電鍍(工藝):基本含義,相關作用,材料要求,工作原理,反應機理,陰極電流密度,電鍍

電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料製件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化（如鏽蝕），提高耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性（硫酸銅等）及增進美觀等作用。不少硬幣的外層亦為電鍍。

基本介紹

中文名：電鍍
外文名：Electroplating
屬性：工藝技術
原理：電解原理
作用：提高耐磨性，抗腐蝕性等

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基本含義

電鍍時，鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極，待鍍的工件做陰極，鍍層金屬的陽離子在待鍍工件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，改變基材表面性質或尺寸。電鍍能增強金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多採用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導電性、光滑性、耐熱性和表面美觀。

材料要求

鍍層大多是單一金屬或合金，如鈦鈀、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等；也有彌散層，如鎳-碳化矽、鎳-氟化石墨等；還有覆合層，如鋼上的銅-鎳-鉻層、鋼上的銀-銦層等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不鏽鋼外，還有非鐵金屬，或ABS塑膠、聚丙烯、聚碸和酚醛塑膠，但塑膠電鍍前，必須經過特殊的活化和敏化處理。

工作原理

電鍍需要一個向電鍍槽供電的低壓大電流電源以及由電鍍液、待鍍零件(陰極)和陽極構成的電解裝置。其中電鍍液成分視鍍層不同而不同，但均含有提供金屬離子的主鹽，能絡合主鹽中金屬離子形成絡合物的絡合劑，用於穩定溶液酸鹼度的緩衝劑，陽極活化劑和特殊添加物（如光亮劑、晶粒細化劑、整平劑、潤濕劑、應力消除劑和抑霧劑等）。電鍍過程是鍍液中的金屬離子在外電場的作用下，經電極反應還原成金屬原子，並在陰極上進行金屬沉積的過程。因此，這是一個包括液相傳質、電化學反應和電結晶等步驟的金屬電沉積過程。

在盛有電鍍液的鍍槽中，經過清理和特殊預處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬製成陽極，兩極分別與直流電源的正極和負極聯接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導電的鹽類、緩衝劑、pH調節劑和添加劑等的水溶液組成。通電後，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，是採用鉛、鉛銻合金製成的不溶性陽極，它只起傳遞電子、導通電流的作用。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，陽極材料的質量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強度、析出的雜質、電源波形等都會影響鍍層的質量，需要適時進行控制。

首先電鍍液有六個要素：主鹽、附加鹽、絡合劑、緩衝劑、陽極活化劑和添加劑。
電鍍原理包含四個方面：電鍍液、電鍍反應、電極與反應原理、金屬的電沉積過程。
電鍍反應中的電化學反應：下圖是電鍍裝置示意圖，被鍍的零件為陰極，與直流電源的負極相連，金屬陽極與直流電源的正極聯結，陽極與陰均浸入鍍液中。當在陰陽兩極間施加一定電位時，則在陰極發生如下反應：從鍍液內部擴散到電極和鍍液界面的金屬離子Mn+從陰極上獲得n個電子，還原成金屬M。另一方面，在陽極則發生與陰極完全相反的反應，即陽極界面上發生金屬M的溶解，釋放n個電子生成金屬離子Mn+。

反應機理

A、電極電位
當金屬電極浸入含有該金屬離子的溶液中時，存在如下的平衡，即金屬失電子而溶解於溶液的反應和金屬離子得電子而析出金屬的逆反應應同時存在：Mn++ne = M
平衡電位與金屬的本性和溶液的溫度，濃度有關。為了精確比較物質本性對平衡電位的影響，人們規定當溶液溫度為250℃，金屬離子的濃度為1mol/L時，測得的電位叫標準電極電位。標準電極電位負值較大的金屬都易失掉電子被氧化，而標準電極電位正值較大的金屬都易得到電子被還原。

B、極化
所謂極化就是指有電流通過電極時，電極電位偏離平衡電極電位的現象。所以，又把電流-電位曲線稱為極化曲線。產生極化作用的原因主要是電化學極化和濃差極化。
1、電化學極化
由於陰極上電化學反應速度小於外電源供給電子的速度，從而使電極電位向負的方向移動而引起的極化作用。
2、濃差極化
由於鄰近電極表液層的濃度與溶液主體的濃度發生差異而產生的極化稱濃差極化，這是由於溶液中離子擴散速度小於電子運動造成的。
電鍍過程是鍍液中的金屬離子在外電場的作用下，經電極反應還原成金屬原子並在陰極上進行金屬沉積的過程。
電鍍原理簡單而言，就是在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中，以被鍍基體金屬為陰極，通過電解作用，使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層。

