目錄

第一章電鍍的定義.............................................3

第二章電鍍的基本知識(shí).........................................3

第一^電鍍液...............................................3

第二第電鍍反質(zhì).............................................4

第三^電極與反應(yīng)原理5

第四箭金屬的電沉枳過(guò)?程....................................5

第五箭影響電鍍質(zhì)量的因賽..................................6

第三章電鍍工藝7

第一第鍍前椅處理..........................................7

第二05鍍后處理.............................................7

第四章鍍鋅8

第一箭鋅酸鹽鍍鋅一..........................................9

第二^鼠化鍍鋅.............................................9

第三第鉞鹽鍍鋅9

第四箭氯化物鍍瓦..........................................9.

第五第硫酸鹽鍍鋅9

第六第鍍鋅常見(jiàn)故善及如正三茯..............................10

第七管15鍍鋅后除氫處理......................................10

第八第鋅鍍層的鈍化處理....................................11

第五章鍍銀____________________________________________________U

第一第普通鍍銀（暗鍍）.......................................11

第二05光亮銀...............................................12.

第三^高硫銀12

第四第銀封12

第五箭緞面第...............................................12

第六第高應(yīng)力藜13

第七第鍍多層鎮(zhèn).............................................13

第八615氨基磺酸鹽鍍短......................................13

第九第檸檬酸鹽鍍鍥.........................................14

第六章鍍銘14

第一第鍍鋁層的種類.........................................14

第二第鍍銘的陽(yáng)極..........................................15

第三^鍍銘工藝.............................................15

第七章其它電鍍................................................17

第八章鍍層性能測(cè)試18

第一前i電鍍層外觀檢驗(yàn).......................................18

第二箭結(jié)合力試驗(yàn)...........................................18

第三第電鍍層厚度而測(cè)瓦.....................................1?

第四^孔隙率的測(cè)定19

第五第鍍層顯微硬度而測(cè)至...................................19

第六箭鍍層內(nèi)應(yīng)力的測(cè)試.....................................1?

第七?5電鍍層脆性測(cè)試.......................................19

第八第氫脆性的測(cè)試.........................................20

第九05鍍層焊接性能而測(cè)以20

第九章電鍍層的選擇及標(biāo)記21

第一箭對(duì)電鍍層的要求.......................................21.

第二前鍍層使用條件的棄獎(jiǎng)...................................21.

第三第電鍍層的選擇.........................................21.

第四位i金屬鍍層的表示方式(GB-1238-76)..................................................25

第五^金屬鍍層的表示方式(JISH0404).....................................................25

第十章參考文獻(xiàn)2?

2

電鍍

第一章電鍍的定義

電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中，以被鍍基體金屬為陰極，通過(guò)電

解作用，使鍍液中欲鍍金屬的陽(yáng)離子在基體金屬表面沉積出來(lái)，形成鍍層的一

種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬，具有新的特征。根據(jù)鍍層的功能分

為防護(hù)性鍍層，裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。

第二章電鍍的基本知識(shí)

第一g5電鍍液

I.主鹽

主鹽是指鍍液中能在陰極上沉積出所要求鍍層金屬的鹽，用于提供

金屬離子。鍍液中主鹽濃度必須在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?，主鹽濃度增加或減

少，在其它條件不變時(shí)，都會(huì)對(duì)電沉積過(guò)程及最后的鍍層組織有影響。

比如，主鹽濃度升高，電流效率提高，金屬沉積速度加快，鍍層晶粒較

粗，溶液分散能力下降。

2.絡(luò)合劑

有些情況下，若鍍液中主鹽的金屬離子為簡(jiǎn)單離子時(shí)，則鍍層晶粒

粗大，因此，要采用絡(luò)合離子的鍍液。獲得絡(luò)合離子的方法是加入絡(luò)合

劑，即能絡(luò)合主鹽的金屬離子形成絡(luò)合物的物質(zhì)。絡(luò)合物是一種由簡(jiǎn)單

化合物相互作用而形成的“分子化合物”。在含絡(luò)合物的鍍液中，影響電

鍍效果的主要是主鹽與絡(luò)合劑的相對(duì)含量，即絡(luò)合劑的游離量，而不是

絕對(duì)含量。

3.附加鹽

附加鹽是電鍍中除主要鹽外的某些堿金屬或堿土金屬鹽類，主要用

于提高電鍍液的導(dǎo)電性，對(duì)主鹽中的金屬離子不起絡(luò)合作用。有些附加

鹽還能改善鍍液的深鍍能力，分散能力，產(chǎn)生細(xì)致的鍍層。

4.緩沖劑

緩沖劑是指用來(lái)穩(wěn)定溶液酸堿度的物質(zhì)。這類物質(zhì)一般是由弱酸和

弱酸鹽或弱堿和弱堿鹽組成的，能使溶液遇到堿或酸時(shí)，溶液的pH值

變化幅度縮少。

5.陽(yáng)極活化劑

鍍液中能促進(jìn)陽(yáng)極活化的物質(zhì)稱陽(yáng)極活化劑。陽(yáng)極活化劑的作用是

提高陽(yáng)極開(kāi)始鈍化的電流密度，從而保證陽(yáng)極處于活化狀態(tài)而能正常地

溶解。陽(yáng)極活化劑含量不足時(shí)陽(yáng)極溶解不正常，主鹽的含量下降較快，

3

影響鍍液的穩(wěn)定。嚴(yán)重時(shí)，電鍍不能正常進(jìn)行C

6.添加劑

添加劑是指不會(huì)明顯改變鍍層導(dǎo)電性，而能顯著改善鍍層性能的物

質(zhì)。根據(jù)在鍍液中所起的作用，添加劑可分為：光亮劑，整平劑，和抑

霧劑等。

第二節(jié)電鍍反應(yīng)

