1、.一、杜美絲的構(gòu)成自FinkllEldred” 于1913年首次開發(fā)了軟玻璃封氆用的杜美絲以來， 杜美絲的制造方法和各項機理研究日趨成熟， 而其結(jié)構(gòu)至今基本未變， 杜美絲目前仍然是與鉑組玻璃進行封接的綜臺性能最佳的專用金屬材料， 廣泛應用于電光源、電子管及半導體器件等行業(yè)中。杜美絲是采用鎳含量為42左右的鐵鎳臺金“ 為芯的金屬絲，通過熱復臺“ 或電鍍“或在熔融的銅液中熱浸鍍等方法使合金絲的表面包覆上一層含量占總重量2 03O 的電解錒或無氧銅。此外也有用黃銅箔包覆芯椿后再套銅管， 翌拉投、加熱使中間黃銅箔作為焊料熔化后制成復合線材的方法，該方法后來被東芝的熱拉 (Hot drawingt 、B

2、rassless hotdrawing” )所取代。在通過上述方法制成的覆銅鐵鎳臺金線上加工涂復上一層很薄的硼層便得到了杜美絲。二、電鍍的概念電鍍時，鍍層金屬做陽極，被氧化成陽離子進入電鍍液；待鍍的金屬制品做陰極，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。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質(zhì)或尺寸.電鍍能增強金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導電性、潤滑性、耐熱性、和表面美觀。三、電鍍的用途1、 提高金屬制品或者零件的耐蝕性能。例如鋼

3、鐵制品或者零件表面鍍鋅。2、 提高金屬制品的防護-裝飾性能。例如鋼鐵制品表面鍍銅、鍍鎳鍍鉻等。3、 修復金屬零件尺寸。例如軸、齒輪等重要機械零件使用后磨損，可采用鍍鐵、鍍鉻等禍福其尺寸。4、 電鍍還可賦予某種制品或零件某種特殊的功能。例如鍍硬鉻可提高其耐磨性能等。四、電鍍原理 1、在盛有電鍍液的鍍槽中，經(jīng)過清理和特殊預處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的負極和正極聯(lián)接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導電的鹽類、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

4、離子的濃度1。在有些情況下，如鍍鉻，是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極，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(zhì)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(zhì)、電源波形等都會影響鍍層的質(zhì)量，需要適時進行控制。 陰極反應：Men+ ne = Me 2H+ + 2e = H2陽極反應：Me- ne = Me n+。 OH- - 4e = 2H2O+O22、陰極上的電鍍過程包括三個步驟：（1） 金屬的水合離子或絡(luò)離子從溶液內(nèi)部遷移到陰極表面;（2） 金屬水合離子脫水或絡(luò)離子解離，金屬離子在陰極上得到電子發(fā)生還

5、原反應生成金屬原子;（3） 還原的原子進入晶格結(jié)點。金屬離子在水溶液中能否還原，不僅決定于其本身的電化學性質(zhì)，還決定于金屬的還原電位與氫還原電位的相對大小。若金屬離子還原電位比氫離子還原電位更負，則電極上大量析氫，金屬沉積極少。 鍍液構(gòu)成：1. 主鹽和絡(luò)鹽：主鹽即沉積金屬的鹽類，如硫酸銅、硫酸鎳等，絡(luò)鹽如鋅酸鈉、氰鋅酸鈉等；2. 配合劑：配合劑與沉積金屬離子形成配合物，改變鍍液的電化學性質(zhì)和金屬離子沉積的電極過程，對鍍層質(zhì)量有很大影響，是鍍液的重要成分。常用配合劑有氰化物、氫氧化物、焦磷酸鹽、酒石酸鹽、氨三乙酸、檸檬酸等。3. 導電鹽：其作用是提高鍍液的導電能力，降低槽端電

6、壓提高工藝電流密度.例如鍍鎳液中加人Na2SO4。導電鹽不參加電極反應，酸或堿類也可作為導電物質(zhì)。4. 添加劑：包括絡(luò)合物，平整劑，光亮劑等，在電解液中加入后，能明顯地改善鍍層的組織，使之平整，光亮，致密等。五、電鍍的實施方式1)掛鍍最常用的一種電鍍方式。將零件懸掛于用導電性能良好的材料制成的掛具上, 然后浸沒于欲鍍金屬的電鍍?nèi)芤褐凶鳛殛帢O，在兩邊適當?shù)木嚯x放置陽極，通電后使金屬離子在零件表面沉積的一種電鍍方法。2) 滾鍍滾鍍是將欲鍍零件置于多角形的滾筒中，依靠零件自身的重量來接通陰極，在滾簡轉(zhuǎn)動的過程中實現(xiàn)金屬電沉積。滾鍍最大的優(yōu)點是節(jié)省勞動力，提高生產(chǎn)效率。設(shè)備維修費用少且占地面積小，鍍件

7、鍍層的均勻性好。但是，滾鍍的使用范圍受到限制：鍍件不宜太大和太輕；單件電流密度小，電流效率低,槽電壓高、槽液溫升快、鍍液帶出量大。 3）刷鍍電刷鍍技術(shù)采用一專用的直流電源設(shè)備，電源的正極接鍍筆，作為電鍍時的陽極，電源的負極接工件，作為刷讀鍍時的陰極。鍍筆通常采用高純細石墨塊極材料，石墨塊外面包裹上棉花和耐磨的滌棉套。刷鍍時使浸滿鍍液的鍍筆以一定的相對運動速度在工件表面上移動，并保持適當?shù)膲毫ΑｋS著刷鍍時間的增長，鍍層逐漸增厚4）連續(xù)電鍍主要用于薄板、金屬絲、帶的電鍍（鍍錫鋼板，鍍鋅薄板，鋼帶，電子元器件引線，鍍鋅鐵絲等）電鍍時間較短；鍍液電流密度高；導電性好；沉積速度快；鍍液各成分變化不顯著對

