也有彌散層,如鎳-碳化矽、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、鋼和不鏽鋼外,還有非鐵金屬,如ABS塑膠、聚丙烯、聚碸和酚醛塑膠,但塑膠電鍍前,必須經過特殊的活化和敏化處理

基本原理

電鍍電鍍
在盛有電鍍液的鍍槽中,經過清理和特殊預處理的待鍍件作為陰極,用鍍覆金屬製成陽極,兩極分別與直流電源的正極和負極聯接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導電的鹽類、緩衝劑、pH調節劑和添加劑等的水溶液組成。通電後,電鍍液中的金屬離子,在電位差的作用下移動到陰極上形成鍍層。

陽極的金屬形成金屬離子進入電鍍液,以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下,如鍍鉻,是採用鉛、鉛銻合金製成的不溶性陽極,它只起傳遞電子、導通電流的作用。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維持。電鍍時,陽極材料的質量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強度、析出的雜質、電源波形等都會影響鍍層的質量,需要適時進行控制。

運作方式

電鍍電鍍
電鍍分為掛鍍、滾鍍、連續鍍和刷鍍等方式,主要與待鍍件的尺寸和批量有關。掛鍍適用於一般尺寸的製品,如汽車的保險槓,腳踏車的車把等。滾鍍適用於小件,如緊固件、墊圈、銷子等。

連續鍍適用於成批生產的線材和帶材。刷鍍適用於局部鍍或修復。電鍍液有酸性的、鹼性的和加有絡合劑的酸性及中性溶液,無論採用何種鍍覆方式,與待鍍製品和鍍液接觸的鍍槽、吊掛具等應具有一定程度的通用性。

鍍層分類 鍍層分為裝飾保護性鍍層和功能性鍍層兩類。

裝飾保護性鍍層 主要是在鐵金屬、非鐵金屬及塑膠上的鍍鉻層,特別是鋼的銅-鎳-鉻層,鋅及鋼上的鎳-鉻層。為了節約鎳,人們已能在鋼上鍍銅-/鐵-高硫鎳-鎳/鐵-低固分鎳-鉻層。與鍍鉻層相似的錫/鎳鍍層,可用於分析天平、化學泵、閥和流量測量儀表上。

功能性鍍層 這種鍍層種類很多,如:①提高與軸頸的相容性和嵌入性的滑動軸承罩鍍層,鉛-錫,鉛-銅-錫,鉛-銦等複合鍍層;②用於耐磨的中、高速柴油機活塞環上的硬鉻鍍層,這種鍍層也可用在塑膠模具上,具有不粘模具和使用壽命長的特點;③在大型人字齒輪的滑動面上鍍銅,可防止滑動面早期拉毛;④用於防止鋼鐵基體遭受大氣腐蝕的鍍鋅;⑤防止滲氮的銅錫鍍層;⑥用於收音機、電視機製造中釺焊並防止鋼與鋁間的原電池腐蝕的錫-鋅鍍層。適用於修復和製造的工程鍍層,有鉻、銀、銅等,它們的厚度都比較大,硬鉻層可以厚達300微米。

電鍍生產的基本工序

(磨光→拋光)→上掛→脫脂除油→水洗→(電解拋光或化學拋光)→酸洗活化→(預鍍)→電鍍→水洗→(後處理)→水洗→乾燥→下掛→檢驗包裝

基本過程

電鍍電鍍
1、把鍍上去的金屬接在正極
2、要被電鍍的物件接在負極
3、正負極以鍍上去的金屬的正離子組成的電解質溶液相連
4、通以直流電的電源後,正極的金屬會進行氧化(失去電子),溶液中的正離子則在負極還原(得到電子)成原子並積聚在負極表層。

