塑胶产品电镀工艺标准

'塑胶产品电镀工艺标准一：塑胶产品电镀工艺(水电镀与真空电镀)简介塑胶产品电镀工艺简介：常见的塑胶产品电镀工艺有两种：水电镀和真空离子镀。1、水电镀:一般适用于ABS料、ABS+PC料的产品。主要工艺是将需电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。根据客户的不同需要，可镀成不同的颜色，与高光银色、亚银色、灰银色。因为电镀后的产品其导电性显著增强，对于某些需绝缘的部件怎么办？办法有两种：其一，在需绝缘的部位涂上绝缘油，该部位在电镀时就不会被电镀到，从而达到绝缘效果！当然，涂了绝缘油的部位会变黑，就不适宜作为外观面了。其二，在需电镀的部位用特殊的胶纸贴住，保护起来，同样达到绝缘的效果。2、真空离子镀，又称真空镀膜：一般适用范围较广，如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高，单价比水电镀昂贵。现对其工艺流程作简要介绍：产品表面清洁、去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装。 真空电镀可分为一般真空电镀、UV真空电镀、真空电镀特殊； 164 工艺有蒸镀、溅镀、枪色等。3、两种工艺的区别：水电镀因工艺较简单，从设备到环境得要求均没有真空离子镀苛刻，从而被广泛应用。在东莞很容易找到此类的供应商。而真空电镀优秀供应商在东莞、深圳两地不是很多，至少俺目前没有太多此类供应商信息。但，水电镀有个弱点，只能镀ABS料和ABS+PC料（此料镀的效果也不是很理想）。而ABS料耐温只有80℃,这使得它的应用范围被限制了。而，真空电镀可达200℃左右，这对使用在高温的部件就可以进行电镀处理了。像风嘴、风嘴环使用PC料，这些部件均要求耐130℃的高温。另，一般要求耐高温的部件，做真空电镀都要在最后喷一层UV油，这样使得产品表面即有光泽、有耐高温、同时又保证附着力。4、两种工艺的优缺点：  A、简单来说，如真空电镀不过UV油，其附着力很差，无法过百格TEST，而水电镀的明显好于真空电镀！因此，为保证真空电镀的附着力，均需后续进行特殊的喷涂处理,成本当然高些。  B、水电镀颜色较单调，一般只有亮银和亚银等少数几种，对于闪银、魔幻蓝、裂纹、水滴银等五花八门的七彩色就无能为力了。而，真空电镀可以解决七彩色的问题。  C、水电镀一般的镀层材质采用“六价铬”，这是非环保材料。对于“六价铬”有如下的要求：      欧盟：76/769/EEC：禁止使用；94/62/EC：<100ppm；      ROHS：<1000ppm如此严格的要求，国内一些厂家已开始尝试使用“三价铬”来替代“六价铬”；而真空电镀使用的镀层材质广泛、容易符合环保要求。二：有关电镀的基础知识   [日期：2006-08-30]   [来自：电镀技术]                                      1．电镀的定义和分类                                                               1-1．电镀的定义        随着工业化生产的不断细分，新工艺新材料的不断涌现，在实际产品中得到应用的设计效果也日新月异，电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果，对于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多，我们希望通过总结我们已有的经验作一些设计的参考性文件，可以更好的将电镀效果应用在我们的设计上，也更合理的应用在我们的设计上，可以为以后的工作带来一些方便。通过这种工艺的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光，亚光等，搭配不同的效果构成产品的效果的差异性，通过这样的处理为产品的设计增加一个亮点。1-1-1．    电镀的定义        电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。        电镀工艺的应用我们一般作以下几个用途：        a．防腐蚀        b．防护装饰        c．抗磨损        d．电性能：根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层        e．工艺要求1-1-2．常见镀膜方式的介绍       这里从类同与电镀的一些工艺作分析介绍，以下的一些工艺都是在与我们电镀相关的一些工艺过程，通过这样的介绍给大家对这些工艺有一个感性的认识。       化学镀（自催化镀）         autocalytic 164  plating         在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。        电镀          electroplating         利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，这种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积的金属类型较多，可以得到的颜色多样，相比类同工艺较而言价格比较低廉。        电铸            electroforming         通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用，一般采用铜材质作一个部件的形状后，通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上，通常沉积厚度达到几十毫米，之后将形腔切开，分别镶拼到模具的形腔中，注射塑件，通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果，满足设计的需要，通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。如下图所见的棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话，会达到良好的外观效果。                                               图   1-1      按键电镀效果164 1  真空镀       vacuum plating       真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内部屏蔽层使用。                                            1-2．电镀的常见工艺过程1-2-1．电镀工艺过程介绍        就塑胶件而言，我们常见的塑胶包括热塑性和热固性的塑料均可以进行电镀，但需要作不同的活化处理，同时后期的表面质量也有较大差异，我们一般只电镀ABS材质的塑件，有时也利用不同塑胶料对电镀活化要求的不同先进行双色注塑，之后进行电镀处理，这样由于一种塑胶料可以活化，另一种无法活化导致局部塑料有电镀效果，达到设计师的一些设计要求，下面我们主要就ABS材料电镀的一般工艺过程对电镀的流程作一些介绍。          通过这样的过程后塑胶电镀层一般主要由以下几层构成：        如图所示，电镀后常见的镀层主要为铜、镍、铬三种金属沉积层，在理想条件下，各层常见的厚度如图所示，总体厚度为0.02mm左右，但在我们的实际生产中，由于基材的原因和表面质量的原因通常厚度会做的比这个值大许多，不过类似与精美这样的大型电镀厂可以较好的达到这样的要求。   1-2-2．电镀层标识方法       在对镀层的技术要求的标识上可以参照下面的办法：       1．金属镀层标识时采用下列顺序表示：                                                       例如：PL/Ep•Cu10bNi15bCr0.3        塑料，电镀光亮铜10μm  以上，光亮镍15μm  以上，普通铬0.3μm  以上，下面表格是对上面标识方法中一些效果的表达方式。       