8、雜質(zhì)不敏感等。l垂直浸入式l水平運動式l盤繞式.l垂直浸入式l水平運動式l盤繞式.六、電鍍的工藝流程電鍍工藝過程包括前處理、電鍍、后處理三大步：鍍前處理 包括拋光或打磨、脫脂、除銹、活化等多道工序，鍍前處理質(zhì)量直接影響到鍍層與基體間的結(jié)合力和鍍層的完整性；鍍后處理 則關(guān)系到鍍層的防護性和裝飾性效果；鍍后處理包括鈍化和浸膜：鈍化是在新鍍出的鍍層人為地形成一層致密的氧化物膜，使鍍層金屬與空氣隔絕，以提高鍍層的防護性和裝飾性。浸膜是在鍍后的零件表面浸涂一層有機或無機高分子膜，以提高鍍層的防護性和裝飾性 （1） 鋼鐵件電鍍鋅工藝流程 酸性鍍鋅 除油 除銹 純化 干燥 堿性鍍鋅 （2） 鋼鐵件常溫發(fā)黑工

9、藝流程 浸脫水防銹油 烘干 除油除銹常溫發(fā)黑 浸肥皂液 浸錠子油或機油 浸封閉劑 （3） 鋼鐵件磷化工藝流程 除油除銹表調(diào)磷化涂裝 （4） ABS/PC塑料電鍍工藝流程 除油 親水 預粗化（PC50%） 粗化 中和 整面 活化 解膠 化學沉鎳 鍍焦銅 鍍酸銅 鍍半亮鎳 鍍高硫鎳 鍍亮鎳 鍍封 鍍鉻 （5） PCB電鍍工藝流程 除油 粗化 預浸 活化 解膠 化學沉銅 鍍銅 酸性除油 微蝕 鍍低應力鎳 鍍亮鎳 鍍金 干燥 （6） 鋼鐵件多層電鍍工藝流程 除油 除銹 鍍氰化銅 鍍酸銅 鍍半亮鎳 鍍高硫鎳 鍍亮鎳 鎳封 鍍鉻 （7） 鋼鐵件前處理（打磨件、非打磨件）工藝流程 1、打磨件 除蠟 熱浸除油

10、 電解除油 酸蝕 非它電鍍 2、非打磨件 熱浸除油 電解除油 酸蝕 其它電鍍 （8） 鋅合金件鍍前處理工藝流程 除蠟 熱浸除油 電解除油 酸蝕 鍍堿銅 鍍酸銅或焦磷酸銅 其它電鍍 （9） 鋁及其合金鍍前處理工藝流程除蠟熱浸除油電解除油酸蝕除垢化學沉鋅 浸酸 二次沉新 鍍堿銅或鎳 其它電鍍 除蠟熱浸除油電解除油酸蝕除垢鋁鉻化 干燥 噴沫或噴粉 烘干或粗化 成品 除蠟熱浸除油電解除油酸蝕除垢陽極氧化 染色 封閉 干燥 成品 （10） 鐵件鍍鉻工藝流程： 除蠟 熱浸除油 陰極 陽極 電解除油 弱酸浸蝕 預鍍堿銅 酸性光亮銅（選擇） 光亮鎳 鍍鉻或其它除蠟 熱浸除油 陰極 陽極 電解除油 弱酸浸蝕 半

11、光亮鎳 高硫鎳 光亮鎳 鎳封（選擇） 鍍鉻 （11） 鋅合金鍍鉻工藝流程除蠟 熱浸除油 陰極電解除油 浸酸 堿性光亮銅 焦磷酸銅（選擇性） 酸性光亮銅（選擇性） 光亮鎳 鍍鉻（12） 電叻架及染色工藝流程 前處理或電鍍 純水洗（2-3次） 預浸 電叻架 回收 純水洗（2-3次） 烘干 成品不銹鋼鍍光亮鎳工藝流程:有機溶劑除油化學除油水洗陰極電解活化閃鍍鎳水洗活化水洗鍍光亮鎳水洗鈍化水洗水洗熱水洗甩干烘干驗收。不銹鋼上的光亮鎳層是微帶黃光的銀白色金屬，它的硬度比銅、鋅、錫、鎘、金、銀等要高，但低于鉻和銠金屬。光亮鎳在空氣中具有很高的化學穩(wěn)定性，對堿有較好的穩(wěn)定性。不銹鋼上通過運用光亮劑，可不經(jīng)拋

12、光直接鍍?nèi)」饬伶?，以提高表面的硬度、耐磨性和整平性，在外觀上使不銹鋼與其他鍍鎳件外觀一致，并且避免不銹鋼與其他光亮鎳之間產(chǎn)生接觸電位差的腐蝕。不銹鋼鍍光亮鎳的溶液中光亮劑的近年來發(fā)展很快，品種很多。歸納起來，光亮劑的發(fā)展經(jīng)歷了四個年代。第一代的也是最原始的產(chǎn)品為糖精加丁炔二醇?？梢藻?nèi)≌叫院芨叩墓饬伶?。其運用興盛于20世紀六七十年代。但由于丁炔二醇在鍍鎳槽中的不穩(wěn)定性，壽命較短，有機雜質(zhì)積累很快，需要經(jīng)常處理鎳槽，于是，通過環(huán)氧氯丙烷或環(huán)氧丙烷與丁炔二醇結(jié)枝，合成了第二代鍍鎳光亮劑，如BE、791光亮劑，情況有所好轉(zhuǎn)，BE和791保留有炔基，后來又進步將吡啶基聚合上去，形成了第三代產(chǎn)品，出光

