关于电镀
ABOUT ELECTROPLATING
关于电镀
电镀的历史悠久，日本的“奈良大佛”的镀金（汞合金法）闻名遐迩。那么为何需要电镀呢？
电镀有以下效果。
- 美化材料的外观
- 防止材料（铁等）生锈、腐蚀
- 提高通电性
- 不易磨损
- 提高滑动性（容易滑动）等
电镀方法（例：镀锌）
电镀的反应如下。
正极（氧化反应）
-
Zn → Zn2++ 2e
（熔锌）
-
2OH– → H2O + 2e + O2 ↑
（发生氧气）
负极（还原反应）
-
Zn2++ 2e → Zn
（电镀析出）
-
2H++ 2e → H2 ↑
（发生氢气）
此时负极上被实施镀锌。
为何铁上面被实施镀锌？
镀锌的牺牲型防腐蚀
首先解释一下离子化倾向原则。
离子化倾向表示容易被氧化(≒容易生锈）。
离子化倾向越大（贱金属），越容易被氧化。
我们就用镀锌来思考一下。
如果镀锌受损，钢铁材料会暴露在空气中，感觉铁会生锈，实际上只有镀锌层生锈，铁不会生锈。
其原理是，容易生锈的镀锌层比铁生锈的速度快，从而防止铁生锈。
这就叫牺牲型防腐蚀。
实施镀锌以防止铁生锈
关于电镀前处理
基本的前处理工序
-
脱脂
- 浸渍
- 振动
- 吹气
- 电解
- 超音波
- 喷洒
-
水洗
-
酸洗
- 浸渍
- 电解
-
水洗
-
电解清洗
- 阳极
- 阴极
- PR
-
水洗
-
中和（激活）
- 浸渍
-
水洗
-
电镀
各处理工序的目的和作用
| 工种 | 冷区 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 脱脂 | 脱錆 | 脱氧化皮 | 脱污垢 | 脱软磨片渣滓 | 激活 | |
| 脱脂 |  |
 |
 |
 |
|
|
| 酸洗 | |
|
|
 |
|
|
| 电解清洗 | |
|
|
|
|
|
| 中和（激活） | |
|
|
|
|
|
目的性能（优 ＜＜＜＜ 劣）
各处理工序的目的和作用
-
清洗前
-
脱脂
脱脂后大部分附着油被去除。
-
酸洗
酸洗后大部分氧化皮被去除。不过同时产生污垢。 在脱脂不良部位，油分阻碍酸的作用。
-
阳极电解清洗
在酸洗工序中发生的酸性污垢被阳极电解去除，但材料表面被薄薄地氧化。
-
中和（激活）
去除氧化皮膜，得到清洁表面。
但是，2.脱脂工序中未能去除的脱脂不良部位使后工序全部无效。
关于化成处理
按照处理方法看，电化学方法有阳极氧化，化学方法有铬酸盐处理、磷酸盐处理以及化学着色法。
镀锌的化成处理
多数情况下在后处理中根据目的实施三价铬化成处理。经过三价铬化成处理后，镀锌钢板不仅能显著提高耐腐蚀性，还能改善电镀的外观和特性。目前根据外观的不同大致分为银白色和黑色两种颜色。
三价铬化成处理
基本的的前处理工序
-
镀锌
-
水洗
-
激活
-
水洗
-
三价铬化成处理
-
水洗
-
精加工处理
-
干燥
-
激活
在0.2至1％的稀硝酸中浸渍5秒左右，在去除电镀光泽剂的同时，激活锌表面，使其正常进行化成处理。
-
三价铬化成处理
在以三价铬盐为基础的酸性溶液中浸渍，通过化学反应，在镀锌表面上形成一种以氧化铬或氢氧化铬为骨架的皮膜。
-
精加工处理
如有必要，可对其进行处理，以提高其功能，如提高耐腐蚀性，改善外观，稳定摩擦系数等。
（有时会被省略。）
三价铬化成皮膜结构和防腐蚀机制
三价铬化成皮膜的模式图
此外，这种皮膜处于钝化状态（化学稳定状态），具有不易受腐蚀因子影响的特点。这些协同效应为镀锌提供了有力的保护。