1. Введение

Гальваника - это проверенная временем технология обработки поверхности, при которой металлический слой наносится на поверхность материала-основы с помощью электрохимических принципов для обеспечения защиты от коррозии, декоративных или функциональных требований. С момента своего появления в XIX веке технология нанесения гальванических покрытий превратилась из чисто защитной и декоративной в прецизионный процесс, способный обеспечить выполнение специфических функций, таких как электрические, магнитные, оптические и термические.

Исходя из функции покрытия, гальванические покрытия можно разделить на три основные категории:

• защитное покрытие: Предотвращение коррозии основания (например, гальванизация)
• Декоративное покрытие: Придание эстетического вида (например, хромирование, золочение)
• Функциональное покрытие: Придание особых физико-химических свойств (например, покрытие серебром для улучшения электропроводности, покрытие твердым хромом для повышения износостойкости).

Материал, на который наносится покрытие, может быть металлическим или неметаллическим (например, пластиковое покрытие). Цель данной статьи - предоставить авторитетное и исчерпывающее руководство по нанесению покрытия, чтобы помочь читателям получить глубокое понимание процесса нанесения покрытия, выбрать правильное решение и ответить на часто задаваемые вопросы.

2. Основные принципы нанесения гальванических покрытий

2.1 Основы электрохимии

Гальваника - это метод получения гальванического слоя на поверхности подложки путем электролиза в растворе, содержащем ионы металла, подлежащего гальваническому покрытию, с гальваническим материалом или изделием в качестве катода. Применение гальванической технологии имеет долгую историю, первоначально она была разработана для удовлетворения потребностей людей в антикоррозийных и декоративных покрытиях, с непрерывным прогрессом науки и техники гальваническая технология также может быть использована для получения определенного состава и функции металлического покрывающего слоя, обеспечивающего электрические, магнитные, оптические, тепловые и другие характеристики. В зависимости от функции гальванического покрытия его можно разделить на защитное, декоративное и функциональное. Покрываемый материал может быть как металлическим, так и неметаллическим, а покрытие получается на поверхности подложки путем электролиза с использованием покрываемого материала или изделия в качестве катода. Процесс нанесения гальванического покрытия требует соблюдения трех необходимых условий:Источник питания, ванна для нанесения покрытия (раствор), электрод.

В замкнутом контуре источник постоянного тока непрерывно перекачивает электроны от анода к катоду:

• анодный: происходит реакция окисления, в результате которой металл теряет электроны и растворяется в виде ионов в растворе (M → M?? + ne-).
• отрицательный электрод (т.е. испускающий электроны): Происходит реакция восстановления, ионы металла получают электроны и осаждаются в виде металлического слоя (M?? + ne- → M)

2.2 Аналитические потенциалы и электродные реакции

Основным условием восстановления ионов металла на электроде для получения гальванического покрытия является достаточно отрицательный потенциал электрода.потенциал осадковОтносится к потенциалу, который необходимо приложить, когда вещество начинает разряжаться на электроде и осаждаться из раствора, и который должен быть ниже равновесного потенциала восстанавливаемого металла.

Согласно уравнению Нернста, на электродный потенциал влияют следующие факторы:$$E=E^0+\frac{RT}{nF}\ln ?\frac{[\text{окислительный}]}{[\text{редукционист}]}$$E=E0+nFRTln [восстановленный] [окисленный]

Среди них:

• E?: стандартный электродный потенциал (измерен при 25°C, концентрация ионов 1 моль/л)
• R: газовая постоянная
• T: Температура
• n: число переноса электронов
• F: постоянная Фарадея

Стандартный электродный потенциалОтражает окислительно-восстановительную способность металлов: металлы с большим отрицательным потенциалом склонны терять электроны при окислении (например, цинк), а металлы с большим положительным потенциалом склонны приобретать электроны при восстановлении (например, золото, серебро).

2.3 Поляризация электродов

Явление, при котором потенциал электрода отклоняется от равновесного потенциала при прохождении через него тока, называется поляризацией и делится на две основные категории:

1. Электрохимическая поляризация
Вызвано тем, что скорость электрохимической реакции на электроде меньше скорости перемещения электронов.