13、速度更快，光亮劑用量更少了，使用壽命更長了?，F(xiàn)在又進一步運用鍍鎳光亮劑中間體多種組合構(gòu)成新型光亮劑已發(fā)展到第四代產(chǎn)品了。它的使用量更少，出光速度更快，處理周期更長，深鍍能力更強了。不銹鋼鍍光亮鎳工藝流程:有機溶劑除油化學除油(氧氧化鈉40g/L，碳酸鈉30g/L，磷酸三鈉50g/L，OP-乳化劑3mL/L，溫度8090 ，時間30min)水洗陰極電解活化(鹽酸水溶液1+1，室溫，Dk13A/dm2，時間5min，陽極布包碳精板)閃鍍鎳(氯化鎳180220g/L，鹽酸120g/L，室溫，電流密度4A/dm2，時間5lOmin，陽極鎳板)水洗活化硫酸5%(V)，時間5s水洗鍍光亮鎳(時間5lOmi

14、n，或按厚度所需時間)水洗鈍化(重鉻酸鉀1s0g/L，重鉻酸鈉150g/L，硫酸3050mL/L，室溫，時間2025s)水洗水洗熱水洗甩干烘干驗收。 6、 電鍍分類單金屬電鍍：指鍍液中只含有一種金屬離子，鍍后形成單一金屬鍍層的方法。常用的單金屬電鍍主要有鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻、鍍錫和鍍鎘等；合金電鍍：在一種溶液中，兩種或兩種以上金屬離子在陰極上共沉積，形成均勻細致鍍層的過程叫做合金電鍍，目前主要應用的是二元合金電鍍；復合電鍍：通過金屬電沉積的方法，將一種或數(shù)種不溶性的固體顆粒，均勻地夾雜到金屬層中所形成的特殊鍍層叫復合鍍層，這種利用金屬電沉積制備復合鍍層的方法叫復合電鍍。七、影響電鍍層質(zhì)量的因

15、素1. 鍍液的影響金屬離子等 簡單離子為主的鍍液 - 鍍層的結(jié)晶較粗；絡(luò)合物鍍液 -鍍層結(jié)晶細致緊密 主鹽濃度高-濃差極化小-晶核形成速度降低-鍍層晶較粗；生產(chǎn)過程易對鍍液成分產(chǎn)生影響，2. 電鍍規(guī)范的影響鍍液溫度升高-離子的擴散速度提高-鍍層晶粒變粗；電流密度提高-陰極極化作用增大-鍍層致密-沉積速度加快，但過高的濃差極化會導致邊角部位鍍層變粗乃致燒焦。3. 基體的影響零件在電鍍前的脫油、除銹是否徹底，將嚴重影響鍍層的性能.基體金屬的化學性質(zhì)與其和鍍層之間結(jié)合力密切相關(guān)。在某些電解液中，如果基體金屬的電位負于鍍層金屬，若不用其它鍍層過渡，就不容易獲得結(jié)合力良好的鍍層：零件內(nèi)孔、零件凹凸不平處

16、（如鑄造件和粉末冶金件）易積留預處理的溶液、鍍件表面經(jīng)過一段時間會出現(xiàn)黑色的斑點4. 析氫的影響在任何¡ª種電解液中，在金屬電沉積的同時都存在有氫離子的放電并析出氫氣，這種現(xiàn)象稱為析氫：析氫經(jīng)常呈氣泡狀粘附在陰極的表面，從而阻止金屬在這些地方的沉積，產(chǎn)生針孔。析氫有進入鍍層或基體金屬體內(nèi)，使鍍層的晶格曲，內(nèi)應力增大，容易導致鍍層脫落或使鍍件脆裂。吸附在基體金屬內(nèi)的氫，在鍍件的存放或使用過程中，由于環(huán)境溫度的升高會慢慢從基體中釋放出來而導致鍍層鼓泡。九、影響電鍍結(jié)晶的因數(shù)：晶核的生成速度快，晶核生長后的成長速度就較慢，則生成的晶核數(shù)目較多，則晶粒就較細，反之就較粗。晶核的生長

17、速度愈大于晶核的成長速度，鍍層結(jié)晶就愈細致，緊密。提高電結(jié)晶時的陰極極化作用可以加速晶核的生長速度，便于形成微小的晶體。1.提高金屬電結(jié)晶時的陰極極化方法：A.提高陰極電流密度：一般情況下，陰極極化作用隨陰極電流密度的增大而增大，鍍層結(jié)晶也隨之變得細致緊密。在陰極極化作用隨電流密度的提高而增大的情況下，適當提高電流密度的方法提高陰極極化作用。2.適當降低電解液的溫度：降低溫度能減慢陰極反應速度或離子擴散速度，提高陰極極化作用。當在實際操作中對于提高溫度帶來的負面影響可通過增大電流密度而獲得彌補。在生產(chǎn)具體操作中，根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)電解液的溫度。電解液主要是水溶液，也有有機溶液和熔融鹽。金屬離子在

18、水溶液中能否還原，不僅決定于其本身的電化學性質(zhì)，還決定于金屬的還原電位與氫還原電位的相對大小。若金屬離子還原電位比氫離子還原電位更負，則電極上大量析氫，金屬沉積極少。3.加入絡(luò)化劑 在電鍍生產(chǎn)中能夠絡(luò)合主鹽中金屬離子的物質(zhì)稱絡(luò)合劑。絡(luò)離子較簡單離子難以在陰極上還原，從而提高陰極極化值。4.加入添加劑 添加劑吸附在電極的表面上阻礙了金屬的析出，提高陰極極化作用。陰極極化作用并非愈大愈好，極化作用超過一定范圍，會導致氫氣的大量析出，從而使鍍層變得多孔，粗糙。在生產(chǎn)中，更具實際情況，采取具體措施適當提高金屬結(jié)晶時的陰極極化作用。十、影響鍍液分散能力和覆蓋能力的因素鍍液的優(yōu)劣用分散能力和覆蓋能力表示。

