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30
镀铜
镀
镍
52
镀铬
70
锌
87
第四章
复合电镀
109
镍基复合电镀
112
锌基复合电镀
115
银基复合电镀
116
金刚石镶嵌复合电镀
第五章
电镀稀贵金属
117
银
镀金与金合金
119
镀钯与钯镍合金
123
第六章
化学镀
124
化学镀镍
125
化学镀铜
133
化学镀银
136
化学镀金
138
第五节
化学镀钴
140
第六节化学镀钯
141
第七章铝和铝合金的抛光、氧化和着色
142
铝和铝合金制件的前处理
化学抛光
144
电化学抛光(电解抛光)
147
抛光质量差的铝或铝合金制件的处理和回用
151
铝和铝合金制件的阳极氧化
152
第六节硫酸阳极氧化法
第七节草酸阳极氧化法(略)
155
第八节
阳极氧化膜的染色(着色)
第九节阳极氧化膜的封闭处理
162
第十节
不合格阳极氧化膜的退除
164
第八章
塑料电镀和特殊是枯基材上的电镀
165
塑料电镀
第二节特殊基材上的电镀
172
第九章
金属的氧化和磷化
183
钢铁的氧化
铜及铜合金的氧化
185
钢铁磷化
187
第十章
电镀层性能的测试技术
191
电镀层外观检验
镀层附着强度的测试方法
196
第三节镀层厚度的测量
200
第四节镀层的耐蚀性试验
206
镀层的耐磨性的测量
213
第十一章
电镀挂具
214
附录
217
附录一
中华人民共和国法定计量单位
附录二
电镀车间环境保护控制指标
218
附录三
电镀常用数据和有关资料
220
附录四
电镀专业最新国家标准
gaofeiholy
2010-08-2607:
47
总
论
表面处理的分类与用途
电镀、油漆、真空镀等是许多产品表面处理和表面装饰重要重要的通用技术
并已逐步形成为一个工业部门,机械、仪器、仪表、电子、轻工、手工、宇航、船舶以及国防工业等部门都需要应用表面处理技术,它不仅使产品质量和外观达到美观、新颖和耐用,而且对一些有特殊要求的工业产品还能起到修复或赋予耐蚀、导电、易焊、反光、耐磨、耐高温等特殊功能的效果。
总之,表面处理工艺几乎涉及大部分工业产品,例如,汽车、自行车、船舶、飞机、缝纫机、照相机、钏表、电冰箱、电视机、洗衣机、电风扇、空调设备、建筑五金、机电仪表以及文教用品等,都需要进行防护装饰性电镀,以提高产品的使用性能,节约材料,延长寿命,美化产品。
即以日常生活中使用较多的自行车为例,每辆自行车的电镀面积约70dm2,全国自行车年产量以2000万辆计,电镀总面积就多达1400多万m2。
近年来,国际市场上风行具有黄金色外观的产品,这就使用电镀金、金合金以及仿金上升到更多重要的地位。
合金电镀、电子电镀、功能性电镀及多种机覆盖层也在迅速发展。
除了防护装饰性外,利用电镀的方法,还可以获得许多特殊的功能。
例如:
在半导体器件上镀金,可以获得很低的接触电阻;
在电子元件上镀铅-锡合金,可以获得很好的钎焊性能。
这些部件是电子计算机、电视机、录音机、收音机等必不可少的。
又加在活套环及轴上镀硬铬可以获得很高的耐磨性。
此外,近年来发展起来的分散电镀技术,又能赋予镀层自润滑性、脱模性、耐磨性以及高的硬度等。
铝和铝合金的氧化、着色不仅用于打火机、口琴、金笔、保温瓶及小五金件上,而且还发展到建筑用材上,高级宾馆的门框、窗框、售货台的框架、厨房用具等均采用铝氧化的零件。
刷镀技术用于加工特大的、结构复杂的零件或磨损零件的修复,以较短的时间和极少的费用,恢复了机器的青春,经济效益很高,每年可达数千万元。
在机械工业中,电镀铁用于机车、汽车曲轴的修复,有很大的经济效益。
真空镀用于塑料件装饰用刀具刃具加工。
总之,表面处理既是工业上必不可少的工艺,又是满足人民生活需要、提高产品国际市场上的竞争能力、出口创汇所必不可少的技术。
表面处理工艺产生某些有毒、有害的废水、废气和废渣等,严重危害人民,因此,在发展表面处理工艺的同时,必须考虑污染的控制和治理措施。
材料的表面处理技术种类繁多,根据使用的方法大致可分成五大类16种工艺。
(一)
电化学方法
这种方法的特点是利用电极反应,在制作表面上形成镀覆层,其中应用最广的工艺有:
(1)电镀
