化学镀金工艺流程范文篇1

关键词：电镀废水传统方法CZB矿物法新流程

前言

电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。

电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。

1电镀重金属废水治理技术的现状

针对我国家目前电镀行业废水的处理现状的统计和调查，广泛采用的主要有7不同分类的方法：（1）化学沉淀法，又分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。（2）氧化还原处理，分为化学还原法、铁氧体法和电解法。（3）溶剂萃取分离法。（4）吸附法。（5）膜分离技术。（6）离子交换法。（7）生物处理技术，包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法。但目前都存在一定的弊端或严重的不合理性。

2传统电镀废水处理方法的弊端

目前电镀废水的处理方法一般采用物化法之分流—综合两段处理。前段处理多分三支水：铬水、氰水和综合水（铜镍锌水）。铬水用还原剂使之变价还原，氰水用两级氧化破氰，铜镍锌水直接与前两股水汇合而成为综合水。后段处理综合水，基本上是用碱（烧碱或石灰）、聚合氯化铝（PAC）和有机絮凝剂（PAM），具体操作是：把综合水的pH值提到10~13，碱浓度大而迫使碱与重金属的反应向生成氢氧化物的方向进行。由于pH>9，排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。

上述乃传统的处理工艺，存在许多严重的理论与实践上的错误：1、前处理三支污水的划分，不符合生产实际，因为不论那支水中都是你中有我、我中有你，只不过是铬水以铬为主、氰水以氰为主、铜镍锌三合水以3元素居多。这些实际情况，我们是在废水处理的实践中发现的，几乎所有企业的电镀废水都是如此。我们询问过电镀厂的有关人员，其实他们能把这一现象的成因说得非常清楚，奇怪的是污水管理部门竟把分流—综合两段处理作为不能违反的规范性模式。由于第二段处理的污水中各种污染物都存在，怎么可能用简单的处理药剂和方法就可使终端水达标排放呢？2、许多专门论述中都会提到，氰水要分开处理是因为氰在酸液中会生成毒性极强的HCN（氰酸），它的挥发势必造成人的中毒。这在理论上是成立的，确实要十分注意。不过，我们发现多数氰水本身就是pH

3CZB矿物法处理电镀废水

3.1CZB矿物法的概念

CZB矿物法是采用以纯天然矿物为原料，经过一定特殊工艺该性加工生产而成的专利产品NMSTA天然矿物污水治理和矿粉CC，在再辅加某些助剂对电镀废水进行混合处理的一种方法。

3.2CZB矿物法的主要作用机理

由于该方法主要采用的是纯天然的矿物为主体原料，其所具有的特性有离子交换性、吸附性、化学转化性、催化性等。

3.3CZB矿物法的主要优势

该方法的主要优势如下：

1、彻底改变长期以来分流处理的传统工艺，把鉻水、氰水、综合水等混合起来进行处理，纠正了分流处理所存在的某些严重错误，弥补了传统工艺所存在的弊端。

2、经一段处理即可完全解决问题，改变了传统的两段处理模式。

3、由于上述两点，污水处理的工程装置大大简化，基建投资和工程建设时间大幅度减少。

4、传统的处理方法，从理论上分析是不可能达标的，大量的实践也证明了该工艺的确不能达到排放标准。若用矿物法处理电镀废水，从原理和实用上都表明了可以稳定地达标排放。

5、传统工艺处理电镀废水的药剂费用，主要被用于烧碱中和酸水，一般情况处理一吨

污水烧碱费就要10~15元，加上其他药剂，总药剂费多在15元以上。诚然，如果只求把废水澄清，那费用就很难有个标准了。应用矿物法，前提是达标排放。处理一吨废水药剂费大约4~9元之间。