電鍍後被電鍍物件的美觀性和電流大小有關係,電流越小,被電鍍的物件便會越美觀;反之則會出現一些不平整的形狀。電鍍的主要用途包括防止金屬氧化(如鏽蝕)以及進行裝飾。不少硬幣的外層亦為電鍍。電鍍產生的污水(如失去效用的電解質)是水污染的重要來源。

專業術語

電鍍電鍍
鍍覆方法術語
化學鈍化:將製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保護膜的過程。
化學氧化:通過化學處理使金屬表面形成氧化膜的過程。
電化學氧化:在一定電解液中以金屬製件為陽極,經電解,於製件表面形成一層具有防護性,裝飾性或其它功能氧化膜的過程。
電鍍:利用電解原理,使金屬或合金沉積在製件表面,形成均勻、緻密、結合力良好的金屬層的過程。
轉化膜:對金屬進行化學或電化學處理所形成的含有該金屬之化合物的表面膜層。
鋼鐵發藍(鋼鐵化學氧化):將鋼鐵製件在空氣中加熱或浸入氧化性的溶液中,使之於表面形成通常為藍(黑)色的薄氧化膜的過程。
衝擊電流:電流過程中通過的瞬時大電流。
光亮電鍍:在適當條件下,從鍍槽中直接得到具有光澤鍍層的電鍍。
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)共沉積的過程。
多層電鍍:在同一基體上先後沉積上幾層性質或材料不同的金屬層的電鍍。
衝擊鍍:在特定的溶液中以高的電流密度,短時間電沉積出金屬薄層,以改善隨後沉積鍍層與基體間結合力的方法。
磷化:在鋼鐵製件表面上形成一層不溶解的磷酸鹽保護膜的處理過程。
熱抗散:加熱處理鍍件,使基體金屬和沉積金屬(一種或多種)擴散形成合金的過程。

鍍前處理和鍍後處理術語

化學除油:在鹼性溶液中藉助皂化作用和乳化作用清除製件表面油污的過程。
電解除油:在含鹼溶液中,以製件作為陽極或陰極,在電流作用下,清除製件表面油污的過程。
出光:在溶液中短時間浸泡,使金屬形成光亮表面的過程。
機械拋光:藉助於高速鏇轉的抹有拋光膏的拋光輪,以提高金屬製件表面光亮度的機械加工過程。
有機溶劑除油:利用有機溶劑清除製件表面油污的過程。
除氫:將金屬製件在一定溫度下加熱處理或採用其它方法,以驅除在電鍍生產過程中金屬內部吸收的過程。
退鍍:將製件表面鍍層退除的過程。
弱浸蝕:電鍍前,在一定組成溶液中除去金屬製件表面極薄的氧化膜,並使表面活化的過程。
強浸蝕:將金屬製件浸在較高濃度和一定溫度的浸蝕溶液中,以除去金屬製件表面上氧化物和鏽蝕物的過程。
鍍前處理:為使製件材質暴露出真實表面,消除內應力及其它特殊目的所需,除去油污、氧化物及內應力等種種前置技術處理。
鍍後處理:為使鍍件增強防護性能,提高裝飾性能及其它特殊目的而進行的(諸如鈍化、熱熔、封閉和除氫等)處理。

電鍍電鍍
材料和設備術語

陽極袋:用棉布或化纖織物製成的套在陽極上,以防止陽極泥渣進入溶液用的袋子。
光亮劑:為獲得光亮鍍層在電解液中所使用的添加劑。
阻化劑:能夠減緩化學反應或電化學反應速度的物質。
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。
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。
絡合劑:能與金屬離子或含有金屬離子的化合物結合而形成絡合物的物質。
絕緣層:塗於電極或掛具的某一部分,使該部位表面不導電的材料層。
掛具(夾具):用來懸掛零件,以便於將零件放於槽中進行電鍍或其他處理的工具。
潤濕劑:能降低製件與溶液間的界面張力,使製件表面容易被潤濕的物質。
添加劑:在溶液中含有的能改進溶液電化學性能或改善鍍層質量的少量添加物。
緩衝劑:能夠使溶液PH值在一定範圍內維持基本恆定的物質。
移動陰極:採用機械裝置使被鍍製件與極槓一起作周期性往復運動的陰極。