電鍍的要素：

1.陰極：被鍍物，指各種接外掛程式端子。

2.陽極：若是可溶性陽極，則為欲鍍金屬。若是不可溶性陽極，大部分為貴金屬（白金，氧化銥）。

3.電鍍藥水：含有欲鍍金屬離子的電鍍藥水。

4.電鍍槽：可承受，儲存電鍍藥水的槽體，一般考慮強度，耐蝕，耐溫等因素。

5.整流器：提供直流電源的設備。

磨光→拋光→上掛→脫脂除油→水洗→電解拋光或化學拋光→酸洗活化→預浸→電鍍→水洗→後處理→水洗→乾燥→下掛→檢驗包裝

電鍍工作條件是指電鍍時的操作變化因素，包括：電流密度、溫度、攪拌和電源的波形等。

陰極電流密度

任何鍍液都有一個獲得良好鍍層的電流密度範圍，獲得良好鍍層的最小電流密度稱電流密度下限，獲得良好鍍層的最大電流密度稱電流密度上限。一般來說，當陰極電流密度過低時，陰極極化作用小，鍍層的結晶晶粒較粗，在生產中很少使用過低的陰極電流密度。隨著陰極電流密度的增大，陰極的極化作用也隨之增大（極化數值的增加量取決於各種不同的電鍍溶液），鍍層結晶也隨之變得細緻緊密；但是陰極上的電流密度不能過大，不能超過允許的上限值（不同的電鍍溶液在不同工藝條件下有著不同的陰極電流密度的上限值），超過允許的上限值以後，由於陰極附近嚴重缺乏金屬離子的緣故，在陰極的尖端和凸出處會產生形狀如樹枝的金屬鍍層、或者在整個陰極表面上產生形狀如海綿的疏鬆鍍層。在生產中經常遇到的是在零件的尖角和邊緣處容易發生“燒焦”現象，嚴重時會形成樹枝狀結晶或者是海綿狀鍍層。

電鍍溶液溫度

當其它條件（指電壓不變，由於離子擴散速度加快，電流會增大）不變時，升高溶液的溫度，通常會加快陰極反應速度和離子擴散速度，降低陰極極化作用，因而也會使鍍層結晶變粗。但是不能認為升高溶液溫度都是不利的，如果同其它工藝條件配合恰當，升高溶液溫度也會取得良好效果。例如升高溫度可以提高允許的陰極電流密度的上限值，陰極電流密度的增加會增大陰極極化作用，以彌補升溫的不足，這樣不但不會使鍍層結晶變粗而且會加快沉積速度，提高生產效率。此外還可提高溶液的導電性、促進陽極溶解、提高陰極電流效率（鍍鉻除外）、減少針孔、降低鍍層內應力等效果。

攪拌

攪拌會加速溶液的對流，使陰極附近消耗了的金屬離子得到及時補充和降低陰極的濃差極化作用，因而在其它條件相同的情況下，攪拌會使鍍層結晶變粗。

採用攪拌的電鍍液必須進行定期或連續過濾，以除去溶液中的各種固體雜質和渣滓，否則會降低鍍層的結合力並使鍍層粗糙、疏鬆、多孔。

電源

電鍍生產中常用的電源有整流器和直流發電機，根據交流電源的相數以及整流電路的不同可獲得各種不同的電流波形。例如單相半波、單相全波、三相半波和三相全波等。實踐證明，電流的波形對鍍層的結晶組織、光亮度、鍍液的分散能力和覆蓋能力、合金成分、添加劑的消耗等方面都有影響，故對電流波形的選擇應予重視。除採用一般的直流電外，根據實際的需要還可採用周期換向電流及脈衝電流。

