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表面处理的概念使用一定的方法，在基体的表面沉积（或生成）起防护、装饰或其它特殊作用的膜层。常见的有电镀、电泳、电着、磷化、氧化、涂装等。表面处理的作用常见的有防护（耐腐蚀）、装饰、耐磨、耐热、易焊、导电、导磁等等。基本知识１氧化还原反应氧化还原反应是在反应前后，某种元素的化合价有变化的化学反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。(如镀镍槽中镍阳极板溶解属于氧化反应,槽液中的主盐硫酸镍沉积于工件属于还原反应)２溶液的浓度及表示方法：２.１体积比浓度如１：２盐酸２.２克／升浓度如２５０克/升硫酸铜溶液２.３质量百分比浓度２０％硫酸溶液２.４波美度如６Be’Ｃ除油溶液２.５ppm浓度如８０ppm氯离子3pH值：氢离子的负对数来表示如pH=4酸性溶液基本知识４表面活性剂：４.１概念：一种在低浓度下能显著降低溶剂(一般为水)的表面张力,改变体系界面状态,从而产生润湿、乳化、起泡等一系列作用。４.２性质：润湿，分散，乳化，渗透，发泡４.３分类:离子和非离子表面活性剂电镀的基本概念电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程，基本的过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属作为阳极接通直流电源后，使金属离子在阴极得到电子而还原成金属沉积在其表面；常见的有镀锌、铜、镍、铬、锡、银、金、仿金等。电镀过程—简单的说带负电的离子向阳极移动带正电的离子向阴极移动，在阴极得到电子发生还原反应还原成金属沉积在表面—电镀过程电镀的宏观过程电镀过程，是镀液中的金属离子在直流电作用下在阴极上还原成金属镀层的过程。电镀的过程是金属的搬运过程，它是将阳极溶解出来的金属通过镀液搬到阴极上变成金属镀层。电沉积的微观过程是镀液中的金属离子（或络离子）在阴极上还原的电结晶过程。实现电镀过程具备的条件直流电源镀槽电镀溶液金属阳极工件（阴极）过滤机加热（或冷冻）装置空气或机械搅拌电镀液的成分主盐是指要沉积出来的金属的盐。浓度高时整平、光亮度好，但较粗糙带出损失也大；浓度低时分散能力和覆盖能力好，但能使用电流密度低，沉积慢。缓冲剂因一般电镀液都要维持一定的PH值范围，过高过低都有害，所以需要加入缓冲剂，如镀镍液中的硼酸、镀碱铜的碳酸钠。阳极去极化剂促进阳极溶解，防止钝化，如光亮镍中氯离子，酸铜中硫酸，碱铜中酒石酸钾钠。络合剂络合金属离子，稳定溶液，使其平稳放电，得到良好镀层，如碱铜中的氰化钠。一般由游离量来控制；含量高，电流效率低，分散能力好，过高则使镀件低区镀不上；若含量低，分散能力较差，过低时易产生不良镀层。添加剂起到提高镀层质量，改善镀层性能。一般有光亮剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂等。电镀主要工艺指标阴、阳极电流密度：用A/dm2表示。温度：用℃表示电流、电压：电镀的电源有直流、脉冲、间歇、周期换向电源。搅拌：一般采用空气或阴极移动和循环过滤PH值：氢离子的负对数电镀的阳极电镀上用的阳极，多数是溶解性的，但对于某些特别的镀种，也使用不溶性的阳极。可溶性阳极：电解铜板，磷铜球，镍角，锡铅板，金，银,锌板不溶性阳极：不锈钢板，钛篮。镀液和镀层的分类镀液的分类就镀液的酸、碱性来分，可分为酸性镀液（酸性镀铜）和碱性镀液（氰化镀铜）两种。就主盐的本性来划分，可分为金属离子型（如镀镍）和金属络离子型（如氰化镀铜、镀锌）镀液两类。镀层的分类就镀层的用途来分，可分为防护性镀层（如镀锌）和防护-装饰性镀层（如复合层镀镍-铬）两类，还有一类是功能性镀层（镀硬铬）。就镀层的性质来分，可分为阴极性镀层和阳极性镀层两类。阳极性镀层：镀层金属的活泼性比基体金属的大，在使用条件下，镀层遇有腐蚀介质时，镀层先腐蚀而基体不受腐蚀，具有牺牲性镀层保护基体的特点，这种镀层就是阳极性镀层，如钢铁上的镀锌。