3.4电镀废水处理流程示意图

3.4.1流程示意图

3.4.2流程说明

从车间出来的各种类型的废水在同一调节池进行混合调节，然后泵入第一反应池，还原剂用硫酸亚铁或其他还原剂均可，其用量比分流处理少1/3~1/2，具体用量视水质情况而定，反应完成后进入第二反应池，加NMSTA天然矿物污水治理剂和CC矿粉（一部分起中和作用，可以节约大部分的碱，另外有去除重金属的作用）综合反应，可将废水的pH调节到5~6，该阶段一般要求不少于20min，再进入第三反应池，用碱将废水的pH调节到8~8.5，同时加入漂白水等氧化剂破氰，最后经沉淀池沉淀后排放。

4结论

经过长时间来的研究和实践，以及对理论上的探讨，结合目前的实际，我们在对各种工艺进行完全的比较（包括药剂的性价比、工程建设的投资、运营及管理等）之后，认为采用CZB矿物法处理电镀可以保证出水的水质达到国家一级排放标准。

该工艺目前还在进行更深入的研究和不断的完善之中。

5参考文献

[1]何升霞，姬相艳。利用废铁屑处理含铬废水试验研究[J]。油气田环境保护，2002，10(2)：36—37。

[2]苏海佳，贺小进，谭天伟。球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]。北京大学学报，2003，30(2)：19—22。

[3]翁国坚，李湘祁，烫德平，等。铝锆柱撑蒙脱石处理Cr6+废水的应用研究[J]。福州大学学报，2003，31(1)：116—119。

化学镀金工艺流程范文篇2

关键词：镁合金电镀耐蚀性生产应用

一、镁合金的特性及应用前景

近年来，镁合金引起了人们的广泛关注。首先是因为镁合金的资源十分丰富。镁及其合金具有比重小、比强度高，同时还有良好的刚性、加工性、抗冲击性、减震性、导热、导电性、电磁屏蔽性、机械加工性能以及再循环利用的性能，是一种理想的现代结构材料，现已广泛应用于汽车、机械制造、航空航天、电子、通讯、军事、光学仪器和计算机制造等领域。镁的标准平衡电位为-2.34V，加之镁的氧化膜疏松多孔所以镁及其合金耐蚀性较差，呈现出高的化学、电化学活性。如何提高镁合金的耐蚀性成为其得以广泛应用的关键。

提高镁合金耐蚀性的方法主要有三种，分别是：1）提高镁合金的纯度或是开发新的合金2）采用快速凝固技术，3）是采用表面处理技术，在镁合金表面形成一种具有保护功能的涂膜层，来提高镁合金材料耐腐蚀性。而电镀/化学镀是其中比较简单有效的方法。

二、镁合金电镀/化学镀的技术难点

镁合金上电镀及化学镀面临的问题镁是一种难于直接进行电镀或化学镀的金属，即使在大气环境下，镁合金表面也会迅速形成一层惰性的氧化膜，导致镀层结合力差，在进行电镀或化学镀时必须除去这层氧化膜。因此镁合金电镀/化学镀的关键就是前处理。

目前报道中用来进行镁合金电镀/化学镀前处理的方法主要有化学镀镍法、氧化涂导电层、浸锡法、直接镀银法、浸锌法，其中适应用工业生产的前处理工艺则是：浸锌法和直接化学镀镍法。下面以这两种方法为例介绍镁合金电镀/化学镀在生产的中应用。

三、镁合金电镀在实际生产中的应用

1.沉锌法工艺流程—镁合金小零件滚镀Cu-Ni-（Sn-Co）镀层

除油除腊电解除油酸活化碱活化1电解活化1浸锌1退锌1碱活化2电解活化2浸锌2退锌2碱活化3电解活化3浸锌3镀碱铜活化镀镍活化镀（Sn-Co）合金钝化烘干。

此工艺流程是滚镀锌合金小件，在生产中造成产品不良的主要问题有零件漏镀、表面粗糙、局部起泡、镀层结合力差，零件最后镀层色泽不均。根据生产经验，零件漏镀的主要原因是浸锌不好，导电棒粗糙；表面粗糙的主要原因是浸锌不好，镀铜液比例失调；局部起泡的主要原因是除油或浸锌不好，铜层出现问题；镀层结合力差，则要分析哪层结合力差；镀层色泽不均则主要是因为活化差或（Sn-Co）溶液比例失调。