19、分散能力指鍍液所具有的鍍層厚度的均勻分布能力.只說明鍍件表面的均勻程度。覆蓋能力指鍍液能使零件深孔，凹洼的表面沉積出鍍層的能力，也叫深度能力。只說明鍍件表面凹入處或深孔處有無鍍層沉積。1.電流分布 電流通過電解質(zhì)溶液時，在陰極上析出物質(zhì)的量與通過的電量成正比。電流密度愈大，鍍層也就愈厚。金屬在陰極表面上的沉積取決于電量在陰極上的分布。電解液的阻力與陰極電化學反應的阻力，是影響電流在陰極分布的兩個重要因素，其中一個起主導作用。2. 電流效率：鍍層金屬的分布取決于電流的分布，但并不等于電流的3. 分布。通過一級的電流不單是消耗于金屬離子的沉積，而且消耗于4. 析氫和其他副反應。電流 效率隨電流的密

20、度改變而改變。影響金屬在不同部位的分布：A.陰極電流效率隨電流密度的改變而幾乎沒有變化。陰極不同部位上鍍出的金屬多少直接取決于該處的電流的大小。B.陰極的電流效率隨電流密度的升高而下降的則能提高分散能力。電流密度大的地方電流效率低，而電流密度小的地方電流效率高。要使各處的電流密度分布均勻，則要改變電解液的分散能力。C.機體的表面狀態(tài) 金屬在不潔凈的陰極表面上很難沉積出均勻的鍍層，甚至不能沉積。由于氫在粗糙表面上的過電位小于光潔表面，所以在粗糙表面上氫容易析出，鍍層就難以沉積。D.陰極電流效率隨電流密度的升高而增大的則會降低分散能力。由于陰極上的電流密度大的地方電流效率高，電流小的地方電流密度低

21、，這樣各處的實際電流密度更加不均勻，造成分散能力低下。E.幾何因素 電鍍槽的幾何形狀，陰陽極的形狀，兩個電極在電鍍槽中的排布形式等幾何因素直接影響鍍層的分布。 所有這些與電解液分散能力和覆蓋能力有關(guān)的因素，彼此不是孤立的，而又作實際的聯(lián)系。十一、改善電解液分散能力和覆蓋能力的途徑1.陰極極化度 對于陰極極化較小的電解液，力求增大陰極極化的因素。直接或間接促成陰極極化度增大的因素，如選擇適當?shù)慕j(luò)化劑及添加劑，均能改善鍍層的分散能力和覆蓋能力。 2.鍍液電導率 對電阻較大的電解液，可適當加入導電能力較強的電解質(zhì)。當鍍液的陰極極化度較大時，提高電導率能明顯地提高分散能力和覆蓋能力。如果極化度極小那么

22、對分散能力影響就不大。3.陰極電流效率 改善陰極電流效率，提高電解液的分散能力和覆能蓋能力。4.機體的表面狀況 提高機體表面光潔度，采用短時間沖擊電波，提高氫在機體上的過電位等，可以消除機體對分散能力和覆蓋能力的不良影響。 5. 幾何因素的影響 在實際生產(chǎn)中采用輔助陰極和象形陽極，合理調(diào)節(jié)陰陽極之間的距離等方法盡可能消除對幾何因素對電解液分散能力的影響。鍍鉻電解液是一個特殊，它是一種強氧化性的酸性電解液，在所應用的電解液中分散能力最差的一種，在鍍鉻時為了提高電解液的分散能力往往從電化學性能以外的角度出發(fā)，采用防護陰極，是用輔助陽極和非金屬屏蔽以及合理調(diào)節(jié)電極之間的距離等方法，使其處于最佳的電流

23、分布狀態(tài)。十二、鍍層的檢驗項目： 1.附著力 鍍層與基體，鍍層與鍍層間的結(jié)合強度。 2.表面效果 完整覆蓋并均勻分布。 3.鍍層厚和盡可能少的孔隙率 有效阻止外界介質(zhì)。 4.光亮度 5.硬度 6.色澤 7.耐腐蝕性 8.外觀質(zhì)量 不允許有明顯的針孔，麻點，劃傷等。十三、專業(yè)術(shù)語（1）電鍍的專業(yè)用語1 化學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)保護膜的過程。(2 )化學氧化通過化學處理使金屬表面形成氧化膜的過程。3 電化學氧化在一定電解液中以金屬制件為陽極，經(jīng)電解，于制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。4 電 鍍利用電解原理，使金屬或合金沉積在制件表

24、面，形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。5 轉(zhuǎn) 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。6 鋼鐵發(fā)藍（鋼鐵化學氧化）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（黑）色的薄氧化膜的過程。7 沖擊電流電流過程中通過的瞬時大電流。8 光亮電鍍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）共沉積的過程。 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。11 沖 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，以改善隨后沉積鍍層與基體間結(jié)合力的方法。12磷 化在鋼鐵制件表面上形成一層不溶解的

25、磷酸鹽保護膜的處理過程。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）擴散形成合金的過程。 2鍍前處理和鍍后處理術(shù)語1 化學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程。 2 電解除油在含堿溶液中，以制件作為陽極或陰極，在電流作用下，清除制件表面油污的過程。 3 出 光在溶液中短時間浸泡，使金屬形成光亮表面的過程。 4 機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械加工過程。 5 有機溶劑除油利用有機溶劑清除制件表面油污的過程。 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)過程中金屬內(nèi)部吸收氫的過程。7 退

26、鍍將制件表面鍍層退除的過程。 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，并使表面活化的過程。 9 強 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程。10 鍍前處理為使制件材質(zhì)暴露出真實表面，消除內(nèi)應力及其它特殊目的所需，除去油污、氧化物及內(nèi)應力等種種前置技術(shù)處理。11 鍍后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。（3） 材料和設(shè)備術(shù)語 1 陽 極 袋用棉布或化纖織物制成的套在陽極上，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