• катодная поляризация: Скорость реакции катодного восстановления меньше скорости поступления электронов от внешнего источника питания, и потенциал электрода смещается в отрицательном направлении.
• анодная поляризация: Скорость поступления ионов металла в раствор меньше скорости поступления электронов с анода во внешний проводник, и электродный потенциал смещается в положительном направлении

2. Дифференциальная поляризация
Вызывается диффузией ионов в растворе со скоростью, меньшей, чем скорость движения электронов. Концентрация ионов металла вблизи электрода ниже, чем в исходном растворе, что создает градиент концентрации, приводящий к сдвигу потенциала.

2.4 Процесс электроосаждения металлов

Процесс нанесения покрытия состоит из трех этапов.комбайнОднако скорость варьируется, причем самым медленным шагом является управляющее звено:

1. жидкофазный массоперенос: Гидратированные ионы металлов или комплексные ионы мигрируют из внутренней части раствора к катодной поверхности на катодную сторону бислоя раствора. Режимы массопереноса включают электромиграцию, конвекцию и диффузию, которыеразмножатьсяявляется основным шагом управления.
2. электрохимическая реакцияИоны металла проходят через двойной электрический слой, удаляя гидратированный молекулярный или лигандный слой, и получают электроны от катода, превращаясь в атомы металла. Например, при щелочной цианистой гальванизации:
   • Zn(OH)?2- → Zn(OH)? + 2OH- (уменьшение координационного числа)
   • Zn(OH)? + 2e → Zn + 2OH- (удаление лиганда)
3. электрокристаллизация: Атомы металла диффундируют вдоль поверхности металла, достигают точки кристаллического роста и входят в кристаллическую решетку в определенном порядке, образуя покрытие.

2.5 Закон Фарадея и эффективность тока

Первый закон Фарадея: При электролизе количество вещества, выпадающего или растворяющегося на электроде, пропорционально количеству проходящего через него электричества.$$M=KIt$$M=KIt

где K - электрохимический эквивалент (масса вещества, выпавшего в осадок при прохождении через заряд 1С).

Второй закон Фарадея: Количество вещества, осажденного или растворенного на электроде, одинаково при пропускании через него одного и того же количества электричества, а количество электричества, необходимое для осаждения 1 моль любого вещества, равно 9,65 × 10?C (постоянная Фарадея F).

Текущая эффективность: Фактическая масса осадка меньше теоретического значения из-за побочных реакций (например, осаждения водорода).$$\eta =\frac{\text{Фактическая масса осадков}}{\text{Теоретическое качество осадков}}\times 100\mathrm{\%}=\frac{M^{\mathrm{\prime }}}{KIt}\times 100\mathrm{\%}$$η= Теоретическая масса осадков Фактическая масса осадков × 100%=KItM′×100%

Эффективность катодного тока обычно составляет менее 100%.

2.6 Расчет толщины покрытия

Формула расчета толщины покрытия:$$\delta =\frac{K{D}_{K}t{\eta }_K\times 100}{60\gamma }$$δ=60γKDK?tηK×100

Среди них:

• δ: толщина покрытия (мкм)
• K: Электрохимический эквивалент (г/А-ч)
• D_K: плотность катодного тока (А/дм2)
• t: время (мин)
• η_K: эффективность катодного тока (%)
• γ: плотность металла (г/см3)

Скорость осаждения (мкм/ч):$$U=\frac{K{D}_K{\eta }_K\times 100}{\gamma }$$U=γKDK?ηK×100

---

3. Состав электролита и роль каждого компонента

3.1 Первичная соль

Основная соль - это соль в гальваническом растворе, которая обеспечивает ионы металла, подлежащего гальванизации, и определяет тип металла, подлежащего гальванизации. Концентрация основной соли должна поддерживаться в соответствующем диапазоне:

• Повышенная концентрация: Ускорение скорости осаждения, но снижение катодной поляризации и более крупные кристаллы покрытия
• Соответствующая концентрация: Получаются тонкие, плотные покрытия

3.2 Комбинированные препараты

Комплексообразующий агент может связывать ионы металлов в основной соли с образованием комплексных ионов. Простые ионные растворы для гальванопокрытий имеют тенденцию к получению крупных зерен, в то время как комплексные ионные растворы для гальванопокрытий имеют следующие преимущества:

• Комплексные ионы растворяются в растворе лишь частично и более стабильны, чем простые солевые ионы
• Генерирует большую катодную поляризацию для нанесения детальных покрытий
• Часто используемые комплексообразователи: цианид, пирофосфат, аминотриуксусная кислота и др.

