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第19屆國際（廣州）表面處理 電鍍 涂裝展覽會
2026年6月10-12日 廣州·廣交會展館(琶洲)
2026年6月10-12日 廣州·廣交會展館(琶洲)
電鍍是包材表面處理的“美容師”，它能使基材上獲得功能性、裝飾性和防護(hù)性良好的金屬膜層，其產(chǎn)品無處不在，無論是在什么領(lǐng)域都可找到電鍍技術(shù)的閃光點，且鍍層測試能夠通過實驗清楚反饋電鍍的效果。
01
1、概念
電鍍就是通過電沉積的方式在工件表面鍍一層或多層金屬鍍層，給予工件美麗的外觀或特定的功能要求。電鍍時，鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極，待鍍的金屬制品做陰極，鍍層金屬的陽離子在金屬表面被還原形成鍍層。為排除其它陽離子的干擾，且使鍍層均勻、牢固，需用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液，以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。電鍍能增強(qiáng)金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導(dǎo)電性、潤滑性、耐熱性、和表面美觀。
2、原理
在盛有電鍍液的鍍槽中，經(jīng)過清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的負(fù)極和正極聯(lián)接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，電鍍液中的金屬離子，在電位差的作用下移動到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進(jìn)入電鍍液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下，如鍍鉻，是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極，它只起傳遞電子、導(dǎo)通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度，需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來維持。電鍍時，陽極材料的質(zhì)量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強(qiáng)度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會影響鍍層的質(zhì)量，需要適時進(jìn)行控制。
3、目的
為了得到具有某種特性的金屬層，如：硬度、光亮度、耐腐性及在電鑄方面復(fù)制同樣的形狀.
4、電鍍液
溶液中在陽極與陰極間金屬離子移動的導(dǎo)電介質(zhì).
如何維護(hù)電鍍液？
持續(xù)的化學(xué)分析、赫氏槽電鍍測試、添加化學(xué)品、去除污染物、定期凈化、缺陷/次品的常規(guī)檢查、物理測試
5、ph值
用來度量酸堿度的；pH值的范圍處于0-14之間；小于7的為酸性，大于7且小于等于14的為堿性，7.0為中性。
02
1、電鍍槽
2、陰極反應(yīng)
離子還原反應(yīng)
從外部電路中吸收電子
典型的反應(yīng):
Ni++ + 2e-→Ni (金屬)
2H+ + 2e-→H2
4H2O + 4e- →2H2 + 4(OH)-
3、陽極反應(yīng)
金屬氧化成陽離子
將電子釋放至外部電路
典型的反應(yīng):
Ni →Ni++ + 2e-
4OH- →O2 + 2H2O + 4e-
2H2O →O2 + 4H+ + 4e-
清洗
1、清洗的目的
保障后續(xù)的鍍層的結(jié)合力；
得到高品質(zhì)的完美鍍層；
鍍層具有期望的各種特性.
2、不正確清洗的影響
與基體(素材)金屬間差的結(jié)合力、鍍層的起皮、漏鍍、微觀粗糙、起泡、差的耐腐性、污染鍍液
3、預(yù)清洗的選擇
機(jī)械清洗
干法噴砂/丸
溶劑清洗
脫脂、乳化、固液相分離.
堿洗
噴射、浸泡、電解、超聲波
酸洗
浸泡、電解
4、清洗劑如何工作
1）分散
分散是一種方法，固體的微粒通過表面活化劑和清洗劑中其它組分的作用分散成小的微粒。這個原則對拋光時留下的殘余物的清洗是有效的。
2）皂化
皂化是將脂肪酸/脂肪油或其它可反應(yīng)的污物轉(zhuǎn)化成水溶性的混合物(肥皂)。提高溫度、濃度和pH值都會促進(jìn)反應(yīng)的速度和反應(yīng)的完成。
3）乳化
乳化是一種化學(xué)過程，表面活性劑滲透油和污物，將它們在溶液中分散成微小的分散性的水溶性水珠和懸浮液.
4）清洗的種類
溶劑脫脂
適合的溶劑和表面活性劑的混合；在蒸汽除油時使用；由于健康和環(huán)境方面的考慮盡量少使用。
堿洗
主體：氫氧化鈉 （或氫氧化鉀 ） 硅酸鹽 碳酸鹽 濃縮磷酸鹽
添加劑：螯合物可以消除硬水和金屬離子的影響.
表面活性劑：置換和分散污物，降低金屬表面上清洗劑的表面張力,讓金屬表面被清洗液完全覆蓋.
電解除油
陰極釋放出氫氣，氫氣量是陽極釋放的氧氣量的兩倍、活化表面、某些氧化膜被還原、缺點是金屬離子會以疏松的污物形式沉積在工件表面
陽極電解除油
陽極釋放出氧氣，這種形式的清洗能除去污垢、金屬污染物不會沉積在工件表面、產(chǎn)生氧化膜、鈍化表面
超聲波除油
超聲波發(fā)生器被用來產(chǎn)生聲波，它在溶液中會被轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，超聲波可選擇性地壓縮和膨脹液體，使之產(chǎn)生幾種同步效應(yīng)，由于高頻率導(dǎo)致的氣穴現(xiàn)象導(dǎo)致污物被物理方法去除.