27、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(zhì)。 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 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)。 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)。 7 絕 緣 層 涂于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，以便于將零件放于槽中進行電鍍或其他處理的工具。 9 潤 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濕的物質(zhì)。 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(zhì)量的少量添加物。 11 緩 沖

28、 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)。 12 移動陰極 采用機械裝置使被鍍制件與極杠一起作周期性往復運動的陰極。（4)測試和檢驗相關(guān)術(shù)語1 不連續(xù)水膜 通常用于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(xù)。2 孔 隙 率 單位面積上針孔的個數(shù)。 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，它是由于陰極表面上 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)。5 結(jié) 合 力 鍍層與基體材料結(jié)合的強度。 6 起 皮 鍍層成片狀脫離基體材料的現(xiàn)象。 7 剝

29、 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 類似于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(jié)合不牢固的疏松多孔的沉積物。 10 燒焦鍍層 在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙、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)。 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，由于種種原因造成的鍍層粗糙不光滑的現(xiàn)象。 13 鍍層釬焊性 鍍層表面被熔融焊料潤濕的能力。 鋁合金鍍銀1. 1 材料工件一般為ZL104 鑄鋁合金,其化學成分的質(zhì)量分數(shù)分別為Si 8. 0 % 10. 5 %、Mg 0. 1

30、7 %0. 30 %、Mn 0. 2 %0. 5 % ,其余鋁。生產(chǎn)中所用的溶液均用分析純藥品和純水配制。1. 2 工藝流程鑄鋁件抹布擦油化學除油水洗堿蝕水洗出光水洗一次浸鋅退鋅水洗二次浸鋅水洗氰化物鍍銅水洗鍍銀回收水洗熱水洗烘干防變色處理烘干檢驗2 主要工序說明2. 1 除油由于工件表面有許多機械加工油,在進行化學除油前,用抹布可以擦掉大量的油脂,減輕化學除油的壓力。采用有機溶劑擦拭工件表面,再在超聲波水浴中進行堿性除油。特別注意清除工件細孔和盲孔中的油污?；瘜W除油液組分及工藝條件:Na2 CO3 2535 g/ L Na3 PO4 ·12H2O 4060 g/ LNaOH 510

31、 g/ L2. 2 堿蝕堿蝕液組分及工藝條件:NaOH 5060 g/ L Na3 PO4 ·12H2O 2540 g/ LNa2 CO3 2030 g/ L NaF 2540 g/ L 4560°C t 510 s2. 3 出光對于含硅量高的鋁合金,采用HNO3 和HF 的體積分數(shù)分別為450 mL/ L 和150 mL/ L 的混合酸進行出光處理,可以得到理想的銀灰色的表面。如果是一般的鋁件, 可以不加HF ,僅用HNO3 500mL/ L 即可。2. 4 浸鋅浸鋅液組分及工藝條件:NaOH 120180 g/ L ZnO 1218 g/ LNiCl2 1. 52. 0

32、 g/ L FeCl3 1. 01. 5 g/ LNa KC4 H4O6 1015 g/ L 2035°C t 2030 s為了可靠起見,常采用兩次浸鋅法。一次浸鋅時,鋁合金鍍覆層分為兩層,內(nèi)層與鋁基體結(jié)合的是鋅2鐵合金,外表是鋅層。因為一次浸鋅難免還有鋁的自然氧化物膜殘留,所以一次浸鋅后要在1 1 的硝酸中退除;將表面鋅和殘留的氧化物上生成的粗晶鋅除去;清洗后二次浸鋅,這樣結(jié)合力更好。經(jīng)上述前處理后的鋁及鋁合金零件應無油、無過腐蝕現(xiàn)象,鋅層應完整、細致。2. 5 氰化物鍍銅氰化物鍍銅液組分及工藝條件:CuCN 2530 g/ L NaCN (游離) 8. 010. 0 g/ LNa

33、 KC4 H4O6 2030 g/ NaOH 38 g/ LNa2 CO3 530 g/ L J k 0. 31. 0 A/ dm2U 610 V 1835°C2. 6 氰化物鍍銀2. 6. 1 預鍍銀液組分及工藝條件AgCN 35 g/ L KCN 6070 g/ LK2 CO3 510 g/ L 1835°CJ k 0. 30. 5 A/ dm2 t 12 min陽極不銹鋼2. 6. 2 氰化物鍍銀液組分及工藝條件AgCl 3040 g/ L KCN (總量) 5070 g/ LKCN (游離) 2035 g/ L K2 CO3 2040 g/ LJ k 0. 31.

34、0 A/ dm2 U 23 V 1835°C t 視厚度而定2. 6. 3 工藝操作要點(1) AgCl 的制備我國沒有AgCN , 常用AgNO3 與NaCl 反應生產(chǎn)AgCl ,AgCl 容易受光反應生成Ag2O 或者還原成銀,要避光操作。AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3根據(jù)方程式計算,制備1 g AgCl 需要1. gAgNO3 和0. 5 g NaCl 。將它們分別溶于蒸餾水中,然后將NaCl 溶液在攪拌下加入AgNO3 溶液中,澄清,用蒸餾水洗滌23 次即可。(2) AgCN 的制備將新制的AgCl 溶于已用蒸餾水溶解的KCN 溶液中(1 g AgCl 需

