【正文】 屬陽離子得到電子被還元沉積於金屬電極表面上, 金屬含有該金屬離子之溶液相接觸,則在金屬與溶液界面,會產(chǎn)生 電荷移動現(xiàn)象,此 等電荷之移動,仍是由於金屬與溶液的界面有電位勢之差別稱之為電位差所引起,此現(xiàn)象 Nernst解說如下: Nernst 電位學(xué)說 Au ?Au+3 +Tl ?Tl+ Au ?Pd ?Pd+2 +Cd ?Hg2+2 +Cr ?Cr+Cu ?Cr ?Zn+2 Zn ?As+3 +3Sb ?Sb+3 +Na ?Fe ?Pb+2 Sn+2 Ba?Ni+2 Rb+ Ni ?Li+ Co ?Co+2 . 容易被還元稱之為貴金屬(noble metal)。 E=E0+RT/nF ln 1/1 標(biāo)準(zhǔn)電極電位(standard electrode potential)是指金屬電極之活度為 1(純金屬)及在 金屬離子活度為1時之電極電位。 o 法拉第常數(shù) o 一般則活度為濃度乘上活度係數(shù),即a = r *c。 o 離子 之濃度(concentration)C。 電位(electrode potential)為在電解池(electrolytic)中之導(dǎo)電體,電流 經(jīng)由它流入或流出。 電極電位(electrode potentials) 放出電 子產(chǎn)生氧化反應(yīng)之電極稱之為陽極(anode),得到電子產(chǎn)生還元化應(yīng) 之電極稱之為陰極(cathode)。帶陰電荷朝向陽極(anode)移動稱之為陰離子(anion),帶正電荷朝向陰極(cathode)移動(migrate)者稱之為陰離子 cations)。 電鍍是一種電沉積( electrodeposition )過程,利用電解體electrolysis)在電極(electrode)沉積金屬,它是屬於電化學(xué)之應(yīng)用的一支。 在電鍍處理過程中，有物理變化及化學(xué)變化，例如研磨、乾燥等為物理反應(yīng)，電解過程有化學(xué)反應(yīng)，我們必須充份了解在處裡過程 中各種物理及化學(xué)反應(yīng)及其相互間關(guān)係與影響。 物質(zhì)反應(yīng)(reaction of matter) 溶液之濃度，在工廠及作業(yè)現(xiàn)場， 使用易了解及便利的重量百分率濃度(weight percentage)。 表示溶質(zhì)溶解於溶液中之量為濃度(concentration)。溶劑為水之溶液稱之水溶液(aqueous solution)。電鍍的基本知識包括下列幾項： 溶液性質(zhì)物質(zhì)反應(yīng)電化學(xué)化學(xué)式界面物理化學(xué)材料性質(zhì) 溶液(solution)可油水溶液及非水溶液電鍍者有銅、 銀、鋅、鎘、銻、鉍、錳、鈷、鎳等金屬。　　 電鍍的基本知識 電鍍大部份在液體 (solution) 下進(jìn)行，又絕大部份是由水溶 液 (aqueous solution)中電鍍，約有 30 種的金屬可由水溶液進(jìn) 行電鍍, 由 水溶液電鍍的金屬有：銅Cu、鎳Ni、鉻Cr、鋅Zn、鎘Cd 、鉛Pb、金Au、銀Ag、鉑Pt、鈷Co、錳Mn、銻Sb、鉍Bi、汞Hg、鎵Ga、銦In、 鉈、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W 等。