典型技術

無氰鹼性亮銅

在銅合金上一步完成預鍍與加厚，鍍層厚度可達10μm以上，亮度如酸性亮銅鍍層，若進行發黑處理可達漆黑效果，已在1萬升槽正常運行兩年。

能完全取代傳統氰化鍍銅工藝和光亮鍍銅工藝，適用於任何金屬基材：純銅丶銅合金丶鐵丶不鏽鋼丶鋅合金壓鑄件、鋁丶鋁合金工件等基材上，掛鍍或滾鍍均可。

無氰光亮鍍銀

普通型以硫代硫酸鹽為主絡合劑，高級型以不含硫的有機物為主絡合劑。全光亮鍍層厚度可達40μm以上，鍍層表面電阻~41μΩ·㎝，硬度～HV101.4，熱衝擊298K（25℃）合格，非常接近氰化鍍銀的性能。

無氰鍍金

無氰自催化化學鍍金主鹽採用Na3[Au(SO3)2]，金層厚度可達1.5μm，已用在高密度柔性線路板和電子陶瓷上鍍金。

非甲醛鍍銅

非甲醛自催化化學鍍銅用於線路板的通孔鍍和非導體表面金屬化。革除有毒甲醛代之以廉價無毒次磷酸鹽，國內外尚無商業化產品。已基本完成實驗室研究，沉積速度3~4μm/h，壽命達10循環（MTO）以上，鍍層緻密、光亮。但有待進一步完善和進行中試考驗。

純鈀電鍍

Ni會引發皮炎，歐盟早已拒絕含Ni飾品進口，鈀是最佳的代Ni金屬。本項目完成於1997年，包括二種工藝：

一是薄鈀電鍍，厚度0.1~0.2μm，已用在白銅錫上作為防腐裝飾性鍍層和防銀變色層；

二是厚鈀電鍍，厚度達3μm無裂紋（國際水平），因鈀昂貴，目前尚未進入國內市場。

三價鉻鋅鍍層藍白和彩色鈍化劑

以三價鉻鹽代替致癌的六價鉻鹽。藍白鈍化色澤如鍍鉻層，通過中性鹽霧實驗24小時以上，一些特殊處理的可達到中性鹽霧試驗96小時以上，已經歷了十年的市場考驗。彩色鈍化相較藍白鈍化，色澤鮮艷，其中性鹽霧試驗時間較藍白鈍化高出許多，可達到48至120小時。

純金電鍍

主鹽為K[Au(CN)2]，屬微氰工藝。鍍層金純度99.99%，金絲（30μm）鍵合強度>5g，焊球（25μm）抗剪下強度>1.2Kg。努普硬度H<90，已用於高密度柔性線路板鍍金。

白鋼電鍍

有Pd（60）Ni（40）和Pd（80）Ni（20）兩種，已在電子產品中用作代金鍍層和防銀變色層。

納米鎳

套用納米技術研發的環保型產品，能完全取代傳統氰化鍍銅預鍍和傳統化學鎳，適用於鐵件、不鏽鋼、銅、銅合金、鋁、鋁合金、鋅、鋅合金、鈦等等，掛鍍或滾鍍均可。

高速鍍鉻

節省成本、高鍍速、高耐磨、高抗腐蝕性能。不但可提高電流效率，更可增強耐磨和抗腐蝕性能。適用於任何鍍硬鉻處理，包括；微裂紋鉻, 乳白鉻，也可用於光亮鉻等。質量好、工藝穩定、生產效率高、節約能源、經濟效益顯著。

其它技術

貴金屬金、銀、鈀回收技術；金剛石鑲嵌鍍技術；不鏽鋼電化學和化學精拋光技術；紡織品鍍銅、鍍鎳技術；硬金（Au-Co，Au-Ni）電鍍；鈀鈷合金電鍍；槍黑色Sn—Ni 電鍍；化學鍍金；純金浸鍍；化學沉銀；化學沉錫。

電鍍方式

電鍍分為掛鍍、滾鍍、連續鍍和刷鍍等方式，主要與待鍍件的尺寸和批量有關。掛鍍適用於一般尺寸的製品，如汽車的保險槓，腳踏車的車把等。滾鍍適用於小件，緊固件、墊圈、銷子等。連續鍍適用於成批生產的線材和帶材。刷鍍適用於局部鍍或修復。電鍍液有酸性的、鹼性的和加有鉻合劑的酸性及中性溶液，無論採用何種鍍覆方式，與待鍍製品和鍍液接觸的鍍槽、吊掛具等應具有一定程度的通用性。