阴极性镀层：金属基体的活泼性比金属镀层的大，在使用条件下，只有镀层完整的将基体包覆起来，才能起到保护基体的作用。如果镀层不完整或有孔隙破损，当发生腐蚀的时候，基体会受到腐蚀而破坏，镀层反而不发生腐蚀，并且因此而使基体腐蚀速度更快，这种镀层就是阴极性镀层，如钢铁上的镀铜，镀镍等。由于阴极性镀层只有完整和具有一定的厚度才对基体有保护作用，因此从防护的角度考虑应该尽量采用阳极性镀层，如果采用阴极性镀层，则要求电镀层厚度，孔隙率等都要符合用户的要求。均镀能力与深镀能力均镀能力（分散能力）能使镀层金属在工件凹凸不平的表面上均匀沉积的能力叫镀液的分散能力换句话说，分散能力是指溶液所具有的使镀件表面镀层厚度均匀分布的能力也叫均镀能力深镀能力指电镀时，镀层在凹入部位（常称为低电流区）的镀着能力。上述两种能力是不同的，不要混淆，因为镀层能均匀分布沉积在镀件上时，它的深镀能力不一定好，反之，深镀能力好的镀液，其均镀能力也不一定好，镀铬采用大电流冲镀可提高其深镀能力。提高镀液的分散能力和覆盖能力（1）合理装挂工件，使其处于最佳的电流分布状态下同时尽量避免折出的气体停留在工件的言孔或低洼处；（2）采用短时间的冲击电流，改善基体金属的表面状况，提高氢在基体金属上的过电位；（3）尽可能改善电极和电镀槽的几何形状，合理的调节电极之间的距离；（4）给工件加辅助极来改善电流分布；电镀层的基本要求１与基体金属结合牢固，附着力好２镀层完整结晶细致紧密，空隙率小３具有好的物理及化学性能４具有符合规定的镀层厚度而且镀层分布均匀电镀层的检验检验的项目主要有外观、结合力、厚度、脆性、耐蚀性、可焊性、孔隙率等。外观：有针孔（麻点）、起泡（起皮、瘤、脱皮）、阴阳面、斑点、烧焦、树枝状、光亮度、暗影、海绵状等等。厚度：主要通过专用仪器测定脆性：一般通过破坏性试验来检验耐蚀性：一般通过人工加速腐蚀试验来检验。常用的有NSS（中性）、ASS（酸性）、CASS（铜加速）等。赫尔槽的使用常用的多是267毫升的槽。观察试片时，可看出镀层由低电流密度区向高电流密度区变化的情况，从而判断出由镀液或是辅助设备出现故障时对镀层的影响。近端远端A~~~++阳极阴极高电流密度区低电流密度区电源--赫尔槽试片镀铜铜的标准电极电位比较正，在铁基或锌基体上镀铜层属阴极镀层，因此，只有当镀层致密无孔时才对基体有机械保护作用。生产上常用的镀铜工艺有氰化镀铜、酸性镀铜、焦磷酸盐镀铜等。其它如HEDP镀铜、柠檬酸-酒石酸盐镀铜及氟硼酸盐镀铜等工艺但用于生产的较少氰化镀铜氰化镀铜的镀层结晶细致，结合力好，镀液的均镀能力，稳定性也非常好，工艺操作简单，容易控制，发展成熟，长期以来已经广泛应用于各种金属基体材料的打底镀层，但是氰化物毒性大，污染环境，危害操作者的身体健康，污水处理费用高，我国已经出台相关法令政策禁止使用氰化物电镀，为了保护环境，减少公害，近几年国内已经开发了无氰碱性镀铜替代氰化镀铜。镀液配方及工艺条件氰化亚铜53－71克/升氰化钠73－98克/升氢氧化钠1－3克/升SF－2诺切液30－50毫升/升SF－3光亮剂5－7毫升/升SF－4光亮剂5－7毫升/升温度45－60℃阳极无氧电解铜氰化镀铜的成分作用氰化铜（CuCN）：氰化铜是供给镀液铜离子的来源。镀液中铜离子含量应在37-50克/升。氰化钠（NaCN）：镀液中的游离氰化钠与铜含量的相互关系。当铜含量为37-50克/升，游离氰化钠应在15-20克/升之间。所以当游离氰化钠在10克/升以下，低电流密度区会起云雾，当游离氰化钠在20克/升以上，阴极电流效率减低，同时阴极会有大量气体产生。所以游离氰化钠的最佳值随金属铜量而定。氢氧化钠（NaOH）：氢氧化钠可提高镀液的导电性。如工件为锌合金铸件时，氢氧化钠宜保持在1-3克/升，以免碱度太高而侵蚀锌合金。如工件全部是钢铁件时，氢氧化钠浓度可调升至10-30克/升。无氰碱性镀铜SF－638性能特点：1、镀液分散能力、覆盖能力良好，镀层结合力强；2、镀层结晶细致、平滑、柔软，有一定的光亮度；3、工艺操作简单，容易控制，符合清洁生产的要求。