1.電化學(xué)反應(yīng)

下圖是電鍍裝置示意圖，被鍍的零件為陰極，與直流電源的負(fù)極相

連，金屬陽(yáng)極與直流電源的正極聯(lián)結(jié)，陽(yáng)極與陰均浸入鍍液中。當(dāng)在陰

陽(yáng)兩極間施加一定電位時(shí)，則在陰極發(fā)生如下反應(yīng)：從鍍液內(nèi)部擴(kuò)散到

電極和鍍液界面的金屬離子M"從陰極上獲得n個(gè)電子，還原成金屬M(fèi)

另一方面，在陽(yáng)極則發(fā)生與陰極完全相反的反應(yīng)，即陽(yáng)極界面上發(fā)生金

屬M(fèi)的溶解，釋放n個(gè)電子生成金屬離子M1Ho

R

1-1

2.法拉第定律

電流通過(guò)鍍液時(shí)，電解質(zhì)溶液發(fā)生電解反應(yīng)，陰極上不斷有金屬析

出，陽(yáng)極金屬不斷溶解。因此，金屬的析出（或溶解）量必定與通過(guò)的電

荷有關(guān)。根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，法拉第建立了析出（或溶解）的物質(zhì)與電荷

之間的關(guān)系的定律。

法拉第一定律：電極上析出（或溶解）物質(zhì)的重量與進(jìn)行電解反應(yīng)時(shí)所通

過(guò)的電荷成正比，即：m=kO=kIt（m為電極上析出或溶解物質(zhì)的質(zhì)量；

Q為通過(guò)的電荷時(shí)；K為比例常數(shù);I為電流；t為通電時(shí)間。

法拉第第二定律：在不同的電解液中，通過(guò)相同的電荷量時(shí)，在電極上

析出（或溶解）物的物質(zhì)的量相等，并且析出（或溶解）lmol的任何物質(zhì)所

需的電荷量都是里巫1日.這一常數(shù)稱為法拉第常數(shù)，用F表示。

K=M/F

4

3.電流效率

電鍍時(shí)，陰極上實(shí)際析出的物質(zhì)的質(zhì)量并不等于根據(jù)法拉定律得到

的計(jì)算結(jié)果，實(shí)際值總小于計(jì)算值，這是由于電極上的反應(yīng)不只一個(gè)，

例如鍍銀時(shí)，在陰極上除發(fā)生這一主反應(yīng)外，還會(huì)發(fā)生副反應(yīng)。

4.電鍍液的分散能力

鍍?nèi)芤旱姆稚⒛芰κ侵鸽婂円核哂械氖菇饘賹雍穸染鶆蚍植嫉哪?/p>

力，也稱均鍍能力。電鍍液的分散能力越好，在不同陰極部位所沉積出

的金屬層厚度越均勻。

5.電鍍液的覆蓋能力

在電鍍生產(chǎn)中，常用到的另一個(gè)概念是覆蓋能力，亦稱深鍍能力，

它是指電鍍液所具有的使鍍件的深凹處沉積上金屬鍍層的能力。分散能

力和覆蓋能力不同，前者是說(shuō)明金屬在陰極表面分布均勻程度的問(wèn)題，

它的前提是在陰極表面都有鍍層；而后者是指金屬在陰極表面的深凹處

有無(wú)沉積層的問(wèn)題.

第三節(jié)電極及反應(yīng)機(jī)理

A.電極電位

當(dāng)金屬電極浸入含有該金屬離子的溶液中時(shí)，存在如下的平衡，即

金屬失電子而溶解于溶液的反應(yīng)和金屬離子得電子而析出金屬的逆反應(yīng)

應(yīng)同時(shí)存在：

Mn++ne-M

平衡電位與金屬的本性和溶液的溫度，濃度有關(guān)。為了精確比較物

質(zhì)本性對(duì)平衡電位的影響，人們規(guī)定當(dāng)溶液溫度為25℃,金屬離子的

濃度為Imol/L時(shí)，測(cè)得的電位叫標(biāo)準(zhǔn)電極電位，標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)值較大