測試和檢驗相關術語

不連續水膜:通常用於表面被污染所引起的不均勻潤濕性,使表面上的水膜變的不連續。
孔隙率:單位面積上針kong的個數。
針kong:從鍍層表面直至底層覆蓋層或基體金屬的微小孔道,它是由於陰極表面上的某些點的電沉積過程受到障礙,使該處不能沉積鍍層,而周圍的鍍層卻不斷加厚所造成。
變色:由於腐蝕而引起的金屬或鍍層表面色澤的變化(如發暗、失色等)。
結合力:鍍層與基體材料結合的強度。
起皮:鍍層成片狀脫離基體材料的現象。
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。
桔皮:類似於桔皮波紋狀的表面處理層。
海綿狀鍍層:在電鍍過程中形成的與基體材料結合不牢固的疏鬆多孔的沉積物。
燒焦鍍層:在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙、鬆散等質量不佳的沉積物,其中常含有氧化物或其他雜質。
麻點:在電鍍或腐蝕中,與金屬表面上形成的小坑或小孔。
粗糙:在電鍍過程中,由於種種原因造成的鍍層粗糙不光滑的現象。
鍍層釺焊性:鍍層表面被熔融焊料潤濕的能力。

技術套用

電鍍電鍍
電鍍鋅:就是利用電解,在製件表面形成均勻、緻密、結合良好的金屬或合金沉積層的過程。與其他金屬相比,是相對便宜而又易鍍覆的一種金屬,屬低值防蝕電鍍層。被廣泛用於保護鋼鐵件,特別是防止大氣腐蝕,並用於裝飾。鍍覆技術包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍(適合小零件)、自動鍍和連續鍍(適合線材、帶材)。

中國按電鍍溶液分類,可分為四大類:

1、氰化物鍍鋅:由於(CN)屬劇毒,所以環境保護對電鍍鋅中使用氰化物提出了嚴格限制,不斷促進減少氰化物和取代氰化物電鍍鋅鍍液體系的發展,要求使用低氰(微氰)電鍍液。採用此工藝電鍍後,產品質量好,特別是彩鍍,經鈍化後色彩保持好。

2、鋅酸鹽鍍鋅:此工藝是由氰化物鍍鋅演化而來的。目前國內形成兩大派系,分別為:a)武漢材保所的”DPE”系列;b)廣電所的”DE”系列。都屬於鹼性添加劑的鋅酸鹽鍍鋅;PH值為12.5~13。採用此工藝,鍍層晶格結構為柱狀,耐腐蝕性好,適合彩色鍍鋅。注意:產品出槽後—>水洗—>出光(硝酸+鹽酸)—>水洗—>鈍化—>水洗—>水洗—>燙乾—>烘乾—>老化處理(烘箱內80~90oC。

3、氯化物鍍鋅:此工藝在電鍍行業套用比較廣泛,所占比例高達40%。鈍化後(蘭白)可以鋅代(與鍍鉻相媲美),特別是在外加水溶性清漆後,外行人是很難辯認出是鍍鋅還是鍍鉻的。此工藝適合於白色鈍化(蘭白,銀白)。