1）基体材料材料名称    铁    铜及其合金    铝及其合金    锌及其合金    镁及其合金    塑料    硅酸盐材料    其它非金属符号    Fe    Cu    Al    Zn    Mg    PL    CE    NM       2）镀覆方法 工艺名称    电镀    化学镀    电化学处理    化学处理符号    Ep    Ap    Et    Ct       3）镀覆层名称       镀覆层名称采用镀层的化学元素符号表示。       4）镀覆层厚度       镀覆层厚度单位为μm，一般标识镀层厚度的下限，必要时，可以标注镀层厚度范围。       5）镀覆层特征特征名称    光亮    半光亮    暗    缎面    普通    导电    绝缘符号    b    s    m    st    r    cd    i       6）后处理处理名称    钝化    磷化    氧化    着色    涂装符号    P    Ph    O    Cl    Pt2．    常见电镀效果的介绍2-1．电镀效果介绍2-1-1．高光电镀高光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用光铬处理后得到的效果。               2-1-2．亚光电镀亚光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用亚铬处理后得到的效果。2-1-3．    珍珠铬       珍珠铬电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用珍珠铬处理后得到的效果。2-1-4．    蚀纹电镀       蚀纹电镀的效果的实现通常要求模具表面处理出不同效果的蚀纹方式后，注射出的塑件采用光铬处理后得到的效果。2-1-5．    混合电镀       在模具处理上既有抛光的部分又有蚀纹的部分，注射出的塑件电镀后出项高光和蚀纹电镀的混合效果，突出某些局部的特征。2-1-6．    局部电镀        通过采用不同的方式使得成品件的表面局部没有电镀的效果，与有电镀的部分形成反差，形成独特的设计风格。2-1-7．彩色电镀       通过采用不同的电镀溶液，在电镀后塑件表面沉积的金属会反射出不同的光泽，形成3．    电镀件设计的常见要求164   3-1． 电镀件设计的原理3-1-1．电镀件设计的基本原理       电镀件在设计中有很多特殊的设计要求可以提出，大致为以下几点：       1．基材最好采用ABS材料，ABS电镀后覆膜的附着力较好，同时价格也比较低廉。       2．塑件表面质量一定要非常好，电镀无法掩盖注射的一些缺陷，而且通常会使得这些缺陷更明显。       3．在结构设计时有几点也要关注外形要适合于电镀处理：1）    表面凸起最好控制在0.1~0.15mm/cm，尽量没有尖锐的边缘。2）    如果有盲孔的设计，盲孔的深度最好不超过孔径的一半，负责不要对孔的底部的色泽作要求。3）    要采用适合的壁厚防止变形，最好在1.5mm以上4mm以下，如果需要作的很薄的话，要在相应的位置作加强的结构来保证电镀的变形在可控的范围内。4）    在设计中要考虑到电镀工艺的需要，由于电镀的工作条件一般在60度到70度的温度范围下，在吊挂的条件下，结构不合理，变形的产生难以避免，所以在塑件的设计中对水口的位置要作关注，同时要有合适的吊挂的位置，防止在吊挂时对有要求的表面带来伤害，如下图的设计，中间的方孔专门设计用来吊挂。5）    另外最好不要在塑件中有金属嵌件存在，由于两者的膨胀系数不同，在温度升高时，电镀液体会渗到缝隙中，对塑件结构造成一定的影响。       4．在塑件的加工时，要关注到几个问题，其一塑胶料在加工时要充分烘干，否则残留的水分会对塑件表面造成气孔、流线纹等缺陷，严重影响电镀的效果，另外尽量避免使用脱模剂，因为脱模剂的使用会对电镀膜的附着力产生影响。  3-2．电镀件设计时的特殊要求        3-2-1．电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响        电镀件的厚度按照理想的条件会控制在0.02mm左右，但是在实际的生产中，可能最多会有0.08mm的厚度，所以在有滑动配合的位置上，单边的间隙要控制在0.3mm以上，才能达到满意的效果，这是我们对电镀件配合时需要作的关注。3-2-2．    电镀件变形的控制        由于电镀流程中，几道工序的工作温度都在60℃～70℃，在这样的工作条件下，吊挂的工件极易发生变形，如何控制制件的变形是我们在加工中关注的一个问题，在同电镀厂工程师的交流后认为关键在于要在塑件结构上要充分考虑挂接方式和支撑结构的设计，目的就是增强整个架构的强度，一般的做法都是在注射的流道结构上设计各种结构，即保证了塑流的填充有加强了整体的结构，电镀的时候，一起进行电镀，电镀后剪掉浇道得到最后的成品。        3-2-3．局部电镀要求的实现       在我们的设计中常常要求在制件表面的不同局部实现不同的效果，在电镀件上也常常出现这样的需求，我们通常采用以下三个方法来实现这个功用：1．    如果可以分件，建议作成不同的部件，最后装配成一个零件，在形状不复杂并且 组件有批量的条件下的情况下，开一套小的模具注射的费用会形成比较明显的价格优势，2．    如果是在不影响外观的局部要求不电镀，通常可以采用加绝缘油墨后进行电镀的方法进行加工，这样喷涂了绝缘油墨的部位就会没有金属覆膜，达到要求，其实这是我们在设计中常常涉及到的一个部分，因为电镀后的制件会变硬变脆，是我们不希望得到的结果，所以尤其在按键这类的制件上它的拐臂是我们不希望被电镀上的部分，因为我们需要它有充分的弹性，局部电镀在这个时候就非常必要。在另外的情况下也常用到，类似于PDA这类的轻巧的制品，一般电路板直接固定在塑胶壳体上，为了防止对电路的影响，通常在同电路有接触的部分均进行绝缘处理，这时多采用油墨的方式来进行电镀前对局部的处理。        电镀设计中需要局部喷涂绝缘油墨时，遇到如上图的情况下，要想得到如图所示的效果（蓝紫色表示电镀的部分），实际是不可能实现的，因为电镀时电镀的部分要形成连通的回路才可以对各个局部形成良好的电镀层，而如图所示，各个电镀表面被分割成好多部分，无法实现均匀的电镀效果。       上面的部件最终可以采用上图的方式实现，只有这样形成良好的回路可以让电流和液体中的电离子良好的反应，才能实现良好的电镀效果。3．    另外一种办法就是采用类似双色注塑的工艺，一般如果有双色注射机，可以将ABS和PC分不同的阶段注射，制成塑件后进行电镀处理，在这样的条件下，由于两种塑料对电镀液的不同附着力导致ABS的部分有电镀的效果而PC的部分没有电镀的效果，达到要求，另外一种办法就是将制件分成两个两个部分，现将一个部分进行注射后进行电镀处理，将处理后的制品再装入另外一套模具中进行二次注射得到最终的样品。3-2-3．    混合电镀效果对设计的要求        我们在设计中常常采用高光电镀和蚀纹电镀的效果共同作用在一个制品上得到特殊的设计效果，通常在设计中建议采用较小的蚀纹，这样效果会比较好，但这样的设计时，为了不会使蚀纹的效果被电镀所掩盖，有时会电镀两层后就不进行电镀，这样的后果是电镀第二层的镍会比较容易氧化变色，影响设计的效果。3-2-4．    电镀效果对设计的影响        这里主要指如果作有颜色的电镀效果时，要提交色差表，因为电镀后的颜色无法做到均匀一致，不同的制件会有较大的差距，所以要提供可以接受的颜色差距值。164   4．电镀工艺的成本和基本检验标准4-1．电镀的成本预估4-1-1．