从上面的分析可以看出，造成产品不良的主要因素是浸锌。浸锌作为镁合金前处理中最关键的一步，一是为了溶解镁的氧化物；二是为了形成一层薄的氢氧化物，防止镁的进一步氧化。镁合金工件在锌酸盐溶液中通过化学反应在零件表面形成一层锌，良好的锌层不但掩盖了镁基体表面的缺陷，而且它还作为镁合金基体与后续的镀铜层之间的中间体，有利于得到理想的镀铜层。在生产中通常要进行2-3次浸锌，这是因为在第一次浸锌时，镁合金表面的氧化膜首先被溶解，然后发生置换反应生成锌层，此时生成的锌层通常结晶粗大，不利于后面的电镀。一次浸锌层经过退锌后，镁合金表面呈现均匀细致的活化状，的晶粒成为二次沉锌的结晶核心，再进行第二次沉锌，可以获得致密、均匀、完整与基体结合力好的沉锌镀层。本工艺中由于对工件的外观要求高，为此设计了3次浸锌工艺流程。在浸锌时浸锌时间、浸锌溶液的使用寿命都将直接影响产品的质量与合格率。浸锌时间过短，工件表面的氧化膜没有完全溶解，不能生成完整的置换层，时间过长，镁合金工作则易发生过腐蚀，造成报废。具体的浸锌时间要根据具体生产状况作相应调整，本工艺中的标准时间为120S。

生产中经常发现工件表面有腐蚀点和漏镀。造成这种情况的主要原因之是导电棒变得粗糙。随着生产不断进行，每次电镀之后，都要将铜电棒上的镀层退除，随着退镀次数的增加，导电棒表面变成凹凸不平，导电棒变细，导电面积减小，导致镀铜层厚度不够，甚至于零件的深处镀层，导致。另一个原因就是沉锌层不够致密、均匀，在下道工序镀铜时，沉锌层溶解，导致零件漏镀、腐蚀。镁合金电镀过程中造成表面粗糙的主要原因是氰化镀铜液比例失调。当镀铜液中的游离氰含量过低，铜含量过高时，将会导致镀层粗糙。另外在对镀层做结合检验时，发现镀层有时会剥落。这时候要具体情况具体分析，发现镀层脱落的位置底层是镍、铜或是基材，然后再对症下药。因为此工艺流程最后是镀Sn-Co合金，所以最后的外观颜色要求很严格，经常会出现色泽不均的现象，此时就要分析镀镀Sn-Co合金之前的活化液和Sn-Co合金镀液的问题了。

2.镁合金直接镀化学镍法工艺流程

除油除腊活化1刻蚀1活化2刻蚀2活化3刻蚀3活化4镀化学镍（中性）活化镀铜活化镀镍镀化学镍（酸性）钝化烘干此工艺流程是挂镀锌合金件，此工件要求镀层最终厚度达到60μm以上。生产中的出现的问题有：由于夹具接触处没法镀上化学镍造成零件漏镀；低电流区镀铜层薄导致镀层起泡；前处理时需要一直摇，零件磨损造成镀层粗糙；中性化学镍不均匀，铜层薄则出现镀层结合力差；中性化学镍时有气泡在镀层上停留则镀层出现针孔；前处理腐蚀时形成则镀层会产生白斑。

