表面处理工程.docx

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表面处理工程

●表面处理工程●

1．金属镀覆和化学处理及有关过程朮语﹕（GB/T3138-1995）

A.镀覆方法﹕

1.化学气相沉积chemicalvapordeposition

用热诱导化学反应或蒸气气相还原于基体凝聚产生沉积层的过程。

2.物理气相沉积physicalvapordeposition

通常在高真空中用蒸发和随后凝聚单质或化合物的方法沉积覆盖层的过程。

3.化学钝化chemicalpassivation

用含有氧化剂的溶液处理金属制件﹐使其表面形成很薄的钝态保护膜的过程。

4.化学氧化chemicaloxidation

通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。

5.阳极氧化anodizing

金属制件作为阳极在一定的电解液中进行电解﹐使其表面形成一层具有某种功能（如防护性﹐装饰性或其它功能）的氧化膜的过程。

化学镀（自催化镀）autocalyticplating

在经活化处理的基体表面上﹐镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。

6.激光电镀laserelectroplating

在激光作用下的电镀。

7.闪镀flash（flashplate）

通电时间极短产生镀层的电镀。

8.电镀electroplating

利用电解在制件表面形成均匀﹑致密﹑结合良好的金属或合金沉积层的过程。

9.机械镀mechanicalplating

在细金属粉和合适的化学试剂存在下﹐用坚硬的小圆球撞击金属表面﹐以使细金属粉覆盖该表面。

10.浸镀immersionplate

由一种金属从溶液中置换另一种金属的置换反应产生的金属沉积物﹐例如﹕

Fe+Cu2+→Cu+Fe2+

11.电铸electroforming

通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。

12.迭加电流电镀superimposedcurrentelectroplating

在直流电流上迭加脉冲电流或交流电流的电镀。

13.光亮电镀brightplating

在适当的条件下﹐从镀槽中直接得到具有光泽镀层的电镀。

14.合金电镀alloyplating

在电流作用下﹐使两种或两种以上金属（也包括非金属元素）共沉积的过程。

15.多层电镀multilayerplating

在同一基体上先后沉积上几层性质或材料不同的金属层的电镀。

16.冲击镀strikeplating

在特定的溶液中以高的电流密度﹐短时间电沉积出金属薄层﹐以改善随后沉积镀层与基体间结合力的方法。

17.金属电沉积metalelectrodeposition

借助于电解使溶液中金属离子在电极上还原并形成金属相的过程。

包括电镀﹑电铸﹑电解精炼等。

18.刷镀brushplating

用一个同阳极连接并能提供电镀需要的电解液的电极或刷﹐在作为阴极的制件上移动进行选择电镀的方法。

19.周期转向电镀periodicreverseplating

电流方向周期性变化的电镀。

20.转化膜conversioncoating

金属经化学或电化学处理所形成的含有该金属化合物的表面膜层﹐例如锌或镉上的铬酸盐膜或钢上的氧化膜。

21.挂镀rackplating

利用挂具吊挂制件进行的电镀。

22.复合电镀（弥散电镀）compositeplating

用电化学或化学法使金属离子与均匀悬浮在溶液中的不溶性非金属或其它金属微粒同时沉积而获得复合镀层的过程。

23.脉冲电镀pulseplating

用脉冲电源代替直流电源的电镀。

24.钢铁发蓝（钢铁化学氧化）blueing（chemicaloxide）

将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性溶液中﹐使其表面形成通常为蓝（黑）色的氧化膜的过程。