4、硫酸鹽鍍鋅:此工藝適合於連續鍍(線材、帶材、簡單、粗大型零、部件)。

電鍍電源

電源組成
主電路主要包括主變壓器、功率整流器件和一些檢測、保護裝置等。電鍍電源中的主變壓器是將交流電源電壓降低為電鍍工藝所需要的電壓值。晶閘管整流器中使用的是工頻(50Hz)變壓器,高頻開關電源中使用的是高頻(10~50kHz)變壓器。檢測裝置包括電壓表、電流互感器等。保護裝置主要是用於功率整流器件的過流保護。
控制電路主要包括晶閘管或IGBT等的觸發控制電路,電源的軟啟動電路,過流、過壓保護電路,電源缺相保護電路等。
電源特點
1、節能效果好
開關電源由於採用了高頻變壓器,轉換效率大大提高,正常情況下較可控矽設備提高效率10%以上,負載率達70%以下時,較可控矽設備提高效率30%以上。
2、輸出穩定性高
由於系統反應速度快(微秒級),對於網電及負載變化具有極強的適應性,輸出精度可優於1%。開關電源的工作效率高、所以控制精度高,有利於提高產品質量。
3、輸出波形易於調製
由於工作頻率高,其輸出波形調整相對處理成本較低,可以較方便的按照用戶工藝要求改變輸出波形。這樣對於工作現場提高工效,改善加工產品質量有較強作用。
4、體積小、重量輕
體積與重量為可控矽電鍍電源的1/5-1/10,便於規劃、擴建、移動、維護和安裝。

相關附錄

材料和設備術語
1陽極袋:用棉布或化纖織物製成的套在陽極上,以防止陽極泥渣進入溶液用的袋子。
2光亮劑:為獲得光亮鍍層在電解液中所使用的添加劑。
3阻化劑:能夠減緩化學反應或電化學反應速度的物質。
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。
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。
6絡合劑:能與金屬離子或含有金屬離子的化合物結合而形成絡合物的物質。
7絕緣層:塗於電極或掛具的某一部分,使該部位表面不導電的材料層。
8掛具(夾具):用來懸掛零件,以便於將零件放於槽中進行電鍍或其他處理的工具。
9潤濕劑:能降低製件與溶液間的界面張力,使製件表面容易被潤濕的物質。
10添加劑:在溶液中含有的能改進溶液電化學性能或改善鍍層質量的少量添加物。
11緩衝劑:能夠使溶液PH值在一定範圍內維持基本恆定的物質。
12移動陰極:採用機械裝置使被鍍製件與極槓一起作周期性往復運動的陰極。
測試和檢驗術語
1不連續水膜:通常用於表面被污染所引起的不均勻潤濕性,使表面上的水膜變的不連續。
2孔隙率:單位面積上針孔的個數。
3針孔:從鍍層表面直至底層覆蓋層或基體金屬的微小孔道,它是由於陰極表面上的某些點的電沉積過程受到障礙,使該處不能沉積鍍層,而周圍的鍍層卻不斷加厚所造成。
4變色:由於腐蝕而引起的金屬或鍍層表面色澤的變化(如發暗、失色等)。
5結合力:鍍層與基體材料結合的強度。
6起皮:鍍層成片狀脫離基體材料的現象。
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。
8桔皮:類似於桔皮波紋狀的表面處理層。
9海綿狀鍍層:在電鍍過程中形成的與基體材料結合不牢固的疏鬆多孔的沉積物。
10燒焦鍍層:在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙、鬆散等質量不佳的沉積物,其中常含有氧化物或其他雜質。
11麻點:在電鍍或腐蝕中,與金屬表面上形成的小坑或小孔。
12粗糙:在電鍍過程中,由於種種原因造成的鍍層粗糙不光滑的現象。
13鍍層釺焊性:鍍層表面被熔融焊料潤濕的能力。

