电镀:基本概念及应用要求

电镀是用电化学方法在固体表面上沉积一薄层金属或合金的过程。对这个过程的形象说法，就是给金属或非金属穿上一件金属“外衣”，这层金属“外衣”称为电镀层。在进行电镀时，将工件与欲镀金属的平板（或惰性电极）一起悬挂于镀槽中，镀槽中盛有含欲镀覆金属离子（当然还有其他物质）的溶液，直流电源的负极与工件相连，正极与欲镀金属的平板（或惰性电极）相连，当接通直流电源时，就会有电流通过，欲镀的金属便在工件表面上析出。电镀装置示意图见图1-1。

但是，实际电镀过程比上面的叙述要复杂得多，这可从下述几个方面看出：

1）从电源设备来说，电镀工业的早期多用蓄电池组和直流发电机，之后发展了硒整流器、硅整流器及晶闸管整流器，现在又出现了开关电源等新型直流电源设备。在供电方式上，通常采用直流电，但为了提高镀层质量，有时采用周期换向电流、交直流叠加和脉冲电流等。

2）从电镀形式来说，一般采用挂镀方法。对于小工件，则采用筐镀或滚镀方法；而对于轻而薄的极小工件，则采用振动镀的方法；对于线材、带材，则采用连续电镀的方式。

3）从操作方式上来说，以前多采用手工操作，劳动强度大，生产率低，现在逐步采用机械化和自动化设备。例如，各种各样的电镀机已在我国各地投入生产，减轻了劳动强度，提高了生产率。比较先进的是采用计算机自动控制，操作者远离镀槽，通过荧光屏来监控电镀现场的运行情况。而更先进的电镀生产线，如印制电路板电镀生产线，其生产是在封闭的系统中自动连续进行的，大大减轻了劳动强度，降低了污染。

4）从电镀品种来说，常用的单金属电镀有10余种，合金电镀有20多种，而进行过研究的合金镀层则有300多种。这样多的品种，使用的镀液是千差万别的。因此，只有很好地控制镀液组分及工艺条件，才能得到合格的镀层。

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图1-1 电镀装置示意图

E—直流电源 A—直流电流表V—直流电压表 R—可变电阻

1—阳极 2—阴极 3—电镀槽

作为金属电镀层，不管其用途如何，人们对它提出的要求是共同的，即：镀层的结构应该是致密的，镀层的厚度分布应该是均匀的，镀层与基体的结合应该是牢固的。这几方面是对镀层的最基本要求。

通过电镀可以改变固体材料的表面特性。例如，可以改善外观，提高耐蚀性、耐磨性及其他功能特性。因此，电镀在工业上获得了广泛的应用。