滲透鍍金(diffusion plating)陰極濺鍍(cathode supptering)真空蒸著鍍金(vacuum plating)合金電鍍 (alloy plating)複合電鍍 (posite plating局部電鍍 (selective plating)熔射噴鍍法(spray plating) 各種鍍金的方法 電鍍法(electroplating)無電鍍法(electroless plating)例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高 導(dǎo)電度、潤滑性、強(qiáng)度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止?jié)B碳、氮化 、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補(bǔ)。 電鍍之目的 Werkstoffe und Korrosion 我國表面處理電鍍技術(shù)士檢定規(guī)範(fàn) oberflachenentechnik Metal Industry (4) 英國: Industrial Finishing Materials Protection Metal Finishing工業(yè)材料.　 (3) 美國: 防蝕技術(shù). 金屬材料. 材料科技.　(2) 日本: 金屬表面技術(shù). 防蝕工程.(1) 國內(nèi): 有關(guān)表面處理雜誌有: 陽極處理之發(fā)展例如硬質(zhì)陽極處理(hard anodizing),汽缸,汽缸內(nèi)襯,油壓機(jī)及渦輪之另件,汽閥,齒輪,39。 鋁的陽極處理是鋁金屬表面藉由電流的作用形成一層氧化物膜,堅硬耐磨,抗蝕性極高,強(qiáng)度高,用途很廣,磥瑣T陽處理產(chǎn)品為鋁門窗,傢俱,鋁陽處理有相當(dāng)市場潛力. 鍍鋅鋼片主要有電鍍式鍍鋅鋼片及熱浸式鋼片,其中以熱浸式佔大多數(shù),(roofing),側(cè)板(siding ),廣告牌,風(fēng)管等,採用新式連續(xù)式熱浸鍍鋅方式生產(chǎn),產(chǎn)量大,品質(zhì)佳,產(chǎn)品適用性廣,成本低並加以配合耐高腐蝕力,鍍層延性,抗熱性,差別鍍鋅,單面鍍鋅及鋁鋅合金鍍面等. 陽極處理(anodizing) 鍍錫生產(chǎn)應(yīng)往高速率之連續(xù)生產(chǎn)方向發(fā)展, 需向國外引進(jìn)技術(shù),近年來使用鋁罐,鋁箔,塑膠瓶罐,臘紙盒,玻璃瓶等材料越來越普遍, 佔去馬口鐵很大的市場尤其一些錫生產(chǎn)的開發(fā)國家如印尼,菲律賓,泰國,馬來西亞等也開始生產(chǎn)馬口鐵,另外有逐漸改無錫鐵皮(tin free steel)之趨勢. 熱漫鍍鋅(zinc hot dip coating) 一般中小廠為節(jié)省開支沒有廢物處理設(shè)備,或有也只供參觀檢 查時之用,浪費投資,多為國外原料供應(yīng)商之機(jī)密,利潤甚高,若能長期研究必能研 就發(fā)展成功替代品,以減低本國電鍍工業(yè)之成本. 鍍錫(tin plating) 獨立之工程電 鍍廠也大都與大型機(jī)器金屬製造廠訂有長期加工契約,其惡性競爭較裝飾性電鍍小,筍嵹禤a經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工程電鍍技術(shù)水準(zhǔn)必須精益求精,力爭上游,其發(fā)展是大有可為的工程電鍍使用支援料數(shù)量鉅大,因此廢物處理之公害問題需特別重視,稍一不慎將 造成不可收拾的公害. 工程電鍍之目的是增加產(chǎn)品之耐蝕力,延長使用壽命, 也使用電鍍法, 稱之為電鑄 (electroforming).工之規(guī)模較大,許多操作採用自動化,多附屬於大規(guī)模較大機(jī)器製造廠. 裝飾電鍍之主要目的改進(jìn)產(chǎn)品之外觀,提高產(chǎn)品附加價值,其主要產(chǎn)品如項鍊,胸 針,耳環(huán)等飾物,合法登記之裝飾電鍍廠不足十分之一,地下小廠不需付稅捐,廢水處裡費用等,導(dǎo)致小廠吃大廠,劣幣逐良幣之反淘汰之惡性循環(huán). 