35、要0. 9 gKCN 才能形成配位物,還需要計算游離KCN 的量) 。(3) 鍍銀用KCN 而不用NaCN。因為鉀離子導電能力比鈉離子的強,形成的K2 CO3 溶解度大。鉀鹽能允許較高的極限電流密度和較寬的光亮電流密度范圍。(4) 鋁合金工件必須帶電入槽,防止鋅層溶解。由于鋁合金密度小,必須確保良好電接觸。對于薄壁零件,防止其漂浮于溶液中。2. 7 鍍銀層防變色處理銀在含有氯化物、硫化物的空氣中,其表面會很快變色。在高溫、高濕和有氧條件下,極其微量的硫化氫或硫化物就能使銀表面生成很薄的硫化銀,使銀呈黑色。因此,防銀變色成為迫切需要解決的問題。在操作中需要注意以下幾點:(1) 如果鍍銀層僅作為導

36、電功能性鍍層,不必加入光亮劑。因為光亮劑中有含硫化合物,引起銀變色。(2) 鍍銀前處理若采用浸銀工藝,要防止浸銀液帶入鍍銀槽,因為浸銀液中含有高濃度的硫脲。硫脲的帶入不僅會污染鍍銀液,還容易滯留在銀鍍層的表面,造成銀鍍層變色。(3) 鍍銀液中必須保證一定量的游離KCN ,用高純銀板作為陽極,防止銀陽極鈍化,產(chǎn)生原子態(tài)氧氧化光亮劑,產(chǎn)生硫化物。(4) 零件從鍍槽中取出應馬上清洗。不要在空氣中滯留過長時間,以免氧化鍍銀層,可以有效防止變色。(5) 銀鍍層防變色處理在銀上鍍貴金屬,如金、銠、鈀等。但是成本高,也失去銀層的特性外觀。涂覆有機膜層,強電產(chǎn)品可以考慮,弱電產(chǎn)品會增加接觸電阻和影響焊接性能。

37、采用化學鈍化法,在銀上形成一層化學轉(zhuǎn)化膜。采用電化學鈍化法,形成一層電化學轉(zhuǎn)化膜。后兩種方法簡單易行,對焊接和接觸電阻影響較小。特別是電化學鈍化法用得較多。電化學鈍化液配方及工藝條件:K2 Cr2O7 2535 g/ L Al (OH) 3 0. 50. 7 g/ Lp H 值34 1835 J k 0. 10. 2 A/ dm2 t 12 min3 結(jié)束語鋁合金工件鍍銀工藝復雜,在操作過程中必須嚴格按工藝要求,認真操作才能鍍出結(jié)合力良好的合格品。對于防止鍍銀層變色,有許多方法值得研究。鍍銀導電纖維的研制與開發(fā)1前言21 藥品除油劑：丙酮、無水乙醇、白貓洗澡劑粗化液：硫酸、鉻酸、磷酸氧化還原液

38、：硝酸銀、氨水、DIT穩(wěn)定劑、還原劑、其他勁劑22實驗路線原絲一除油一水洗一烘干一粗化一水洗一烘干一氧化還原一水洗一烘干一上油一定型一卷繞一鍍銀導電纖維31 纖維表面除油處理31 1 化學纖維表面除油的目的除油的目的在于除去纖維表面的油劑及污垢。事實證明，除油溶液不僅起清理纖維表面的作用，而且能改變纖維的表面結(jié)構(gòu)，使纖維表面與鍍層間的結(jié)合力有所改善。湛污不外乎包括下述三類：礦物油、動物油和植物油。無論是何種油污，都必須在鍍銀之前把它們清除干凈?；瘜W纖維表面的除油與其他高聚物制品表面除油一樣，可用有機溶劑清洗，也可用含表面活性劑的堿性水溶渣除油。312 除油方法介紹一有機溶劑除油在有機溶劑田，除

39、油乃是皂化油脂和非皂化油暗的普嗵溶解過程。由于兩類油脂均可很好地溶解于有機溶劑中，所以在近代，有機溶劑在高聚物制最表面除油方面獲得了廣泛應用。一堿性溶液除油應用堿性除；巴工藝，在除；盂時間上要比用有機溶劑除油長一些，但無毒和不燃卻是它的一大優(yōu)點。這種除油方法的實質(zhì)是借皂化和乳化作用來進行的，前者可以除去動植物脂肪，后者可以除去礦物油。只要工藝條件選擇適當，兩類油污的除去是沒有困難的。本實驗分別采用有機溶劑(丙酮、無水乙醇)和堿性溶渣(白貓洗滌劑)除油法 纖維表面進行了除油處理。測試結(jié)果表明：兩種方法的除油效果基杰相仿。考慮到有機溶劑對纖維的損傷較 J、，且除濁后粘附在纖維表面的殘余油劑因其沸點

40、較t氐而容易除去，所以本實驗采用有機油劑除油法。3 13 PET纖維表面除油見實驗裝置國(國1)，原絲在導絲盤的牽引下緩慢經(jīng)過除油槽進行浸沒除油，除注時間由導絲盤的轉(zhuǎn)速決定，通常浸沒時間控制在30 S一60 S左右。纖維出除油槽后還需用水洗去表面殘余油劑，如果用熱水洗效果更好。水洗后的纖維再用熱風磯烘干表面水分。32 纖維表面粗化處理321 纖維表面粗化的目的粗化的目的是使纖維表面形成微觀不平的粗糙表面，以增大纖維與銀層之間的接融面，提高結(jié)兮強度。322 粗化方法對于表面較大的塑料制品，可以采用機械粗化，如轉(zhuǎn)鼓滾磨、金剛砂紙打毛、噴沙處理等。然而對于纖維類制品則需用化學法粗化，即月化學浸蝕劑使