的金屬都易失掉電子被氧化，而標(biāo)準(zhǔn)電極電位正值較大的金屬都易得到

電子被還原。

B.極化

所謂極化就是指有電流通過(guò)電極時(shí)，電極電位偏離平衡電極電位的

現(xiàn)象。所以，又把電流■電位曲線稱為極化曲線。產(chǎn)生極化作用的原因主

要是電化學(xué)極化和濃差極化。

(1)電化學(xué)極化

由于陰極上電化學(xué)反應(yīng)速度小于外電源供給電子的速度，從而

使電極電位向負(fù)的方向移動(dòng)而引起的極化作用。

(2)濃差極化

由于鄰近電極表液層的濃度與溶液主體的濃度發(fā)生差異而產(chǎn)生

的極化稱濃差極化，這是由于溶液中離子擴(kuò)散速度小于電子運(yùn)動(dòng)造

成的。

第四節(jié)金屬的電積過(guò)程

5

電鍍過(guò)程是鍍液中的金屬離子在外電場(chǎng)的作用下，經(jīng)電極反應(yīng)還原成

金屬原子并在陰極上進(jìn)行金屬沉積的過(guò)程。下圖(1-2)是電沉積過(guò)程示意圖，

完成電沉積過(guò)程必須經(jīng)過(guò)以下三個(gè)步驟：

液相傳質(zhì)：鍍液中的水化金屬離子或絡(luò)離子從溶液內(nèi)部向極界面遷移

，到達(dá)陰極的雙電層溶液一側(cè)。

電化學(xué)反應(yīng)：水化金屬離子或絡(luò)離子通過(guò)雙電層，并去掉它周圍的水化

分子或配位體層，從陰極上得電子生成金屬原子。有三種方式：電遷移，

對(duì)流和擴(kuò)散。

電結(jié)晶；金屬原子沿金屬表面擴(kuò)散到結(jié)晶生長(zhǎng)點(diǎn)，以金屬原子態(tài)排列

在晶格內(nèi)，形成鍍層。

電鍍時(shí)，以上三個(gè)步驟是同時(shí)進(jìn)行的，但進(jìn)行的速度不同，速度最慢

的一個(gè)被稱為整個(gè)沉積過(guò)程的控制性環(huán)節(jié)。不同步驟作為控制性環(huán)節(jié)，最后

的電沉積結(jié)果是不一樣的。

第五第影響電鍍質(zhì)量的因素

影響電鍍質(zhì)量的因素很多，包括鍍液的各種成分以及各種電鍍工藝參

數(shù)。下面就其中某些主要因素進(jìn)行討論。

1.pH值的影響

鍍液中的pH值可以影響氫的放電電位，堿性?shī)A雜物的沉淀，還可

以影響絡(luò)合物或水化物的組成以及添加劑的吸附程度。但是，對(duì)各種因

素的影響程度一般不可預(yù)見(jiàn)。最佳的pH值往往要通過(guò)試驗(yàn)決定。在含

有絡(luò)合劑離子的鍍液中，pH值可能影響存在的的各種絡(luò)合物的平衡，

因而必須根據(jù)濃度來(lái)考慮。電鍍過(guò)程中，若pH值增大，則陰極效率比

陽(yáng)極效率高，pH值減少則反之。通過(guò)加入緩沖劑可以將pH值穩(wěn)定在一

定范圍。

2.添加劑的影響

鍍液中的光亮劑，整平劑，潤(rùn)濕劑等添加劑能明顯改善鍍層組織。

對(duì)此添加劑有無(wú)機(jī)和有機(jī)之分。無(wú)機(jī)添加劑起作用的原因是由于它們?cè)?/p>

6

電解液中形成高分散度的氫氧化物或硫化物膠體，吸附作陰極表面阻礙

金屬析出，提高陰極極化作用。有機(jī)添加劑起作用的原因是這類添加劑

多為表面活性物質(zhì)，它們會(huì)吸附在陰極表面形成一層附膜，阻礙金屬析

出，因而提高陰極極化作用。另外，某些有機(jī)添加劑在電解液中形成膠

體，會(huì)與金屬離子絡(luò)合形成膠體■金屬離子型絡(luò)合物，阻礙金屬離子放

電而提高陰極極化作用。

3.電流密度的影響

任何電鍍都必須有一個(gè)能產(chǎn)生正常鍍層的電流密度范圍。當(dāng)電流密

度過(guò)低時(shí)，陰極極化作用較小，鍍層枯晶粗大，甚至沒(méi)有鍍層。隨著電

流密度的增加，陰極極化作用隨著增加，鍍層晶粒越來(lái)越細(xì)。當(dāng)電流密

度過(guò)高，超過(guò)極限電流密度時(shí)，鍍層質(zhì)量開(kāi)始惡化，甚至出現(xiàn)海綿體，

枝晶狀，燒焦及發(fā)黑等。電流密度的變化的上限和下限是由電鍍液的本

性，濃度，溫度和攪拌等因素決定的。一般情況下，主鹽濃度增大，鍍

層溫度升高，以及有攪拌的條件下，可以允許采用較大的電流密度。

4.電流波形的影響

電流波形的影響是通過(guò)陰極電位和電流密度的變化來(lái)影響陰極沉積

過(guò)程的，它進(jìn)而影響鍍層的組織結(jié)構(gòu)，甚至成分，使鍍層性能和外觀發(fā)

生變化。實(shí)踐證明，三相全波整流和穩(wěn)壓直流相當(dāng)，對(duì)鍍層組織幾乎沒(méi)

有什么影響，而其它波形則影響較大。

5.溫度的影響

鍍液溫度的升高能擴(kuò)散加快，降低濃差極化，此外，升溫還能使離

子的脫水過(guò)程加快。離子和陰極表面活性增強(qiáng)，也降低了電化學(xué)極化，

導(dǎo)致結(jié)晶變粗。另一方面，溫度升高能增加鹽類的溶解度，從而增加導(dǎo)

電和分散能力：還可以提高電流密度上限，從而提高生產(chǎn)效率。

6.攪拌的影響

攪拌可降低陰極極化，使晶粒變粗，但可提高電流密度，從而提高

生產(chǎn)率。此外攪拌還可增強(qiáng)整平劑的效果。

第三章電鍍工藝

電鍍工藝過(guò)程一般包括電鍍前預(yù)處理，電鍍及鍍后處理三個(gè)階段。

第一節(jié)鍍前預(yù)處理

鍍前預(yù)處理的目的是為了得到干凈新鮮的金屬表面，為最后獲得

高質(zhì)量鍍層作準(zhǔn)備。主要進(jìn)行脫脂，去銹蝕，去灰塵等工作。步驟如下

第一步使表面粗糙度達(dá)到一定要求，可通過(guò)表面磨光，拋光等工

藝方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

第二步去油脂，可采用溶劑溶解以及化學(xué)，電化學(xué)等方法來(lái)實(shí)