鍍鋅分類

電鍍鋅:就是利用電解,在製件表面形成均勻、緻密、結合良好的金屬或合金沉積層的過程。
與其他金屬相比,鋅是相對便宜而又易鍍覆的一種金屬,屬低值防蝕電鍍層。被廣泛用於保護鋼鐵件,特別是防止大氣腐蝕,並用於裝飾。鍍覆技術包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍(適合小零件)、自動鍍和連續鍍(適合線材、帶材)。
國內按電鍍溶液分類,可分為四大類:
氰化物鍍鋅
由於(CN)屬劇毒,所以環境保護對電鍍鋅中使用氰化物提出了嚴格限制,不斷促進減少氰化物和取代氰化物電鍍鋅鍍液體系的發展,要求使用低氰(微氰)電鍍液。採用此工藝電鍍後,產品質量好,特別是彩鍍,經鈍化後色彩保持好。
鋅酸鹽鍍鋅
此工藝是由氰化物鍍鋅演化而來的。目前國內形成兩大派系,分別為:a)武漢材保所的”DPE”系列;b)廣電所的”DE”系列。都屬於鹼性添加劑的鋅酸鹽鍍鋅;PH值為12.5~13。採用此工藝,鍍層晶格結構為柱狀,耐腐蝕性好,適合彩色鍍鋅。
氯化物鍍鋅
此工藝在電鍍行業套用比較廣泛,所占比例高達40%。鈍化後(蘭白)可以鋅代鉻(與鍍鉻相媲美),特別是在外加水溶性清漆後,外行人是很難辯認出是鍍鋅還是鍍鉻的。此工藝適合於白色鈍化(蘭白,銀白)。
硫酸鹽鍍鋅
此工藝適合於連續鍍(線材、帶材、簡單、粗大型零、部件)。成本低廉。

溶液泄漏

原因分析
(1)嚴防鍍液加溫過高。當鍍液加溫過高時,鍍液會加速蒸發和分解,氣霧中含有高濃度的溶質成分。這時會嚴重污染環境,尤其是酸、鹼氣霧,氰化物和鉻霧對環境的影響和人體危害會更大。
(2)嚴格防止鍍液被排風機吸走。當排風機配備不當(規格過大),鍍液液位過高(離槽沿過近),這時鍍液容易被吸走,在槽蓋未啟開之前尤為嚴重,既引起環境污染,又會造成鍍液損耗,出現這種情況時要及時採取措施予以解決,如降低鍍液液位,調整吸風口寬度,在室外的排風機之前的管道下方設一個集液器,以便收集吸入的鍍液或冷凝水。
(3)減輕鍍液大處理時的損耗。鍍液大處理過程中若不加以注意,則鍍液的損耗量是相當大的,通常的損耗量達2%~3%,即1000L鍍液經處理之後往往需補充20~30L純淨水,及相應的化工材料,才能恢復到原來的液位和原來的濃度,操作時若能細心一點,機械過濾與手工過濾相配合,讓鍍液儘可能由槽底的沉澱物中濾出來,則可大大減輕鍍液的損耗,從而既節省材料的損耗,又能大大改善對環境的污染程度。
(4)防止鍍槽、加溫(冷卻)管滲漏造成污染。電鍍槽或加溫(冷卻)管滲漏往往會造成嚴重污染,其滲漏原因隨製造材料及不同鍍種各有區別。
採取措施
1.預防方法:在靠近陽極的槽壁豎塊耐溫玻璃或塑膠板,起到隔斷陽極板與槽襯的接觸,減輕腐蝕機會。補救方法:在鐵質外殼槽的液位以下3~5cm處鑽個聲l~1.5mm的小孔,當內襯鉛槽(也包括內襯塑膠槽)損壞時,鍍鉻溶液即會由此射出,通過這一信號即可知道內襯槽已損壞,可當即進行修復,從而可以避免更大事故的發生。
2.鉛質加溫(降溫)管的滲漏原因及預防方法。鉛質加溫(降溫)管的滲漏原因與鉛質襯槽滲漏有某些相似,但它還有因承受壓力引起膨脹而造成損裂的可能,鉛管滲漏對環境的危害同樣很厲害,一旦滲漏即有可能使槽內溶液隨蒸汽或水射出槽外,若回汽回人鍋爐,則危害性更大,有可能為此而毀壞鍋爐而發生更大事故。
3.塑膠鍍槽滲漏原因及預防方法。塑膠鍍槽滲漏多由焊接質量欠佳引起,其中也不排除使用時人為因素。