3.3 Дополнительные соли (проводящие соли)

Соли щелочных или щелочноземельных металлов, которые увеличивают электропроводность раствора и не комплексообразуют ион основного металла соли:

• Часто используемые проводящие соли: сульфат натрия (Na?SO?), сульфат магния (MgSO?), соли аммония
• Назначение: Улучшение способности к глубокому покрытию, способности к диспергированию и получению тонкого слоя покрытия.
• Примечание: слишком высокий уровень может снизить растворимость других солей

3.4 Активатор анода

Вещества, способствующие активации анода, увеличивающие плотность тока, при которой анод начинает пассивироваться, и обеспечивающие нормальное растворение анода:

• Эффект: отрицательный анодный потенциал (анодная деполяризация)
• Распространенные вещества: галогенид-ионы, соли аммония, тартраты, тиоцианаты, цитраты

3.5 Добавки

Вещества, которые не сильно изменяют электрические свойства, но могут значительно изменить свойства покрытия, в том числе:

• Средство против проколов: например, смачивающие агенты для снижения поверхностного натяжения
• подавитель паров: Сокращение выброса вредных газов
• ополаскиватель: Получено яркое покрытие
• выравнивающее средство: Заполнение микроскопических неровных поверхностей

---

4. Основные факторы, влияющие на качество гальванического покрытия

4.1 Влияние pH

Эффекты pH:

• Потенциал водородного разряда
• Осаждение щелочных включений
• Состав комплексов или гидридов
• Степень адсорбции добавок

В процессе осаждения, если pH увеличивается, катод работает эффективнее анода; если pH уменьшается - наоборот. pH можно стабилизировать в определенном диапазоне путем добавления буфера.

4.2 Влияние добавок

Неорганические добавки: Образует в электролите высокодисперсные коллоиды гидроксида или сульфида, которые адсорбируются на поверхности катода, препятствуя осаждению металла и увеличивая катодную поляризацию.

Органические добавки::

• В основном поверхностно-активные вещества, адсорбирующиеся с образованием адсорбционной пленки, препятствующей осаждению металлов.
• Некоторые образуют коллоиды в электролите и взаимодействуют с ионами металлов, образуя коллоидно-металлические ионные комплексы

4.3 Влияние плотности тока

Каждый раствор для нанесения покрытия имеет диапазон плотностей тока для нормального нанесения покрытия:

• слишком низкий: Уменьшенная катодная поляризация, крупные кристаллы покрытия или даже отсутствие покрытия
• пригодность: Повышенная катодная поляризация, более мелкие зерна покрытия
• непомерно: Превышение предельной плотности тока приводит к разрушению покрытия с образованием губчатых, дендритных, "сгоревших" и почерневших покрытий.

Более высокие плотности тока допустимы в условиях повышенной концентрации основной соли, повышенной температуры гальванического раствора и перемешивания.

4.4 Влияние формы волны тока

На процесс осаждения влияют изменения катодного потенциала и плотности тока:

• Трехфазное полноволновое выпрямление и регулировка постоянного тока: Почти не влияет на организацию покрытия
• однофазная полуволна (физика): придает хромовому слою без блеска темно-серый цвет
• однофазный полноволновый (физика): Осветление покрытий из пирофосфатной меди и сплава медь-олово