电镀成本的大致数据        电镀件在加工成本的考虑上主要参考其加工工艺过程的复杂性和表面积的大小，一般的制件其成本主要是工艺流程带来的成本，下面就一些已知的工艺过程作一些说明：        以一个普通高光电镀件作为标准；       作亚光电镀效果    价格会贵30％左右；       作简单的表面局部绝缘效果    价格会增加30%－50％；三： 标准号标准名称等效采用国际标准ISO标号GB8015.1-87铝和铝合金阳极氧化膜厚度的试验方法重量法 2016-1982GB8015.2-87铝和铝合金阳极氧化膜厚度的试验方法分光束显微法 2128-1976GB8752-88铝及铝合金阳极氧化薄阳极氧化膜连续性的检验硫酸铜试验 2085-1976GB8753-88铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜封闭后吸附能力的损失评定酸处理后的染色斑点试验 2143-1981GB8754-88铝及铝合金阳极氧化应用击穿电位测定法检验绝缘性 2376-1972GB11109-89铝及铝合金阳极氧化术语 7583-1986GB11110-89铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的封闭质量的测定方法导纳法 2931-1983GB/T12967.1-91铝及铝合金阳极氧化用喷磨试验仪器测定阳极氧化膜的平均耐磨性 8252-1987GB/T12967.2-91铝及铝合金阳极氧化用轮式磨损试验仪器测定阳极氧化膜的耐磨性和磨损系数 8251-1987GB/T12967.3-91铝及铝合金阳极氧化　氧化膜的铜加速醋酸盐雾试验（CASS试验） 3770-1976GB/T12967.4-91铝及铝合金阳极氧化着色阳极氧化膜耐紫外光性能的测定 6581-1980GB/T12967.5-91铝及铝合金阳极氧化　用变形法评定阳极氧化膜的抗破裂性 3211-1977GB11250.1-89复合金属覆层厚度的测定—金相法 GB11250.2-89复合金属覆层厚度的测定—X荧光法 GB11250.3-89复合金属覆层厚度的测定—容量法 GB11250.4-89复合金属覆层厚度的测定—重量法 金属覆盖层低氢脆镉钛电镀层 164 GB/T13322-91GB/T13346-92金属覆盖层　钢铁上镉电镀层 2082-1986JB/T5067-91钢铁制件粉末机械镀锌 JB/T5068-91金属覆盖层厚度测量X射线光谱测量方法 3497四：电镀原理及方法作者：佚名文章来源：--更新时间：2006-2-21   簡單來說，電鍍指借助外界直流電的作用，在溶液中進行電解反應，使導電體例如金屬的表面沉積一金屬或合金層。我們以硫酸銅鍍浴作例子:硫酸銅鍍液主要有硫酸銅、硫酸和水，甚至也有其他添加劑。硫酸銅是銅離子(Cu2+)的來源，當溶解於水中會離解出銅離子，銅離子會在陰極(工件)還原(得到電子)沈積成金屬銅。這個沈積過程會受鍍浴的狀況如銅離子濃度、酸鹼度(pH)、溫度、攪拌、電流、添加劑等影響。陰極主要反應:Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)電鍍過程浴中的銅離子濃度因消耗而下降，影響沈積過程。面對這個問題，可以兩個方法解決：1.在浴中添加硫酸銅；2.用銅作陽極。添加硫酸銅方法比較麻煩，又要分析又要計算。用銅作陽極比較簡單。陽極的作用主要是導體，將電路回路接通。但銅作陽極還有另一功能，是氧化(失去電子)溶解成銅離子，補充銅離子的消耗。陽極主要反應:Cu(s)→Cu2+(aq)+2e-由於整個鍍液主要有水，也會發生水電解產生氫氣(在陰極)和氧氣(在陽極)的副反應陰極副反應:2H3O+(aq)+2e-→H2(g)+2H2O(l)陽極副反應:6H2O(l)→O2(g)+4H3O+(aq)+4e-結果，工件的表面上覆蓋了一層金屬銅。這是一個典型鍍浴的機理，但實際的情況是十分復雜。自催化鍍及浸漬镀164 五：电镀知识讲座-1作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-3-141.1表面處理(SurfaceTreatment)     表面處理的對象非常廣泛,從傳統工業到現在的高科技工業,從以前的金屬表面到現在的塑膠,非金屬的表面.它使材料更耐腐蝕,更耐磨耗,更耐熱,它使材料之壽延長,此外改善材料表面之特性,光澤美觀等提高產品之附加價值,所有這些改變材料表面之物理,機械及化學性質之加工技術統稱為表面處理(surfacetreatment)或稱為表面加工(surfacefinishing).1.1.1金屬表面處理(metalsurfacetreatment)    金屬經初步加工成型後需修飾金屬表面,美化金屬表面,更進一步改變金屬表面的機械性質及物理化學性質等之各種操作過程,稱之為金屬表面處理.或稱之金屬表面加工(metalsurfacefinishing). 1.2表面處理的目的表面處理的目的可以分四大類:(1)美觀(appearance).(2)防護(protection)(3)特殊表面性質(specialsurfaceproperties)(4)機械或工程性質(mechanicalorengineeringproperties)(1)美觀(appearance)    為了提高製品之附加價值,賦予製品表面美觀,例如裝飾性電鍍(decorativeplating)Au,Ag,Rh,Ni,Cr,黃銅等電鍍(electroplating).(2)防護(protection)    為了延長製品的壽命,再製品表面披覆(coating)耐腐蝕之材料,例如保護性電鍍(protective plating)Zn,Cd,Ni,Cr,Sn等電鍍.(3)特殊表面性質(specialsurfaceproperties)1.提高製品之導電性(electricalconductiuity),例如電鍍Ag,Cu.2.提高焊接性(soderability)在通訊急電子工業應用,例如Sn-Pb合金  電鍍.3.提高光線之反射性(lightreflectivity)例如太空船,人造衛星的  164 外殼需  反射光線,Ag及Rh的鍍層被應用上.4.減小接觸阻抗(contactresistance)例如在電子組件之Au及Pd電鍍.(4)機械或工程性質(mechanicalorengineeringproperties) 1.提高製品之強度(strenth),例如塑膠電鍍.2.提高製品之潤滑性(bearingpropertries)例如多孔洛電鍍  (porous chromiumplating),內燃機之鋁合金活塞(piston),鍍  錫Sn以防止汽缸(cylinder)壁刮傷.3.增加硬度(hardness)及耐磨性(wearresistance),例如硬洛電鍍(   hardchromiumplating).4.提高製品之耐熱性,耐候性,抗幅射線,例如塑膠,非金屬之電鍍.5.滲碳(carburizing),氮化(nitriding)之防止,例如鋼鐵表面硬化   (casehardening)時在不要硬化部份鍍Cu.1.3表面處理之重要性    表面處理工業雖然不是工業之主流,但只有透過表面處理,製品的特性及價值才能充份發揮出來.應用電鍍(plating),陽極處理(anodizing),化成處理(convesioncoating),塗裝(coating)等工業技術,達到防蝕,增進可焊性,潤滑性,耐磨性,附著性及鋼材防止滲碳等的多項目的.    所以表面處理為各種加工製造工業不可或缺的過從傳統工業到近代高科技,表面處理技術一直扮演非常重要性之角色.例如太空船,人造衛星,積體電路等之發展表面處理技術都有決定性之影響.由於表面處理對材料月異,帶動相關科技工程之進步.1.4表面處理技術之種類從表面處理之特性可分類:表_____機械法__珠擊法,切削,搪磨,撒砂,精磨,研磨,超加工.面_____冶金法__表面硬化,(淬火,滲碳,氮化),擴散皮膜法.164 形_____化學法__電解研磨,酸洗,化學研磨,酸蝕雕刻.成表_____表面披覆__電鍍,無電鍍,熱浸鍍,熔射鍍,真空蒸著,陰極噴濺,面_____無機披覆__陽極處理,化成處理,著色,琺瑯處理.