局部電鍍

通常按其施鍍面積可將電鍍分為全部鍍和局部鍍兩種。許多需局部電鍍的零件就要對其非鍍面進行絕緣保護,這就要用不同的局部絕緣方法來滿足施工的技術要求,以保證零件非鍍面不會鍍上鍍層,尤其是有特殊要求的零件。
根據日常的工作經驗,現介紹電鍍中常用的幾種局部電鍍工藝方法。
包紮法
這種方法是用膠布或塑膠的布條、膠帶等材料對非鍍面進行絕緣保護,其包紮的方法根據零件的形狀而定。包紮法適用於簡單零件,特別是形狀規則的圓形零件。包紮法是最簡單的絕緣保護方法。
專用夾具法
專用夾具法,又叫仿形夾具法。也就是說,對於某些形狀比較複雜的零件,可以仿照零件的形狀設計出專用的絕緣夾具,從而可大大提高生產效率。如軸承內徑或外徑進行局部鍍鉻時,就可以設計一種專用的軸承鍍鉻夾具,且這種夾具還可以重複多次使用。
蠟劑保護法
用蠟製劑絕緣的特點是,與零件的粘接性能好,使用溫度範圍寬,絕緣層的端邊不會翹起,因此,適用於對絕緣端邊尺寸公差要求高、形狀較複雜的零件。此外,蠟製劑也可重複使用,損耗小,但其使用方法比較複雜,周期較長。塗覆蠟製劑時,零件應預熱到50~70℃,再塗覆熔化了的蠟製劑,先塗一薄層,覆蓋整個需絕緣的表面,這時蠟不應中途凝固,然後再反覆塗至所需厚度。塗覆後在尚未冷卻到室溫之前的溫熱狀態下,用小刀對絕緣端邊進行修整,再用棉球沾汽油反覆擦拭欲鍍表面,該操作要十分仔細。鍍後可在熱水或專用蠟桶內將蠟製劑熔化回收,然後用汽油等溶劑或水溶性清洗劑對零件進行清洗。
塗料絕緣法
電鍍時經常使用漆類絕緣塗料進行絕緣保護。這種絕緣保護方法操作簡便,可適用於複雜零件。常用的絕緣塗料有過氯乙烯防腐清漆(如G52—1.G52—2)、聚氯乙烯絕緣塗料、硝基膠等。

