鋅是一種銀白色的兩性金(jīn)屬,既溶于酸又(yòu)溶(róng)于堿。相對原子質量為65.38,密度為7.17g/cm3,熔點為(wéi)420℃。鋅在空氣中穩定;在潮濕空氣中,表(biǎo)面會生(shēng)成堿式碳酸鋅薄膜,阻止其繼續腐蝕;在潮濕(shī)的海洋性大氣(qì)中,耐蝕性較差。鋅的标(biāo)準電極電位為-0.76V,比鐵更負,所以在鐵基體上的陽極性鍍層,又稱犧性性鍍層,即使鐵基(jī)體未被鋅鍍(dù)層完(wán)全覆蓋,也(yě)能因(yīn)鋅鍍層的(de)“犧(xī)牲”而(ér)受到保護。鋅鍍層經過一定化學處理後,表面形成一層鈍化膜,使其(qí)耐蝕性顯著提高。鍍鋅後(hòu)在特殊的染料溶液中浸漬,經幹(gàn)燥再塗清漆,便可(kě)得到各種顔色的(de)鍍層。鋅的蘊(yùn)藏量豐(fēng)富,而且提煉較為方便。因此,鋅鍍層廣泛用于機械(xiè)、五金、電子、交通、輕工以及儀器儀表等(děng)領域,電鍍工藝(yì)是應用.廣的鍍(dù)層之一。

銅是玫瑰紅色的(de)金屬,具有延展性,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好,相對原子質量為63.54,密(mì)度(dù)為8.9g/cm3,熔點為1083℃。銅的化學穩(wěn)定性較差:在空氣中,表面易生成氧(yǎng)化(huà)膜或堿式碳酸銅;遇硫化物,會生成棕色或黑色的(de)硫化銅。因此,銅鍍層通常不單獨用作防(fáng)護裝飾性鍍層,而是作為重要的中間鍍層來改善基體與其他鍍層的附着力或防止某些(xiē)基體金屬(shǔ)被某些鍍液腐蝕(shí)。銅鍍層經化學處理後做其他精飾(shì)處理,可得到美麗(lì)的外觀,用于表面裝飾。此外,銅鍍層還用(yòng)作防滲碳鍍層、印制電路闆的通孔鍍層、塑料電鍍的中間層等。

鎳(niè)鍍層
鎳是白色微黃的金屬,具有鐵磁性,相對原(yuán)子質量為58.7,密(mì)度為8.9g/cm3,标準(zhǔn)電極電位為-0.25V。在空氣中鎳表面易形成薄的鈍(dùn)化膜,因而具有較高的化(huà)學穩定性。在常溫下鎳能抵禦大氣、水和堿液的浸蝕,在堿、鹽、有機(jī)酸中穩定,但在硫酸和鹽酸中緩慢溶解,易溶于稀硝酸。鎳鍍層可用作防護裝飾性鍍層,要求具有較高的耐蝕性,并按需(xū)要處理成全光亮、半光亮(liàng)或緞面等外觀。然而,一般鎳鍍層都是多孔的,除(chú)少數産品直接使用外,常與其他鍍層組合,用作中間層。
鉻(gè)鍍層
鉻是稍帶藍色的銀白色(sè)金屬,相對原子質量(liàng)為(wéi)52.00,密度為6.9-7.1g/cm3(電解鉻),熔點為1890℃,硬度(dù)為750-1050HV。鉻在(zài)未鈍化時的标準(zhǔn)電極電位-0.74V,比鐵負,但鉻表面在空氣中極易鈍化,電位改(gǎi)變(biàn)為+1.36V,比鐵正,此時對(duì)鋼鐵基體來說,鉻鍍層屬陰極(jí)性鍍層,僅起機械保護作用。
鉻鍍層(céng)按用途可以分為(wéi)以下兩類：
裝飾性鉻鍍層。該鍍層通常是經抛光或電沉積(jī)的光亮鍍層(céng)(如(rú)光亮鎳層、銅-錫(xī)合金(jīn)層),再鍍上0.25~2μm的鉻層。它廣泛(fàn)用于儀器、儀表、電器、日用五金、汽車、摩托(tuō)車、自(zì)行車等的外(wài)部件。
