光亮化学镀层制备工艺研究(附件)
材料表面处理技术是近年来的新兴技术，其综合性较强，属于跨领域的先进工程技术。光亮化学镀层制备工艺属于材料表面处理技术中的表面覆盖技术，其增加材料性能差异的特点使其在多个领域受到重视。光亮化学镀层制备工艺主要有电镀和化学镀，其中电镀诞生于十九世纪初，化学镀的发展时间比电镀要晚半个世纪。论文主要探讨化学镀中的化学镀镍工艺。论文介绍了光亮化学镀层制备工艺的发展史、应用现状、市场前景和反应机理，其中重点研究化学镀镍工艺的镀液配方与工艺参数。本研究通过查阅相关文献资料，对化学镀镍的镀液组成进行选择；同时，制定实验计划，确定合适的工艺参数以及镀液配方。完成后的镀件对镀层硬度、镀层外观和镀层成分等方面进行检测，得出检测结果。关键词 光亮镀层，化学镀，制备工艺
目录
1 引言 1
1.1 光亮镀层制备工艺的概述 1
1.1.1光亮镀层制备工艺的发展史 1
1.1.2 光亮镀层制备工艺的应用及现状 4
1.1.3 光亮镀层制备工艺研究的热点与发展前景 6
1.2 光亮镀层工艺的反应机理 7
1.2.1 电镀的反应机理 7
1.2.2 化学镀的反应机理 8
1.3 本课题的研究内容及研究方法 9
2 光亮镀层制备配方及工艺参数 10
2.1 实验药品与实验设备 10
2.2 光亮镀层配方及工艺参数的选择 10
2.3 实验步骤 16
2.3.1 工艺流程 16
2.3.2 镀件的制备 17
2.3.3 化学镀镀前处理工艺 17
2.4 性能检测 19
2.4.1 镀层外观检测 19
2.4.2 镀层成分的测定 19
2.4.3 镀层结合力测试 19
2.4.4 镀层厚度测定 19
3 实验结果 20
3.1 镀件基材选择 20
3.2 外观测定 20
3.3 结合力测试 21
3.4 成分测定 22
结论 23
致谢 24
参 考 文 献 25
1 引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
光亮镀层制备工艺是近年来材料工艺中的一项重要工艺，其主要分为传统工艺电镀和新兴工艺化学镀。
其中电镀是一种电沉积过程，即通过电解作用使金属离子被还原为金属并附着在物体表面以形成金属镀层。而化学镀是一种自催化反应，指在一定条件下，镀液中的阳离子被还原剂后沉积到施镀对象表面的过程。二者原理上的区别就在于电镀工艺需要外加的电流和阳极，而化学镀工艺是靠金属表面所发生的自催化反应。
两者相较，电镀无法对一些形状复杂的工件进行全面施镀，但化学镀可以对任何形状的工件进行全面施镀。因为化学镀层是较为均匀的，只要镀液能浸泡得到，且溶质交换充分，镀层就会非常均匀，几乎可以达到仿形的效果。并且，化学镀层的结合力要普遍高于电镀层的结合力。
考虑到生产安全性，且镀液的大部分添加剂为食品级和通常温度100℃以下的反应温度，本研究选择的工艺为化学镀。
光亮镀层制备工艺的概述
1.1.1光亮镀层制备工艺的发展史
光亮镀层制备工艺诞生于十九世纪初，是一种表面加工工艺，主要用来美化材料外观和提高材料的耐腐蚀性和耐磨性以及导电性等。其主要工艺有电镀和化学镀两大类，最早发现的是电镀工艺。
电镀，顾名思义就是利用电化学方法在材料的表面镀上一层金属或合金薄层。电镀的诞生源于电的发现。1805年，世界上第一个电池组被发明十年后，Brugatelly成功的通过电池组将金镀到了银上，因而获得了世界上第一个电镀专利。随着电化学理论知识的不断成熟，电镀工艺也在不断地改善，更多的工艺被开发出来。1840年，英国Elkington发明了氰化镀银，并申请了相关专利，将此发明用于工业生产，这便是电镀工业的开始，而他发明的镀银液配方一直沿用至今。同年，Jaohi又发明了专用镀钢的酸性镀液。1843年，酸性硫酸铜镀铜镀液诞生，并投入工业化生产。到了1915年，已实现能够在钢铁表面进行酸性硫酸盐镀铜。1917年，Tnr提出了氰化物镀锌的理论方法。1923～1924年，C.C.Pi ML和GH.ErRc发明了镀铬技术，从而使电镀逐渐发展成为完整的电化学工程体系。