現(xiàn)。

7

第三步除銹，可用機(jī)械，酸洗以及電化學(xué)方法除銹。

第四步活化處理，一般在弱酸中侵蝕一定時(shí)間進(jìn)行鍍前活化處理

第二05鍍后處理

1.鈍化處理。

所謂鈍化處理是指在一定的溶液中進(jìn)行化學(xué)處理，在鍍層上

形成一層堅(jiān)實(shí)致密的，穩(wěn)定性高的薄膜的表面處理方法。鈍化使鍍

層耐蝕性大大提高并能增加表面光澤和抗污染能力。這種方法用途

很廣，鍍Zn,Cu等后,都可進(jìn)行鈍化處理。

2.除氫處理。

有些金屬如鋅，在電沉積過(guò)程中，除自身沉積出來(lái)外，還會(huì)

析出一部分氫，這部分氫滲入鍍層中，使鍍件產(chǎn)生脆性，甚至斷

裂，稱為氫脆。為了消除氫脆，往往在電鍍后，使鑲件在一定的溫

度下熱處理數(shù)小時(shí)，稱為除氫處理。

第四章鍍鋅

/鋅鍍層的外觀呈青白色，標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.76V,易溶于酸，溶于堿，是

曲型的兩性金屬。鋅在干燥空氣中幾乎不發(fā)生變化，鋅腐蝕的臨界濕度大于

70%,因此在潮濕大氣中能與二氧化碳和氧作用生成一層主要由堿式碳酸

鋅組成的薄膜，這層膜有一定的緩蝕作用，鋅與硫化氫等含硫化物起反應(yīng)

生成硫化鋅；鋅易受氯離子浸蝕，故在海水中不穩(wěn)定。

/鋅在密閉或通風(fēng)不良，空氣潮濕的條件下，與非金屬材料的揮發(fā)物（低分子

竣酸，醛，酚，氨等）接觸時(shí)，鋅易遭腐蝕，生成白色疏松的腐蝕產(chǎn)物，俗

稱“白霜”。鋅在高溫，高濕，密閉條件下，與膠木，油漆，木材釋放的揮發(fā)

物接觸，鋅有生長(zhǎng)細(xì)絲狀單晶的傾向，俗稱“長(zhǎng)毛”

/鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位比鐵負(fù)，對(duì)鋼鐵而言是陽(yáng)極性鍍層，可提供可靠的電化學(xué)保

護(hù)。在工業(yè)大氣，農(nóng)村大氣和海洋性大氣中使用的鋼鐵制品均可選擇鋅作保

護(hù)層，其防護(hù)壽命幾乎與鋅層厚度成正比關(guān)系。凡屬有工業(yè)廢氣污染的大氣

中，鋅鍍層的耐蝕優(yōu)于鎘鍍層，在海上或海水中見(jiàn)相反。

/鋅鍍層經(jīng)銘酸鹽鈍化之后，耐蝕性可提高6—8倍。故鍍鋅鈍化處理是必不

可少的的步驟。在鈍化膜上進(jìn)行有機(jī)染色，可作低檔產(chǎn)品的防護(hù)---裝飾鍍

層。

/為降低鋅鍍層厚又能提高耐蝕能力，國(guó)內(nèi)外采如下兩種措施：一是提高鈍

化膜的質(zhì)量，如用藍(lán)色，綠色，軍綠色，黑色鈍化代替常規(guī)的彩虹色鈍化

膜，尤以軍綠化鈍化膜耐蝕性最好；二是以較薄的含鐵0.3%~~0.6%的

Zn-Fe合金，或含銀6%—10%的Zn-Ni合金代替純鋅鍍層，耐蝕性能提高

三倍以上，廣泛用于汽車鋼板上代替鍍鋅。

/鋅鍍層的使用溫度不得超過(guò)250。。在此溫度上鋅結(jié)晶組織變形，發(fā)脆，耐

8

蝕性下降。有耐蝕，耐熱要求的零件宜用Zn-Ni合金層。

/鍍鋅電解液可分為堿性和弱酸性兩大類，國(guó)內(nèi)外常用的有無(wú)氟鋅酸鹽鍍鋅

，氟化鍍鋅，鏤鹽鍍鋅，氟化物鍍鋅，硫酸鹽鍍鋅等。就國(guó)內(nèi)而言，無(wú)氟鋅

酸鹽鍍鋅仍是主流。近年來(lái)由于鍍鋅添加劑的性能的改進(jìn)提高，徨化物鍍鋅

和低制光亮鍍鋅發(fā)展較快，而鐵鹽鍍鋅在繼續(xù)下降。

/選擇鍍液要根據(jù)鍍件材質(zhì)，形狀，外觀要求而定，如沖壓小件和復(fù)雜件，

特別是需要輔助陽(yáng)極的深孔或管狀件宜選用堿性鍍液；件和對(duì)氫脆敏感的

零件宜用弱酸性鍍鋅液。當(dāng)采用兩種性能不同的鍍液時(shí)，對(duì)生產(chǎn)十分有利。

第一節(jié)鋅酸鹽鍍鋅

L鋅酸鹽鍍液的特點(diǎn)：1,不用劇毒的新化物，廢水易處理；2,鍍層結(jié)

晶細(xì)密，光澤好，分散能力和深鍍能力接近新化鍍液，適合復(fù)雜形狀

的零件電鍍；3,鍍液穩(wěn)定，操作方便；4.對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕性；5，綜合

經(jīng)濟(jì)效益好。這種鍍液亦存在沉積速度慢，允許溫度范圍窄（高于40（）C

不好），厚度超過(guò)15um時(shí)有脆性，鑄鍛件較難電鍍以及工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生