用途适合钢铁，锌合金压铸件，黄铜件等的预镀。镀液配方及工艺条件SF－638Cu300－500ml/LSF－638E100－120ml/L温度55－65℃PH值9－10阳极电解铜搅拌空气搅拌无氰碱性镀铜的成分功用开缸剂SF-638Cu无氰碱铜开缸剂试镀液的浓缩液，主要由铜盐和络合剂组成，铜含量为19克/升。其加入量为300-500毫升/升，最佳值为400毫升/升。开缸剂加入量太小，则铜含量太低，溶液的导电性能差，扩散速度慢，高区容易烧焦；开缸剂加入量太大，则铜含量太高，溶液的分散能力下降，结合力差，溶液带出损失大。镀液中的铜含量可以通过化学分析进行控制，一般铜含量在7.5-10克/升，铁基预镀铜最佳值为9.5克/升，锌合金预镀铜的为7.5克/升。促进剂SF-638E无氰碱铜促进剂中包含络合剂，活化剂，金属杂质的掩蔽剂，PH缓冲剂和导电盐，需要日常添加补充，其添加量为：400-800ml/KAH。pH值该工艺pH值控制在9-10范围内可以获得良好的镀层，最佳值为9.6。pH值太低，镀层溶液产生置换，导致其结合力下降；pH值太高，阳极溶解太快容易产生铜粉，造成溶液浑浊，且镀层粗糙，高区出现毛刺。pH值太高或太低可以通过采用w＝20％的硫酸或w＝40％的氢氧化钾溶液调节。温度该工艺中，镀液温度范围为50-60℃，最佳值为55℃。温度太低，溶液的扩散性能太差，高区容易烧焦；温度太高槽液的挥发量大，耗能大。电流密度本工艺的电流密度范围为0.3-3安培/平方分米。电流密度太低，镀层沉积速度太慢，镀层太薄；电流密度太大，高区结晶粗糙，容易出现烧焦。酸性镀铜性能特点SF-610特点:出光快镀层清亮各组分功能作用明显适用钢铁,锌铝的镀铜SF-910特点:整平和走位好容易操作调整适用塑料,钢铁锌铝等电镀厚铜镀液配方及工艺条件镀液成份及工艺条件SF-610SF-910硫酸铜(g/l)180-240180-240硫酸(g/l)65-9040-80氯离子(ppm)50-9040-120A剂(ml/l)0.4-0.60.4-0.6B剂(ml/l)0.2-0.50.2-0.5C剂(ml/l)4-84-8阳极磷铜球酸性镀铜成分的性能硫酸铜：是铜离子的主要来源，含量高时出光快，光亮度好，整平性佳，但气温低时易在阳极结晶沉淀析出，使电阻增加，电流下降，低电位光亮度差，填平度下降。含量过低，高电位区易烧焦，光剂消耗量较平时多。硫酸：能提高镀液导电率，含量高时分散能力佳，但浓度太高，会使硫酸铜溶液浓度下降，在阳极结晶析出，造成光剂损耗大，填平度下降，硫酸太少，低电位光亮度及填平度差，阳极溶解不良，电阻大。氯离子：溶液中必须存在少量氯离子才能得到全光亮镀层，其含量一般控制在30-120毫克/升。如含量过低，镀液整平性能和镀层光亮度均下降，且易产生光亮树枝状条纹，严重时镀层粗糙有针孔甚至烧焦；过高时，镀层光亮度下降和低电流区不亮。SF-910/610MU：镀液大处理，转光剂或加硫酸铜时使用，支持光亮剂A及B作出高填平光亮剂镀层，如镀层有针孔或高区烧焦，需加入1-2毫升/升，消耗量约40-60毫升/千安时。SF-910/610A:能使镀件获得高填平光亮镀层；使低电流区电镀良好。A含量过多，会造成高中电流区高光亮，低电位区镀层薄、无光；超多，高电位区烧焦，甚至出现麻沙点、条纹，需补充B平衡；A含量不足明时，高中区光亮度一般，低位产生暗区、白雾。消耗量约60-80毫升/千安时。SF-910/610B：能使高中低电流区获得高填平光亮的镀层；含量过多，低电位易产生暗区、白雾，高区出现白膜；太少，易出现树枝状条纹，且镀层边缘会产生毛刺，甚至烧焦，消耗量约50-60毫升/千安时。现象一:镀层烧焦可能性成因：A镀液温度低于20℃B铜含量过低（低于50克/升,比重低于20波美度）C氯离子含量过低DA剂过量EB剂不足F搅拌不良解决方法：A升高液温至24-28℃B添加硫酸铜（加入15克/升硫酸铜可提高1波美度或加入3.7克/升金属铜）C分析后补充D电解