25.高速电镀highspeedelectrodeposition

为获得高的沉积速率﹐采用特殊的措施﹐在极高的阴极电流密度下进行电镀的过程。

26.滚镀barrelplating

制件在回转容器中进行电镀。

适用于小型零件。

27.塑料电镀platingonplastics

在塑料制件上电沉积金属镀层的过程。

28.磷化phosphating

在钢铁制件表面上形成一层难溶的磷酸盐保护膜的处理过程。

B.镀前处理和镀后处理﹕

1.镀前处理preplating

为使制件材质暴露出真实表面和消除内应力及其它特殊目的所需除去油污﹑氧化物及内应力等种种前置处理。

2.镀后处理postplating

为使镀件增强防护性能﹑装饰性及其它特殊目的进行的（如钝化﹑热溶﹑封闭和除氢等等）电镀后置技朮处理。

3.化学抛光chemicalpolishing

金属制件在一定的溶液中进行处理以获得平整﹑光亮的过程。

也叫化学研磨。

它是用特定的无机酸﹐在表面形成不溶性盐﹐添加某种有机物将之变成可溶性盐﹐且在凹部增厚﹐抑制溶解﹔凸部优先溶解﹐形成光滑面。

4.化学除油alkalinedegreasing

借皂化和乳化作用在碱性溶液中清除制件表面油污的过程。

5.电抛光electropolishing

金属制件在合适的溶液中进行阳极极化处理以使表面平滑﹑光亮的过程。

制件连接于阳极﹐阴极用适当的金属﹐在适当的溶液中电解﹐在当的电解条件下﹐制件表面的凸部迅速溶解﹐使表面变平滑。

6.电解除油electrolyticdegreasing

金属制件作为阳极或阴极在碱溶液中进行电解以清除制件表面油污的过程。

7.电解浸蚀electrolyticpickling

金属制件作为阳极或阴极在电解质溶液中进行电解以清除制件表面氧化物和锈蚀物的过

程。

8.浸亮brightdipping

金属制件在溶液中短时间浸泡形成光亮表面的过程。

9.机械抛光mechanicalpolishing

借助高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮以提高金属制件表面平整和光亮程度的机械加工过程。

10.有机溶剂除油solventdegreasing

利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。

11.光亮浸蚀brightpickling

用化学或电化学方法除支金属制件表面的氧化物或其它化合物使之呈现光亮的过程。

12.粗化roughening

用机械法或化学法使制件表面得到微观粗糙﹐使之由憎液性变为亲液性﹐以提高镀层与制件表面之间的结合力的一种非导电材料化学镀前处理工艺。

13.敏化sensitization

将粗化处理过的非导电制件于敏化液中浸渍﹐使其表面吸附一层还原性物质﹐以便随后进行活化处理时﹐可在制件表面还原贵金属离子以形成“活化层”或“催化膜”﹐从而加速化学镀反应的过程。

