电镀工艺学 目录
第1章 电镀基本知识11.1 电镀的基本概念11.2 电镀电源11.3 电镀槽的结构21.4 电镀通用挂具31.5 电镀生产的形式51.6 电镀层的分类及作用61.7 电镀层的标识方法71.8 电镀中的基本计算81.8.1 法拉第定律81.8.2 电流密度、电镀时间及镀层平均厚度之间的关系91.9 国内外电镀工艺的现状及发展趋势101.1 0电镀工艺学的学习方法11思考题11第2章 电镀电极过程122.1 电极反应过程122.1.1 电极反应122.1.2 离子双电层的结构模型122.1.3 电毛细现象及在电镀中的应用132.1.4 微分电容曲线及在电镀中的应用152.1.5 活性粒子在电极与溶液界面上的吸附172.2 电极的极化192.2.1 极化与析出电位192.2.2 极化曲线及极化度222.2.3 极化曲线在电镀中的应用242.3 金属的电沉积282.3.1 金属电沉积的条件282.3.2 金属的电结晶过程292.3.3 电结晶条件对镀层质量的影响312.4 电镀的阳极过程322.4.1 电镀中的阳极和钝化现象322.4.2 金属钝化的机理342.4.3 影响电镀中阳极过程的主要因素37思考题40第3章 影响镀层组织及分布的因素413.1 镀液组成的影响413.1.1 主盐413.1.2 络合剂413.1.3 导电盐423.1.4 缓冲剂423.1.5 添加剂423.1.6 阳极去极化剂443.2 工艺条件的影响443.2.1 电流密度443.2.2 温度443.2.3 pH值453.2.4 搅拌453.2.5 阴、阳极板面积比463.2.6 电流波形463.2.7 极间距473.3 阴、阳极材料的影响483.3.1 基体金属483.3.2 基体镀前加工性质483.3.3 阳极材料483.4 析氢493.4.1 析氢对镀层质量的影响493.4.2 影响析氢的因素503.4.3 减少析氢的注意事项53思考题53第4章 镀液与镀层的性能544.1 镀液性能及测试方法544.1.1 分散能力544.1.2 覆盖能力614.1.3 整平能力624.1.4 镀液的其他性能644.2 镀层性能及测试方法654.2.1 镀层外观654.2.2 镀层厚度664.2.3 镀层结合力674.2.4 镀层耐蚀性674.2.5 镀层孔隙率694.2.6 镀层硬度694.2.7 镀层耐磨性704.2.8 镀层钎焊性704.2.9 镀层内应力714.2.1 0镀层脆性714.3 赫尔槽试验71思考题73第5章 镀前表面处理工艺745.1 金属零件镀前处理的内容和意义745.2 机械法前处理工艺755.2.1 滚光755.2.2 振动光饰775.2.3 旋转光整795.2.4 刷光795.2.5 喷砂（丸）805.2.6 磨光835.2.7 抛光845.3 除油865.3.1 有机溶剂除油865.3.2 化学除油865.3.3 电化学除油885.3.4 超声波除油895.4 浸蚀905.4.1 化学浸蚀905.4.2 电化学浸蚀915.4.3 超声波场内浸蚀925.4.4 弱浸蚀925.5 金属的电解抛光935.5.1 电抛光机理935.5.2 电抛光溶液及工艺规范945.6 特殊材料的前处理975.6.1 不锈钢的镀前处理975.6.2 锌合金压铸件的镀前处理985.6.3 铝及其合金的镀前处理995.6.4 镁及其合金的镀前处理1015.6.5 非金属材料的镀前处理103思考题105第6章 单金属电镀工艺1066.1 电镀锌1066.1.1 氯化物镀锌1066.1.2 硫酸盐镀锌1096.1.3 碱性锌酸盐镀锌1116.1.4 氰化镀锌1136.1.5 镀锌后处理1166.2 电镀镍1206.2.1 电镀暗镍1226.2.2 