4.5 Влияние температуры

• Преимущества утепления: Ускоряет диффузию и уменьшает концентрационную поляризацию; повышает растворимость солей и улучшает проводимость и дисперсию; увеличивает верхний предел плотности тока и повышает производительность.
• Недостаток потепления: Уменьшает электрохимическую поляризацию и огрубляет кристаллы; ускоряет дегидратацию частиц и повышает активность ионов и поверхности катода

4.6 Эффекты смешивания

• Уменьшение катодной поляризации: Огрубление зерен
• Повышение верхнего предела плотности тока: Повышение производительности
• Усиленный эффект выравнивающего средства

---

5. процесс предварительного покрытия

Предварительная обработка непосредственно влияет на прочность сцепления и качество слоя покрытия, поэтому поверхность покрываемых деталей должна иметь хорошую отделку, удалять шероховатости, неровности, продукты коррозии и грязь.

5.1 Механическая обработка

полированный: Используйте острые углы абразивных частиц для удаления царапин, линий токарного ножа, шлифовальных отверстий, заусенцев и продуктов коррозии с поверхности заготовки на шлифовальной машине.

полировка: Устраняют следы от шлифовки, чтобы поверхность заготовки имела зеркальный блеск, включая химическую полировку, электрохимическую полировку, механическую полировку.

пескоструйная обработка: Сжатый воздух используется в качестве движущей силы для приведения в движение сухого кварцевого, стального или речного песка, образуя поток песка, который распыляется на поверхность заготовки для удаления заусенцев, окисленной кожи и сварочных комков.

5.2 Обезжиривание

Масляные загрязнения на поверхности заготовки могут вызвать изоляцию гальванического раствора от подложки и повлиять на осаждение гальванического слоя:

• обезжиривание растворителем: Растворение смазки органическими растворителями
• химическое обезжиривание: Омыление и эмульгирование щелочью
• Электрохимическое обезжиривание: Заготовка в качестве электрода, генерирующего пузырьки для обезжиривания

5.3 Травление

Обработка заготовок в кислотных, кислотно-солевых или щелочных растворах для удаления окислов с металлических поверхностей.

---

6. Общие типы и области применения гальванических покрытий

6.1 Гальванизация

голСтандартный электродный потенциал цинка (-0,76 В) более отрицательный, чем у железа, и он является анодным покрытием для железа, предотвращая коррозию железа и стали путем жертвенной анодной защиты.

Тип процесса::

• Кислотный раствор для нанесения покрытия(на основе сульфата цинка): низкая стоимость, высокая эффективность тока, стабильный раствор, низкая токсичность, но плохая диспергирующая способность, грубая кристаллизация, подходит для заготовок простой формы (стальная проволока, стальные листы)
• Щелочной раствор для нанесения покрытия: Хорошая равномерная способность покрытия, добавление тиомочевины может получить яркий слой покрытия, но цианид очень токсичен
• цианистый метод: Можно получить равномерное, хорошо прилипающее покрытие.

переработка::

• дегидрирование: Нагрев при 200°C в течение 2 часов для снятия водородного охрупчивания и внутренних напряжений
• матовая отделка: Усиленный блеск
• пассивация: Формирование хроматных пленок в растворах хромовой кислоты и ее солей, повышающих коррозионную стойкость

6.2 Медное покрытие

особенностиПотенциал меди более положительный, чем у железа, поэтому медное покрытие на стали - это катодное покрытие, которое нельзя использовать только в качестве защитного декора.

основное приложение::

• Базовый или промежуточный слой для многослойного покрытия
• Антиуглеродная обработка стальных деталей
• печатная плата
• Покрытие пластиком
• гальванопластическая форма

Тип процесса::

типология	vantage	недостатки
Покрытие сульфатом меди	Простой состав, высокая эффективность тока, стабильный раствор, отсутствие вредных газов	Плохая способность к гомогенизации
Медь, покрытая цианидом	Однородность и хорошая адгезия	острый яд
Пирофосфатное медное покрытие	-	-
Полное яркое кислотное медное покрытие	Можно получить яркое покрытие	Необходимо добавить отбеливатель
Покрытие фторборатом меди	-	-

6.3 Хромирование

характеристикаХром - это слегка голубоватый, серебристо-белый металл с красивым блеском, коррозионной стойкостью, высокой твердостью, низким коэффициентом трения, высокой отражательной способностью и хорошей термостойкостью.