当具有导电表面的制件与电解质溶液接触,并作为阴极,在外电流作用下,在其表面上形成与基件牢固结合的镀覆层的过程称为电镀。
镀履层可以是金属、合金、半导体以及含有各类固体微粒的镀层,如镀铜、镀镍、磷合金等。
(2)阳极氧化
当具有导电表面的制件与电解质溶解接触,并作为阳极,在外电流作用下,在制件表面形成与基体结构牢固的氧化膜层的过程称为限阳极氧化。
如铝及铝合金的阳极氧化。
(二)
化学方法
这种方法的特点是在没有外电流通过的情况下,利用化学物质的相互作用,在制件表面形成镀覆层。
其主要工艺过程有:
(1)
当具有一定的催化作用的制件表面与电解质溶液相接触,在无外电流通过的情况下,利用化学物质还原作用,将有关物质沉积于制件表面并形成与基体结合牢固镀覆层的过程称为化学镀。
如化学镀镍、化学镀铜等。
(2)
化学转化膜处理
当金属制件与电解质溶液相接触,在无外电流通过的情况下,利用电解质溶液中的化学物质与制件表面的相互作用,在表面上形成与基体牢固结合的镀覆层的过程称为化学转化处理。
如铝的表面铬酸盐转化处理,锌的铬酸盐钝化,钢铁的磷化等。
(三)
热加工方法这种方法的特点是利用高温条件下材料熔融或热扩散,在制件表面形成镀覆层。
(1)热浸镀
将金属制件浸入熔融金属中,使其表面上形成与基体牢固结合的金属镀覆层的过程称为热浸镀,如热浸锡等。
(2)热喷镀
将熔融状态的金属雾化并连线喷射在制件表面上,形成与基体牢固结合的金属覆盖层的过程称为热喷镀,如热喷锌等。
(3)热烫印
将各类金属箔在加温加压下覆盖于制件表面的过程称为热烫印,如烫印铝箔等。
(4)化学热处理
将制件与化学物质相接触,在高温下使有关元素进入制件表面层的过程称为化学热处理,如渗碳、渗氮等。
(四)
高真空方法
此法是利用材料在高真空下的气化或受激离子化而在制件表面形成镀覆层的过程。
常见的工艺有:
(1)真空蒸发镀
在高真空容器中,将金属材料加热蒸发,并镀着在制件表面上,形成与基体牢固结合的金属或非金属覆盖层的过程称为真空蒸发镀,简称真空镀或蒸发镀,如真空镀铝,真空镀镀金等。
(2)溅射镀
在高真空容器中,在低气压下使离子在强电场作用下轰击膜料,使其表面原子逸出并沉积在制件表面上形成薄膜的过程称为溅射镀,如溅射硅、溅射银等。
(3)离子镀
在高真空容器中,在低气压下利用蒸发源蒸出的粒子,经过辉光放电区部分电离,通过扩散和电场作用,沉积于制件表面形成与基本牢固结合镀覆层的过程称为离子镀,如镀氮化钛等。
(4)化学气相镀
在低压下,利用气态物质在固态表面上进行化学反应生成与基体结合良好的固体沉积层的过程称为化学气相镀(有时也有常压下进行)。
如气相沉积氧化硅、氮化硅等。
(5)离子注入
在高压电下将不同离子注入工件表面以改变表面性质的过程称为离子注入,如注硼等。
(五)
其它物理方法
主要利用机械的或化学的方法将有关金属镀覆于制件表面之上。
属于这一类有:
冲击镀利用机械冲击作用将有关金属镀覆于制件表面并形成与基体牢固 结合的镀覆层过程称为涂装,如涂漆等。
涂装 利用喷射、涂饰等方法,将有机涂料覆于制件表面并形成与基本牢固结合的涂覆层过程称为涂装,如涂漆等。
(3)
激光表面加工,利用激光对制件表面进行辐照,使制件表面结构改变的过程称为激光表面加工,如激光淬火等。
以上分类法只有相对意义,因为很多工艺往往兼具几种方法的特点,关于各种工艺的详细过程将在下面各章中介绍。
利用这些工艺得到的镀覆层的主要特性和用途列于表1-1和1-2中。
表1-1镀覆层的主要特性、用途及常用处理方法特性
概要
用途举例
常用的处理方法
防护装饰特性
装饰性
光亮度
色泽彩色
花纹
防护性
机械特性
硬度和耐磨损性
润滑性
脱模性
其他
电磁特性
高频特性
磁性
低接触电阻特性
电阻特性
光学特性
防反射性
光选择吸收性
光反射性
耐候性
热学特性
耐热性
热吸收性
热导性
热反射性
物理特性
软钎焊性
压焊性
多孔性
抗粘合性
粘附性
化学特性
耐蚀性
防粘污性
杀菌性
耐燃性
耐海水腐蚀性
复制特性
表1-2常用镀覆层的功能特性
装饰
防护
耐磨损性
电气特性
光特性
热特性
其他
硬度
尺寸精度
增厚性
低摩擦性
二次加工性
导电性
低接触电阻
热吸收性
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