刺激性氣體逸出，必須要安裝通風(fēng)裝置等缺點(diǎn)。

2鋅酸鹽鍍液之鍍液成分：A,氧化鋅（純度大于98%）;B,氫氧化鈉；

C,DE和DPE添加劑；D,光亮劑；E，水

3維護(hù)管理技Jlil：A,嚴(yán)格控制鋅，堿濃度和比值；B,主添加劑和光亮

劑都只能靠經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)加；C,注意溫度和電流密度的相互關(guān)系；D,極間

距離及電極排布；E,雜質(zhì)的危害及清除；F,可能產(chǎn)生的故障及糾正

方法

第二節(jié)氟化鍍鋅

1.氟化鍍鋅具有分散能力和深鍍能力好，結(jié)晶細(xì)密，與基體結(jié)合力好，

耐蝕性能好，工藝范圍寬，鍍液穩(wěn)定易操作，對(duì)雜質(zhì)不太敏感等優(yōu)點(diǎn)。

但是劇毒，嚴(yán)重污染境?，F(xiàn)在大部分應(yīng)用無(wú)家鍍鋅，或低氨鍍鋅。

2.氟化鍍鋅的鍍液組成：A,氧化鋅；B,氟化鈉；C,氫氧化鈉；D,

制化鍍鋅光亮劑；

第三食方錢鹽鍍鋅

1.從氯化核?氨粉絡(luò)合劑鍍鋅電解液中沉積的鋅層，結(jié)晶細(xì)致，鍍層光澤

美觀，分散能力和深鍍能力好，適合于復(fù)雜零件的電鍍。該工藝曾在我

國(guó)普啟遍應(yīng)用，但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)該類鍍液存在鈍化膜易變色，鍍液腐

蝕性大，廢水中重金屬難處理，氨對(duì)魚(yú)類有毒等問(wèn)題。從70年代后期

逐漸被鋅酸鹽鍍鋅所取代。為發(fā)揮弱酸鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)。80年代起，無(wú)氨

氯化物鍍鋅在我國(guó)崛起，筱鹽鍍鋅應(yīng)用時(shí)不斷下降。

第四05氯化物鍍鋅

1氯化物鍍鋅是八十年代初發(fā)展起來(lái)的光亮鍍鋅工藝。氯化物鍍液的特點(diǎn)

：A,是不含絡(luò)合劑的單鹽鍍液，廢水極易處理；B,鍍層的光亮性和

整平性優(yōu)于其鍍液體系；C,電流效率高，沉積速度快；D，氫過(guò)電位

9

低的鋼材如高碳鋼，鑄件，鍛件等容易施鍍。

2氯化物鍍鋅鍍液成分：A,氯化鋅；B,氯化鉀；C,硼酸；D,添加

劑(主光亮劑，載體光亮劑，輔助光亮劑)

第五^硫酸鹽鍍鋅

I硫酸鹽鍍鋅的分散能力比前述幾種鍍鋅溶液差些，且結(jié)晶較粗，為改

善鍍液性能，引入阿拉伯樹(shù)膠或天然桃膠，對(duì)細(xì)化結(jié)晶有效果，但貨

源不足。為此近來(lái)國(guó)內(nèi)外電鍍工作者開(kāi)發(fā)了由芳香族醛或酮磺酸鹽，聚醒

化合物和芳香族磺酸鹽組合的光亮劑，使鍍液和鍍層性能獲得很大改

善，鍍層細(xì)致，光亮。由于這種鍍液成本低，電流效率高，可使用很高

的電流密度，沉積速度快，適合于電鍍外形簡(jiǎn)單的線材，帶材，板材

和管材的內(nèi)壁。鍍液的pH值較低，有的還有氯化物，所以對(duì)設(shè)備有腐

蝕性。

2硫酸鹽鍍鋅鍍液組成：A.硫酸鋅是主鹽；B,硫酸鈉，氯化筱是導(dǎo)電

鹽；C,硫酸鋁，明磯和硼酸是緩沖劑；D,糊精為細(xì)化結(jié)晶，提高分

散能力；E,硫鋅

第六節(jié)鍍鋅常見(jiàn)故障及糾正方法(1-3)

鍍鋅常見(jiàn)故障及糾正方法

故障現(xiàn)象可能產(chǎn)生的原因糾正方法

電流密度過(guò)高降低電流密度

鍍層粗糙，灰暗溶pH值太高降低pH值

液混蝕緩沖劑不足按分析補(bǔ)加緩沖劑

光亮劑不足增加光亮劑

沉積速度慢鋅含量低增加鋅陽(yáng)極

pH值低提高pH值

導(dǎo)電鹽不足增加導(dǎo)電鹽

電流密度低提高電流密度

鍍層有灰斑，低電電流密度低提高電流密度

流區(qū)更多光亮劑不足添加光亮劑

pH值太高降低pH值

金屬雜質(zhì)太多用鋅粉處理或低電流密度電解

鍍層易燒焦，電流鋅濃度低分析補(bǔ)充

密度提不高pH值太高降低pH值

導(dǎo)電鹽少分析補(bǔ)充

光亮劑不足添加光這劑

干燥后零件表面有“鍍后清洗不凈加強(qiáng)鍍后清洗

白霜”

1-3

10

第七節(jié)鍍鋅后除氫處理

1.鋼鐵零件鍍鋅過(guò)程中，除鋅的電沉積外，往往伴有隨有氫離子還原析

氫的副反應(yīng)，氫還原后一部分變成氣體逸出，還有一部分以氫的原子

形態(tài)滲入到鍍層和基體金屬晶格的點(diǎn)陣中去，造成晶格歪扭，零件內(nèi)