鍍層分類

若按鍍層的成分則可分為單一金屬鍍層、合金鍍層和複合鍍層三類。

若按用途分類，可分為：

①防護性鍍層；

②防護性裝飾鍍層；

③裝飾性鍍層；

④修復性鍍層；

⑤功能性鍍層

單金屬電鍍

單金屬電鍍至今已有170多年歷史，元素周期表上已有33種金屬可從水溶液中電沉積製取。常用的有電鍍鋅、鎳、鉻、銅、錫、鐵、鈷、鎘、鉛、金、銀等l0餘種。在陰極上同時沉積出兩種或兩種以上的元素所形成的鍍層為合金鍍層。合金鍍層具有單一金屬鍍層不具備的組織結構和性能，如非晶態Ni—P合金，相圖上沒有的各蕊sn合金，以及具有特殊裝飾外觀，特別高的抗蝕性和優良的焊接性、磁性的合金鍍層等。

複合鍍

複合鍍是將固體微粒加入鍍液中與金屬或合金共沉積，形成一種金屬基的表面複合材料的過程，以滿足特殊的套用要求。根據鍍層與基體金屬之間的電化學性質分類，電鍍層可分為陽極性鍍層和陰極性鍍層兩大類。凡鍍層金屬相對於基體金屬的電位為負時，形成腐蝕微電池時鍍層為陽極，故稱陽極性鍍層，如鋼鐵件上的鍍鋅層；而鍍層金屬相對於基體金屬的電位為正時，形成腐蝕微電池時鍍層為陰極，故稱陰極性鍍層，如鋼鐵件上的鍍鎳層和鍍錫層等。

按用途分類可分為：

①防護性鍍層：如Zn、Ni、Cd、Sn和Cd-Sn等鍍層，作為耐大氣及各種腐蝕環境的防腐蝕鍍層；

②防護．裝飾鍍層：如Cu—Ni—Cr、Ni-Fe-Cr複合鍍層等，既有裝飾性，又有防護性；

③裝飾性鍍層：如Au、Ag以及Cu．孫仿金鍍層、黑鉻、黑鎳鍍層等；

④修復性鍍層：如電鍍Ni、Cr、Fe層進行修復一些造價頗高的易磨損件或加工超差件；

⑤功能性鍍層：如Ag、Au等導電鍍層；Ni-Fe、Fe-Co、Ni-Co等導磁鍍層；Cr、Pt-Ru等高溫抗氧化鍍層；Ag、Cr等反光鍍層；黑鉻、黑鎳等防反光鍍層；硬鉻、Ni．SiC等耐磨鍍層；Ni．VIEE、Ni．C(石墨)減磨鍍層等；Pb、Cu、Sn、Ag等焊接性鍍層；防滲碳鍍Cu等。

電鍍電源

電源組成

主電路主要包括主變壓器、功率整流器件和一些檢測、保護裝置等。電鍍電源中的主變壓器是將交流電源電壓降低為電鍍工藝所需要的電壓值。晶閘管整流器中使用的是工頻(50Hz)變壓器，高頻開關電源中使用的是高頻(10～50kHz)變壓器。檢測裝置包括電壓表、電流互感器等。保護裝置主要是用於功率整流器件的過流保護。

控制電路主要包括晶閘管或IGBT等的觸發控制電路，電源的軟啟動電路，過流、過壓保護電路，電源缺相保護電路等。

電源特點

1、節能效果好

開關電源由於採用了高頻變壓器，轉換效率大大提高，正常情況下較可控矽設備提高效率10%以上，負載率達70%以下時，較可控矽設備提高效率30%以上。

2、輸出穩定性高

由於系統反應速度快(微秒級)，對於網電及負載變化具有極強的適應性，輸出精度可優於1%。開關電源的工作效率高、所以控制精度高，有利於提高產品質量。

3、輸出波形易於調製

由於工作頻率高，其輸出波形調整相對處理成本較低，可以較方便的按照用戶工藝要求改變輸出波形。這樣對於工作現場提高工效，改善加工產品質量有較強作用。

4、體積小、重量輕

體積與重量為可控矽電鍍電源的1/5-1/10，便於規劃、擴建、移動、維護和安裝。

鍍鋅分類

電鍍鋅：就是利用電解，在製件表面形成均勻、緻密、結合良好的金屬或合金沉積層的過程。

與其他金屬相比，鋅是相對便宜而又易鍍覆的一種金屬，屬低值防蝕電鍍層。被廣泛用於保護鋼鐵件，特別是防止大氣腐蝕，並用於裝飾。鍍覆技術包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍（適合小零件）、自動鍍和連續鍍（適合線材、帶材）。