披_____有機披覆__塗裝,橡膠加襯,塑膠加襯.1.5國內表面處理工業之狀況及問題    依據民國70年行政院科技顧問組調查報告,有關表面處理工業,國內有約4000家,其中電鍍工業約佔1200家,分散全省各地,主要的生產項目有,工業電鍍,裝飾電鍍,熱浸電鍍,陽極電鍍,化成電鍍,發色,塗裝,從事表面處理的工作人員有15000至20000人,具有專業知識程度者約1000人至1500人.1.5.1原料及設備之供應 大部分昂貴之原料依靠國外進口,生產設備多為國產,較貴重之檢驗儀器設備75%是進口貨.國內原料成本極高,業著負擔沉重,應設法改善,防止貿易商操縱市場,更要鼓勵研究開發及生產重要之原料.1.5.2從業人員知識水準    一般從業人員的程度較低,科技短識及品管觀念缺乏,難有研究開發新產品,唯賴低廉勞力,以求生存.政府有關單位應定期舉辦研習會,使業者獲得新知蔚為研究風氣,提高技術水準,對在職工程人員,鼓勵利用建教合作方式,進修或在職訓練,亦應舉辦各類技術鑑定考試,並規定業者之工廠作業需由技術士擔任.    164 表面處理對材料之附加價值甚高,先進國家不惜投入龐大人力物力從事研究發展,使得表面處理技術日新月異,我國要並駕齊驅,迎頭趕上,勢必從教育做起,在大專院校設立正規教育之表面處理人才,才能有雄厚發展實力.鼓勵學校與工業界間之建教合作,技術性問題需要由學校帶動,學校要增添新設備,充實師資,積極培育專業人才,企業界要僅量聘用教育較高科技人員,以增加研究發展之潛力.1.5.3生產及經營方式    一般專業廠商規模不大,主要為訂貨生產,小規模工廠沒有管理制度,教育程度低,對人力,原料及能源造成無所謂的浪費.大廠則受到地下工廠惡性削價之競爭,影響小廠應集中投資,合併經營,始合乎經濟原則.就有生產設備應適時予以淘汰,換置自動化處理設備,能以簡化經營管理,提高生產效率,穩定品質,節省人工,提高產品之國際聲譽,促進工業升級.1.5.4廢物處理及公害     由於地下工廠甚多,使廢物形成嚴重之公害問題,廢物處理系統投資費用極高,非一般中小型表面處理工廠所能負擔維持得起,根據經驗及需要,認為設立表面處理專業區,集中處理廢物,廢水,不但能減少公害,而且能管制地下工廠.1.5.5表面處理公會    表面處理是工業發展中很重要的一環,避免或防止表面處理界之惡性競爭或市場操縱,加強廠商彼此合作,聯繫與技術交流,應充份發揮公會功能,解決同業之困難.另應設有完整品質檢驗中心,集中檢驗,測定之服務,訂定表面處理標準規範,作為廠商品質改善或品質保證之依據.1.5.6表面處理技術資料 根據業者的反映,國內技術資料的獲得不亦且缺乏,技術難以突破,應設置有健全的表面技術資料處理中心,對研究開發者適時提供新穎充份之資訊,對引進國外技術者提供可參考資料.1.6國內表面處理工業發展之方向    國內表面處理工業之技術自行開者很少,大多仰賴國外廠商之業務代表或代理商.往往引進之技術並非最前進者或只是局部的,因此使本國產品品質遜於外貨乃為不可避免,產品之信譽及附加價值難以提昇.國內學術機構也甚少做獨立性長期性之研究,國內欲求工業之升級,164 商品附加價值提高,必須大力提高表面處理技術,以達成支援各項金屬製造業,機器工業,電子工業之任務.1.6.1裝飾電鍍(decorativeplating)    裝飾電鍍之主要目的改進產品之外觀,提高產品附加價值,其主要產品如項鍊,胸針,耳環等飾物,合法登記之裝飾電鍍廠不足十分之一,地下小廠不需付稅捐,廢水處裡費用等,導致小廠吃大廠,劣幣逐良幣之反淘汰之惡性循環.所以發展之方向應為大廠增添新設備,提高技術水準,提高產品品質,加強取締公害,自然促使非法及小廠淘或合併經營才能進一步發展.1.6.2工程電鍍(engineeringplating）    工程電鍍之目的是增加產品之耐蝕力,延長使用壽命,改進機械性質等.現在許多精密模具無法使用機械加工,也使用電鍍法,稱之為電鑄(electroforming).工之規模較大,許多操作採用自動化,多附屬於大規模較大機器製造廠.    獨立之工程電鍍廠也大都與大型機器金屬製造廠訂有長期加工契約,其惡性競爭較裝飾性電鍍小,筍嵹禤a經濟發展,工程電鍍技術水準必須精益求精,力爭上游,其發展是大有可為的工程電鍍使用支援料數量鉅大,因此廢物處理之公害問題需特別重視,稍一不慎將造成不可收拾的公害.    一般中小廠為節省開支沒有廢物處理設備,或有也只供參觀檢查時之用,浪費投資,罔顧員工及環境之安全與衛生.故今後發展方向為如何協助,促使這些小廠家合併始引進或研究開發更經濟更有效新技術.工程電鍍用之化學品如進鍍成性質之添加劑,多為國外原料供應商之機密,利潤甚高,若能長期研究必能研就發展成功替代品,以減低本國電鍍工業之成本.1.6.3鍍錫(tinplating)    鍍錫生產應往高速率之連續生產方向發展,唯有使用高度自動化設備才能節省日益高漲之連續工資及能源.此種設備國內無法設計製造,需向國外引進技術,近年來使用鋁罐,鋁箔,塑膠瓶罐,臘紙盒,玻璃瓶等材料越來越普遍,佔去馬口鐵很大的市場尤其一些錫生產的開發國家如印尼,菲律賓,泰國,馬來西亞等也開始生產馬口鐵,另外有逐漸改無錫鐵皮(tinfreesteel)之趨勢.1.6.4熱漫鍍鋅(zinchotdipcoating)164     鍍鋅鋼片主要有電鍍式鍍鋅鋼片及熱浸式鋼片,其中以熱浸式佔大多數,鍍鋅鋼片具有優良耐蝕性與低廉價格.主要用途為建築如用在頂板(roofing),側板(siding),廣告牌,風管等,其次為電器及機械業.國內鍍鋅鋼片業者需淘汰更新陳舊設備,採用新式連續式熱浸鍍鋅方式生產,產量大,品質佳,產品適用性廣,成本低並加以配合耐高腐蝕力,鍍層延性,抗熱性,銲接性及美麗彩色塗裝之需求提高製品之品質.如發展出來的鐵鋅合金鍍面,差別鍍鋅,單面鍍鋅及鋁鋅合金鍍面等.1.6.5陽極處理(anodizing)    鋁的陽極處理是鋁金屬表面藉由電流的作用形成一層氧化物膜,堅硬耐磨,抗蝕性極高,色澤優美.鋁合金本身易於加工,強度高,用途很廣,磥瑣T陽處理產品為鋁門窗,傢俱,照相機及儀表外殼另件.鋁材製造極其加工業也日益擴展,鋁陽處理有相當市場潛力.    陽極處理之發展例如硬質陽極處理(hardanodizing),在低溫電流亦有用交直流並用之陽極處理.這種硬化之陽極處理的鋁材可用於活塞,汽缸,汽缸內襯,油壓機及渦輪之另件,汽閥,齒輪,"槍械另件,離合器,煞車圓片,(brakedisk),機器另見及工具等.浴溫,電流密度,溶液成份需自動控制才能嚴格管制成品之品質以達客戶要求.自動化需引進國外技術及大量之資金,所以同時要深入了解國外市場之潛力循序達成自動化.1.6.6塗裝(coating)    塗裝工業之成長仍應會繼續擴大,應設法取締地下工廠以減少公害保障合法廠商,避免惡性競爭.教育用戶重視表面處理技術之價值,提高塗裝品質之要求.大廠商應力爭上游,自行發展高級產品而不能只埋怨小廠之低廉競銷.發展之趨勢大多採用粉體塗裝,以節省能源和溶劑並可減少公害.非溶劑之塗裝和省能源型(紫外線硬化,低溫硬化)之新產品我國塗裝工業當然應該迎頭趕上.1.7學會,雜誌及參考書籍    促進表面處理工業界之聯繫,技術交流,標準規範之定訂,防止惡性競爭,市場之操縱164 等應設有功能的公會,協會以解決同業之困難.例如電鍍公會,陽極處理公會,塗裝公會等.學會及雜誌社提供新知識,新科技之資訊.在做研究開發工作,資料之取得是非常重要的,尤其是有關專利資料更具有價值.1.7.1學會有關表面處理技術之國內外學會有:(1)中國材料科學學會.(2)中國鋼鐵學會.(3)中國化學會.(4)中國腐蝕防蝕學會.(5)American,ElectroplaterSociety.(6)American,ElectrochemicalSociety.(7)American,NationalAssociationofCorrosionEngineers.(8)英國Instituteofmetalfishing.(9)英國CorrosionScienceSociety.(10)英國CorrosionandProtectionAssociation.(11)日本金屬表面技術學會.(12)日本金屬學會第三分科會(金屬表面物理化學).(13)日本鋼鐵學會.(14)日本電器化學協會.(15)日本化學學會.(16)日本輕金屬學會.(17)德國BunsenGesellechaff.1.7.2雜誌   有關表面處理雜誌有:    (1)國內:           金屬表面技術.                