應(yīng)力增加，鍍層和基體變脆，人們稱之為氫脆，除氫采用加熱處理法將

氫從零件內(nèi)部趕出去。除氫效果與除氫溫度，保溫時(shí)間有關(guān)。溫度高，

時(shí)間長(zhǎng)，除氫越徹底。但加熱溫度不能太高，超過(guò)250℃鋅結(jié)晶組織變

形，發(fā)脆，耐蝕性明顯下降。一般采用190—230℃,2—3限滲碳件和

錫焊件除氫溫度是140~~160℃,保溫3ho

第八節(jié)鋅鍍層的鈍化處理

1鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑，在大氣中容易氧化變暗，最后產(chǎn)生白銹腐蝕。鍍鋅

經(jīng)過(guò)鋁酸鹽處理，以便在鋅上覆蓋一層化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，使活潑的金屬處

于鈍態(tài)，這就叫格酸鹽鈍處理。膜厚0.5um能使鋅的耐蝕性提高6—8

倍，并賦予鋅以美麗的外觀和抗污染能力。

2鈍化膜從外觀可分白鈍化，淡藍(lán)色，彩虹色鈍化，金黃色，黑色鈍化

,軍綠色鈍化。這些鈍化膜耐蝕強(qiáng)弱的順序是軍綠色,黑色〉彩虹色>金

黃色〉淡藍(lán)色）白色。所以凡用于耐蝕目標(biāo)機(jī)械零件鍍鋅都必須進(jìn)行彩

虹色鈍化。

3鈍化液依濃度可分為高濃度，中濃度，低濃度三種。因鈍化中生產(chǎn)消耗

銘酸不足5%，而95%被零件帶出損失，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。采用低

濃度鈍化液可降低生產(chǎn)成本，減輕污染，鈍化膜質(zhì)量與高濃度銘酸鈍

化作用，故以低絡(luò)鈍化為主。

4組成倍酸鈍化液的三要素：一，主鹽及其濃度；二，活化劑及其濃度

；三，一定的氫離子濃度（pH值）

第五章鍍銀

饃是銀白色微黃的金屬，具有鐵磁性，密度8.9/g.cm-2,熔點(diǎn)為1453℃o金屬

銀易溶于稀硝酸，難溶于鹽酸和硫酸，在硝酸中處于鈍化狀態(tài)。在空氣中銀與氧

作用，表面迅速生成一極薄的鈍化膜，能抵抗大氣，堿和一些酸的腐蝕。銀與強(qiáng)

堿不發(fā)生作用。

鍥的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.25V,鍍鍥的應(yīng)用很廣，可分為防護(hù)裝飾性和功能

性兩方面。

第一節(jié)普通鍍鍥（暗鑲）

1.普通電鍍乂稱暗像工藝，根據(jù)鍍液的性能和用途，普通鍍銀可以分為

低濃度的預(yù)液，普通鍍液，瓦特液和滾鍍液等。

>預(yù)鍍液：經(jīng)預(yù)鍍可保證層與銅鐵基體和隨后的鍍銅層結(jié)合力良好。

>普通液：該鍍液的導(dǎo)電性好，可在較低溫度下電鍍，節(jié)省能源，使用

11

比較方便。

>瓦特液：滿足小零件的電鍍，但鍍液必須要有良好的導(dǎo)電性和覆蓋能

力。

2.鍍液配制方法

>根據(jù)容積計(jì)算好所需要的化學(xué)藥品，分別用熱水溶解，混合在一

個(gè)容器中，加蒸儲(chǔ)水稀釋到需體積，靜置到所需體積，靜置澄清

,用虹汲法或過(guò)濾法把鍍液引入鍍槽，再加入已經(jīng)溶解的十二基

硫酸鈉溶液，攪拌均勻，取樣分析，經(jīng)調(diào)整試鍍合格后，即可生

產(chǎn)。

3.鍍鍥用陽(yáng)極

>銀陽(yáng)極材料的純度是電鍍中最重要的條件，銀的含量>99%,不純的

陽(yáng)極導(dǎo)致鍍液污染，使鍍層的物理性能變壞C

>在鍍銀中比較適宜的鍥陽(yáng)極有以下幾種：1.含碳鍥陽(yáng)極，2.含氧銀陽(yáng)

極,3.含硫鍥陽(yáng)極。

第二節(jié)光亮銀

>鍍光亮銀有很多優(yōu)點(diǎn)，不僅可以省去繁重的拋光工序，改善操作條件

,節(jié)約電鍍和拋光材料，還能提高鍍層的硬度，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)

.但是光亮鍍卷層中含硫，內(nèi)應(yīng)力和脆性較大，耐蝕性不如鍍暗銀層

.為了克服這些缺點(diǎn)，可采用多層鍍銀工藝，使鍍層的機(jī)械性能和耐

蝕性得到顯著的改善。

第三節(jié)高硫銀

>高硫銀一般含量為0.12—0.25%。這種銀具有比銅，銅錫合，暗銀，

光亮銀.半光亮鍥，格等都高的電化學(xué)活性。高硫鍥鍍層主要用于鋼

.鋅合金基體的防保-裝飾性組合鍍層的中間層，其原理是上層這銀

比下層半亮鑲含硫量高，因而使兩層間的電位差到100-140mV.這

樣使雙層銀由單層銀的縱向腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向腐蝕，構(gòu)成對(duì)鋼鐵基體的