國內按電鍍溶液分類，可分為四大類：

氰化物鍍鋅

由於(CN)屬劇毒，所以環境保護對電鍍鋅中使用氰化物提出了嚴格限制，不斷促進減少氰化物和取代氰化物電鍍鋅鍍液體系的發展，要求使用低氰(微氰)電鍍液。採用此工藝電鍍後，產品質量好，特別是彩鍍，經鈍化後色彩保持好。

鋅酸鹽鍍鋅

此工藝是由氰化物鍍鋅演化而來的。目前國內形成兩大派系，分別為： a)武漢材保所的”DPE”系列；b) 廣電所的”DE”系列。都屬於鹼性添加劑的鋅酸鹽鍍鋅；PH值為12.5~13。採用此工藝，鍍層晶格結構為柱狀，耐腐蝕性好，適合彩色鍍鋅。

氯化物鍍鋅

此工藝在電鍍行業套用比較廣泛，所占比例高達40%。鈍化後(蘭白)可以鋅代鉻(與鍍鉻相媲美)，特別是在外加水溶性清漆後，外行人是很難辨認出是鍍鋅還是鍍鉻的。此工藝適合於白色鈍化(蘭白，銀白)。

硫酸鹽鍍鋅

此工藝適合於連續鍍(線材、帶材、簡單、粗大型零、部件)。成本低廉。

溶液泄漏

原因分析

(1)嚴防鍍液加溫過高。當鍍液加溫過高時，鍍液會加速蒸發和分解，氣霧中含有高濃度的溶質成分。這時會嚴重污染環境，尤其是酸、鹼氣霧，氰化物和鉻霧對環境的影響和人體危害會更大。

(2)嚴格防止鍍液被排風機吸走。當排風機配備不當，鍍液液位過高，這時鍍液容易被吸走，在槽蓋未啟開之前尤為嚴重，既引起環境污染，又會造成鍍液損耗，出現這種情況時要及時採取措施予以解決，如降低鍍液液位，調整吸風口寬度，在室外的排風機之前的管道下方設一個集液器，以便收集吸入的鍍液或冷凝水。

(3)減輕鍍液大處理時的損耗。鍍液大處理過程中若不加以注意，則鍍液的損耗量是相當大的，通常的損耗量達2%～3%，即1000L鍍液經處理之後往往需補充20～30L純淨水，及相應的化工材料，才能恢復到原來的液位和原來的濃度，操作時若能細心一點，機械過濾與手工過濾相配合，讓鍍液儘可能由槽底的沉澱物中濾出來，則可大大減輕鍍液的損耗，從而既節省材料的損耗，又能大大改善對環境的污染程度。

(4)防止鍍槽、加溫（冷卻）管滲漏造成污染。電鍍槽或加溫管滲漏往往會造成嚴重污染，其滲漏原因隨製造材料及不同鍍種各有區別。

採取措施

1．預防方法：在靠近陽極的槽壁豎塊耐溫玻璃或塑膠板，起到隔斷陽極板與槽襯的接觸，減輕腐蝕機會。補救方法：在鐵質外殼槽的液位以下3～5cm處鑽個聲l～1.5mm的小孔，當內襯鉛槽損壞時，鍍鉻溶液即會由此射出，通過這一信號即可知道內襯槽已損壞，可當即進行修復，從而可以避免更大事故的發生。

2．鉛質加溫(降溫)管的滲漏原因及預防方法。鉛質加溫(降溫)管的滲漏原因與鉛質襯槽滲漏有某些相似，但它還有因承受壓力引起膨脹而造成損裂的可能，鉛管滲漏對環境的危害同樣很厲害，一旦滲漏即有可能使槽內溶液隨蒸汽或水射出槽外，若回汽回人鍋爐，則危害性更大，有可能為此而毀壞鍋爐而發生更大事故。