十九世纪四十年代，为满足材料的各种属性的要求，合金电镀工艺被开发出来，主要有铜金合金和贵金属合金。考虑到合金镀层拥有诸多单金属镀层无法比拟的优越性能，研究者们对合金电镀工艺的研究也越来越重视。从最初只以获得装饰性外观为目的的光亮金属镀层制备工艺，再到拥有装饰、耐磨、耐腐蚀以及导电等多功能相结合的综合属性优越的新镀层制备工艺，不断有各种创新工艺出现。目前，电镀工艺能得到的合金镀层大约有三百种，可以用于大规模工业化生产的也有近四十种，其中典型的几种镀层有Cu—Zn、Cu—Sn、Ni—Co、Pb—Sn、Sn—Ni、Cd—Ti、Zn—Sn、Ni—Fe、Au—Co、Pb—Sn—Cu。
我国电镀工业相较国外发展得较晚，新中国成立以后，由于“五年计划”等经济建设计划的大规模开展，中国的机械制造行业迅速发展，大型的机器公司相继建立，例如，仪表制造厂、电子厂、汽车制造厂和飞机制造厂等，使得中国对镀层工艺的要求日益提高。在当时的机械制造企业里，大多数企业有投入生产的电镀车间，这些提供了电镀工业在我国的发展的物质基础。后来，国家改革开放，科学技术不断进步，进过多年的努力研究，我国的电镀工艺又有了更多新的发现。
与电镀相比，化学镀作为一种比较新的技术，其历史较为短暂。从化学镀技术的历史来看，化学镀镍的发展贯穿始终，更确切的说，化学镀发展史即化学镀镍发展史。而当化学镀工艺真正开始应用到工业上时，已经是七十年代末八十年代初的事情了。
1844年，A.Wurtz发现了化学镀镍，将次磷酸盐溶于镍盐溶液，金属镍则被还原出来。到了1944年，美国国家标准局的A.Brenner和G.Riddell找到了形成金属镀层的原因以及沉积金属镍的方法，化学镀镍技术开始真正形成。此后，他们又研究出了许多用次磷酸盐做还原剂的镀镍配方，二人也被称为化学镀镍技术的奠基人。
目录
1 引言 1
1.1 光亮镀层制备工艺的概述 1
1.1.1光亮镀层制备工艺的发展史 1
1.1.2 光亮镀层制备工艺的应用及现状 4
1.1.3 光亮镀层制备工艺研究的热点与发展前景 6
1.2 光亮镀层工艺的反应机理 7
1.2.1 电镀的反应机理 7
1.2.2 化学镀的反应机理 8
1.3 本课题的研究内容及研究方法 9
2 光亮镀层制备配方及工艺参数 10
2.1 实验药品与实验设备 10
2.2 光亮镀层配方及工艺参数的选择 10
2.3 实验步骤 16
2.3.1 工艺流程 16
2.3.2 镀件的制备 17
2.3.3 化学镀镀前处理工艺 17
2.4 性能检测 19
2.4.1 镀层外观检测 19
2.4.2 镀层成分的测定 19
2.4.3 镀层结合力测试 19
2.4.4 镀层厚度测定 19
3 实验结果 20
3.1 镀件基材选择 20
3.2 外观测定 20
3.3 结合力测试 21
3.4 成分测定 22
结论 23
致谢 24
参 考 文 献 25
1 引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
光亮镀层制备工艺是近年来材料工艺中的一项重要工艺，其主要分为传统工艺电镀和新兴工艺化学镀。
其中电镀是一种电沉积过程，即通过电解作用使金属离子被还原为金属并附着在物体表面以形成金属镀层。而化学镀是一种自催化反应，指在一定条件下，镀液中的阳离子被还原剂后沉积到施镀对象表面的过程。二者原理上的区别就在于电镀工艺需要外加的电流和阳极，而化学镀工艺是靠金属表面所发生的自催化反应。