電化學(xué)保護(hù)作用。

第四節(jié)銀封

>鍥封是在一般光亮鍥液中加入直徑在0.01—lum之間的不溶性固體微

粒（SiO2等），在適當(dāng)?shù)墓渤练e促進(jìn)劑幫助下，使這些微粒與銀共沉積

而形成復(fù)合鍍鍍層。當(dāng)在這種復(fù)合鍍饃層表上沉積輅層時(shí)，由于復(fù)合

鍍銀層表面上的固體微粒不導(dǎo)電，銘不能沉積在微粒表面上，因而在

整個(gè)鍍銘層上的形成大量微孔，即形成微孔倍層。表面存大的大量微

孔，可在很大程度上消除普通珞層中存的巨大內(nèi)應(yīng)力，因而減少了鍍

層的應(yīng)力腐蝕，尤為重要的是鋁層上的大量微孔，將輅層下面的銀層

大面積地暴露出來(lái)，在腐蝕介質(zhì)的作用下，格與銀組成腐蝕電池，鋁

層為陰極，微孔處暴露的饃層為陽(yáng)極而遭腐蝕，從而改變了大陰極小

陽(yáng)極的腐蝕模式，使得腐蝕電流兒乎被分散到整個(gè)鍍銀層上，從而防

12

止了產(chǎn)生大而深的直貫基體金屬的少量腐蝕溝紋和凹坑，并使鍍層的

腐蝕速度減小，且向橫向發(fā)展，因而保護(hù)了基體金屬.顯著的提高了

鍍層的耐腐蝕性能。

第五節(jié)緞面銀

>緞面銀乂叫緞狀銀。緞面銀與銀封工藝沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。它具綢緞狀

的外觀，鍍絡(luò)后不會(huì)像光亮銀鍍層鍍珞那樣有閃光，因而人眼注視后

不會(huì)覺(jué)得疲勞，可以作為避免光線反射的防眩鍍層。這類鍍層在汽車

反光鏡，車輛內(nèi)部注視零件，醫(yī)療手Jit器械，機(jī)床零件，眼鏡鏡框等

表面己得到廣泛應(yīng)用。

第六^高應(yīng)力銀

>在特定的鍍銀液中加入適量的添加劑，能獲得應(yīng)力較大的容易龜裂成

微裂紋的銀層，這種銀層，叫做高應(yīng)力保。

>高應(yīng)力銀是在光亮銀的表面上再鍍?層lum左右的銀層。由于高應(yīng)力

銀的內(nèi)應(yīng)力大，所以在它的表面按常規(guī)再鍍0.2—0.3um的普通格層

后，在鋁層與高應(yīng)力鍥應(yīng)力的相互作用處，高應(yīng)力銀層即產(chǎn)生大量微

裂紋，并導(dǎo)致整層表面也形成均勻的微裂紋c與銀封一樣，銘層成為

微間斷銘，只是由高應(yīng)力得到的是微間斷銘，在腐蝕介質(zhì)的作用下，

這些裂紋部位死成無(wú)數(shù)個(gè)微電池，使腐蝕電流分散在微裂紋處，從而

使整個(gè)鍍層的而蝕性能得到明顯的提高，見(jiàn)下圖1-4

一一一結(jié)一一

H裔應(yīng)力保一

i|一光高鐮一

半光充鐐111—[

<一*星體一**

（箭頭的大小表示樹(shù)蝕電流的大?。?/p>

第七^(guò)鍍多層鍥

>鍍多層銀是在同，基體上，選用不同的鍍液成分及工藝條件，獲得二

層或三層的鍍銀層，目的是在不增加銀層厚度或減低鍥層的基礎(chǔ)上，

增加銀層的耐蝕能力。目前在生產(chǎn)上應(yīng)用較多的多層銀/銘組合層休系

有

雙層銀半光亮鏢/光亮銀/銘

13

三層銀半光這銀/高硫銀/光亮銀/格

半光這銀/光亮銀/銀封/鋁（微孔洛）

半光這銀/光亮銀/高應(yīng)力銀/銘（微裂紋銘）

第八@5氨基磺酸鹽鍍鑲

>氨基磺酸鹽鍍鑲的主要優(yōu)點(diǎn)是所得到的電鍍層應(yīng)力低，鍍液沉積速度

快，但價(jià)格較貴，用于電鑄和印刷電路板鍍金前鍍銀。

第九^檸檬酸鹽鍍鍥

>檸檬酸鹽鍍銀工藝主要用于鋅壓鑄件的電鍍。主要的維護(hù)措施是：控制

硫酸銀與檸檬酸鹽之比在1：，溫度不可過(guò)高，以防止檸檬酸

鹽分解，嚴(yán)格控制，pH值，零件入槽進(jìn)采用沖擊電流（2-3A/dn?）以

保證結(jié)合力良好。

第六章鍍銘

/銘是一種微帶天藍(lán)色的銀白色金屬。電極電位雖位很負(fù)，但它有很強(qiáng)的鈍化

性能，大氣中很快鈍化，顯示出具有貴金屬的性質(zhì)，所以鐵零件鍍鍋層是

陰極鍍層。格層在大氣中很穩(wěn)定，能長(zhǎng)期保持其光澤，在堿、硝酸、硫化物

、碳酸鹽以及有機(jī)酸等腐蝕介質(zhì)中非常穩(wěn)定，但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱

的濃硫酸中。

,鋁層硬度高，耐磨性好，反光能力強(qiáng)，有較好的耐熱性。在500℃以下光

澤和硬度均無(wú)明顯變化；溫度大于50<）℃開(kāi)始氧化變色；大于700℃才開(kāi)

