電鍍就是利用電解的方式使金屬或合金沉積在工件表面,以形成均勻、致密、結合力良好的金屬層的過程。電鍍時,鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極,待鍍的工件做陰極,鍍層金屬的陽離子在待鍍工件表面被還原形成鍍層。為排除其它陽離子的干擾,且使鍍層均勻、牢固,需用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液,以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層,改變基材表面性質或尺寸。電鍍能增強金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導電性、光滑性、耐熱性和表面美觀。
電鍍的一般作用:
1、防腐蝕;
2、防護裝飾;
3、抗磨損;
4、電性能:根據零件工作要求,提供導電或絕緣性能的鍍層
5、工藝要求。
電鍍中復合鍍是將固體微粒加入鍍液中與金屬或合金共沉積,形成一種金屬基的表面復合材料的過程,以滿足特殊的應用要求。根據鍍層與基體金屬之間的電化學性質分類,電鍍層可分為陽極性鍍層和陰極性鍍層兩大類。凡鍍層金屬相對于基體金屬的電位為負時,形成腐蝕微電池時鍍層為陽極,故稱陽極性鍍層,如鋼鐵件上的鍍鋅層;而鍍層金屬相對于基體金屬的電位為正時,形成腐蝕微電池時鍍層為陰極,故稱陰極性鍍層,如鋼鐵件上的鍍鎳層和鍍錫層等。
按用途分類可分為:
①防護性鍍層:如Zn、Ni、Cd、Sn和Cd-Sn等鍍層,作為耐大氣及各種腐蝕環境的防腐蝕鍍層;
②防護.裝飾鍍層:如Cu—Ni—Cr、Ni-Fe-Cr復合鍍層等,既有裝飾性,又有防護性;
③裝飾性鍍層:如Au、Ag以及Cu.孫仿金鍍層、黑鉻、黑鎳鍍層等;
④修復性鍍層:如電鍍Ni、Cr、Fe層進行修復一些造價頗高的易磨損件或加工超差件;
⑤功能性鍍層:如Ag、Au等導電鍍層;Ni-Fe、Fe-Co、Ni-Co等導磁鍍層;Cr、Pt-Ru等鍍層;Ag、Cr等反光鍍層;黑鉻、黑鎳等防反光鍍層;硬鉻、Ni.SiC等耐磨鍍層;Ni.VIEE、Ni.C(石墨)減磨鍍層等;Pb、Cu、Sn、Ag等焊接性鍍層;防滲碳鍍Cu等。
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鋁合金電鍍
化學浸鋅是使用蕞早、蕞為成熟、應用蕞為廣泛的處理方法。該法是將鋁和鋁合金制件浸入強堿性的鋅酸鹽溶液中,在清除鋁表面氧化膜的同時,置換出一層致密而附著力良好的沉積鋅層。這層沉積鋅層一方面可防止鋁的再氧化,另一方面改變了鋁的電極電位,在鋅的表面電鍍要比鋁表面電鍍容易得多,同時也改善了其他條件的影響,使鋁和鋁合金的電鍍獲得滿意的結合力。
1)化學浸鋅原理
當鋁和鋁合金浸入強堿性的鋅酸鹽溶液時,界面上發生氧化還原反應,即鋁氧化膜和鋁的溶解以及鋅的沉積。
Al203+2NaOH====2NaAl02+H20
2Al+2Na0H+2H20====2NaAl02+3H2 ↑
2Al+3Zn022- +2H20====3Zn+2A102-+40H一
在浸鋅溶液中鋅以配合物形式存在,析出電位變負,放置換反應進行地緩慢而均勻。而由于氫在鋅上有較高的過電位,所以析氫反應受到強烈的抑制,使鋁基體不會受到嚴重的腐蝕,這樣有利于置換反應,從而獲得均勻致密的鋅沉積層。
2)化學浸鋅工藝規范
浸鋅工藝一般采用兩次浸鋅。首浸鋅時,首先溶解氧化膜而發生置換反應,獲得的鋅層粗糙多孔,附著力不佳,同時難免還有少量氧化膜殘留。
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