两者相较，电镀无法对一些形状复杂的工件进行全面施镀，但化学镀可以对任何形状的工件进行全面施镀。因为化学镀层是较为均匀的，只要镀液能浸泡得到，且溶质交换充分，镀层就会非常均匀，几乎可以达到仿形的效果。并且，化学镀层的结合力要普遍高于电镀层的结合力。
考虑到生产安全性，且镀液的大部分添加剂为食品级和通常温度100℃以下的反应温度，本研究选择的工艺为化学镀。
光亮镀层制备工艺的概述
1.1.1光亮镀层制备工艺的发展史
光亮镀层制备工艺诞生于十九世纪初，是一种表面加工工艺，主要用来美化材料外观和提高材料的耐腐蚀性和耐磨性以及导电性等。其主要工艺有电镀和化学镀两大类，最早发现的是电镀工艺。
电镀，顾名思义就是利用电化学方法在材料的表面镀上一层金属或合金薄层。电镀的诞生源于电的发现。1805年，世界上第一个电池组被发明十年后，Brugatelly成功的通过电池组将金镀到了银上，因而获得了世界上第一个电镀专利。随着电化学理论知识的不断成熟，电镀工艺也在不断地改善，更多的工艺被开发出来。1840年，英国Elkington发明了氰化镀银，并申请了相关专利，将此发明用于工业生产，这便是电镀工业的开始，而他发明的镀银液配方一直沿用至今。同年，Jaohi又发明了专用镀钢的酸性镀液。1843年，酸性硫酸铜镀铜镀液诞生，并投入工业化生产。到了1915年，已实现能够在钢铁表面进行酸性硫酸盐镀铜。1917年，Tnr提出了氰化物镀锌的理论方法。1923～1924年，C.C.Pi ML和GH.ErRc发明了镀铬技术，从而使电镀逐渐发展成为完整的电化学工程体系。
十九世纪四十年代，为满足材料的各种属性的要求，合金电镀工艺被开发出来，主要有铜金合金和贵金属合金。考虑到合金镀层拥有诸多单金属镀层无法比拟的优越性能，研究者们对合金电镀工艺的研究也越来越重视。从最初只以获得装饰性外观为目的的光亮金属镀层制备工艺，再到拥有装饰、耐磨、耐腐蚀以及导电等多功能相结合的综合属性优越的新镀层制备工艺，不断有各种创新工艺出现。目前，电镀工艺能得到的合金镀层大约有三百种，可以用于大规模工业化生产的也有近四十种，其中典型的几种镀层有Cu—Zn、Cu—Sn、Ni—Co、Pb—Sn、Sn—Ni、Cd—Ti、Zn—Sn、Ni—Fe、Au—Co、Pb—Sn—Cu。
我国电镀工业相较国外发展得较晚，新中国成立以后，由于“五年计划”等经济建设计划的大规模开展，中国的机械制造行业迅速发展，大型的机器公司相继建立，例如，仪表制造厂、电子厂、汽车制造厂和飞机制造厂等，使得中国对镀层工艺的要求日益提高。在当时的机械制造企业里，大多数企业有投入生产的电镀车间，这些提供了电镀工业在我国的发展的物质基础。后来，国家改革开放，科学技术不断进步，进过多年的努力研究，我国的电镀工艺又有了更多新的发现。
与电镀相比，化学镀作为一种比较新的技术，其历史较为短暂。从化学镀技术的历史来看，化学镀镍的发展贯穿始终，更确切的说，化学镀发展史即化学镀镍发展史。而当化学镀工艺真正开始应用到工业上时，已经是七十年代末八十年代初的事情了。
1844年，A.Wurtz发现了化学镀镍，将次磷酸盐溶于镍盐溶液，金属镍则被还原出来。到了1944年，美国国家标准局的A.Brenner和G.Riddell找到了形成金属镀层的原因以及沉积金属镍的方法，化学镀镍技术开始真正形成。此后，他们又研究出了许多用次磷酸盐做还原剂的镀镍配方，二人也被称为化学镀镍技术的奠基人。
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