始變軟。

,由于鍍鋁層的優(yōu)良性能，廣泛用作防護(hù)一裝飾鍍層體系的外表層和機(jī)能鍍

層。

/鍍倍的特點(diǎn)：I，鍍整用含氧酸作主鹽，格和氧親卻力強(qiáng)，電析困難，導(dǎo)流

效率低；2.錯(cuò)為變價(jià)金屬，又有含氧酸根，故陰極還原過(guò)程很復(fù)雜；3,

鍍銘雖然極化值很大，但極化度很小，故鍍液的分散能力和覆蓋能力還差

,往往要采用輔助陽(yáng)極和保護(hù)陰極；4,鍍珞需用大電流密度，而電流效率

很低，大量析出氫氣，導(dǎo)致鍍液奧姆電壓降大，故鍍銘的電壓要比較高；5

，鍍倍不能用格陽(yáng)極，通常采用純鉛、鉛錫合金、鉛睇合金等不溶性陽(yáng)極。

/鍍銘過(guò)程的特異現(xiàn)象：1，隨主鹽鋁酊濃度升高而電流效率下降；2，隨電

流密度升高而電流效率提高；3,隨鍍液溫度提高而電流效率降低；4，隨

鍍液攪拌加強(qiáng)而電流效率降低，甚至不能鍍銘。

第一節(jié)鍍格層的種類

>裝飾性鍍銘是鍍格工藝中應(yīng)用最多的。裝飾鍍銘的特點(diǎn)是：1.要求鍍

層光亮；2,鍍液的覆蓋能力要好，零件的主要表面上應(yīng)覆蓋上銘；3

，鍍層厚度薄。防護(hù)?裝飾鍍格廣泛用于汽車、自行車、日用五金制品

，家用電器、儀器儀表、機(jī)械、船舶艙內(nèi)的外露零件等。經(jīng)拋光的銘層

14

有很高的反射系數(shù)，可作反光鏡。

>硬路:在一下條竿下沉積的銘鍍層具有很高硬度和耐磨損性能，硬銘

的維氏硬度達(dá)到900~~1200kg/mm2,銘是常用鍍層中硬度最高的鍍層，

可提高零件的耐磨性，延長(zhǎng)使用壽命。

>乳白銘鍍層：在較高溫度(65—75℃)和較低電流密度下(20±5A/dn?)

獲得的乳白色的元光澤的格稱為乳白珞。鍍層韌性好?，硬度較低，孔隙

少，裂紋小，色澤柔和，消旋光性能好，常生于量具，分度盤，儀器

面板等鍍銘。

>松孔鍍銘：通常在硬銘之后，用化學(xué)或電化學(xué)將銘層的粗裂紋進(jìn)一步

擴(kuò)寬加深，以便吸藏更多的潤(rùn)滑油脂，提高其耐磨性，這就叫松孔銘。

松孔鍍倍層應(yīng)用于受重壓的滑動(dòng)摩擦件及耐熱、抗蝕、耐磨的零件，

如內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)腔、活塞環(huán)等。

>黑鋁：在不含硫酸根而含有催化劑的鍍銘中，可鍍?nèi)〖兒谏你憣?。?/p>

氧化鋁為主成分，故耐蝕性和消旋光性能優(yōu)良，應(yīng)用于航空、光學(xué)儀

器、太陽(yáng)能吸收板及日用品之防護(hù)-裝飾。

第二節(jié)鍍倍的陽(yáng)極

>與一般電鍍不同，鍍銘用鉛和鉛合金等不溶性陽(yáng)極，這就是鍍銘過(guò)程

的特殊性決定的。1.鍍銘中若采用銘作陽(yáng)極，陽(yáng)極電流效率接近100%

，高陰極電流效率僅8%—13%.鋁的濃度會(huì)不斷升高；2,鍍銘是六

價(jià)銘直接還原的，而銘陽(yáng)極溶解的銘成不同價(jià)態(tài)，而且以三價(jià)銘為主

,會(huì)導(dǎo)致三價(jià)銘迅速增加，六價(jià)格不斷降，造成故障；3.金屬銘很脆

,難以成型和機(jī)加工。

第三節(jié)鍍鍋工藝

國(guó)內(nèi)常規(guī)鍍鋁工藝規(guī)范(見(jiàn)下表1-5)

15

7型

肉而鈍鈉液四

含軟\絡(luò)

酸

\低濃度中冰爐：機(jī)

W.

2

121怖

工藝規(guī)（懷潛>腋

8080ISO3202501?<>350

格所（Cr（。）.*!>'250

?】20?,~180?360-300-250?400

0.15<).81.5；1.8

2.51.251.5-2

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氟硅酸CHzSiFQ1?1?546

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瓶電1酸鉀（KBin>20

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氮氧化鈉

52

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8A度/C74~79707270-7270?72

/)AA?dm25—3025?3025?3c25?3(

國(guó)內(nèi)加添加劑的中低濃度鍍銘工藝1-5I.。

16

鍍液類中!組成和!：藝條件用途及新點(diǎn)

CR-843CR-843輅鹽240g/L1.乘用易控制的可溶性混合催

高速裝飾格Cr（）$:MX%2001化加

溫必（：38?522,陰極電流效.率高,沉速快；

電流密度，'A?dm215?303.光鳧也闈冤，覆蓋能力特佳；

4.轉(zhuǎn)缸時(shí)，只需調(diào)整破假比例

及加入CR-842催化劑

適用干一般裝飾性鍍輅；

此51光亮鍍CrO3225?279g/L1.

俗CS）