电镀光亮镍1246.2.3 双层镀镍1286.2.4 多层镀镍1296.2.5 不合格镀层的退除1306.3 电镀铜1306.3.1 硫酸盐镀铜1316.3.2 焦磷酸盐镀铜1346.3.3 氰化镀铜1366.3.4 多元羟基化合物代氰铜工艺1386.3.5 不合格镀层的退镀1386.4 电镀铬1396.4.1 概述1396.4.2 六价铬电镀铬的电极过程1406.4.3 六价铬电镀铬液成分及工艺条件1426.4.4 六价铬电镀铬工艺1476.4.5 低浓度铬酐镀铬工艺1526.4.6 三价铬盐镀铬工艺1526.4.7 稀土镀铬工艺1546.4.8 有机添加剂镀铬工艺1556.5 电镀锡1566.5.1 酸性硫酸盐镀锡1566.5.2 碱性镀锡1586.5.3 氟硼酸盐镀锡1616.5.4 卤化物镀锡1626.5.5 有机磺酸盐镀锡1626.5.6 晶纹镀锡1626.5.7 锡须的防止与不良锡镀层的退除1636.6 电镀金1636.6.1 氰化物镀金1646.6.2 亚硫酸盐镀金1676.6.3 脉冲镀金1696.6.4 高速镀金和高速选择镀金1696.6.5 金的回收1696.7 电镀银1716.7.1 镀银前处理1716.7.2 氰化物镀银1726.7.3 硫代硫酸盐镀银1746.7.4 其他无氰镀银1756.7.5 镀后处理1766.7.6 银镀层变色后的处理1786.7.7 电镀银在电子领域的重要应用——高速局部镀银1786.7.8 银的回收179思考题180第7章 电镀合金工艺1827.1 合金共沉积原理1827.2 电镀锌基合金1857.2.1 电镀锌?镍合金1857.2.2 电镀锌?铁合金1877.2.3 不合格锌合金镀层退镀1897.3 电镀镍基合金1897.3.1 电镀镍?铁合金1897.3.2 电镀镍?磷合金1917.3.3 电镀镍?钴合金1927.4 电镀铜基合金1947.4.1 电镀铜?锡合金1947.4.2 电镀铜?锌合金及仿金电镀1987.5 电镀锡基合金2037.5.1 电镀锡?铅合金2037.5.2 电镀锡?镍合金2047.5.3 电镀锡?钴?锌三元合金205思考题207第8章 化学镀2088.1 化学镀镍2088.1.1 化学镀镍的机理和特点2088.1.2 化学镀镍溶液的组成和作用2108.1.3 化学镀镍的工艺条件及其影响2128.1.4 化学镀镍的典型工艺2138.1.5 化学镀镍液的工艺管理2158.1.6 化学镀镍废液的再生与处理2168.2 化学镀铜2168.2.1 以甲醛为还原剂的化学镀铜工艺2178.2.2 以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺2198.2.3 化学镀铜的应用2208.3 化学镀银2218.3.1 化学镀银的机理2228.3.2 化学镀银液的组成及作用2228.3.3 化学镀银的工艺条件及其影响2228.3.4 化学镀银的典型工艺2238.3.5 化学镀银液的工艺管理223思考题224第9章 金属转化膜处理2259.1 铝及其合金的氧化及着色2259.1.1 化学氧化2259.1.2 阳极氧化2259.1.3 微弧氧化2309.2 镁及其合金的氧化及着色2339.2.1 化学氧化2339.2.2 阳极氧化2349.2.3 微弧氧化2359.3 铜及铜合金的氧化与着色2359.3.1 铜与铜合金的氧化2369.3.2 铜及铜合金的着色2379.4 不锈钢的着色2379.5 钢铁的氧化2399.5.1 钢铁的高温发黑工艺2399.5.2 钢铁的常温发黑工艺2419.6 钢铁的磷化2429.6.1 磷化膜形成机理2429.6.2 磷化处理的分类2459.6.3 影响磷化处理质量的因素2469.6.4 