贵金属电镀工艺
贵金属电镀工艺
电镀的定义一、电镀的定义电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中﹐以被镀基体金属为阴极﹐通过电解作用﹐使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来﹐形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属﹐具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层﹐装饰性镀层及其它功能性镀层。
电镀原理二、电镀原理被镀的零件为阴极﹐与直流电源的负极相连﹐金属阳极与直流电源的正极联结﹐阳极与阴均浸入镀液中。当在阴阳两极间施加一定电位时﹐则在阴极发生如下反应﹕从镀液内部扩散到电极和镀液界面的金属离子Mn+从阴极上获得n个电子﹐还原成金属M。另一方面﹐在阳极则发生与阴极完全相反的反应﹐即阳极界面上发生金属M 的溶解﹐释放n个电子生成金属离子M n+。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下﹐经电极反应还原成金属原子并在阴极上进行金属沉积的过程。完成电沉积过程必须经过以下三个步骤﹕液相传质﹕镀液中的水化金属离子或络离子从溶液内部向极界面迁移﹐到达阴极的双电层溶液一侧。电化学反应﹕水化金属离子或络离子通过双电层﹐并去掉它周围的水化分子或配位体层﹐从阴极上得电子生成金属原子。有三种方式﹕电迁移﹐对流和扩散。电结晶﹕金属原子沿金属表面扩散到结晶生长点﹐以金属原子态排列在晶格内﹐形成镀层。 电镀工艺三、电镀工艺电镀工艺过程一般包括电镀前预处理、电镀镀后处理（钝化处理和除氢处理）、电镀前预处理电镀及镀后处两个阶段。镀前预处理镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面﹐为最后获得高质量镀层作准备。主要进行脱脂﹐去锈蚀﹐去灰尘等工作。步骤如下﹕第一步使表面粗糙度达到一定要求﹐可通过表面磨光﹐抛光等工艺方法来实现。第二步去油脂﹐可采用溶剂溶解以及化学﹐电化学等方法来实现。第三步除锈﹐可用机械﹐酸洗以及电化学方法除锈。第四步活化处理﹐一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理钝化处理所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理﹐在镀层上形成一层坚实致密的﹐稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广﹐镀Zn,Cu等后﹐都可进行钝化处理。除氢处理。除氢处理。有些金属如锌﹐在电沉积过程中﹐除自身沉积出来外﹐还会析出一部分氢﹐这部分氢渗入镀层中﹐使镀件产生脆性﹐甚至断裂﹐称为氢脆。为了消除氢脆﹐往往在电镀后﹐使镀件在一定的温度下热处理数小时﹐称为除氢处理。
电镀镍镍是银白色微黄的金属﹐具有铁磁性﹐密度8.9/g.cm-2﹐熔点为14530C。金属镍易溶于稀硝酸﹐难溶于盐酸和硫酸﹐在硝酸中处于钝化状态。在空气中镍与氧作用﹐表面迅速生成一极薄的钝化膜﹐能抵抗大气﹐碱和一些酸的腐蚀。镍与强碱不发生作用。镀镍的电极反应 (1)阴极反应镀镍时，阴极上的主反应是镍离子还原 Ni2++2e=Ni (2) 阳极反应镀镍时，阳极上的主反应为金属镍的电化学溶解： Ni－2e=Ni2+ 当阳极电流密度过高，镀液中又缺乏阳极活化剂时，将会发生阳极钝化，并有析出氧气的副反应： 2H2O － 4e = O2↑+4H+ H2↑的副反应发生 2 H+ +2e= H2↑
阴极不断生成新的镍阳极的镍不断溶解于溶液中 Confidential 镀镍五、电镀镍与化学镀镍对比化学镀镍又称无电镀或自催化镀，它是一种不加外在电流的情况下，利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍层，当镍层沉积到活化的零件表面后由于镍具有自催化能力，所以该过程将自动进行下去。一般化学镀镍得到的为合金镀层，常见的是Ni-P合金和Ni-B合金。相较Ni-P合金而言，Ni—B合金的熔焊能力更好，共晶温度高，内应力较小，是一种更为理想的化学镀镍方式。性能成本工艺可操作性工艺稳定性均镀能力深镀能力耐磨性耐蚀性化学镀镍高较复杂差好好好好电镀镍低简单好差差较好差由上表可见，化学镀镍对比电镀镍有着较大的优势，故正在得到越来越广泛的应用。
电镀镍在CELL APR JIG中的使用电镀镍在中的使用六、化学镀镍在CELL APR JIG中的使用化学镀镍在中的使用 CELL APR JIG中底板材料为45号钢，由于其要进入APR清洗机中进行溶液的浸泡清洗，所以对其耐腐蚀性要求特别高。国产化项目中采用表面化学镀镍，大大提高其耐腐蚀性。