電鍍工藝是什么
電鍍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制件的表面附著一層金屬膜的工藝。
電鍍工藝的目的
防止金屬氧化(如銹蝕),提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性(硫酸銅等)及增進(jìn)美觀等。
電鍍的相關(guān)作用
1.鍍銅:打底用,增進(jìn)電鍍層附著能力,及抗蝕能力。(銅容易氧化,氧化后,銅綠不再導(dǎo)電,所以鍍銅產(chǎn)品一定要做銅保護(hù))
2.鍍鎳:打底用或做外觀,增進(jìn)抗蝕能力及耐磨能力,(其中化學(xué)鎳為現(xiàn)代工藝中耐磨能力超過鍍鉻)。(注意,許多電子產(chǎn)品,比如DIN頭,N頭,已經(jīng)不再使用鎳打底,主要是由于鎳有磁性,會影響到電性能里面的無源互調(diào))
3.鍍金:改善導(dǎo)電接觸阻抗,增進(jìn)信號傳輸。(金最穩(wěn)定,也最貴。)
4.鍍鈀鎳:改善導(dǎo)電接觸阻抗,增進(jìn)信號傳輸,耐磨性高于金。
5.鍍錫鉛:增進(jìn)焊接能力,快被其他替物取代(因含鉛現(xiàn)大部分改為鍍亮錫及霧錫)。
6.鍍銀:改善導(dǎo)電接觸阻抗,增進(jìn)信號傳輸。(銀性能最好,容易氧化,氧化后也導(dǎo)電)
電鍍是利用電解的原理將導(dǎo)電體鋪上一層金屬的方法。
除了導(dǎo)電體以外,電鍍亦可用于經(jīng)過特殊處理的塑膠上。
電鍍的工作原理
電鍍需要一個向電鍍槽供電的低壓大電流電源以及由電鍍液、待鍍零件(陰極)和陽極構(gòu)成的電解裝置。其中電鍍液成分視鍍層不同而不同,但均含有提供金屬離子的主鹽,能絡(luò)合主鹽中金屬離子形成絡(luò)合物的絡(luò)合劑,用于穩(wěn)定溶液酸堿度的緩沖劑,陽極活化劑和特殊添加物(如光亮劑、晶粒細(xì)化劑、整平劑、潤濕劑、應(yīng)力消除劑和抑霧劑等)。電鍍過程是鍍液中的金屬離子在外電場的作用下,經(jīng)電極反應(yīng)還原成金屬原子,并在陰極上進(jìn)行金屬沉積的過程。因此,這是一個包括液相傳質(zhì)、電化學(xué)反應(yīng)和電結(jié)晶等步驟的金屬電沉積過程。在盛有電鍍液的鍍槽中,經(jīng)過清理和特殊預(yù)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正極和負(fù)極聯(lián)接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)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(jìn)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,是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極,它只起傳遞電子、導(dǎo)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(qiáng)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(jìn)行控制。
首先電鍍液有六個要素:主鹽、附加鹽、絡(luò)合劑、緩沖劑、陽極活化劑和添加劑。
電鍍原理包含四個方面:電鍍液、電鍍反應(yīng)、電極與反應(yīng)原理、金屬的電沉積過程。
被鍍的零件為陰極,與直流電源的負(fù)極相連,金屬陽極與直流電源的正極聯(lián)結(jié),陽極與陰均浸入鍍液中。當(dāng)在陰陽兩極間施加一定電位時,則在陰極發(fā)生反應(yīng)。
電鍍的要素:
1.陰極:被鍍物,指各種接插件端子。
2.陽極:若是可溶性陽極,則為欲鍍金屬。若是不可溶性陽極,大部分為貴金屬(白金,氧化銥)。
3.電鍍藥水:含有欲鍍金屬離子的電鍍藥水。
4.電鍍槽:可承受,儲存電鍍藥水的槽體,一般考慮強(qiáng)度,耐蝕,耐溫等因素。
5.整流器:提供直流電源的設(shè)備。
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