14.汞齐化amalgamation

将铜或铜合金等金属制件浸在汞盐溶液中﹐使制件表面形成汞齐的过程。

15.刷化brushing

旋的金属或非金属刷轮（或刷子）对制件表面进行加工以清除表面上残存的附着物﹐并使表面呈现一定光泽的过程。

16.乳化除油emulsiondegreasing

用含有有机溶剂﹑水和乳化剂的液体除去制件表面油污的过程。

17.除氢removalofhydrogen（de-embrittlement）

金属制件在一定温度下加热或采用其它处理方法以驱除金属内部吸收氢的过程。

18.退火annealing

退火是一种热处理工艺﹐将镀件加热到一定的温度﹐保温一定时间后缓慢泠却的热处理工艺。

退火处理可消除镀层中的吸收氢﹐减少镀层内应力﹐从而降低其脆性﹔也可以改变镀层的晶粒状态或相结构﹐以改善镀层的力学性质或使其具有一定的电性﹑磁性或其它性能。

19.逆流漂洗countercurrentrinsing

制件的运行方向与清洗水流动方向相反的多道清洗过程。

20.封闭sealing

在铝件阳极氧化后﹐为降低阳极氧化形成氧化膜的孔隙率﹐经由在水溶液或

21.着色能力dyeingpower

染料在阳极氧化膜或镀层上的附着能力。

22.退镀stripping

退除制件表面镀层的过程。

23.热扩散thermaldiffusion

加热处理镀件﹐使基体金属和沉积金属（一种或多种）扩散形成合金层的过程。

24.热溶hotmelting

为了改善锡或锡铅合金等镀层的外观及化学稳定性﹐在比镀覆多属的熔点稍高的温度下加热处理镀件﹐使镀层表面熔化并重新结晶的过程。

25.着色colouring

让有机或无机染料吸附在多孔的阳极氧化膜上使之呈现各种颜色的过程。

26.脱色decolorization

用脱色剂去除已着色的氧化膜上颜色的过程。

27.喷丸shotblasting

用硬而小的球﹐如金属丸喷射金属表面的过程﹐其作用是加压强化该表面﹐使之硬化或具有装饰的效果。

28.喷砂sandblasting

喷射砂粒流冲击制件表面而达到去污﹑除锈或粗化的过程。

29.喷射清洗sprayrinsing

用喷射的细液流冲洗制件以提高清洗效果﹐并节约用水的清洗方法。

30.超声波清洗ultrasoniccleaning

用超声波作用于清洗溶液﹐以更有效地除去制件表面油污及其它杂质的方法。

31.弱浸蚀aciddipping

金属制件在电镀前浸入一定的溶液中﹐以除去表面上极薄的氧化膜并使表面活化的过程。

32.强浸蚀pickling

将金属制件浸在较高浓度和一定温度的浸蚀液中﹐以除去其上的氧化物和锈蚀物等的过程。

33.缎面加工satinfinish

使制件表面成为漫反射层的处理过程。

经过处理的表面具有缎面状非镜面闪烁光泽。

34.滚光barrelburnishing

将制件装在盛有磨料和滚光液的旋转容器中进行滚磨出光的过程。

35.磨光grinding

借助粘有磨料的磨轮对金属制件抛磨以提高制件表面平整度的机械加工过程。

2．金属镀覆和化学处理表示方法﹕（GB/T13911-92）

A.主题内容与适用范围﹕

本标准规定了金属镀覆和化学处理的表示方法。

本标准适用于金属和非金属制件上进行电镀﹑化学镀﹑化学处理和电化学处理的表示。

注﹕对金属镀覆和化学处理有本标准未予规定的要求时﹐允许在有关的技朮文件中加以说明。

B.表示方法﹕

1.金属镀覆的符号按下列顺序表示﹕

/••

1.1基体材料在图样或有关的技朮文件中有明确规定时﹐允许省略。

1.2由多种镀覆方法形成镀层时﹐当某一镀覆层的镀覆方法不同于最左侧标注的“镀覆方法”时﹐应在该镀覆层名称的前面标出其镀覆方法符号及间隔符号“•”。

1.3镀覆层特征﹑镀覆层厚度或后处理无具体要求时﹐允许省略。

例1．Fe/Ep•Cu10Ni15bCr0.3mc