从以上问题的原因可以看出，直接化学镀镍法进行镁合金电造成镁合金主要集中在包括化学镀镍的前处理工序。直接化学镀镍法，是在化学镀液里加入氟化物类添加剂，并控制镀液的PH值从而一次性得到化学镍镀层，而在此之前不需要沉锌和镀铜。这种方法看起来简单，省掉了几道工序，然而由于化学镀镍的要求和成本较高，加上操作失误的几率也比浸区锌大，由此造成的溶液报废成本高。镁合金电位很负，所以用来装挂镁合金的零件必须是绝缘的，实际生产是一般是包胶的夹具，避免镁合金在溶液中发生电偶腐蚀，造成零件报废。在整个零件加工过程中，一直在不停的摇晃工件，即使如此，在工件和夹具的接触点，仍然会发生腐蚀、活化效果差，化学镍镀不上或太薄或镀层粗糙，从面引起的零件漏镀、起泡或镀层粗糙。镀层上产生白斑通常是由于在镀化学镍之前，零件表面的不均匀的过腐蚀造成。当零件前处理结束之后进行化学镀镍槽之前，可以明显看出零件表面有白色、灰色两种不均匀的颜色，这时候要检查前处理药水，严格控制前处理时间，从而避免上述情况发生。化学镀镍时，在零件不断产生气泡，如果不能及时晃动零件，使气泡及时离开零件，这此地方就会产生一些针孔，当工件烘干之后，在灯光下可以明显看到针尖一样的缺陷。所以用直接化学镀镍法进行镁合金电镀时，化学镍层必须是无孔，均匀的，否则下一步进行电镀则会产生更多的孔隙，难以获得均匀的镀层。

化学镀金工艺流程范文篇3

关键词：表面涂层技术材料性能强化

中图分类号：TG17文献标识码：A文章编号：1007-0745（2013）06-0143-01

在金属表面形成保护性覆盖层，可使金属制品与周围介质隔离开来，或者利用覆盖层对基体金属的电化学保护或缓蚀作用，达到防止金属腐蚀的目的。

1金属覆盖层

金属覆盖层保护是在金属表面覆盖上一层或多层耐蚀性较强的金属或合金涂层（或镀层），尽量避免金属和介质直接接触，以防止腐蚀的方法，是金属材料的主要防护技术。这种保护方法主要用来防止大气腐蚀和满足某些功能性金属涂层的需要。由于它们的作用较大，因此在防护技术中得到广泛的应用。在国防工业、机械制造、仪器、电子工业制造以及航空、船舶、汽车制造等工业中用得最多。金属覆盖层的分类方法很多。按照使用目的不同可将覆盖层分为防护性覆盖层、装饰性覆盖层和功能性覆盖层三大类；按照覆盖层金属与基体金属在腐蚀电池中的电化学性质金属覆盖层又可分为阳极覆盖层和阴极覆盖层。如果覆盖层金属在介质中的电位比基体金属电位更负，则前者为阳极，后者为阴极，故称为阳极性覆盖层（电镀中称为阳极性镀层），如钢上镀Zn、Cd等。阳极性覆盖层的优点是，当镀层有微孔时，由于电化学保护作用，仍然使基体金属得到保护，不影响它的防蚀作用。阳极性覆盖层常用于保护在大气、淡水和海水中工作的金属设备。如果覆盖层金属的电位比基体金属的电位更正，则称为阴极性覆盖层（电镀中称为阴极性镀层），如钢上镀Sn、Pb、Ni、Cr等都属于阴极性镀层。该镀层若有孔隙，则形成小阳极大阴极的腐蚀电池，加速孔隙处铁基体的腐蚀，危害性更大。因此，镀层制造要求比较严格，只有在完整无孔的情况下才起保护作用。改进工艺、增加镀层厚度或者采用封孔处理等方法均可避免或降低孔隙率。值得注意的是，阳极性镀层在一定条件下会转变为阴极性镀层，应视覆盖层所处的介质和条件而定。例如，当溶液的温度升高到70～80℃时，锌镀层将由阳极性镀层转变为阴极性镀层。这种转变是由于金属镀层表面形成了化合物薄膜，使镀层的电位升高的缘故。

