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【材料课堂】化学镀基础知识

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一、化学镀原理

化学浸镀(简称化学镀)技术的原理是:化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。

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二、化学镀的工艺特点     

化学镀是无电沉积镀层,选择合适的化学镀溶液,将被镀工件表面去除油污后直接放入镀液中。根据设定的厚度确定浸镀的时间即可。一般只要有塑料或聚四氟容器,加热方式灵活,备有(如蒸汽、油炉、煤气)烧水装置均可!这三种方法获得的镀层中,对于大多数金属镀层结合强度及硬度等来说无明显差异!

化学镀优点是:(1)工艺简单,适应范围广,不需要电源,不需要制作阳极,只要一般操作人员均可操作。(2)镀层与基体的结合强度好。(3)成品率高,成本低,溶液可循环使用,副反应少。(4)无毒,有利于环保。(5)投资少,数百元设备即可,见效快。

化学镀不及电镀、电刷镀沉积速度快!电刷镀的阳极形状比较灵活,特别适于局部镀和工件修复;电镀对阳极材料、形状要求比较高,可获得厚镀层,适于批量生产。但电镀、电刷镀均需电沉积镀层!需要上万至数万元的设备,工艺复杂。电镀、电刷镀铜、锌、银等不同程度地使用氰化物剧毒品,三废处理比较麻烦,成本高!

三、化学镀技术应用

化学镀在金属材料表面的应用

铝或钢材料这类非贵金属基底可以用化学镀镍技术防护,并可避免用难以加工的不锈钢来提高它们的表面性质。比较软的、不耐磨的基底可以用化学镀镍赋予坚硬耐磨的表面。在许多情况下,用化学镀镍代替镀硬铬有许多优点。特别对内部镀层和镀复杂形状的零件,以及硬铬层需要镀后机械加工的情况。一些基底使用化学镀镍可使之容易钎焊或改善它们的表面性质。

1、化学镀镍由于化学镀镍层具有优良的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀等综合物理化学性能,该项技术在国外已经得到广泛应用。化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%;汽车工业:5%;电子计算机工业:15%;食品工业:5%;机械工业:15%;核工业:2%;石油化工:10%;塑料工业:5%;电力输送:3%;印刷工业:3%;阀门制造业:17%;其他:11%。如发电厂的发电机组凝汽器黄铜管内表层化学镀镍可大大地提高抗腐蚀性,延长凝汽管使用寿命;铝合金镀镍,可提高铝合金硬度及防护性能。改善铝合金表面性质,扩大铝合金的应用范围。

2、化学镀镍合金

(1)镍-磷二元之合金镀层:硬度HV550~600,导电性好!焊接性好,耐蚀,用于IC顶盖,引线框架,模具,按钮等;

(2)高磷镍合金镀层,无磁性,大量用于电子仪器,半导体电子设备防电磁干扰的屏蔽层等。

(3)镍-硼-磷三元合金,镀层硬度HV680,用于压电陶瓷电极,传动装置,阀。

(4)镍-B-W硬度HV800,电子模具,触点材料等。

(5)45#钢齿轮面刷镀镍磷和镍钴合金金属,能显著地提高45#钢齿轮接触面、疲劳寿命

3、化学镀银主要用于电子部件的焊接点、印制线路板,以提高制品的耐蚀性和导电性能。还广泛用于各种装饰品,如装配杯、高级旅行保温杯、扣件等。铍青铜在通讯行业应用广泛,为进一步提高铍青铜弹性的导电性,可在铍青铜上镀银。

化学镀在非金属材料表面的应用

非导体可以用化学镀镍镀一种或几种金属,在装饰和功能(例如电磁干扰屏蔽)两方面部重要。在许多场合下,许多工程塑料已考虑作为金属的代用品。其中有些具有良好的耐高温性能。所有这些塑料都比金属轻,而且更耐腐蚀,其中包括聚碳酸脂、聚芳基酮醚、聚醚酰亚胺树脂等。需要导电性或电屏蔽的场合,塑料需要金属化,可用化学镀镍达到这个目的。

1、尼龙表面镀银、镀铜、镀镍:如尼龙表面化学镀镍、银、铜用来代替金属或装饰;采用化学镀的新工艺将纯银镀敷在特殊的尼龙基布上,使尼龙布具有良好的防电磁辐射性能。

2、塑料工件表面装饰镀,如钮扣、车辆上的扣件、防护板等。采用化学镀既简单又方便,能满足市场的需要。

3、丙纶纤维上化学镀铜,可用于化工制药纺织等工业过滤、防护等,丙纶非织造布镀铜复合材料增加了丙纶材料的导电性,可消除静电的危害,可用于制造抗静电防护服包装材料、装饰材料等,有着广泛的应用前景。

4、化学浸镀铜:以高强塑料镀铜,代替金属铜材,可取得铜一样的表面性能和效果,比铸造、锻压的工艺难度小,且减少了设备投资,节约了大量铜材。高强塑料镀金属,可提高塑料的抗老化性能,消除塑料的静电吸尘作用。

四、化学镀常用溶液:

化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。

 

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来源:材料科学网整理。编辑:SARS

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