噴射清潔
根據(jù)基材的不同，溶液常常含有微堿性，通過一系列的管和噴射裝置，通常由泵來輸送清洗劑，物理的沖擊作用和化學(xué)反應(yīng)去除了灰塵、金屬微塵、碳化物和其它的殘留物.
過酸
為什么要用酸浸泡？
去除金屬表面的氧化膜，使后來的金屬鍍層得到好的結(jié)合力；中和殘留在表面的堿性膜。
03
1、鍍銅的優(yōu)點
光亮、好的填平、延展性好、無應(yīng)力、鍍層結(jié)晶細(xì)致、容易控制、快速電鍍、容易拋光、好的延展性、好的微觀均鍍性、好的機(jī)械加工性能、好的電導(dǎo)性
2、鍍銅效果
拋/磨光后提供好的填平效果好的附著力；
為后制程鍍層提供一個良好的鍍層平臺。
3、填平
1、宏觀上的均鍍
在一個寬的電流密度范圍內(nèi)相對地鍍層均勻分布的能力。
2、微觀上的均鍍
在凹槽、小孔、裂紋和其他表面微觀缺陷上沉積鍍層的能力。
04
1、鎳溶液的種類
預(yù)鍍鎳、半光亮鎳、高硫鎳、光亮鎳、微孔鎳（鎳封）、電位較正的鎳層、氨基磺酸鎳、化學(xué)沉鎳
預(yù)鍍鎳：
用于加強(qiáng)結(jié)合力的起始鎳層、為在不銹鋼上電鍍和返鍍進(jìn)行的活化、低pH 值， pH < 1.0
半光亮鎳：
防腐、高填、延展性好、柱狀結(jié)構(gòu)、鍍層電位較正、含硫量低至 < 0.005%
高硫鎳：
用來犧牲的防腐保護(hù)層、橫向腐蝕，而非縱向。
氨基磺酸鎳
電鑄、非常好的延展性、低應(yīng)力。
化學(xué)鎳：
在鋁材上電鍍、在塑料上電鍍、防腐蝕、硬度、厚度分布均勻、耐磨損。
鍍鉻：
在裝飾性電鍍里，鉻由于耐變暗性而作為最后的鍍層、有硬度、厚度在0.1 – 0.5 u之間、經(jīng)久耐用。
05
1、種類
結(jié)合力、可彎曲性能、耐腐蝕性、硬度、孔隙、殘余應(yīng)力、表面粗糙度、熱沖擊、光學(xué)特性、外觀、接觸電阻、延展性、熱阻、純度、可焊性、厚度、耐磨性
2、測試方法
彎曲、鋸開、銼刀、沖擊、剝離強(qiáng)度、摩擦、鑿、劈開、刮
3、典型的鹽霧實驗
中性鹽霧實驗 、乙酸鹽霧實驗、銅加速乙酸實驗CASS 、腐蝕膏實驗
鹽霧箱
中性鹽霧實驗：
在封閉的箱中,嚴(yán)格按照要求的溫度和噴霧速度噴灑5%氯化鈉，酸堿度控制在6.5-7.2之間。
乙酸鹽霧實驗：
除了酸堿度在3.1-3.3之間呈酸性，此實驗與中性鹽霧實驗（B-117）類似，適用于鐵及非鐵金屬鍍層，也適用于有機(jī)和無機(jī)鍍層。
銅加速乙酸鹽霧實驗：
在控制的溫度、噴霧速度和酸堿度下，在密閉的箱中，評估在不銹鋼、鋁、塑料和鋅合金上的銅/鎳/鉻鍍層的防腐性能。溶液含氯化鈉、氯化銅和乙酸，酸堿度在3.1-3.3之間
4、延展性測試
沒有龜裂的情況下，一種材料具有可塑性的能力
彎曲測試、膨脹測試、張力測試、軸測試、千分尺測試
彎曲測試
ASTM – B-489 為測在金屬上的電沉積層和自催化沉積層的延展性進(jìn)行的彎曲測試
ASTM B-490 為測電沉積物的延展性（CHRYSLER延展性測試）進(jìn)行的千分尺彎曲測試
定量測試延展性，將一片電鍍的樣品條放在夾鉗的夾口處來回彎曲90度直至斷裂。彎曲的次數(shù)表示其延展性能的好壞.
千分尺測試
軸測試
鍍鎳工件的一部分圍繞軸彎曲，連續(xù)繞成更小的直徑，直至鍍層上能看見裂紋。
膨脹測試
能測試出精確的延展性結(jié)果。此測試也能用來測試張力和從基材上剝離出的鍍層的延展性。
表面粗糙度
即表面的外形的缺陷和不完整性。粗糙度可能緣自底材處理，也可能來自電鍍，它能用在樣本的表面移動鐵筆，根據(jù)記錄的垂直移動量來衡量。
內(nèi)應(yīng)力
內(nèi)（殘余）應(yīng)力是電鍍層晶格的扭曲，其中的原子比正常時靠得更緊，張應(yīng)力產(chǎn)生；當(dāng)原子離得比平時松散，產(chǎn)生壓應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力可以用鋼條或螺旋應(yīng)力儀測試。
光譜儀
厚度
對防腐和耐磨來說，厚度都是一個重要的因素。厚度有破壞性和非破壞性兩種測試方法。
顯微鏡
厚度測試
剝離再稱重、庫侖法、渦流測試、磁力測試、千分尺測試、顯微測試、X射線測試 。
廣州表面處理展公眾號