（钢材﹐电镀铜10μm以上﹐光亮镍15μm以上﹐微裂纹铬0.3μm以上）

例2．Fe/Ep•Zn7•c2C

（钢材﹐电镀锌7μm以上﹐彩虹铬酸盐处理2级C型）

例3．Cu/Ep•Ni5bCr0.3r

（铜材﹐电镀光亮镍5μm以上﹐普通铬0.3μm以上）

例4．Fe/Ep•Cu20Ap•Ni10Cr0.3cf

（钢材﹐电镀铜20μm以上﹐化学镀镍10μm以上﹐电镀无裂纹0.3μm以上）

例5．PL/Ep•Cu10bNi15bCr0.3

（塑料﹐电镀光亮铜10μm以上﹐光亮镍15μm以上﹐普通铬0.3μm以上。

普通铬符号r省略）

2.化学处理和电化学处理的符号按下列顺序表示﹕

/••

2.1基体材料在图样或有关的技朮文件中有明确规定时﹐允许省略。

2.2若对化学处理或电化学处理的处理特征﹑后处理或颜色无具体要求时﹐允许省略。

例1.Al/Et•A•Cl（BK）

（铝材﹐电化学处理﹐阳极氧化﹐着黑色﹐对阳极氧化方法无特定要求）

例2.Cu/Ct•P

（铜材﹐化学处理﹐钝化）

例3.Fe/Ct•MnPh

（钢材﹐化学处理﹐磷酸盐处理）

例4.Al/Et•Ec

（铝材﹐电化学处理﹐电解着色）

C.表示符号﹕

1.基体材料表示符号

金属材料用化学元素符号表示﹕合金材料用其主要成分的化学元素符号表示﹐非金属材料用国际通用缩写字母表示。

常用基体材料的表示符号见表一。

表一

材料名称

符号

铁﹑钢

Fe

铜及铜合金

Cu

铝及铝合金

Al

锌及锌合金

Zn

镁及镁合金

Mg

钛及钛合金

Ti

塑料

PL

硅酸盐材料（陶瓷﹑玻璃等）

CE

其它非金属

NM

2.镀覆方法﹑处理方法表示符号﹕见表二

表二

方法名称

英文

符号

电镀

electroplating

Ep

化学镀

autocatalyticplating

Ap

电化学处理

electrochemicaltreatment

Et

化学处理

Chemicaltreatment

Ct

3.镀覆层表示符号

3.1镀覆层名称用镀层的化学元素符号表示。

3.2合金镀覆层的名称以组成该合金的各化学元素符号和含量表示。

合金元素之间用连字符“-”相连接。

合金含量为质量百分数的上限值﹐用阿拉伯数字表示﹐写在相应的化学元素符号之后﹐并加上圆括号。

含量多的元素成分排在前面。

二元合金标出一种元素成分的含量﹐三元合金标出二种元素成分的含量﹐依此类推。

合金成分含量无需表示或不便表示时﹐允许不标注。

例1.Cu/Ep•Sn（60）-Pb15•Fm

（铜材﹐电镀含锡60%的锡铅合金15μm以上﹐热熔）

例2.Al/Ep•Ni（80）-Co（20）-P3

（铝材﹐电镀含镍80%﹐钴20%的镍钴磷合金3μm以上）

例3.Cu/Ep•Au-Cu1~3

（铜材﹐电镀金铜合金1~3μm）

3.3如果需要表示某种金属镀覆层的金属纯度时﹐可在该金属的元素符号后用括号（）列出质量百分数﹐精确至小数点后一位。

例.Ti/Ep•Au（99.9）3

（钛材﹐电镀纯度过99.9%的金3μm以上）

3.4进行多层镀覆时﹐按镀覆先后﹐自左至右顺序标出每层的名称﹑厚度和特征﹐每层的标记之间应空出一个字母的宽度。

也可只标出最后镀覆层的名称与总厚度﹐并在镀覆层名称外加圆括号﹐以与单层镀覆层相区别﹐但必须在有关技朮文件中加以规定或说明。

例1.见B.1.3例1﹑例2﹑例3﹑例4﹑例5

例2.Fe/Ep•（Cr）25b

（钢材﹐表面电镀铬﹐组合镀覆层特征为光亮﹐总厚度25μm以上﹐中间镀覆层按有关规定执行）

4.镀覆层厚度表示符号

镀覆层厚度用阿拉伯数字表示﹐单位为μm。

厚度数字标在镀覆层名称之后﹐该数值为镀

覆层厚度范围的下限。

必要时﹐可以标注镀层厚度范围。

例Cu/Ep•Ni5Au1~3

（铜材﹐电镀镍5μm以上﹐金1~3μm）

5.化学处理和电化学处理名称的表示符号见表3.

