电镀层的分类,电镀层原理
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|电镀层满足防护要求的基本要求是(1)与基材结合力强、附着力好,(2)镀层完整、结晶细密、孔隙率好。成为。 (3)必须具有良好的物理、化学和机械性能; (4)必须具有符合规范的涂层厚度,且涂层分布必须均匀。
利用电镀在基材表面获得功能膜层的目的是为了提高零件的表面性能,而通过电镀获得的表面膜层与相应的金属材料本身有些不同。因此,电镀层的基本性能是电镀工艺技术成功与否的重要指标。涂层的基本性能包括密度、硬度、内应力、电阻率、强度、塑性和耐腐蚀性。
电镀层的密度通常与相应的元素或合金接近,但如果镀层中混有其他物质或有很多孔隙,就会影响镀层的密度值。表1-1显示了几种电镀层的密度值。
表1-1 部分电镀层与金属材料的密度值对比
金属
镀层密度/g·cm-3
金属材料密度/g·cm-3
银
8.010.5
10.5
科
8.8
8.85
铬
6.97.18
7.19
铜
8.868.93
8.96
D
8.868.93
8.90
带领
11.34
11.34
锌
7.27.8
7.13
电镀层的硬度值对于要求耐磨的零件表面也是一个重要指标。作为受到摩擦和磨损的表面,涂层要求具有高硬度,并且由于体系、工艺参数和添加剂的差异,涂层要求具有高硬度。镀液甚至各种杂质都会影响镀层的硬度。由于薄膜较薄,因此常用显微硬度计来检测薄膜的显微硬度。表1-2显示了一些常见金属涂层的显微硬度值。
表1-2 一些常见金属镀层的显微硬度值
金属电镀
金
序列号
锌
铜
D
铬
银
显微硬度/MPa
392980
98392
3721274
6862548
6865684
294010780
490-1754
金属电镀
铁
科
锡镍
掐
尼科
锌镍
铜锡
显微硬度/MPa
9809800
1568-4508
44107840
441010780
34274704
17642940
21566370
电镀层存在内应力是一种常见现象。根据内应力的特点,可分为宏观内应力和微观内应力。宏观内应力出现在整个镀层中,导致镀层变质。可以通过弯曲来区分它们。一侧是C 形镀金属。如果涂层位于C形的凹侧并表现出收缩特性,则涂层所承受的应力为拉应力(拉应力),但如果涂层位于C形的凸侧且涂层表现出收缩特性膨胀性能;涂层具有抗压应力。涂层的微观内应力只限于涂层颗粒的尺寸范围,是晶格畸变或晶界畸变时产生的应力。微观内应力只影响涂层的硬度,不会引起涂层的宏观变形。
影响镀层内应力的因素有很多,主要是电镀工艺条件、溶液体系和基体材料的类型。变化范围非常广泛,从压应力到拉应力。宏观内应力使涂层产生微裂纹和气孔,以及裂纹和剥落,对涂层的结合强度产生不利影响。拉应力也会降低母材的疲劳强度。高应力镀铬会降低钢材的强度,导致疲劳强度降低22%~73%。
表1-3 部分电镀层及金属材料的拉伸强度和伸长率
金属
拉伸强度/MPa
伸长/
电镀
金属材质
电镀
金属材质
银
23330
157180
1219日
5055
金
125200
130
2245
45
科
5301180
255
1
/
铬
98550
82
0.1
0
铜
170650
340
3-35
45
铁
2951070
第284章
2050
47
D
3401050
316
3-35
30
锌
48110
90
1-51
32
内应力低的电镀层有普通镀铜、金、银、锌等,内应力高的电镀层有铬、镍、铁、钴、钯等。镀铜、镀锌的应力值往往小于34MPa,而镀铬的拉应力可高达1080MPa。
另外,电镀过程中镀层中的夹杂物也会影响镀层的强度和塑性(见表1-3)。镀层中的夹杂物与电镀工艺条件、镀液成分、阳极材料密切相关。这样的。有些涂层与相应的金属材料之间的差距也很大。
表1-4比较了几种涂层的电阻率和冶金材料的电阻率。可以看出,通过电镀获得的镀层的电阻率与金属材料的电阻率比较接近。大多数涂层对工艺条件很敏感。将速率值控制在一定范围内。
表1-4 部分电镀层及金属材料的电阻率
金属
涂层电阻率/10-6·cm
金属材料电阻率/10-6·cm
银
1.5913.0
1.59
科
8.410
6.24
铬
1467
12.9
铜
1.74.6
1.67
D
7.411.5
6.84
金
2.344.2
2.55
锌
6.67.5
5.92
序列号
11.418
11
从以上讨论可以看出,镀液类型确定后,各种电镀工艺参数和条件都会影响电镀层的基本性能。因此,为了获得高质量、高功能的电镀层,必须密切关注镀液的成分和加工条件。