所以發(fā)展之方向應(yīng)為大廠增添新設(shè)備,提高技術(shù)水準(zhǔn),提高產(chǎn)品品質(zhì),加強(qiáng)取締公害,自然促使非法及小廠淘或合併經(jīng)營才能進(jìn)一步發(fā)展. 工程電鍍(engineering plating） 國內(nèi)表面處理工業(yè)之技術(shù)自行開者很少,大多仰賴國外廠商之業(yè)務(wù)代表或代理商. 往往引進(jìn)之技術(shù)並非最前進(jìn)者或只是局部的,因此使本國產(chǎn)品品質(zhì)遜於外貨乃為不可避免, 究,國內(nèi)欲求工業(yè)之升級,商品附加價值提高,必須大力提高表面處理技術(shù),以達(dá)成支援各項金屬製造業(yè),機(jī)器工業(yè),電子工業(yè)之任務(wù). 裝飾電鍍(decorative plating) 根據(jù)業(yè)者的反映,國內(nèi)技術(shù)資料的獲得不亦且缺乏,技術(shù)難以突破, 應(yīng)設(shè)置有健全的表面技術(shù)資料處理中心,對研究開發(fā)者適時提供新穎充份之資訊,對引進(jìn)國外技術(shù)者提供可參考資料. 國內(nèi)表面處理工業(yè)發(fā)展之方向 一般專業(yè)廠商規(guī)模不大,主要為訂貨生產(chǎn),小規(guī)模工廠沒有管理制度,教育程度低,對人力,影響 小廠應(yīng)集中投資,合併經(jīng)營,換置自動化處理設(shè)備,能以簡化經(jīng)營管理,提高生產(chǎn)效率,穩(wěn)定品質(zhì),節(jié)省人工,提高產(chǎn)品之國際聲譽,促進(jìn)工業(yè)升級. 廢物處理及公害 表面處理對材料之附加價值甚高,先進(jìn)國家不惜投入龐大人力物力從事研究發(fā)展,使得表面處理技術(shù)日新月異,我國要並駕齊驅(qū),迎頭趕上,勢必從教育做起,在大專院校設(shè)立正規(guī)教育之表面處理人才,技術(shù)性問題需要由學(xué)校帶動,學(xué)校要增添新設(shè)備,充實師資,積極培育專業(yè)人才,企業(yè)界要僅量聘用教育較高科技人員,以增加研究發(fā)展之潛力. 生產(chǎn)及經(jīng)營方式 一般從業(yè)人員的程度較低,科技短識及品管觀念缺乏,難有研究開發(fā)新產(chǎn)品,唯賴低 廉勞力,使業(yè)者獲得新知蔚為研究風(fēng)氣,提高技術(shù)水準(zhǔn),對在職工程人員,鼓勵利用建教合作方式,進(jìn)修或在職訓(xùn)練,亦應(yīng)舉辦各類技術(shù)鑑定考試,並規(guī)定業(yè)者之工廠作業(yè)需由技術(shù)士擔(dān)任. 大部分昂貴之原料依靠國外進(jìn)口,生產(chǎn)設(shè)備多為國產(chǎn),較貴重之檢驗儀器設(shè)備75% ,業(yè)著負(fù)擔(dān)沉重,應(yīng)設(shè)法改善,防止貿(mào)易商操縱市場,更要鼓勵研究開發(fā)及生產(chǎn)重要之原料. 從業(yè)人員知識水準(zhǔn) hard chromium plating). 4. 提高製品之耐熱性,耐候性,抗幅射線,例如塑膠,非金屬之電鍍. 5. 滲碳(carburizing) ,氮化(nitriding) 之防止,例如鋼鐵表面硬化 (porous1. 提高製品之強(qiáng)度(strenth),例如塑膠電鍍. 2. 