表三

处理名称

英文

符号

钝化

passivaing

P

氧化

oxidation

O

电解着色

electrolyticcolouring

Ec

磷化磷酸盐

处理

磷酸锰盐处理

manganesephosphatetreatment

MnPh

磷酸锌盐处理

zincphosphatetreatment

ZnPh

磷酸锰锌盐处理

manganesezincphosphatetreatment

MnZnPh

磷酸锌钙盐处理

zinccalciumphosphatetreatment

ZnCaPh

阳极氧化

硫酸阳极氧化

sulphuricacidanodizing

A（S）

铬酸阳极氧化

chromicacidanodizing

A（Cr）

磷酸阳极氧化

phosphoricacidanodizing

A（P）

草酸阳极氧化

oxalicacidanodizing

A（O）

注﹕对磷阳极氧化无特定要求时﹐允许只标注Ph（磷酸盐处理符号）或A（阳极氧化符号）。

例见B2.2。

6.镀覆层特征﹑处理特征表示符号

镀覆层特征﹑处理特征的表示符号见表4。

表4

特征名称

英文

符号

光亮

bright

b

半光亮

semi-bright

s

暗

matte

m

缎面

satin

st

双层

doublelayer

d

三层

----

d

普通

regular

r

微孔

micro-porous

mp

微裂纹

micro-crack

mc

无裂纹

crack-free

cf

松孔

porous

p

花纹

patterns

pt

黑色

blackening

bk

乳色

opalescence

o

密封

sealing

se

复合

composition

cp

硬质

hardness

hd

瓷质

porcelain

pc

导电

conduction

cd

绝缘

insulation

i

注﹕1）无特别指定的要求﹐可省略不标注﹐如常规镀铬。

2）指弥散镀方式获得的镀覆层﹐如镍密封。

例见B1.3例1﹑例3﹑例5。

7.后处理名称表示符号

后处理名称表示符号见表5。

表5

后处理名称

英文

符号

钝化

passivation

P

磷化（磷酸盐处理）

phosphating（phosphatetreatment）

Ph

氧化

oxidation

O

乳化

emulsification

E

着色

colouring

Cl

热熔

flashmelting

Fm

扩散

diffusion

Di

涂装

painting

Pt

封闭

sealing

S

防变色

anti-tarnish

At

铬酸盐封闭

chromatesealing

Cs

例见B1.3例2。

8.电镀锌和电镀镉后铬酸盐处理的表示符号

电镀锌和电镀镉后铬酸盐处理的表示符号见表6。

表6

后处理名称

英文

符号

分级

类型

光亮铬酸盐处理

brightchromatetreatment

c

1

漂白铬酸盐处理

blanchingchromatetreatment

彩虹铬酸盐处理

irischromatetreatment

2

深色铬酸盐处理

darkchromatetreatment

D.颜色表示符号

1.轻金属及其合金电化学阳极氧化后着色常用颜色的表示符号见表7。

2.轻金属及其合金电化学阳极氧化后进行套色时﹐按套色顺序列出颜色代码﹐并在其中间插入”+”表示。

3.轻金属及其合金电化学阳极氧化后着色的色泽以及电化学阳极氧化后套色的要求应以加工样品为依据。

表7

颜色

黑

棕

红

橙

黄

绿

蓝

（浅蓝）

紫

（紫红）

灰

（蓝灰）

白

粉红

金黄

青绿

银白

字母代码

BK

BN

RD

OG

YE

GN

BU

VT

GY

WH

PK

GD

TQ

SR

颜色字母代码用括号（）标在后处理”着色”符号之后。

例1见B2.2例1.

例2Al/Et•A（s）•Cl（BK+RD+GD）

（铝材﹐电化学处理﹐硫酸阳极氧化﹐套色颜色顺序为黑﹑红﹑金黄）。

E.独立加工工序名称符号

独立加工工序名称符号见表8。

表8

名称

英文

符号

有机溶剂除油

solventdegreasing

SD

化学除油

chemicaldegreasing

CD

电解除油

electrolyticdegreasing

ED

化学酸洗

chemicalpickling

CP

电解酸洗

electrolyticpickling

EP

化学大碱洗

alkalinecleaning

AC

电化学抛光

electrochemicalpolishing

ECP

化学抛光

chemicalpolishing

CHP

机械抛光

mechanicalpolishing

MP

喷砂

sandblasting

SB

喷丸

shotblasting

SHB

滚光

barrelburnishing

BB

刷光

brushing

BR

磨光

grinding

GR

振动擦光

viber

VI

例Fe/SD

（钢材﹐有机溶剂除油）

3．表面技朮的应用简介

表8

作用

简要说明

常用技朮

应用举例

光

学

特

性

反射性

电镀﹑化学转化处理﹑涂装气相沉积

反射镜

防反射性

防眩零件

增透性

激光材料增透膜

光选择透过

反射红外线﹑透过可见光的透明隔热膜

分旋光性

用多层介质膜组成的分光镜

光选择吸收

太阳能选择吸收膜

偏旋光性

起偏器

发光

光致发光材料

光记性

薄膜光致变色材料

电

学

特

性

导电性

涂装﹑化字镀﹑气相沉积等

表面导电玻璃

超导性

用表面扩散制成的Nb-Sn线材

约瑟夫逊效应

约瑟夫逊器件

各种电阻特性

膜电阻材料

绝缘性

绝缘涂层

半导性

半导体材料（膜）

波导性

波导管

低接触电阻特性

开关

磁学

特性

存储记忆

气相沉积﹑涂装等

磁泡材料

磁记录

磁记录介质

电磁屏蔽

电磁屏蔽材料

声学特性

声反射和声吸收

涂装﹑气相沉积等

吸声涂层

声表面波

声表面波器件

热学特性

导热性

电镀﹑涂装气相沉积等

散热材料

热反射性

热反射镀膜玻璃

耐热性﹑蓄热性

集热板

热膨胀性

双金属温度计

保温性﹑绝缘性

保温材料

耐热性

耐热材料

吸热性

吸热材料

化学特性

选择过滤性

大多数表面技朮

分离膜材料

活性

活性剂

耐蚀

防护涂层

防沾污性

医疗器件

弒菌性

餐具镀银

功能转换

光-电转换

涂装﹑气相沉积﹑粘结﹑等离子喷涂

薄膜太阳能电池

电-光转换

电致发光器件

热-电转换

电阴式温度传感器

电-热转换

薄膜加热器

光-热转换

选择性涂层

力-热转换

减振膜

力-电转换

电容式压力传感器

磁-光转换

磁光存贮器

光-磁转换

光磁记录材料

4．电镀与化学镀工艺

1.电镀

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。

1.1镀前预处理﹕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