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电镀层

提高金属零件在使用环境中的抗蚀性能

人们在同腐蚀作斗争中，采取了许多行之有效的措施，电镀就是其中的重要手段之一，电镀能提高金属零件在使用环境中的抗蚀性能；装饰零件的外表，使其光亮美观；提高零件的工作性能，如硬度，耐磨，导电性，电磁性、耐热性，钎焊性及其他特殊性能。

分类
镀层的分类可采用三种形式。
1、按照镀层的应用分类
(1)电性能镀层对于导电性要求较高的电器元件.要求镀银、金、铭等导电性较好的镀层。镀银层应防小氧化，以免增加接触电阻。金的化学稳定性好，导电性能良好，但成本较高，常用金—银、金—g等金基合金代替，也有很好的效果。
(2)磁性能镀层在录音机及电子计算机等设备中，所用的录音带、磁环线、磁鼓、磁盘等存储装置均需磁性材料。多用电镀法来制造磁性材料。作为镀层材料主要以具有磁性的铁族元素为主，软磁性镀层可采用锦—铁、铁—钻等合金，硬磁性镀层可采用钻—磷、铃—镍、钻—镍—磷等三元合金;”
(3)可焊性镀层用于电子产品提高焊接性能的镀层以锡—铅合金为最多，焊接点的表面质量与含铅量有很大关系，台铅量在30%以下时焊点光亮，含铅量超过40%的焊点无光。另外，也可以采用镀铜、镀锡、镀银提高焊接性。
(5)耐热镀层许多长期在高温下工作的零部件，如喷气发动机的转子叶片、机轴、轧辊等，需要采用耐高温材料进行防护，防止高温下的热蚀：可以镀镍、铬以及镍基或钻基复合镀层，也可以采用电镀—渗镀联合处理的方法得到耐高温镀层。
(6)修复用镀层有些大型机械举件，如火车、汽车、石油机械L的大轴、曲油、印染机上的氏辊等，磨损以后可采用电镀进行修复，减少浪费，尤其是刷镀技术的发展，可以不拆卸加工，使修复性电镀增多。作为修复用的主要是镀铁、镀铬等耐磨性较好的材料。
2)按照基体金属和镀层的电化学性质分类
按照基体金属和镀层的电化学性质，可把镀层分为两大类，即阳极性镀层和阴极性镀层。
前者如铁上镀锌;后者如铁上镀锡。这种分类对镀层选择和金属组件的搭配是十分重要的。
必须指出，金属的电极电位随介质与工作条件的不同而发生变化，因此，镀层究竟是阳极性镀层，还是阴极性镀层，需视它所处的介质和环境而定。锌对铁而言，在一般条件下是典型的阳极性镀层，但在70一80℃的热水中，锌的电极电位却变得比铁正，因而成为阴极性镀层。再如锡对铁而言，在一般条件下是阴极性镀层，但在有机酸中却成了阳极镀层。
3)按照镀层的组合形式分类
镀层的组合形式可分为三类。一类是简单结构，在基体金属上只镀单层镀层，这是最简单的形式，如钢铁上镀锌、镍等。第二类是组合镀层。这是由几层相同金属(如暗镍、半光亮镍、光亮镍)或不同金属(如铜、镍、铬)层叠加而成的多层镀层;第三类是复合镀层。这种由固体微粒(在镀液中不溶的无机或有机物质)均匀地分散在金属中而形成的镀层(如Ni—sZc，cu—AhO;等)，具有高耐磨、高耐蚀性能，在功能材料和结构材料的开发应用中，有很重要的意义。
要求
1、镀层与基体，包括镀层与基体之间，应有良好的结合力；
2、镀层在零件的主要表面上，应有比较均匀的厚度和细致的结构；
3、镀层应具有规定的厚度和尽可能少的孔隙；
4、镀层应具有规定的各项指标，例如表面粗糙度、硬度、色彩以及盐雾试验耐试性。
选择
镀层的选择原则主要取决于以下因素：
1）被覆盖金属的种类和性质；2）该金属零件的结构、形状和尺寸公差； 3）该金属零件的用途和工作条件； 4）镀层的性质和用途。
1、按基体材料选择
1）贵金属、不锈钢、轧制的磁合金材料以及镍铜合金等，一般不需要保护层；
2）碳钢、低合金钢和铸铁零件，在大气中容易被腐蚀，镀锌、镉后均需经过钝化处理；
3）钢制弹簧零件在镀锌或镀镉后需要进行除氢处理；
4）铜及其合金零件、湿热带使用的产品，应加以保护，一般产品可进行光泽性酸洗和钝化处理；
5）铝及铝合金零件，进行阳极氧化后，再用重铬酸盐封闭；
6）锌合金零件，采用磷化、钝化、电镀。
2、按镀层用途选择
1）防护性镀层：主要作用是保护基体金属免受腐蚀，不规定对产品的装饰要求。
2）防护-装饰性镀层：除保护基体金属外，还使零件美观。
3）功能性镀层：除具有一定的保护作用外，主要用于特殊的工作目的。
3、按使用环境选择
电镀层的使用条件，按照气候环境的严重程度分为三类：
1）腐蚀比较严重的工作环境——空气中含有少量工业废气或盐分，相对湿度周期地达到98%的场所，或经常接触手汗的工作条件。如：工业城市、离海较近地区、湿热地区等；
2）腐蚀中等的工作环境——空气中不含工业废气或盐分，相对湿度周期性地超过70%，并可达到95%的环境。如离海较远且工业不太发达的地区和一般室内环境；
3）腐蚀轻微的工作环境——空气中不含工业废气和盐分，而且比较干燥的室内外环境。如：干热带地区、干燥的封闭场所或有空调的实验室内部。
举例
1、锌镀层 锌镀层在大气条件下对钢铁零件为阳极性镀层，经彩色钝化后，明显地提高了镀层的保护性能并改善了外观。主要用于防止钢铁零件的腐蚀，其镀层价格低廉，耐腐蚀性能优良，应用量大面广。
2、镉镀层 镉镀层在海洋和高温大气的环境中，对钢铁零件为阳极性镀层，镀层比较稳定，耐腐蚀性强，润滑性能好，在航空及电子工业中应用较多。
3、锡镀层 锡镀层对钢铁件为阴极性镀层。因此，只有当镀层无孔隙时才能机械地保护钢铁零件不被腐蚀。它具有较高的化学稳定性，与硫及硫化物几乎不起作用，焊接性能良好，对渗氮有屏蔽作用。
4、铜镀层 铜镀层对锌、铁等金属为阴极性镀层，常常用于钢铁或某些塑料上作为镀铜/镍防护-装饰性镀层的底层或中间层，也可用于印刷电路、电铸模等方面。
5、镍镀层 镍镀层对钢铁零件为阴极性镀层，它具有较高的硬度，抗蚀性比铜高，能耐碱，也比较能耐酸。常用于钢铁零件的镀铜/镍/铬防护-装饰性镀层的中间层及酸性镀铜前的预镀。
6、铬镀层 铬镀层对钢铁零件为阴极性镀层。它具有较高的耐热性，常温下硬度好，耐磨性好，光反射性强，被广泛用于提高零件的耐磨性、光反射性以及修复尺寸和装饰等方面。
7、银镀层 银镀层对于常用金属为阴极镀层，其导电、焊钎性能优良，化学性质稳定，主要用于电器工业中的导电部件及其焊接部位，还用于防护-装饰性镀层，如乐器、餐具、光学仪器及工艺品。
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