основной тип::

1. Декоративно-защитное хромирование: Придает эстетичный вид
2. Твердое хромированное покрытие (износостойкий хром): Повышение твердости поверхности
3. Молочный хром: Для автомобильных, авиационных и корабельных деталей
4. Хромирование щелевых отверстий: Анодная обработка канавок после нанесения покрытия для расширения трещин в сетке и хранения смазочного масла для поршневых колец двигателей внутреннего сгорания и компрессоров

Характеристики процесса::

• Основным компонентом электролита является хромовый ангидрид (CrO?), который растворяется в воде с образованием хромовой и дихромовой кислот.
• Кремнефтористая кислота оказывает активирующее действие на хромовое покрытие и повышает эффективность тока
• Разрабатывается раствор трехвалентного хрома для улучшения защиты окружающей среды

6.4 Никелирование

характеристикаНикель - белый металл с высокой твердостью, магнитными свойствами, легко полируется для получения хорошего блеска, образует пассивирующую пленку на воздухе и обладает хорошей коррозионной стойкостью.

прибор::

• покрытие поверхности
• Базовый или промежуточный слой для многослойного покрытия

Основные типы ванн для нанесения покрытия::

• "Ванны для гальванических покрытий типа "Watt" (наиболее распространенные)
• Ванна для нанесения покрытия из сульфаминовой кислоты
• Ванна для нанесения фторборатного покрытия

Яркое никелевое покрытие: Добавление отбеливателей, классифицируемых как первичные отбеливатели, вторичные отбеливатели и т.д.

6,5 Серебряное покрытие

характеристика: Минимальное удельное сопротивление, легко сваривается, широко используется в электронике, связи, электроприборах, приборостроении, уменьшает контактное сопротивление, улучшает сварочные характеристики.

предостережение::

• В присутствии сульфидов или галогенидов серебро теряет блеск и тускнеет, что требует последующей обработки (химическая пассивация, электрохимическая пассивация, покрытие драгоценными металлами, пропитка органическими пленками).
• При серебрении меди и ее сплавов требуется специальная подготовка поверхности, поскольку стандартный электродный потенциал серебра (+0,799 В) выше, чем у меди, и будет происходить реакция вытеснения:
  • с серебряной пропиткой: низкая концентрация соли серебра + высокая концентрация комплексообразователя
  • Предварительно посеребренные: высокая концентрация комплексообразователя + низкая концентрация соли серебра
  • Предварительное никелирование

6.6 Золотое покрытие

характеристика: Высокая химическая стабильность, нерастворимость в обычных кислотах (растворима в водной среде), сильная устойчивость к обесцвечиванию, долговечный блеск.

прибор::

• Ювелирные изделия, посуда, ремесла
• Микросхемы, электронные компоненты, печатные платы, интегральные схемы

Тип раствора для нанесения покрытияДве основные категории: раствор для цианистого покрытия и раствор для бесцианистого покрытия.

6.7 Кадмиевое покрытие

В основном используется для защиты стальных поверхностей от коррозии.

6.8 Нанесение легирующих покрытий

Два или более металлов осаждаются на катод одновременно, образуя покрытие с требуемой структурой и свойствами. В настоящее время существует около двухсот видов сплавов, на которые можно наносить покрытие.

Условия совместного осаждения::

1. По крайней мере, один металл может быть осажден отдельно от солевого раствора
2. Потенциалы осаждения двух металлов должны быть очень близки друг к другу.