發展階段

(1)直流發電機階段這種電源耗能大、效率低、噪聲大.已經被淘汰。
(2)矽整流階段是直流發電機的換代產品,技術十分成熟,但效率低,體積大,控制不方便。仍有許多企業使用這種電鍍電源。
(3)可控矽整流階段是替代矽整流電源的主流電源,具有效率高、體積小、調控方便等特點。隨著核心器件——可控矽技術的成熟與發展.該電源技術日趨成熟,已獲得廣泛套用。
(4)電晶體開關電源即脈衝電源階段脈衝電鍍電源是當今最為先進的電鍍電源,它的出現是電鍍電源的一次革命。這種電源具有體積小、效率高、性能優越、紋波係數穩定.而且不易受輸出電流影響等特點。脈衝電鍍電源是發展的方向,現已開始在企業中使用。
合金電鍍
3.1高耐蝕鋅合金電鍍工藝
鋅合金是指以鋅為主要成分並含有少量其它金屬的合金。已用於生產的二元鋅合金有:Zn-Ni,Zn-Co,Zn-Fe,Sn-Zn。Zn-Ti,Zn-Cr,Zn-P,Zn-Mn等還在開發研製試套用中,鋅合金具有良好的防護性能,故常稱之為高耐蝕合金鍍層,其中研究的比較多,且套用比較廣泛的主要是鋅和鐵族金屬形成的合金,即鋅-鎳、鋅-鈷和鋅-鐵。鐵族金屬的原子結構和性質相近,它們與鋅形成合金的共沉積特性也很相似。從電極電位來看,鐵族金屬的電位比鋅正的多,但在共沉積時,鋅比鐵族金屬容易沉積而優先沉積,這種沉積稱為異常共沉積。其原因是當鋅與鐵族金屬在陰極表面共沉積時,隨著陰極表面H2的析出,使表面pH升高,在陰極表面生成了氫氧化鋅膠體薄膜,致使鐵族金屬離子在陰極表面受到抑制而難以沉積,於是鋅在陰極表面優先析出。
3.1.1電鍍鋅-鐵合金工藝及鈍化處理
已獲得工業套用的鋅-鐵合金有兩種:一種是含鐵量高的(10%~25%或更高)合金,該鍍層不易鈍化,易磷化處理,對油漆有良好的結合力,多用於鋼板和鋼帶的表面處理,作為電泳漆的底層;另一種是含微量鐵的鋅-鐵合金,鍍層易鈍化,耐蝕性能優良,特別經過黑色鈍化,其耐蝕性有很大提高。鋅-鐵合金工藝也可分為酸性和鹼性兩種類型,合金鍍層含鐵量一般在0.2%~0.7%之間,鍍液中三價鐵離子不能含量過高,否則會降低陰極電流效率,結晶粗大。以下僅介紹低鐵含量電鍍工藝。
首飾電鍍
電鍍是首飾生產過程中套用非常廣泛的表面最佳化處理技術,是利用電化學的方法,在首飾的表面沉澱形成金屬和合金鍍層的工藝方法。所謂電鍍,是把鍍液中的金屬離子,在外電場的作用下,經過電極反應還原成為金屬原子,並在陰極上進行金屬沉澱,從而在首飾表面形成了一個鍍層,從而有效地改變了首飾的紋理、色彩、質感,以防止蝕變,對首飾起到美化和延長使用壽命的作用。
根據電鍍使用的目的來分類,電鍍可以分為防護性電鍍和裝飾性電鍍兩種。
防護性電鍍主要是為了防止金屬腐蝕,通常使用鍍鋅、鍍銠、鍍錫等。在銀飾品上很常用。我們知道,銀很容易氧化變黑,對首飾的表現很不利,通常會電鍍來保護。寶瓏網的925銀首飾,都有鍍銠。銠是昂貴的貴金屬,性質穩定,色澤潔白,跟鉑金一樣,可以有效地防止925銀氧化變黑,又很漂亮。
裝飾性電鍍主要是以裝飾為目的,當然也會有一定的防護性。為了美化,多半裝飾性電鍍是由多層電鍍層組合出來的電鍍。通常是在首飾上先鍍一層底層,然後再鍍上表面層,有時,還有一個中間層。在貴金屬電鍍和仿真首飾中這類電鍍套用廣泛。這類電鍍的首飾,鍍層往往是很高檔的貴金屬,比如黃金、18k金、彩色金屬等,而其基本材質往往是小五金,或者非貴金類的物質。
塑膠鍍件
:塑膠電鍍的鍍件易漂浮,與掛具接觸的地方易被燒焦因為塑膠的比重小,所以在溶液中易浮起。
燈罩外形就象一個小盤一樣,內表面凹進去,邊上有兩個小孔,開始只用一根銅絲卡著兩個小孔進行電鍍。
由於電鍍中氣體的放出,燈罩易與銅絲脫離,加之銅絲也輕,不足以使燈罩浸入溶液里。後來在銅絲上附上重物,解決了漂浮問題。銅絲與燈罩的接觸點被燒焦,並露出塑膠,是因導電不良引起的。
解決方法:為了解決塑膠電鍍工件漂浮與導電問題,我們設計了專門的夾具。夾具有一定的重量,上燈罩後不再浮起,再用兩個較寬的導電片卡在燈罩的孔上,使各處電流均勻,接觸點就不會燒焦了。

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