电+镀+与+喷+涂+基+础(讲义)

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1、电镀与喷涂基础（讲义）金陵科技学院谌康焘　概述：谈到电镀与喷涂，人们一定会对其中被加工的对象——金属,表示很大的兴趣：什么是金属？金属有哪些特性？如何能起到保护和装饰产品表面的功效？怎样才能有效地利用金属达到这个目的呢？等等。其实，在我们的周围到处都有金属。我们的生活、工作、学习、娱乐等等，一刻也离不开它。然而，要说清楚金属的特性，以及在生产中如何利用它、发挥其最大的效益，就不一定那么容易了。尤其是对金属材料表面处理的机理及其工艺过程就更陌生了。为此，我们就针对这几个问题，结合具体工厂产品的情况作如下的简介：⑴表面处理的分类与用途⑵金属的特性及其电极

2、电位⑶金属的腐蚀与防护——电化学腐蚀机理⑷造型材料的表面处理和加饰：　①金属的电镀与镀覆②塑料制品的表面被覆处理③铝及其合金的阳极氧化工艺与染色（氧化膜的封闭处理）不过，时代在前进，新材料、新技术、新工艺、新设备等，正在不断地出现。囿于眼下的条件所限，这里介绍的内容一定有许多不足的，敬请多多指教。1．表面处理的分类与用途材料的表面处理是有目的地改变金属表面所具有的色彩、肌理、硬度及抗腐蚀能力等性质。实际上是通过对金属表面的化学的或电化学的反应转变成金属的氧化物或无机盐覆盖膜的过程。有的也就是在金属的外表面涂覆上一层被覆层或油漆，使制件表面得以与空气

3、等介质隔离开来。材料的表面处理技术种类繁多，根据使用的方法不同大致上可分为五大类16种工艺：1．1．电化学方法此种方法的特点是利用电极反应，在制件表面上形成镀层。其中应用最广的工艺有：1．1．1．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体牢固结合的镀覆层的过程称为电镀。镀覆层可以是金属、合金、半导体以及含有各类固体微粒的镀层。如镀铜、镀铬、镀镍磷合金等。1．1．2．阳极氧化当具有导电表面的制件与电解质溶液接触，并作为阳极，在外电流作用下，在其表面上形成与基体牢固结合的氧化膜层的过程称为阳极氧化。如铝及铝

4、合金的阳极氧化。1．2．化学方法此类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，在制件的表面形成镀覆层。其主要工艺过程有：1．2．1．化学镀当具有一定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和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。1．2．2．化学转化膜处理18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和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

5、理，锌的铬酸盐钝化，钢铁的磷化等。1．3．热加工方法此类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其主要工艺方法有：1．3．1．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。1．3．2．热喷镀将熔融状态的金属雾化并连续喷射在制件表面上，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。1．3．3．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。1．3．4．化学热处理将金属制件与化学渗剂物质相接触，在高温下使有关元素活化并渗入到制件表面层

6、，再加以扩散，形成表面的化学渗层的过程称为化学热处理，如渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氰化（碳氮共渗）等。1．4．高真空方法此法是利用在高真空条件下材料被气化或受激离子化而形成镀覆层的过程，常见的工艺有：1．4．1．真空蒸发镀在高真空的容器中，将金属材料加热蒸发，并镀着在制件的表面上，形成与机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，简称为真空镀或蒸发镀，如真空镀铝，真空镀金等。1．4．2．溅射镀在高真空的容器中，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的表面上形成薄膜的过程称为溅射镀，如溅射硅、溅射银等。1．4．3．

7、离子镀在高真空的容器中，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，通过扩散及电场作用，沉积于制件表面形成与基体牢固结合镀覆层的过程称为离子镀，如镀氮化钛等。1．4．4．化学气相镀在低压下（有时在常压下），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。如气相沉积氧化硅、氮化硅等。1．4．5．离子注入在高电压下将不同离子注入工件表面以改变表面性质的过称称为离子注入，如注硼等。1．5．其他物理方法此类方法主要是利用机械的或化学的方法将有关的金属镀覆在制件表面上。属于这类的有：1．5．1．冲击镀利用机械

8、冲击作用将金属镀覆在制件的表面并形成与基体牢固结合的镀覆层，如冲击镀锌等。1．5．2．涂装利用喷射、涂饰等方