工業材料.表面處理工業.                化工技術. 防蝕工程.                    材料科技.　(2)日本:金屬表面技術.                防蝕技術.164 金屬材料.                    工業材料.　(3)美國:           Plating                      Corrosion             MetalFinishing              MaterialsProtection           ProductFinishing            MaterialsandMethods           IndustrialFinishing        (4)英國:           Electroplating               MetalIndustry         (5)德國:          Metalloberflanche             oberflachenentechnik           KorrosionundMetallschutz           WerkstoffeundKorrosion1.8我國表面處理電鍍技術士檢定規範     金屬表面處理是一門專門的技術與學問,為提高我國表面處理工業之水準及發展潛力,宜規定工廠必須擁有表面處理技術士如電鍍技術士,陽極處理技術士,塗裝技術士等.讓這些專門技術士從事工廠作業,才能有優良的產品.    我國技術技能士檢定旨在配合經濟發展,改變職業觀念,建立技能共信標準,提高技術人士之地位適應國家建設之需要.凡測驗合格者,由內政部頒發[中華民國技術士證].    技術士技能檢定分為學科與術科測驗兩階段完成.學科測驗就檢定規範中[相關知識]範圍內命題,採是非選擇方式.術科測驗需學科測驗合格始能參加,採現場操作考驗方式.技術士分為三等級,甲級,乙級,丙級.电镀知识讲座-2164 作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-3-142.1電鍍之定義              電鍍(electroplating)被定義為一種電沈積過程(electrodepos-itionprocess)，是利用電極(electrode)通過電流，使金屬附著於物體表面上，其目的是在改變物體表面之特性或尺寸。  2.2電鍍之目的           電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面性質或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止滲碳、氮化、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。   2.3各種鍍金的方法電鍍法(electroplating)無電鍍法(electrolessplating) 熱浸法(hotdipplating) 熔射噴鍍法(sprayplating) 塑膠電鍍(plasticplating)浸漬電鍍(immersionplating) 滲透鍍金(diffusionplating)陰極濺鍍(cathodesupptering)真空蒸著鍍金(vacuumplating)合金電鍍(alloyplating)複合電鍍(compositeplating局部電鍍(selectiveplating) 穿孔電鍍(through-holeplating)筆電鍍(penplating)電鑄(electroforming) 　164 　2.4電鍍的基本知識電鍍大部份在液體(solution)下進行，又絕大部份是由水溶液(aqueoussolution)中電鍍，約有30種的金屬可由水溶液進行電鍍,由水溶液電鍍的金屬有：銅Cu、鎳Ni、鉻Cr、鋅Zn、鎘Cd"、鉛Pb、金Au、銀Ag、鉑Pt、鈷Co、錳Mn、銻Sb、鉍Bi、汞Hg、鎵Ga、銦In、鉈、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等。        有些必須由非水溶液電鍍如鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、La、Ti、Zr、Ge、Mo等。可油水溶液及非水溶液電鍍者有銅、銀、鋅、鎘、銻、鉍、錳、鈷、鎳等金屬。 電鍍的基本知識包括下列幾項：溶液性質物質反應電化學化學式界面物理化學材料性質2.4.1溶液(solution)           被溶解之物質稱之為溶質(solute)，使溶質溶解之液體稱之溶劑(solute)。溶劑為水之溶液稱之水溶液(aqueoussolution)。           表示溶質溶解於溶液中之量為濃度(concentration)。在一定量溶劑中，溶質能溶解之最大量值稱之溶解度(solubility)。           達到溶解度值之溶液稱之為飽和溶液(saturatedsolution)，反之為非飽和溶液(unsaturatedsolution)。溶液之濃度，在工廠及作業現場，使用易了解及便利的重量百分率濃度(weightpercentage)。另外常用的莫耳濃度(molalconcentration)。2.4.2物質反應(reactionofmatter)164         在電鍍處理過程中，有物理變化及化學變化，例如研磨、乾燥等為物理反應，電解過程有化學反應，我們必須充份了解在處裡過程中各種物理及化學反應及其相互間關係與影響。2.4.4電化學(electrochemistry)         電鍍是一種電沉積(electrodeposition)過程,利用電解體electrolysis)在電極(electrode)沉積金屬,它是屬於電化學之應用的一支。電化學是研究有關電能與化學能交互變化作用及轉換過程。         電解質(electrolyte)例子NaCl,也就是其溶液具有電解性質之溶液(electrolyticsolution)它含有部份之離子(ions),經由此等離子之移動(movement)而能導電。帶陰電荷朝向陽極(anode)移動稱之為陰離子(anion),帶正電荷朝向陰極(cathode)移動(migrate)者稱之為陰離子cations)。這些帶電荷之粒子(particles)稱之為離子(ions)。放出電子產生氧化反應之電極稱之為陽極(anode),得到電子產生還元化應之電極稱之為陰極(cathode)。整個反應過程稱之為電解(electrolysis)。    2.4.4.1電極電位(electrodepotentials)          電位(electrodepotential)為在電解池(electrolytic)中之導電體,電流經由它流入或流出。電極電位(electrodepotential)是電極與電解液之間的電動勢差,單獨電極電位不能測定需參考一些標準電極(standardelectrode)。         例如氫標準電極(hydrogenstandardelectrode)以其為基準電位為0        電極電位之大小可由Nernstequation表示之:oE=E0+RT/nFlnaMn+/aM  oE=電極電位  oE0=電極標準狀態電位(volt)  164 oR=氣體常數(8.3143J.K-1MOL-1)  oT=絕對零度(K)  on=原子價之改變數(電子移轉之數)  oaMn+=金屬離子之活度(activity),若極稀薄之溶液,其活度就等於金屬 o離子之濃度(concentration)C。 o一般則活度為濃度乘上活度係數,即a=r*c。  o金屬電極之活度,若為純金屬即為1。  o法拉第常數     2.4.4.2標準電極電位(standardelectrodepotential) 標準電極電位(standardelectrodepotential)是指金屬電極之活度為1(純金屬)及在金屬離子活度為1時之電極電位。