41、纖維表面粗糙，以增加表面積和生成某些極I勝基， 使表面由憎水變成親水。粗化液可用硫酸、鉻酸、磷酸等配栽而成?；瘜W粗化的條性隨高聚物種類而異。3 23 PET纖維表面粗化見實驗裝置圖，除油后在導絲盤的牽引下緩慢經(jīng)過粗化槽進行浸沒粗化處理。粗化時間由導絲盤的轉(zhuǎn)速決定(實際_在前道除油工孛已確定了導絲盤的轉(zhuǎn)速)，通常浸沒時司在30 s6o s左右。維 除油槽后還需用水洗去纖維表面殘余的硫酸、鉻酸等雜質(zhì)，這些殘留物質(zhì)將會影響塑料與銀層的粘附刀。如果用熱水洗效果更好。水洗后的纖維再用熱風機烘干表面水分。如果在水洗液中添加少量堿液起到中和的作用，鍍銀散昊將更好。表1顯示了左其他條件不變的情況下粗化后水洗條

42、1牛對導電性能的影響。33 纖維鍍銀33 1 鍍銀液的配制維的鍍銀過程實質(zhì)上是一個 七還原反應過程，其基本原理可以追溯到古埃及金字塔時代匏制鏡工藝。硝酸銀是最常用的銀鹽，但它的水溶液非常不穩(wěn)定，反應剛開始就產(chǎn)生分解，產(chǎn)生Ag2沉淀，形成淤漿狀：容液t3。鍍銀反應通常在溶液中進行，加入氨水可避免A 0沉淀，形成銀氨絡(luò)合物。反應如下：2AgNO+ 2N地OH = Ag20 +2NH4N03+ n20Ag20 + 4N4OH = 2tNH3)2OH+3H OLAg(NH3) JOH+M NO3=Lg(NH3j2NO3+NH4OH還原劑的種類很多，有的反應速度很快，有的則很慢，其使用范圍也不盡相同，因

43、此選擇合適的還原劑是非常重要的。本實驗經(jīng)過精心篩選，選用了一種慢速反應的還原劑，使鍍銀氧化還原反應以比較緩和的形式進行。體系中還加入了DIT穗定齊【I，其作用是使溶液更穩(wěn)定1_?？偠灾?，我們不希望 乜還原反應在溶液中進行，而是在其后的熱處理中完成。3 32 PET纖維表面鍍銀見實驗裝置圖，粗化后的纖維進入氧化還原槽吸收氧化還原液，在隨后的烘干過程中完成反應。水洗后再經(jīng)表面處理、烘干定型以及卷繞后就得到了鍍銀纖維。定型的目的是增加銀層與纖維的粘結(jié)牢度，溫度應在100 以上。34 導電纖維的結(jié)構(gòu)與性能341 鍍銀前后的纖維物理指標及機械性能表2 鍍銀前后的纖維部分指標測試指標鑲鑷豌壤鑷后強篷(c

44、Nd) 433 415伸長率()線密度(幽 ) 密度( a )纖維鍍銀辜纖維強度咯有下降，纖維伸度變化不大。纖維線密度和密度都有所增加，這是顯而易見的，纖維表面背覆了銀層，使得纖維變重變粗。342 纖維紅外光譜分析由纖維鍍銀前后的紅外光譜圖得知，鍍銀前后纖維的結(jié)構(gòu)基本上沒有改變，且圖譜上沒有氧化銀的峰，證明銀不易被氧化，這對于纖維導電性能的面久性是有利的。343 DSC分祈由圖3 DSC的圖譜可知，纖維在鍍銀后，其熔點增加( 10T左右)。這是由于鍍銀后的纖維的表面被一層銀包圍著，阻礙著聚酯絲的熔化過程表現(xiàn)為熔點的二升囤3 纖維鍍銀前后的DSC圖34 4纖維袁面形態(tài)分析白纖維的電鏡照片可以看出

45、，原聚酯纖維(圖4)表面較為光滑覃整，鍍銀后的纖維(雪5)表面覆蓋了一層銀鞘。由于銀粒子較為粗糙，所以表面呈現(xiàn)出凹凸的形態(tài)。在放大到3000倍的電鏡照片(圖6)上可以清晰地看到鍍銀后纖維表面所覆蓋的銀層較為緊密，且無斷開的裂痕，電子能通過纖維表面的返一層銀金屬進行傳遞，因此纖維導電性能十分優(yōu)良。在 觀上，纖維表現(xiàn)為泛金屬光澤的銀黃。也有部分 維鍍銀情況并理想。圖7所示的纖維，由于種稗原因(除油除得不干凈、粗化得徹底、鍍銀時氧化液中銀離子濃度過低等等)，導致纖維的表面未能完全包復上銀層。但由于銀層仍呈連續(xù)狀，電子仍可通行無阻，因此，導電性能改變不大。4 結(jié)論一PET纖維在經(jīng)歷除油、粗化、鍍銀工序

46、后可以便電導率達到10 Scm以二；一纖維的除油可以采用有機溶劑法和無機溶劑法；一纖維粗f以后 水洗條件對電導棗影響很大；一在氧化還原溶液中使用穩(wěn)定劑是鍍銀工序的關(guān)鍵：一纖維在鍍銀后其結(jié)構(gòu)與性能變化不大。淺談不銹鋼電鍍銀1 工藝流程不銹鋼電鍍銀工藝流程，可分為三大步。(1)鍍前處理，主要是化學、電化學除油，酸浸蝕以達到凈化、活化表面，隨著進行活化預鍍，使表面活化并鍍覆中間鍍層，以保證銀鍍層良好的結(jié)合力。(2)鍍銀層電沉積，主要是預鍍銀和銀鍍層電沉積。(3)鍍后處理，即銀鍍層的抗變色處理，主要采用化學、電化學鈍化或浸涂防銀變色有機溶液。21 除油(1)化學除油配方及工藝：NaOH 406o gL