磷化液配方举例249思考题249第10章 电镀清洁生产25010.1 电镀清洁生产与工艺选择25010.1.1 清洁生产的概念25010.1.2 电镀清洁生产的选择25010.1.3 电镀清洁生产的前沿技术25210.2 电镀生产中的节水方法25310.3 电镀生产中资源的循环利用255思考题257实验部分258实验一 镀锌液阴极极化曲线的测定258实验二 碱性锌酸盐镀锌液分散能力的测定260实验三 电镀光亮镍赫尔槽实验及镀层孔隙率的测定263实验四 ABS塑料化学镀铜工艺267实验五 纯铝的阳极氧化、着色及封闭处理工艺269实验六 镀液阴极电流效率的测定272实验七 钢铁零件的高温氧化（发黑）工艺274附录276参考文献279
电镀工艺学 节选
《电镀工艺学》共十章,包括电镀基本知识、电镀电极过程、影响镀层组织及分布的因素、镀液与镀层的性能、镀前表面处理工艺、单金属电镀工艺、电镀合金工艺、化学镀、金属转化膜处理和电镀清洁生产。为便于学习，每章后附有思考题，并于书后附有与课程内容密切相关的电化学与电镀工艺实验。《电镀工艺学》可作为高等院校材料类、化学化工类专业学生的教材，也可供从事电镀生产、科研、设计的工程技术人员参考。
电镀工艺学 相关资料
插图：3.1.3 导电盐电镀溶液中，除了主要盐外，还常加入某些碱金属、碱土金属或铵盐类，称为导电盐（conducting salt）。导电盐的作用是提高镀液的导电性，改善镀液的分散能力。在总电流一定时，镀液导电性越好，槽电压越低，越节能。如钾盐镀锌中加入的氯化钾。研究中还发现，附加盐对提高阴极极化有一定的影响作用，主要因为外来离子的加入，使离子强度增大，沉积金属离子的活度降低，从而提高了阴极极化。例如硫酸盐镀镍液中加入硫酸钠和硫酸镁，既增加溶液的电导率，又能使镀层更加细致均匀。目前的理论不足以预测一种导电盐对提高阴极极化的效果，因为有些导电金属离子的水化能力特别强，使主盐离子去水化而容易放电，从而减低了阴极极化的作用，因此只能通过试验来确定。导电盐中除阳离子外，阴离子也起一定作用，如焦磷酸盐镀铜锡合金中使用的硝酸钾或硝酸铵，就是利用其中的硝酸根来扩大阴极电流密度范围；又如镀镍中的氯化钠，利用其中的氯离子来促进阳极正常溶解。导电盐的选择不仅要考虑导电效果，而且要考虑导电盐电离出的阴、阳离子是否对镀液、镀层有副作用。一般而言，钾盐比钠盐的导电效果好，碱性条件下不宜用铵盐。由于K+、NH才会增加镀镍层的硬度和脆性，所以一般镀镍宜加入钠盐，专门镀硬镍可加入氯化铵；而焦磷酸盐镀铜则只能用钾盐，因为焦磷酸钠溶解度很小，会损失焦磷酸根。导电盐的加入量也并非越多越好，根据工艺的不同，导电盐用量有一个最佳值。超过最佳含量，电导率反而下降。当导电盐多时还会有其他副作用，如钾盐镀锌中，氯化钾过多，盐析现象会降低添加剂中表面活性物质的溶解度及其浊点，导致添加剂呈油状浮出。酸性镀镍中如氯化钠含量过高，过多的氯离子会加速阳极溶解，使阳极呈粉状脱落，镀液中镍离子含量过高。3.1.4 缓冲剂镀液中加入pH缓冲剂（buffering agent）的目的是稳定溶液的pH值，特别是阴极表面附近的pH值，并对提高阴极极化有一定作用，也有利于提高镀液的分散能力和镀层质量。根据镀液pH值的不同，电镀生产中常用的添加剂有硼酸、乙酸一乙酸盐、氨水一铵盐等弱电解质，如镀镍溶液中的H3803和焦磷酸盐镀液中的Naz HPOt等。任何一种缓冲剂都只能在一定的范围内具有较好的缓冲作用，超过这一范围其缓冲作用将不明显或完全没有缓冲作用，过多的缓冲剂既无必要，还有可能降低电流效率或产生其他副作用。由于缓冲剂可以减缓阴极表面因析氢而造成的局部pH值的升高，并能将其控制在最佳值范围内，所以对提高阴极极化有一定作用，也有利于提高镀液的分散能力和镀层质量。