即E=E0 E=E0+RT/nFln1/1 =E0+0=E0              氫之標準電位在任何溫度下都定為0,做為其他電極之參考電極(REFERENCEELECTRODE),以氫標準電極為基準0,各種金屬之標準電位見表排列在前頭之金屬如Li較易失去電子,易被氧化,易溶解,易腐蝕,稱之為濺金屬或金屬(basicmetal)。相反如Au金屬不易失去電子.不易氧化.不易溶解.容易被還元稱之為貴金屬(noblemetal)。電極電位電極電位164            Li+-3.045Co?Co+2-0.277   Rb? Rb+-2.93Ni?  Ni+2-0.250 K?  K+-2.924Sn? Sn+2-0.136Ba?   Ba+2-2.90  Pb?   Pb+2-0.126 Sr?Sr+2-2.90 Fe? Fe+3-0.04Ca?      Ca+2-2.87Pt/H2?H+0.000 Na? Na+-2.715 Sb?Sb+3+0.15 164 Mg?Mg+2-2.37Bi?Bi+3+0.20Al?  Al+3-1.67As? As+3+3 Mn?  Mn+2-1.18Cu?  Cu+2+0.34 Zn?  Zn+2-0.762 Pt/OH-?  O2+0.40 Cr?    Cr+3-0.74Cu? Cu++0.52 Cr? Cr+2-0.56Hg? Hg2+2+0.789 Fe?  Fe+2-0.441Ag?Ag++0.799 164 Cd? Cd+3-0.402 Pd?Pd+2+0.987 In?  In+3-0.34 Au?Au+3+0.150Tl?Tl+-0.336Au? Au++1.68 表2.4.4.2    2.4.4.3Nernst電位學說          金屬含有該金屬離子之溶液相接觸,則在金屬與溶液界面,會產生電荷移動現象,此等電荷之移動,仍是由於金屬與溶液的界面有電位勢之差別稱之為電位差所引起,此現象Nernst解說如下:           設驅使金屬失去電子變為陽離子溶入溶液中之電離溶解液解壓(electrolaticsolutionpressure)為p而使溶液中的陽離子得到電子還元成金屬滲透壓(osmoticpressure)為p,則有三種情況發生:(1)P>P時,金屬被氧化,失去電子,溶解成金屬離子於溶液中,因此    金屬電極本體接收電子而帶負電。(2)P(cavitation).當氣泡受壓爆破時,會產生強大的衝擊能,可將固著在物件死角內的污垢打散,並增加洗淨劑的洗淨效果.由於超音波蘋率高波長短,穿透力強,因此對有隱蔽細縫或複雜結構的洗淨物,可以達到完全洗淨的驚人效果.優點:(1)節省人力及時間:降低人工成本,不必將物品拆開和用手刷洗,大量節省人力及時間.164 (2)完全清洗:精密零件及昂貴物品,均可完全清洗而不傷材質.(3)複雜物的清洗:能將複雜形狀的物品,死角及隱蔽孔洞之污垢完全清洗,解除一般清洗法無法克服的難題.(4)操作簡單:免去物料流程的擔誤,減少在製品瓶頸,增加產量.(5)可配合洗劑:可使用性質溫和之溶劑,達成更加的洗淨效果,免除危險性.3.11水洗(WaterRinsing)水洗需不影響產品品質.鍍件之活性,不產生化學物於鍍件表面,乾燥後不發生變色或侵蝕作用.(1)水洗方程式(rinsingequation)D*Ct=F*CrD=帶入量(dragin)Ct=帶入量濃度(concentrationofdragin)F=水洗槽流量(flowthroufghtherinsingtank)Cr=水洗濃度(concentrationintherinse)水洗方程式表示帶入溶質的量等於水洗流出的溶質的量,如鹽進入量(saltin)=鹽流出量(saltout).(2)水洗效率(effectivityoftherinse)E,E=(F*Cr)/(D*Ct)(3)水洗濃度比值(rinsingconcentrationratio)Rc,Rc=Ct/Cr(4)污物極值(concentrationlimit)水洗允許化學物濃度之最大值.(5)水洗流量(flowofwaterthroughtariningtan)F=D*Ct/CrF=Rc*D(6)水洗體積比值(volumeriningratio)Rv,Rv=F/D=====>E=Rv/Rc(7)多段式水洗(multiplerining),兩段式水洗可省水而三段式可更省水,三段以上省水則不確定,但為了回收化學物則用三段以上水洗.(8)水洗槽設計.(9)水洗自動控制(automaticcontrol),利用導電度(conductivity)控制器(controller)或稱之水洗槽控制器(rinse164 tankcontroller)來維持一定水洗濃度水平Cr控制水的流量F,F=K*D水的流量為帶入量乘一個設定長數K值(10)水洗中水之雜質如石灰或鎂的化合物等所產生的硬質會影響清潔力,所以需加以軟化,其方法有:1.用碳酸鹽或磷酸鹽再加蘇打灰使硬水中之鹽分沉澱.2.添加無機多磷酸鹽或有機螯合劑使硬水中的鹽份不起作用.3.利用泡氟石或離子交換樹指軟化硬水.3.12電解研磨電解研磨是類似電鍍,須直流電.電解液,但工作放在陽極,利用禿出金屬部份電流集中,及凹處極化較大的作用將工件磨平,磨光,也使表面成鈍化更耐磨蝕.電解研磨去除很少量的金屬表面,較深的刻痕記號及非金屬雜質不能去除.電解研磨的時間很短約2~12分鐘,除非表面起初就粗慥,或為了去除相當量的金屬如尺寸控制,毛邊去除就需較長時間.電解研磨優於機械研磨的是沒有變形,沒有刷痕,沒有方向性,及能表現出真實金屬顏色.電解研磨的控制因素有溫度.電流密度,時間,電解液,攪拌等,要有好的電解液效果基材的結晶要細緻是很重要的,通長效果不佳的原因有:1.結晶太粗大2.不均勻結構3.非金屬雜質4.冷札方向性的痕跡5.鹽類或銹污染物6.過度酸浸7.不當或過度冷抽加工.3.14.4拋光(buffing)的形式(1)硬拋光(hardbuffing)(2)色澤拋光(colorbuffing)(3)接觸拋光(contactbuffing)(4)Mushbuffing.3.14.5拋光輪(buffingwheels)拋光輪有下列形式:(1)Bishbuff(2)Fingerbuff(3)Full-diskbuff(4)Pecedbuff(5)Finnelandsisalbuffs3.14.6拋光化合物(buffingcomponds)(1)Tripolicompound:用於非經鐵金屬(2)Bobbingcompounds:用於鋁及銀合金(3)Cutorcutdowncompounds:非鐵金屬(4)Cutandcolorcompounds.(5)Cutorcolorcompounds.164 (6)Stainlessstellbuffingcompounds.(7)Stellbuffingcompounds.(8)Chromiumbuffingcompounds.(9)Roughcompounds.(10)Emerypaste.(11)Greaselesscompounds.(12)Liquidbuffingcompounds.3.14.7研磨及拋光自動化機器(1)Rotaryautomaticmachines.(2)Straight-linemachines.(3)Reciprocatingstraight-linemachines.(4)Horizontalreturnstraight-linemachines.(5)Oversalormodularrectangulartypestraight-lineequipment.3.14.8研磨及拋光自動化(automationofpolishingandbuffing)電鍍工程中研磨及拋光佔大部份人工成本且高度塵埃,噪音及振動之惡劣工作環境及公害,還有因個人技術差異使品質不均勻等問題其解決有賴於半自動化或全自動化.自動化可行性之決定因素有(1)工作形狀,(2)工作材質,(3)加工精度,(4)產量,(5)工作尺寸大小,(6)成本現代自動化可自動送料,下料,換位置,移位等利用程式化控制(program-mablecontroller)或機器人(robots)操作.3.15整體研磨(MassFinishing)(1)優點:1.成本低2.操作簡單3.各種金屬及非金屬均可4.鍍件尺寸及行狀限制少5.加工程度彈性大6.