3．塑膠鍍槽滲漏原因及預防方法。塑膠鍍槽滲漏多由焊接質量欠佳引起，其中也不排除使用時人為因素。

局部電鍍

通常按其施鍍面積可將電鍍分為全部鍍和局部鍍兩種。許多需局部電鍍的零件就要對其非鍍面進行絕緣保護，這就要用不同的局部絕緣方法來滿足施工的技術要求，以保證零件非鍍面不會鍍上鍍層，尤其是有特殊要求的零件。

根據日常的工作經驗，現介紹電鍍中常用的幾種局部電鍍工藝方法。

包紮法

這種方法是用膠布或塑膠的布條、膠帶等材料對非鍍面進行絕緣保護，其包紮的方法根據零件的形狀而定。包紮法適用於簡單零件，特別是形狀規則的圓形零件。包紮法是最簡單的絕緣保護方法。

專用夾具法

專用夾具法，又叫仿形夾具法。也就是說，對於某些形狀比較複雜的零件，可以仿照零件的形狀設計出專用的絕緣夾具，從而可大大提高生產效率。如軸承內徑或外徑進行局部鍍鉻時，就可以設計一種專用的軸承鍍鉻夾具，且這種夾具還可以重複多次使用。

蠟劑保護法

用蠟製劑絕緣的特點是，與零件的粘接性能好，使用溫度範圍寬，絕緣層的端邊不會翹起，因此，適用於對絕緣端邊尺寸公差要求高、形狀較複雜的零件。此外，蠟製劑也可重複使用，損耗小，但其使用方法比較複雜，周期較長。塗覆蠟製劑時，零件應預熱到50～70℃ ，再塗覆熔化了的蠟製劑，先塗一薄層，覆蓋整個需絕緣的表面，這時蠟不應中途凝固，然後再反覆塗至所需厚度。塗覆後在尚未冷卻到室溫之前的溫熱狀態下，用小刀對絕緣端邊進行修整，再用棉球沾汽油反覆擦拭欲鍍表面，該操作要十分仔細。鍍後可在熱水或專用蠟桶內將蠟製劑熔化回收，然後用汽油等溶劑或水溶性清洗劑對零件進行清洗。

塗料絕緣法

電鍍時經常使用漆類絕緣塗料進行絕緣保護。這種絕緣保護方法操作簡便，可適用於複雜零件。常用的絕緣塗料有過氯乙烯防腐清漆、聚氯乙烯絕緣塗料、硝基膠等。

發展階段

(1)直流發電機階段這種電源耗能大、效率低、噪聲大．已經被淘汰。

(2) 矽整流階段是直流發電機的換代產品，技術十分成熟，但效率低，體積大，控制不方便。仍有許多企業使用這種電鍍電源。

(3) 可控矽整流階段是替代矽整流電源的主流電源，具有效率高、體積小、調控方便等特點。隨著核心器件——可控矽技術的成熟與發展．該電源技術日趨成熟，已獲得廣泛套用。

(4) 電晶體開關電源即脈衝電源階段脈衝電鍍電源是當今最為先進的電鍍電源，它的出現是電鍍電源的一次革命。這種電源具有體積小、效率高、性能優越、紋波係數穩定．而且不易受輸出電流影響等特點。脈衝電鍍電源是發展的方向，現已開始在企業中使用。

合金電鍍

3.1 高耐蝕鋅合金電鍍工藝

鋅合金是指以鋅為主要成分並含有少量其它金屬的合金。已用於生產的二元鋅合金有：Zn-Ni，Zn-Co，Zn-Fe，Sn-Zn。Zn-Ti，Zn-Cr，Zn-P，Zn-Mn等還在開發研製試套用中，鋅合金具有良好的防護性能，故常稱之為高耐蝕合金鍍層，其中研究的比較多，且套用比較廣泛的主要是鋅和鐵族金屬形成的合金，即鋅-鎳、鋅-鈷和鋅-鐵。鐵族金屬的原子結構和性質相近，它們與鋅形成合金的共沉積特性也很相似。從電極電位來看，鐵族金屬的電位比鋅正的多，但在共沉積時，鋅比鐵族金屬容易沉積而優先沉積，這種沉積稱為異常共沉積。其原因是當鋅與鐵族金屬在陰極表面共沉積時，隨著陰極表面H2的析出，使表面pH升高，在陰極表面生成了氫氧化鋅膠體薄膜，致使鐵族金屬離子在陰極表面受到抑制而難以沉積，於是鋅在陰極表面優先析出。

