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电镀工艺基础知识

                                                     电镀工艺基础知识


电镀新工艺和新技术的回顾与展望

我们已经进入了二十一世纪。面对这个新世纪,电镀工业如何应对?真的是日薄西山、无所作为了吗?要回答这个问题,有必要对上世纪的电镀新工艺和新技术作一个回顾,同时对电镀技术在新世纪的作为做出展望。

由于新的表面处理技术的应用和产品结构中黑色金属材料用量的减少,传统电镀技术的应用正在萎缩,从这个意义上说电镀工业是夕阳工业是不错的。但是我们也可以看到,从二十世纪五十年代开始的二战后的工业发展、特别是电子工业的发展,以及此后由于资源、能源、环境、军事、航天等多方面的需要的原因,使电镀技术在新工艺的开发上有了极大的发展和进步。

社会现实中的需要一直是技术开发的原动力,现代企业更是以市场的需求为开发产品的依据。因此,电镀新工艺的研究和开发也是以现实的需要为根据的,同时要考虑到科技进步的趋势或未来的潜在需求。在这些需求的刺激下,二十世纪产生了许多新工艺、新技术。

所谓新工艺,是相对老的、旧的、传统的工艺而言的。比如现在已经流行开来的碱性酸盐镀铜为例,传统是氰化物镀,是以络合物为特征的。有了酸性光亮镀铜后,用的是硫酸铜和硫酸体系,加上光亮剂这种新产品,还要加上阴极移动装置,这就是酸性光亮镀铜新工艺。还有焦磷酸盐镀铜、HEDP镀铜等,相对氰化物镀铜就都是新工艺。如果开发出用硫酸铜作主盐的碱性高分散能力的镀铜,也是一种新工艺。镀锌,在二十世纪七、八十年代是新工艺,现在已经不算新工艺。新工艺是指从工艺配方到操作条件、工艺流程等整个工艺都有所创新的不同于原有工艺的新的工艺体系。而对添加剂、光亮剂的改进,在老工艺中应用一个新的光亮剂,都只能说是一个新产品,不能说是一个新工艺。对电镀工艺来说,是以主盐和配位体为特征的体系。一个新的工艺,往往是采用了一种新的主盐,或者新的络合物。以

由于科技和工业的发展,对新工艺的需求也是动态的,因此即使是在传统工业领域,电镀工艺也有更新的机会。至于新的世纪,被人们称为高信息化的世纪,也有人说是纳米世纪,绿色世纪,这些新的基础工业的产生和发展,给电镀技术的发展提供了广阔的空间。

限于篇幅,本文只提要式地介绍了主要是与材料与功能有关的新工艺,不是全面回顾电镀新工艺,挂一漏万、再所难免,不当之处,请多指教。

2、电镀新工艺介绍

2 .1合金电镀

合金电镀一直是电镀新工艺开发的重要领域。以往为取代昴贵的镀镍而开发的铜锡合金,就曾经是一种新工艺。现在的代和节镍镀层,也都是各种合金。因为合金可以综合单一金属的优点,并具有单一金属所不具备的新的特性,比如硬度、耐腐蚀性、功能性等。现在已经认识到,电镀作为一种湿法冶金技术,能生产出用电、热方法做不到的新合金。包括在制作非晶态材料和纳米材料方面,电镀技术都是有优势的。合金电镀的原理在传统的理论中是要求两种共沉积的金属的电极电位要接近,如果一个的电位较正,另一个的电位较负,就要采用络合剂将正电位的金属的离子络合,使之放电电位向负的方向移动,与另一金属的电位相近,达到共沉积的目的。这在现在也仍然对合金新工艺的开发有指导意义。但是现在越来越多的合金中的另一种成分的量非常小,就是这种少量的金属分散在另一金属中,却改变了金属的性能。用传统冶金学的观点是这些掺入的金属是占据在主体金属的某些晶格位上,从而改变了金属的物理性能。

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