零件全部的表面,邊緣及角都可作用到(2)缺點:1.角的研磨作用比表面大2.孔洞或深凹處作用較表面小164 3.15.1整體研磨的方法(1)滾筒研磨(barrelfinishing)(2)振動研磨(vibratoryfinishing)(3)CentrifugalDiscfinishing(4)CentrifugalBarrelfinishing(5)Spindlefinishing3.15.2整體研磨的應用(1)清潔,除銹,脫脂(2)去毛邊(3)邊及角的圓滑化(4)改變表面狀況如表面應力(5)去除粗糙面(磨平)(6)光亮化(磨光)(7)抑制腐蝕(8)乾燥3.15.3滾桶研磨的形式(1)Open-end,tilting(2)Bottienecked(3)Horizontalactagonal(4)Triple-action,polygonal(5)Multipledrums(6)Multi-compartment(7)Endtoading(8)Submerged滾桶研磨性質(media)與工作的比率決定因素有:(1)工作尺寸及複雜性(complexity)(2)研磨性質堆積性(possibilityofmedialodging)(3)工件重疊性(possibilityofpartsnesting)(4)加工品質3.15.4整體研磨設備之選擇因素(1)產品的要求:164        1.工件的尺寸及結構       2.批量(batchsize)       3.工件的要求       4.工件的控制性(varietyofparts)       5.每小時的工作量       6.每年的產量(2)品質的要求:       1.工件處理前的品質       2.工件處理後的品質       3.表面加工程度       4.邊緣狀況       5.工件清潔度       6.邊及表面的均勻性       7.工件與工件間之均勻性(3)製程之變化       1.與其他製程的關係       2.自動化的需要       3.處理時間      4.投資金額      5.操作及維護成本      6.消耗物料      7.能源      8.水及廢液排放處理      9.保養及修護      10.場地空間      11.庫存需求      12.人力      13.品管      14.目前及未來需求3.15.5整體研磨劑(massfinishingcompounds)(1)功能:164     1.促進及維持工件之清潔度    2.控制ph值,泡沫及水的硬度    3.潤濕表面    4.乳化表面油汙    5.去除銹皮及變色(tarnish)    6.控制工件的顏色    7.懸浮污物    8.控制潤滑性(lubricity)    9.防止腐蝕    10.冷卻做用    11.確保廢液排放符合環境保護公害之規範(2)使用方式:研磨劑有固體粉末及液體粉末二種,其使用方式有:   1.批次式(batch)   2.循環式(recirculation)   3.流入式(flow-through)3.15.6整體研磨之介質(finishingmedia)介質的功能有:1.磨擦(abrade),2.磨光(burnish),3.分離(separate)工。介質材料有下列幾種：   1.天然介質（naturalmedia）：砂石   2.農產物（agricultural)：木屑，玉米之穗軸，胡桃殼   3.合成介質(syntheticmedia):氧化鋁   4.陶瓷介質(ceramicmedia)   5.塑膠結合介質(resin-bonedmedia)   6.鋼介質(steelmedia)(1)介之選用考慮下列因素:   1.毛之去除   2.工件的表面及邊緣加工均勻性   3.塞入孔洞或深凹處  4.處理時間要短(2)介質的供應及成本:   1.供應商之可靠性164    2.單位重量或容積的價格   3.品質的可靠性(3)介質的能力及多功能性:   1.可處理廣範的產品   2.少磨耗性   3.少分列性(reclassificatiopn)   4.少裂開(break)   5.工件間之壓制作用(cushioningaction)3.15.7整體研磨之故障原因(1)工件表面過度影響(excessiveimpingement)   1.介質使用量不足   2.工件太大   3.速率及頻率太大   4.溶液水平或流量太低   5.研磨削不足   6.研磨削對   7.不正確方法   8.介質不對(2)工件之邊緣、角及毛邊過度研磨:   1.研磨作用太慢　   2.介質粒子太大   3.介質使用不對  4.速率及頻率太大  5.負荷過大  6.水位不正確(3)介質堆積在工件孔洞及深凹處:  1.介質尺寸不對  2.介質形狀不當  3.介質過度磨耗折損  4.介質分級不良1.操作不當中斷164 2.水洗及淨化不足3.不正確研磨劑4.產生腐蝕5.介質太活躍6.另件相互影響3.16噴射研磨洗淨(abrasiveblastcleaning)它是將研磨粒子以乾式或液體方式噴射在工件表面上去除污物，銹皮等作調節(conditjoning)表面以便做進一步之處理。其主要用在:(1)去除塵埃、銹皮、磨砂、或漆(2)粗化表面以便油漆及其它被覆處理(3)去除毛邊(4)消光處理(mattesurfacetreatment)(5)去除物件餘料(flash)(6)玻璃或陶瓷刻蝕其它方法可分為乾式噴射洗淨(dryblastcleaning)及濕式噴射洗淨(wetblastcleaning)3.16.1乾式噴射研磨洗淨(dryblastcleaning)的研磨材料其使用研磨材料為:1.金屬粒子(metallicgrit)2.金屬珠(metallicshot)3.砂粒(sand)4.玻璃(glass)5.農產物(agriculturalproducts)如胡桃殼、稻殼、木屑3.16.2乾式噴射研磨洗淨機器其所使用之機器設備有:(1)Cabinetmechine(2)Continuous-flowmechines(3)Blasting-tumblingmechines(4)PortableEquipments(5)MicroabrasiveBlastingmachines3.16.3濕式噴射研磨洗淨(wetblastcleaning)之使用主要用於:164 (1)去除精密工件之毛邊(burrs)(2)消光表面處理(matlesurfacetreatment)(3)檢查研磨、硬化之工件(4)去除硬工件上之工件記號(toolmarks)(5)去除輕微銹皮(6)電子另件及印刷電路板去除氧化物以備焊接(7)去除焊接銹皮(weldingscale)3.16.4濕式噴射研磨洗淨研磨材料(Abrasives)有許多種類及尺寸的研磨材料被使用，尺寸由20-mesh到500-mesh,研磨的材料有:1.有機物或農產物,如胡核桃,2.無機物如砂、石英、氧化鋁等。3.16.5濕式噴射洗淨的流體介物(liquidcarrier)(1)研磨材料(2)防腐蝕劑(3)潤濕劑(4)防止阻塞劑(anticlogging)(5)防(止沉澱劑(antisettling)(6)水3.16.6濕式噴射洗淨的設備(1)Cabinet-typemechines(2)Horizpntal-planeturntablemechines(3)Verticalwheel-typemechines(4)Chainorbeltconveyormechines(5)Shutte-typecabinetswithcarsandrailextensions3.16.7噴射洗淨之安全與衛生如果有良好的預防則對人身是安全的,其危害身體的部份主要是肺,由於長期吸入粉粒會形成矽肺病,所以工做人員在起初和每年都照x-光經專門醫師檢查肺部x光片。工做人員必需戴頭盔附有空氣供給,特殊的手套,圍巾,及鞋罩。工作室要充份通風,保持空氣乾燥,沒有污染氣體,沒有嗅味。3.17前處理標準與規範(1)ASTMA380DescalingandCleaningofStainlrssSteelsurfaces.(2)ASTMB183PreparationofLowCarbonSteelforElectroplating.