3.1.1 電鍍鋅-鐵合金工藝及鈍化處理

已獲得工業套用的鋅-鐵合金有兩種：一種是含鐵量高的合金，該鍍層不易鈍化，易磷化處理，對油漆有良好的結合力，多用於鋼板和鋼帶的表面處理，作為電泳漆的底層;另一種是含微量鐵的鋅-鐵合金，鍍層易鈍化，耐蝕性能優良，特別經過黑色鈍化，其耐蝕性有很大提高。鋅-鐵合金工藝也可分為酸性和鹼性兩種類型，合金鍍層含鐵量一般在0.2%~0.7%之間，鍍液中三價鐵離子不能含量過高，否則會降低陰極電流效率，結晶粗大。以下僅介紹低鐵含量電鍍工藝。

首飾電鍍

電鍍是首飾生產過程中套用非常廣泛的表面最佳化處理技術，是利用電化學的方法，在首飾的表面沉澱形成金屬和合金鍍層的工藝方法。所謂電鍍，是把鍍液中的金屬離子，在外電場的作用下，經過電極反應還原成為金屬原子，並在陰極上進行金屬沉澱，從而在首飾表面形成了一個鍍層，從而有效地改變了首飾的紋理、色彩、質感，以防止蝕變，對首飾起到美化和延長使用壽命的作用。

根據電鍍使用的目的來分類，電鍍可以分為防護性電鍍和裝飾性電鍍兩種。

防護性電鍍主要是為了防止金屬腐蝕，通常使用鍍鋅、鍍銠、鍍錫等。在銀飾品上很常用。我們知道，銀很容易氧化變黑，對首飾的表現很不利，通常會電鍍來保護。寶瓏網的925銀首飾，都有鍍銠。銠是昂貴的貴金屬，性質穩定，色澤潔白，跟鉑金一樣，可以有效地防止925銀氧化變黑，又很漂亮。

裝飾性電鍍主要是以裝飾為目的，當然也會有一定的防護性。為了美化，多半裝飾性電鍍是由多層電鍍層組合出來的電鍍。通常是在首飾上先鍍一層底層，然後再鍍上表面層，有時，還有一個中間層。在貴金屬電鍍和仿真首飾中這類電鍍套用廣泛。這類電鍍的首飾，鍍層往往是很高檔的貴金屬，比如黃金、18k金、彩色金屬等，而其基本材質往往是小五金，或者非貴金類的物質。

塑膠鍍件

塑膠電鍍的鍍件易漂浮，與掛具接觸的地方易被燒焦因為塑膠的比重小，所以在溶液中易浮起。

燈罩外形就象一個小盤一樣，內表面凹進去，邊上有兩個小孔，開始只用一根銅絲卡著兩個小孔進行電鍍。

由於電鍍中氣體的放出，燈罩易與銅絲脫離，加之銅絲也輕，不足以使燈罩浸入溶液里。後來在銅絲上附上重物，解決了漂浮問題。銅絲與燈罩的接觸點被燒焦，並露出塑膠，是因導電不良引起的。

解決方法：為了解決塑膠電鍍工件漂浮與導電問題，我們設計了專門的夾具。夾具有一定的重量，上燈罩後不再浮起，再用兩個較寬的導電片卡在燈罩的孔上，使各處電流均勻，接觸點就不會燒焦了。

法規

HJ/T314-2006電鍍行業清潔生產標準是由國家環保總局提出和組織制訂的，2006年11月26日批准發布，於2007年2月1日起正式實施。

標準的出台，將為我國電鍍行業徹底轉變因不重視資源、能源的節約使用，不重視污染物的減排，奉行末端治理所形成的粗放生產經營模式提供技術支持和導向，必將加速推動和促進我國電鍍行業的清潔生產改造和產業升級，加速轉變電鍍企業嚴重污染環境的局面，並為電鍍企業的清潔生產審核、清潔生產潛力與機會的判斷、客觀地評估電鍍企業清潔生產的績效提供依據，將成為我國電鍍行業走上可持續發展道路的標誌。

電鍍(工藝)