Меры по сближению потенциалов осадков::

• Изменение концентрации ионов металла (увеличение концентрации ионов металла с более отрицательным потенциалом и уменьшение концентрации ионов металла с более положительным потенциалом)
• Использование комплексообразователей (чтобы сделать потенциал осаждения более отрицательным для более положительных металлов)
• Использование соответствующих добавок (изменение потенциала осаждения металлов)

Нанесение покрытий из распространенных сплавов::

• Цинково-никелевый сплавКоррозионная стойкость более чем в 3 раза выше, чем у оцинкованных, если содержание никеля составляет 10% или более, и более чем в 5 раз выше, если оно составляет около 13%.
• сплав цинка и железа: не легко пассивируется, легко фосфатируется, хорошо сцепляется с краской
• сплав никеля и железа: Хороший эффект выравнивания, лучшая твердость и прочность по сравнению с никелевым покрытием, экономия никеля 15-50%.
• Другие: никель-фосфор, никель-цинк, никель-олово, медь-олово, медь-цинк (латунь), олово-свинец, олово-цинк, олово-никель и др.

---

7. распространенные дефекты гальванического покрытия и методы их устранения

7.1 Дырки и выбоины

пинхол: Крошечная пора от поверхности плакированного слоя до нижележащего или основного металла, вызванная препятствием процессу электроосаждения в определенных точках на поверхности катода.

Карьерная марка: Небольшая ямка или отверстие, образовавшееся в металлической поверхности.

Причины::

Газовые проколы::

• Адсорбция мелких пузырьков воздуха на поверхности платы, местоположение пузырьков воздуха не может быть зашпаклевано.
• Источник пузырьков: пересыщенный газ в растворе, осаждение водорода в процессе нанесения покрытия
• Пузырьки водорода всегда сохраняются → проколы; периодически сохраняются → ямки

Негазовые проколы::

1. Дефекты подложки: Точность пресс-формы, процесс формовки, неравномерность распределения
2. плохая предварительная обработка: Остаточные капли масла, окислы, пыль, полировальная паста
3. Проблемы с вешалками: Низкая электропроводность, приводящая к разрушению абляции
4. Плохое качество раствора для нанесения покрытия: Неправильная концентрация основной соли, слишком большое количество хлорид-ионов, нарушение яркости агента, слишком малое количество поверхностно-активного вещества
5. Загрязнение раствора для нанесения покрытия: Примеси, такие как никель, фосфор, моновалентная медь, пыль, органические вещества
6. качество воды не является чистым: Взвешенные вещества, мелкие ворсинки, пыль
7. нечистоты в системе подачи воздуха: Перемешивание воздуха для удаления примесей
8. Низкая эффективность фильтрации: Недостаточная скорость потока и емкость картриджа
9. Проблемы с анодом: Нечистые аноды, порванные мешки для анодов
10. Неправильное расположение охлаждающих трубок: Генерация биполярных явлений

лекарство::

• Добавьте соответствующее количество смачивающего агента (например, додецилсульфат натрия) для снижения поверхностного натяжения.
• Использование перемешивания (движение катода, перемешивание воздуха)
• Улучшенная предварительная очистка
• Регулярная фильтрация раствора для нанесения покрытия
• Держите аноды чистыми и неповрежденными

7.2 Шероховатость и заусенцы

.: Слой покрытия имеет множество плотных, мелких, похожих на крошечные точки выступов, вызванных захватом мелких твердых частиц, взвешенных в растворе для покрытия.

грубее: Крупные выпуклости, видимые невооруженным глазом, вызывают:

1. Образование аномальных крупных кристаллов в гальваническом слое: скорость восстановления ионов металла в основной соли слишком высока, а скорость зарождения меньше скорости роста.
2. Механические загрязнения проникают в заготовку и инкапсулируются.

Причины появления заусенцев::

1. Слишком низкий уровень свободного цианида натрия: Слишком быстрое осаждение меди, темно-красноватый слой, снижение способности к глубокой металлизации
2. Слишком много меди: Огрубение кристаллической ткани
3. Слишком высокий или слишком низкий уровень свободного гидроксида натрия::
   • Слишком высокий уровень: затрудненное осаждение олова, темно-красный слой покрытия
   • Слишком низкий уровень: гидролиз станната приводит к выпадению осадка мета-станниновой кислоты, что вызывает шероховатость в направлении вверх.
4. Чрезмерная плотность тока: Дендритное покрытие на кончике катода
5. Избыток двухвалентного олова: Шероховатость, вызванная слишком быстрым осаждением
6. Мутность раствора для нанесения покрытия: Включения частиц

7.3 "Горелые" покрытия

определить: Темноокрашенный, грубый, рыхлый осадок низкого качества, образующийся при чрезмерной плотности тока, часто содержащий оксиды или другие примеси.