2材料表面涂层的强化机理

刷镀表面涂层有着比普通金属材料和槽镀表面涂层更高的硬度租耐磨性，通过X射线分析仪和透射电镜对几种镍表面涂层组织结构的分析研究认为，镍表面涂层的强化机制是超细晶强化、高密度位错强化和固溶强化。用透射电镜对表面涂层观察，可估算出表面涂层的晶粒尺寸约为0.01—0.07μm左右，超细晶粒的获得与刷镀工艺特点密切相关。刷镀时。局部允许使用比槽镀大几倍到几十倍的电流密度，提高了阴极极化作用，这种大电流密度使过电位和双电层的电场强度很高，离子在屯场中被加速打上去，形成大量的细晶核。刷镀工艺中的相对运动也是形成超细晶粒表面涂层出主要原因之一，因相对运动使表面涂层金属在由形核到长大的完整历程中被人为地打断。由于相对运动会影响被镀表面上电流密度的作用时间；时间的断续会造成被镀表面晶粒尚未来得及长大就暂停了，而只有等下一次镀笔重新运动到该表面时，该表面上才能又重新形核和生长，从而使表面涂层晶粒细化。另外，镀液是有机络合物的水溶液，金属离子含量高，而且大多是以络合离子的形式存在，络合剂与金属离子形成的络合离子不仅能提高阴极极化作用，而且多数络合剂还是很强的表面活性物质，这也是获得超细晶粒的原因。超细晶粒的存在，使单位体积内的晶粒增多，晶界增长，变形抗力增大，从而使表面涂层得到强化。位错源是金属晶体的一种线缺陷，但是非常高的位错密度反而能收到降低晶体易动性的效果。

3常用的材料表面涂层技术

表面涂层处理是在金属件上涂上一层与金属表面附着力较强的物质，如涂装（油漆）、珐琅、电镀、电泳、涂塑、静电喷塑等。

（1）电镀。电镀就是利用电解原理在金属表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程。电镀能增强金属的耐腐蚀性，增加硬度，防止磨耗，提高导电性、性、耐热性，使制品的表面美观。

（2）电泳。电泳是与电镀类似的一种涂装工艺。它是将被涂工件浸在水性涂料中，接到直流电源上，分散在涂料溶液中的带电胶体粒子在电场作用下将移向工件，经过电泳、电沉积、电解、电渗等反应阶段，最终在被涂物表面形成涂膜。

（3）静电喷塑。静电喷塑的工艺原理是：让塑料粉末在电场的作用下，均匀地吸附在被加工工件的表面，然后高温烘烤，使塑料粉末熔化成一层致密的保护层，牢牢附着在工件表面。与喷漆工艺相比，静电喷塑施工对环境无污染，对人体无毒害；涂层外观质量优异，附着力及机械强度高；喷涂施工固化时间短；涂层耐腐蚀、耐磨能力较喷漆工艺高出很多：不需底漆，施工简便，对工人技术要求低；成本低于喷漆工艺。

（4）渗镀（表面合金比）。渗镀法是把金属部件放进渗镀层金属或它的化合物的粉末混合物、熔盐浴及蒸汽等环境中，通过热分解或还原等反应析出的金属原子在高温下扩散，使一种或几种金属元素渗入工件表面，形成与基体成分和性能不同的合金扩散层。因此，又称为表面合金化或扩散镀。实际上渗透过程是一个热化学过程，因此，渗镀过程有时又称为化学热处理。在渗透区域内，渗透元素与基体元素起化学反应，并可能分别形成固溶体、析出物和化合物类型的表面层。渗镀的方法有固渗（粉末包渗法），液渗（把欲渗金属粉末和粘结剂调成料浆、镀于工件表面）和气渗（借助于氢气或氩气等把固体渗剂反应成气体带到工件表面）。此外还可与其他镀覆方法联合，如经过电镀、化学镀、喷镀、热浸镀或真空镀膜后再进行渗镀。最常见的是Si、Cr、Al、Ti、B、W、Mo等渗镀层及多元共渗等。

结论

总之，在材料表面进行涂层处理均匀、厚度可控、无孔隙、热稳定性好、与基体结合牢固，不会因温度急剧变化而造成镀层脱落，不但有良好的耐蚀性，还可改善材料的其他物理化学性能。但是这种方法需要高温加热，可能引发各种缺陷，如工件变形，其他性能恶化等。

参考文献：

[1]高延敏，王晓艳，宋东坡，奚丽萍.绢云母表面改性及其对环氧涂料防腐性能的影响[J].江苏科技大学学报（自然科学版），2010，7（03）：187-188.