06-教案-表面技术概论-电镀-4

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1、授课学时：4学时章节名称第六章电镀备注教学目的和耍求通过本章学习，掌握电镀技术的基本原理与工艺方法，了解各类不同的电镀工艺和材料的适用范围。点点重难课程重点内容（1）电沉积的基木概念（电镀工艺的分类、电沉积的基木原理、各不同镀种材料的特性等）；（2）合金电镀、复合镀及电刷镀（工艺的原理、特点、分类和应用）。3、考核知识点和考核要求（1）识记：电镀层的特点与分类（2）领会：工程镀与装饰镀（3）综合应用：复合镀的应用教学方法教学手段1、教学方法：课堂讲授法为主；用精讲的方法突出重点，用分析证明、分类举例（特别要分清“复合层次”，以免漏层）的方法突破难点。2、教学手

2、段：以传统的口述，现代的多媒体，再加黑板为辅助的多种手段交叉进行教学。教学进程设计（含教学内容、教学设计、时间分配等）与一百多年前7T•始的电镀手艺相比，现代的电镀生产水平已不可同日而语，面其所涵盖的内容也己大大拓广。从最早的单纯装饰发展到防锈、防护和各种工程和功能性的应用，并且新的工艺和概念也仍在不断涌现。应当说，电镀以及有关生产，业己发展成为从生产到生活都被认为是不可或缺的庞大产业。电镀作为表面处理手段有着悠久的历史。其应用范围遍及工业、农业、军事、航空、化工和轻工业等领域。除了广泛用作制取防护与装饰性镀层外，还用于制备多种功能性镀层，如导电镀层、磁性镀层

3、、耐温镀层和润滑镀层等。电镀设备的更新使得电镀工业的自动化程度越来超高，从而提高了生产效率和镀层质量。不断发展的电镀理论被用于指导镀液的选择、操作工艺的改进、三废处理，以及研究和开发新型电镀工艺。近年来，传统的电镀工艺不断改进、完善，新的电镀工艺又不断投入实际生产应用。电镀是一门具有悠久历史的表面处理技术，随着现代工业和科学技术的发展，电镀技术也在不断发展，特别是近®年来出现了许多新技术，这些新技术是材料表面技术的重要组成部分.教学进程设计（含教学内容、教学设计、时间分配等）6.1电镀概述：6.1.1定义：电镀是一种用电化学方法在镀件表面上沉积所需形态的金属覆

4、层的工艺。是电沉积过程。是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。6.1.2目的：（1）装饰与防护作用：改善材料的外观、提高材料的各种物理化学性能（赋予材料装饰性、耐磨、耐蚀、焊接性等性能）（2）获得功能性镀层：赋予材料特定的电、磁、热、光学性能等（如：导电镀层、磁性镀层、耐温镀层等）。6.1.3镀层分类：按镀层与基体金属间的电化学性质：阳极性（镀层电位比基体金属负，镀层为阳极，如钢上的镀锌层，当形成为电池时，首先腐蚀的是镀锌层，起电化学保护作用）；阴极性（镀层相对与基体金属的电位为正，镀层呈阴极，阴极镀层，如钢上的镀镍层、镀锡层。一旦形成微电池首先腐蚀的是作为

5、阳极的基体金属，从内向外腐蚀，因此镀层只起到机械保护作用。因此，孔隙率要低，厚度要大。）按镀层使用性能：（1）防护性（防腐）镀层：如锌、镉、铅、锡镀层。一般人气用镀锌，潮湿海洋人气用镀镉，紧固件用镉锡。锡度层耐冇机酸腐蚀，无害，用于食品工业。（2）防护装饰性：铜镍铬复合镀层、镍铁铬复合镀层、铜锡合金套铬的镀层，此类镀层用在仪器仪表、小汽车、自行车行业中大量使用。（3）修复性镀层：可使局部磨损的工件局部或整体加厚或恢复尺寸的镀层。一#主要的零部件如火车、汽车石油化工机械上的人轴曲轴齿轮和花键等进行修复，延长使用寿命。（4）耐磨减摩镀层：抗磨多用镀铬。（5）反光镀

6、层，防反光镀层：装饰性镀铬、镀银等反光镀层；镀黑铬、黑镍是防反光镀层。（6）热加工镀层：防渗碳镀铜、防渗镀锡等。（7）导电镀层：电器元件镀银、金钴合金等。（8）导磁镀层：镀镍铁合金、镍钴合金，常用在录音机、电子计算机等设备的储存系统。（9）高温抗氧化镀层：镀铬、铂铑合金等。按镀层的组合形式：单层镀层、多层金属镀层（铜镍铬三层结构、高耐蚀性的双层镍一高硫镍一光亮镍）、复合镀层。6.2电沉积基本原理6.2.1金属电沉积：指在直流电的作用下，电解液中的金属离子还原，并沉积到零件表面形成有一定性能的金属镀层的过程。（电镀的过程实际上就是金属电沉积的过程，那什么是金属电

7、沉积呢？）从定义我们看到，金属离子的还原析出的可能性是获得镀层的首耍条件，而要获得质量优良的的镀层，还耍有合理的镀液组成和合理的工艺控制。6.2.2电镀溶液一种电镀溶液有岡定的成分和含量耍求，使之达到一定的化学平衡，具有所耍求的电化学性能，才能获得良好的镀层。通常镀液有以下成分构成。（1）主盐（金属供给剂）。含有所需沉积金属的可溶性盐类，单盐，硫酸铜、硫酸镍等，络盐，锌酸钠、氰锌酸钠等。（2）镀液改良剂：单一的盐作为镀液成分，一般沉积出的镀层达不到通常的应用要求。为了改善沉积出镀层的性能和质量，以及方便实现工艺过程的监控，一般需要添加一种或者多种化合物调整溶液

8、的功能。例如：配合剂：配合剂与沉积金属