功能性鉻鍍層。該鍍層直接鍍(dù)在基體(tǐ)金屬上,厚度(dù)為2.5~500μm。根據(jù)所用的功能,又(yòu)分為硬鉻層、松孔鉻層、黑鉻層、乳白鉻層等。硬(yìng)鉻層主要用于要(yào)求較高的硬度與(yǔ)耐磨性(xìng)能的零件,雖(suī)然采用普通的(de)鍍鉻液,但其在工藝上有許多(duō)特殊(shū)的要求。松孔鉻(gè)層是(shì)在鍍硬鉻前後進行适當的處理,産生點狀或溝狀的松(sōng)孔,具有被潤滑油浸潤的功能(néng),常用于活塞環、氣缸、轉子發動機内腔等需要承受重負荷的機械摩擦(cā)件上。黑鉻層主要用于需要消光而(ér)又耐磨的零件。乳白鉻層主要用于各種量具上。
錫鍍層(céng)
錫有三種同素異形體:白錫(β型),灰錫(xī)(α型)和脆錫(γ型)。常(cháng)見的是白錫,為銀白色金屬,密(mì)度為(wéi)7.31g/cm3,熔點為231.93℃。錫的相對原子(zǐ)質(zhì)量為118.69。目前鍍錫的.大用途是制作鍍錫鐵闆,即馬口鐵,用于制(zhì)造各種罐子。在密閉(bì)的容器中,鐵基體上的錫鍍層是陽(yáng)極性鍍層,而溶解下來的錫對人體(tǐ)的毒性也很小。在空氣中,錫鍍層對于鐵基體是陰極性鍍層(céng),隻有(yǒu)當(dāng)其(qí)厚度高于15μm時,才能大(dà)大降低孔隙率,獲得較好的耐蝕效果。錫鍍層的另一個重要(yào)用途是(shì)在電子工業領域(yù)。錫的熔點低,硬(yìng)度小,具有良(liáng)好的釺(qiān)焊性。
單金屬電鍍工(gōng)藝
電鍍(dù)工藝過(guò)程一般包括以下三(sān)個階(jiē)段：
鍍前預處理。如前所述,預處理按實際要求有多個目的,但主要是設法得到幹淨新鮮的(de)金屬表面,為.後(hòu)獲得高質量鍍層做準備。
電(diàn)鍍。包括(kuò)工藝規範、鍍液的配制、成分和工藝條件的控制、添加劑、電極反應、鍍液的維護、故(gù)障及處理等内容(róng),以..獲得高質量的鍍層(céng)。
鍍後處理(lǐ)。許多鍍件在電鍍完(wán)成後要進(jìn)行鍍後處理,主要有：
1. 鈍化處理。所謂鈍化處理是指在一定的(de)溶液中進行化學處理,在鍍層(céng)上形成一層堅實緻密的、穩定(dìng)性高的薄膜的表面處理(lǐ)方法。鈍化使鍍層耐(nài)蝕性大大提高并能增加表面光澤(zé)和抗污染能力。這(zhè)種方法用途很廣,鍍Zn、Cu及Ag等後,都可進(jìn)行鈍化處理。
2. 除氫處理。有些金屬(shǔ)(如(rú)鋅)在電沉積過程(chéng)中,除自身沉積(jī)出來外,還會析出一部分氫,這部分(fèn)氫滲入鍍層中,使鍍(dù)件産生(shēng)脆性,甚至斷裂,稱為氫脆。為了消除氫脆,往往在電鍍後,使鍍(dù)件在一定的溫度下熱處理數小時,稱(chēng)為除氫處理。
現以電鍍鎳為例,簡要說明其電鍍工藝的主要參數。
鍍鎳可用作表面鍍層,也可作(zuò)為多層電鍍的底層或中(zhōng)間層。表1是常見的幾種鍍鎳液(yè)的配方及工藝條件。其中瓦特鍍液應用.廣泛;氨基(jī)磺酸鹽型(xíng)鍍液在一定條件(jiàn)下可(kě)得到無(wú)應力鍍層,因而有其特殊的用途。