обоснование::

• Низкая концентрация ионов металлов в соли-хозяине
• Трудность выделения ионов металлов из основной соли и легкое осаждение водорода из H?-разрядов
• Высокий pH на границе катода
• В покрытии задерживается больше соединений

---

8. методы испытаний покрытий и ванн

8.1 Испытание эффективности раствора для нанесения покрытия

Тестовые предметы	определить	Общие методы
Децентрализованный потенциал	Способность осажденного металла равномерно распределяться по поверхности катода	Метод дальнего и ближнего катода (Гарлемский резервуар), метод изогнутого катода, метод резервуара Холла
Мощность покрытия(возможность нанесения глубокого покрытия)	Способность осажденного металла покрыть всю поверхность катода	Метод катода под прямым углом, метод скважины
Текущая эффективность	Доля электроэнергии, используемой для осаждения металлов, в общем объеме потребления электроэнергии	вольтамперометрический метод
Выравнивающая способность	Способность гальванического раствора заполнять микроскопические неровности поверхности	микроконтурирование
Диапазон плотности тока	Диапазон плотности тока для получения нормального покрытия	Испытание канавки Холла

8.2 Испытания характеристик покрытия

Тестовые предметы	определить	Общие методы
сила сцепления	Прочность сцепления покрытия с основой	Испытание на растяжение, испытание напильником, тепловое испытание (11 методов)
толщины	Толщина покрытия	Неразрушающие: магнитный метод, метод вихревых токов Разрушение: металлографическое, анодное растворение (гальваническое/кулонометрическое)
пористость	Среднее количество пор на единицу площади покрытия	Метод фильтровальной бумаги, метод пасты, метод перфузии
коррозионная стойкость	Устойчивость покрытия к коррозии	Испытание солевым туманом

---

9. оборудование для гальванических процессов

9.1 Подвесы и крепления

Роль подвесок:

• Фиксированное покрытие
• Убедитесь, что ток проходит равномерно через каждую деталь с покрытием

9.2 Локализованная защита

Цель обертывания или покрытия неметаллическими материалами участков, не требующих гальванического покрытия:

• Концентрирует ток на детали, снижает потребление и экономит затраты
• Повышение производительности и срока службы вешалок
• Убедитесь, что детали соответствуют чертежам

Часто используемые материалы: поливинилхлоридная лента и др.

9.3 Вспомогательные электроды

Улучшение способности к равномерному и глубокому нанесению покрытия.

---

10. очистка сточных вод гальванических производств

Сточные воды гальванических производств содержат тяжелые металлы (Cr, Ni, Cu и т.д.) и токсичные вещества и должны быть очищены, чтобы соответствовать стандартам сброса.

Общие методы лечения::

• химические осадки
• метод ионного обмена
• Технология мембранного разделения
• испарение и концентрация
• биологическая обработка

---

11. методы удаления различных типов покрытий

покрытие	Разработка решения по выводу из эксплуатации	температура	примечание
меднение	1000 мл/л азотной кислоты + 45 г/л хлорида натрия	60-70°C	Не допускайте попадания воды на поверхность заготовки
никелирование	50% Азотная кислота	-	-
хромовый слой	100-150 мл/л соляной кислоты	-	-
гальванизация	650-680 мл/л соляной кислоты или 450-500 мл/л азотной кислоты или гидроксида натрия	-	-
серебряное покрытие	50 мл/л соляной кислоты + 950 мл/л серной кислоты	-	-
позолота	Гидроксид натрия 10-20 г/л + цианид калия 50-100 г/л	-	-

---

12. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем разница между гальваникой и гальванопластикой?

Гальваника наносит тонкие слои металла (от нескольких микрон до десятков микрон) на поверхность подложки, а гальванопластика наносит толстые слои металла (миллиметрового размера) и отделяет их от подложки, формируя отдельную заготовку.