提高製品之潤滑性 ( bearing propertries ) 例如多孔洛電鍍 為了延長製品的壽命,再製品表面披覆(coating)耐腐蝕之材料,例如保護(hù)性電鍍(protective 為了提高製品之附加價值,賦予製品表面美觀,例如裝飾性電鍍 (decorative plating) Au, Ag, Rh, Ni, Cr,黃銅等電鍍 (electroplating). (2) 防護(hù)(protection) 表面處理的目的 表面處理的目的可以分四大類: (1) 美觀(appearance). (2) 防護(hù)(protection) (3) 特殊表面性質(zhì)(special surface properties) (4) 機(jī)械或工程性質(zhì)(mechanical or engineering properties) (1) 美觀(appearance) 自催化鍍及浸漬鍍五：電鍍知識講座1作者：佚名 文章來源：本站原創(chuàng) 更新時間：2006314 表面處理( Surface Treatment )陽極主要反應(yīng) : Cu (s) → Cu2+(aq) + 2e 由於整個鍍液主要有水，也會發(fā)生水電解產(chǎn)生氫氣(在陰極)和氧氣(在陽極)的副反應(yīng)陰極副反應(yīng) : 2H3O+(aq) + 2e → H2(g) + 2H2O(l)陽極副反應(yīng) : 6H2O(l) → O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e結(jié)果，工件的表面上覆蓋了一層金屬銅。陽極的作用主要是導(dǎo)體，將電路回路接通。添加硫酸銅方法比較麻煩，又要分析又要計算。陰極主要反應(yīng) : Cu2+(aq) + 2e → Cu (s)電鍍過程浴中的銅離子濃度因消耗而下降，影響沈積過程。硫酸銅是銅離子(Cu2+)的來源，當(dāng)溶解於水中會離解出銅離子，銅離子會在陰極(工件)還原(得到電子)沈積成金屬銅。 簡單來說，電鍍指借助外界直流電的作用，在溶液中進(jìn)行電解反應(yīng)，使導(dǎo)電體例如金屬的表面沉積一金屬或合金層。 JB/T506891金屬覆蓋層厚度測量 X射線光譜測量方法 GB/T1334692金屬覆蓋層　鋼鐵上鎘電鍍層 復(fù)合金屬覆層厚度的測定—重量法 復(fù)合金屬覆層厚度的測定—X熒光法65811980GB/鋁及鋁合金陽極氧化　用變形法評定陽極氧化膜的抗破裂性82511987GB/鋁及鋁合金陽極氧化　氧化膜的銅加速醋酸鹽霧試驗（CASS試驗）29311983GB/鋁及鋁合金陽極氧化 用噴磨試驗儀器測定陽極氧化膜的平均耐磨性23761972GB1110989鋁及鋁合金陽極氧化 術(shù)語20851976GB875388鋁及鋁合金陽極氧化 陽極氧化膜封閉后吸附能力的損失評定 酸處理后的染色斑點試驗20161982鋁和鋁合金陽極氧化膜厚度的試驗方法 分光束顯微法價格會增加30%－50％；三：作簡單的表面局部絕緣效果以一個普通高光電鍍件作為標(biāo)準(zhǔn)；電鍍件在加工成本的考慮上主要參考其加工工藝過程的復(fù)雜性和表面積的大小，一般的制件其成本主要是工藝流程帶來的成本，下面就一些已知的工藝過程作一些說明：4．電鍍工藝的成本和基本檢驗標(biāo)準(zhǔn)41．電鍍的成本預(yù)估411．電鍍成本的大致數(shù)據(jù)我們在設(shè)計中常常采用高光電鍍和蝕紋電鍍的效果共同作用在一個制品上得到特殊的設(shè)計效果，通常在設(shè)計中建議采用較小的蝕紋，這樣效果會比較好，但這樣的設(shè)計時，為了不會使蝕紋的效果被電鍍所掩蓋，有時會電鍍兩層后就不進(jìn)行電鍍，這樣的后果是電鍍第二層的鎳會比較容易氧化變色，影響設(shè)計的效果?；旌想婂冃Ч麑υO(shè)計的要求323．上面的部件最終可以采用上圖的方式實現(xiàn)，只有這樣形成良好的回路可以讓電流和液體中的電離子良好的反應(yīng)，才能實現(xiàn)良好的電鍍效果。電鍍