电镀

[拼音]：diandu

[外文]：electroplating

在金属、合金或非金属制品的表面上电沉积一薄层其他金属或合金，赋予制品特殊的表面性能，例如美丽的外观、较强的耐蚀性或耐磨性、较大的硬度、反光性、导电性、磁性、可焊性等。电镀是许多工业部门的重要组成部分，大量的金属和非金属制品、飞机、汽车和轮船的配件都要经过电镀加工以提高其使用价值和经济效益(见彩图)。电镀时将金属制品或表面金属化的非金属制品作为阴极，电沉积金属（镀铬时用铅或铅锑合金）的板或棒作为阳极，分别挂在铜或黄铜极棒上，阴极和阳极都浸入含有沉积金属离子的电解液中，然后通直流电。

1840年首次有文献报道电镀实验，其后70年中，基本上限于工艺探索，对其机理、最佳操作条件以及镀层的金属学性质缺乏系统的科学研究，因此工艺改革不快。20世纪20年代以后，随着汽车、机械、电子、日用五金和家用电器等工业的迅速发展以及新技术发展的需要，大大加速了电镀新技术的研究、开发和推广；另一方面，溶液物理化学的进展和电极过程理论、电化学测试技术的新发展，也为电镀理论的研究提供条件。因此电镀工艺的进展很快。电镀层依其功能不同分为下列几类：

主要用来防止或减缓金属制品的腐蚀。锌、镉和锡的镀层最常用作钢铁制品的防护镀层。锌镀层适用于工业和农村的大气环境，镉镀层则是在海岸或盐雾气氛环境中防护性较好的镀层。锌和镉镀层通常都经过铬酸处理以提高其防护性。锡镀层主要用于食品容器，它既对钢基体起保护作用，又不致污染食品。在特殊的情况下，也采用铜、黄铜、镍、铬和铅作为钢铁制品的防护镀层。

汽车、飞机、轮船等的许多配件，机械设备，电子仪器，家用电器，钟表，照相机以及日用五金等零配件，不少需要经过电镀处理，使表面覆盖上外观美丽的防护-装饰镀层。单一金属镀层往往难以同时满足防护和装饰的双重要求，所以常采用多层镀层，如在钢制品上镀覆铜-镍-铬，铜和镍层起防护作用，而铬薄层（一般只有十分之几微米厚）则使制品外表呈现经久不变的光泽。后来又发展了铜-暗镍-亮镍-铬多层镀层，对最恶劣的环境，则采用铜-半亮镍-高硫镍-亮镍-镍密封-微裂纹铬的多层镀层。多层镍打底使镀层的防护性提高约 5倍。有些贵重的装饰品也用金或铑镀层作为防护-装饰镀层。

20世纪50年代以来，为了适应电子工业和新技术迅速发展的需要，研究出一系列具有特定功能的新镀层，例如吸收太阳能的黑铬、黑镍镀层；作为记忆元件在计算机和记录装置上应用的镍－铁(20％)－钴合金磁性镀层；在轴承上应用的铟( 7％)－铅、 铜-锡(10％)、铅-锡(4％～10％)等合金润滑镀层;铅-锡(50％～75％)合金焊接镀层；镍-碳化硅等耐磨复合镀层；在热自动引导火箭红外线反射器上的金反射层；用作核反应堆的燃料元件的镍-铀、铜-铀镀层和镍－二氧化铀等复合镀层;铟-铊超导镀层以及第Ⅱ－Ⅵ族化合物半导体镀层等等。

一些经使用磨损的机械部件，如曲轴、气缸、齿轮等以及模具常常经过电镀修复，用作修复镀层的主要有铜、铁和铬镀层。近年来发展的“刷镀”工艺，因镀件不浸入电镀槽，可在现场进行磨损体的修复工作。

目前电镀的新进展是：

（1）生产过程机械化、自动化和计算机程序控制；

（2）仍以防护－装饰镀层为主，但要求镀层色调和外观多样化；

（3）功能镀层迅速发展，加速合金镀和复合镀的研究和开发；

（4）基材发生显著变化，除钢铁、黄铜镀件外，塑料、铝和铝合金、陶瓷、玻璃等器件增多；

（5）避免环境污染的电镀新工艺的开发研究，如无氰镀液、低铬镀液等；

（6）节约贵金属和减少消耗；

（7）减小镀层厚度和采用多层镀层并提高防护性；

（8）叠加交变讯号或在超声波、磁场等的作用下电镀，以改善镀层性能；

（9）电镀机理和镀层的结构与性能研究等。