47、 NazCO3 1525 gLNa3PO4 2040 gL OP-10 12 gL溫度 4070 時間 1020 rain要確保不銹鋼零件表面油污徹底去除，零件浸入水中全浸潤呈連續(xù)均勻水膜，無微小水珠呈現(xiàn)。(2)電化學除油配方及工藝：NaOH 1030 gL Na3PO3050 gLNa2CO3 1530 gL OP-10 12 gL溫度 5070 電流密度510 Adn電化學除油以陰陽極交替電解除油為佳，且陽極電解除油連續(xù)時間不超30 s，陽極電解除油時間延長是不利的。22 活化根據(jù)不銹鋼表面狀況是否經(jīng)過熱處理或焊接等表面氧化膜狀況不同，選擇不同的酸浸蝕工藝方法。(1)混合酸浸蝕工藝(質(zhì)量百

48、分濃度)：HzSO4(p=184 gcm3) 8 10 ；刪03(1D=142 gcm3)6 8 ；HF4 6 ；水余量；溫度室溫；活化時間視零件表面狀況確定。一般情況，控制浸蝕活化時間6o80 S，即可較好地去除表面氧化膜，使表面得到活化。對于不銹鋼零件表面氧化膜較輕微的，可選用下述酸蝕工藝方法中的任一種以活化表面。(a)HCI(p=119 gcn)100150 gL FeC13 200250 gL溫度 室溫 活化時間 90150 S(b)H2SO4(ID=184 g咖j) 5 10 HF 2 5溫度 室溫 活化時間 60180 s酸浸蝕活化處理要保證不銹鋼零件表面氧化膜徹底去除使表面呈活化

49、狀態(tài)，才能保證鍍層結(jié)合力。(2)活化與預鍍工藝：活化處理可以徹底去除零件表面氧化膜，保證良好的結(jié)合力?；罨幚砜梢詥为氝M行，也可以與預鍍中間鍍層一并進行。(a)鹽酸溶液活化工藝如下：HQ(P=119 gcm3) 150200 gL溫度 室溫 活化時間 3060 S(b)檸檬酸溶液活化工藝如下：檸檬酸200 250 gL 溫度 室溫 活化時間 60180 S(c)活化和預鍍鎳工藝如下：NiCI2 180-200 gL HCI 50-150 gL溫度 室溫 電流密度 210 A活化與預鍍鎳，可先陽極電解3o一60 S，然后使用較大的陰極電流密度，在徹底去除表面氧化膜的同時，表面預鍍一薄層鎳，以保證

50、鍍層的結(jié)合力。23 不銹鋼零件電鍍銀經(jīng)活化預鍍鎳的不銹鋼零件，經(jīng)流動水沖洗后，及時進入預鍍銀電解液大電流沖擊預鍍銀。預鍍銀工藝配方及工藝參數(shù)：敏 (按金屬銀計) 0515KCN 6070 gL K2CO3 520 gL溫度 室溫 陰極電流密度 12 Adm2電沉積時間3o90 S預鍍一薄層銀后，要立即帶電轉(zhuǎn)入預鍍銀溶液進行銀的電沉積，電鍍銀的工藝配方及工藝參數(shù)如下：Ag (按金屬銀計)2030 gLKCN(總量)6o 80 L KCN(游離) 3o一40 gLK2C03 15 30 L 光亮添加劑適量溫度 室溫 陰極電流密度0310 Adm2有陰極移動效果更佳。電沉積時間視鍍層厚度以點滴法測定

51、確定之。在電鍍銀的過程中，要注意恰當調(diào)整好陰陽極距離和位置，避免零件間相互屏蔽而影響電鍍質(zhì)量。要注意陰陽極導電良好，抖動零件或采用陰極移動。若有條件，可采用脈沖電鍍電源，對提高銀鍍層質(zhì)量和提高抗變色能力是有明顯效果的。要注意鍍銀電解液的管理維護，定期過濾清除過量的c 一和活性炭吸附去除有機雜質(zhì)，對提高銀鍍層的質(zhì)量是十分必要的。24 不銹鋼零件鍍銀后的抗變色處理銀鍍層在大氣中(特別是含硫氣氛中)易變色并降低其反射、釬焊及導電性能。據(jù)資料介紹，銀鍍層變黑色后，其接觸電阻從7 rr 增加到20 rr 左右。為防止銀鍍層變色影響產(chǎn)品質(zhì)量通常采用以下工藝措施進行抗變色處理。(1)化學處理：(a)鉻酸鹽鈍

52、化工藝如下：K2Cr2O7 1015 gLHNO3(P=142 gcmj) 1015 gL溫度 室溫 鈍化時間 1030 S(b)苯駢三氮唑處理工藝如下：苯駢三氮唑24 gL磺基水楊酸25 L十二烷基硫酸鈉0103 gL溫度 室溫 鈍化時間 2 5 min(2)電化學鈍化工藝(陰極電解鈍化)：(a)K2Cr2o7 50 6o gL KNO3 1015 gL陽極材料不銹鋼板pH值56溫度 室溫 時間 3 5 min陰極電流密度0103 Adm2(b)Na2Cr2o7 25 30 gL AI(OH)3 0508 gL陽極材料不銹鋼板pH值6 8溫度 室溫 陰極電流密度0103 Adm2電解鈍化時間 35 min電解鈍化液中的AI(OH)3膠體可用A1(so4)3和氨水新配制后使用時，對提高抗變色能力更有益。銀鍍層電解鈍化經(jīng)水洗凈后，最好再用去離子水清洗，6o80條件下干燥后檢驗入庫，其抗變色能力將有明顯提高。(3)浸涂有機防銀變色劑：國內(nèi)常見使用的防銀變色劑大體有BY-2保護劑，sN防銀變色劑，AT防銀變色劑等等。DJB-823電接觸薄膜保護劑抗變色效果明顯，應用較廣。DJB-823電接觸保護劑采用混合有機溶劑溶解，即用6o的180號汽油和40 的正丁醇。在100 mL混合有機溶劑溶解DJB-823保護劑12 g。DJB-