2. Осыпается ли покрытие? Как этого избежать?

Снятие покрытия обычно вызвано плохой предварительной обработкой, неправильной плотностью тока и загрязнением раствора для нанесения покрытия. Его можно избежать, строго контролируя параметры очистки, активации и процесса.

3. Могут ли цвета покрытия быть индивидуальными?

Можно. Например, хромирование может быть ярким и черным; цинковое покрытие может быть цветным, сине-белым и черным; покрытие из сплавов может быть различных цветов (например, цвета латуни).

4. Как рассчитывается стоимость гальванического покрытия?

Комплексное предложение на основе площади заготовки, типа покрытия, толщины и размера партии. Основные затраты включают химикаты, потребление электроэнергии, рабочую силу, очистку сточных вод.

5. Вредно ли гальваническое покрытие для человека?

Плакированные детали при обычном использовании безвредны. Однако производственный процесс включает в себя химические вещества и требует строгой защиты, ношения СИЗ и обеспечения вентиляции.

6. Можно ли покрывать нержавеющую сталь?

Да, но для удаления поверхностной пассивирующей пленки требуется специальная активация (например, флэш-никелирование).

7. какова типичная толщина гальванического слоя?

Декоративное покрытие 0,5-5 мкм, функциональное покрытие 5-50 мкм, твердый хром до 100 мкм и более.

8. Как проверить качество покрытия?

Обычно используются толщиномеры, испытания на адгезию к царапинам, испытания в соляном тумане, испытания на пористость.

9. В чем разница между гальваническим и химическим покрытием?

Гальваническое покрытие требует внешнего источника питания, и слой покрытия получается более чистым; химическое покрытие основано на автокатализе восстановителя, и слой покрытия получается равномерным (особенно подходит для глухих отверстий и сложных форм).

10. требуется ли еще какая-либо обработка после гальванического покрытия?

В зависимости от требований: пассивация для повышения коррозионной стойкости, герметизация для усиления защиты, смазывание для временного предотвращения ржавчины, дегидрогенизация для устранения водородного охрупчивания.

11. Что такое водородное охрупчивание? Как его можно предотвратить?

Водородное охрупчивание - это явление, при котором атомы водорода проникают в матрицу и вызывают хрупкость материала. Оно может быть устранено путем дегидрогенизации (например, нагреванием при 200°C в течение 2 часов после гальванизации).

12. Почему важен pH электролита?

pH влияет на потенциал водородного разряда, стабильность комплекса, адсорбцию добавок и качество покрытия. Его необходимо контролировать в оптимальном диапазоне.

13. Что такое анодный активатор?

Вещества, способствующие активации анода, увеличивающие плотность тока, при которой анод начинает пассивироваться, и обеспечивающие правильное растворение анода, например, галоидные ионы.

14. Почему в гальваническом покрытии возникают отверстия?

Металл не может быть осажден там, в основном из-за адсорбции пузырьков воздуха или загрязнения поверхности. Добавление смачивающих агентов и перемешивание могут улучшить ситуацию.

15. Зачем пассивировать после гальванизации?

Создает на поверхности цинкового слоя хроматную конверсионную пленку, которая повышает коррозионную стойкость и одновременно позволяет добиться различных цветовых решений.

---

13. Заключение

Как важная технология обработки поверхности, гальваническое покрытие занимает центральное место в современной промышленности. Процессы нанесения гальванических покрытий - от базовой антикоррозионной отделки до функционального применения - постоянно развиваются и совершенствуются. Очень важно выбрать профессионального поставщика гальванических покрытий, отвечающего всем требованиям, и обратить внимание на его квалификационную сертификацию, техническое оснащение и соответствие экологическим нормам.

В связи с ужесточением экологических норм зеленые технологии нанесения покрытий (покрытие трехвалентным хромом, покрытие без цианидов, очистка воды по замкнутому циклу) стали направлением развития. Благодаря глубокому пониманию принципов нанесения покрытия, контролю процесса и управлению качеством можно добиться высокого качества покрытия, соответствующего установленным требованиям.