(3)ASTMB242PreparationofHigh-CarbonStellforElectroplating.164 (4)ASTMB252Preparationofzinc-baseddiecastingsforElectroplating.(5)ASTMB253PreparationofandElectro-platingonAluminumalloys.(6)ASTMB254PreparationofandElectro-platingonStainlessSteel.(7)ASTMB281PreparationofCopperandCopper-BasedAlloysforElectroplating.(8)ASTMB319PreparationofLeadandLeadAlloysforElectroplating.(9)ASTMB480PreparationofMagnesiumandMagnesiumAlloysforElectroplating.(10)ASTMB322CleaningMetalsbeforeElectroplating.电镀知识讲座-4作者：未知文章来源：--更新时间：2006-3-17第四章鍍銅 4.1銅的性質  4.2銅鍍液配方之種類 4.3硫酸銅鍍浴(CopperSulfateBaths) 4.4氰化鍍銅浴(CopperCyanideBaths) 4.5焦磷酸銅鍍浴  4.6硼氟酸銅鍍浴(CopperFluoborateBath) 4.7不銹鋼鍍銅流程 4.8銅鍍層之剝離 164 4.9　鍍銅專利文獻資料(美國專利) 4.10鍍銅有關之期刊論文   4.1銅的性質 *色澤：玫瑰紅色 *原子量：63.54*原子序：29*電子組態：1 S22S22P63d104S1*比重：8.94*熔點：1083℃ *沸點：2582℃ *Brinell硬度43-103*電阻：1.673lW-cm，20  ℃*抗拉強度：220～420MPa12.標準電位：Cu++e-→Cu為＋0.52Ｖ；                                  Cu++＋2e-→Cu為＋0.34V。 　質軟而韌，延展性好，易塑  性加工導電性及導熱性優良良好的拋光性易氧化，尤其是加熱更易氧  化，不能做防護性鍍層會和空氣中的硫作用生成褐  色硫化銅會和空氣中二氧化碳作用形  成銅錄        會和空氣中氯形成氯化銅粉末 銅鍍層具有良好均勻性、緻密性、附著性及拋光性等所以 可做其他電鍍金屬之底鍍鍍層。 鍍層可做為防止滲碳氮化銅唯一可實用於鋅鑄件電鍍打  底用銅的來源充足銅容易電鍍，容易控制銅的電鍍量僅次於鎳　4.2銅鍍液配方之種類可分為二大類：1.酸性銅電鍍液： 　優點有：成份簡單毒性小，廢液處理容易鍍浴安定，不需加熱電流效率高價廉、設備費低高電流密度，生產速率高164  　缺點有：鍍層結晶粗大不能直接鍍在鋼鐵上均一性差　2.氰化銅電鍍液配方：　  優點有：鍍層細緻均一性良好可直接鍍在鋼鐵上　　缺點有：毒性強，廢液處理麻煩電流效率低價格貴，設備費高電流密度小，生產效率低鍍液較不安定，需加熱　P.S 配合以上二種配方優點，一般採用氰化銅鍍液打底後，再用酸性銅鍍液鍍銅，尤其是鍍層厚度需較厚的鍍件。4.3硫酸銅鍍浴(CopperSulfateBaths)      硫酸銅鍍浴的配製(prepare)、操作(operate)及廢液處理都很經濟，可應用於印刷電路(printedcircuits)、電子(electronics)、印刷板(photogravure)、電鑄(electroforming)、裝飾(decorative)及塑膠電鍍(platingonplastics)。     其化學成份簡單，含硫酸銅及硫酸，鍍液有良好導電性，均一性差但目前有特殊配方及添加劑可以改善。鋼鐵鍍件必須先用氰化銅鍍浴先打底或用鎳先打底(strike)，以避免置換鍍層(replacementdiposits)及低附著性形成。      鋅鑄件及其他酸性敏感金屬要充份打底，以防止被硫酸浸蝕。鍍浴都在室溫下操作，陽極必須高純度壓軋銅，沒有氧化物及磷化(0.02到0.08wt％P)，陽極銅塊(copperanodenuggets)可裝入鈦籃(titaniumbaskets)使用，陽極必須加陽極袋(anodebag)，陽極與陰極面積比應2：1，其陽極與陰極電流效率可達100％，不電鍍時陽極銅要取出。4.3.1硫酸銅鍍浴(standardacidcopperplating)(1)一般性配方(generalformulation)：Coppersulfate195-248g/l Sulfuricacid30-75g/l Chloride50-120ppm Currentdensity20-100ASF (2)半光澤(semibrightplating)：Clifton-Phillips配方164 CopperSulfate248g/l oSulfuricacid11g/l oChloride50-120ppm oThiourea0.00075g/l oWettingagent0.2g/l 　 (3)光澤鍍洛(brightplating)：beaver配方oCoppersulfate210g/l oSulfuric60g/l oChloride50-120ppm oThiourea0.1g/l oDextrin糊精0.01g/l (4)光澤電鍍(brightplating)：Clifton-Phillips配方oCoppersulfate199g/l oSulfuricacid30g/l oChloride50-120ppm oThiourea0.375g/l oWolasses糖密0.75g/l 　4.3.2高均一性酸性銅鍍浴配方(HighThrowBath)　　用於印刷電路，滾桶電鍍及其他需高均一性之電鍍應用。oCoppersulfate60-90g/l oSulfuricacid172-217g/l oChloride50-100ppm oProprietaryadditive專利商品添加劑　按指示量 4.3.3酸性銅鍍浴之維護及控制　　　(MaintenanceandControl)1.組成：硫酸銅是溶液中銅離子的來源，由於陰極及陽極電流效率正常情況接近100％，所以陽極銅補充銅離子是相當安定的。硫酸增進溶液導電度及減小陽極及陰極的極化作用polarization)並防止鹽類沈澱和提高均一性(throwing164 power)。高均一性鍍浴中銅與硫酸比率要保持1：10。硫酸含量超過11vol％則電流效率下降。氯離子在高均一性及光澤鍍浴中，可減少極化作用及消除高電流密度之條紋沈積(striateddeposits)。 #溫度：太部份鍍浴在室溫下操作，如果溫度過低則電流效率及電鍍範圍(platingrange)將會減少。如果光澤性不需要，則可將鍍浴溫度提升到50℃以提高電鍍範圍，應用於電鑄(electroforming)，印刷電路或印刷板等。   #攪拌：可用空氣、機械、溶液噴射(solutionjet)或移動鍍件等方法攪拌，攪拌愈好則容許電流密度(allowablecurrentdensity)愈大。   #雜質:有機雜質是酸性鍍浴最常見的、其來源有光澤劑(brighteners)的分解生成物，槽襯、陽極袋未過濾到物質、電鍍阻止物(stopoffs)、防銹物質(resists)及酸和鹽之不純物。鍍浴變綠色表示相當量之有機物污染，必需用活性碳處理去除有機物雜質，有時過氧化氫及過錳酸鉀(potassiumpermanganate)有助於活性碳去除有機雜質，纖維過濾器(cellulosefilter)不能被使用。　 金屬雜質及其作用如下：·銻(antimony)：10-80g/l，粗糙及脆化鍍層，加膠(gelatin)或單檸酸(tannin)可抑制銻共同析出(codeposition)。 砷(arsenic)20-100ppm：同銻。·鉍(bismuth)：同銻。·鎘(cadmium)＞500ppm：會引起浸鍍沈積(immersiondeposit)及陽極極化作用，能用氯子控制。·鎳＞1000ppm：同鐵。·鐵＞1000ppm：減低均一性及導電度。·錫500-1500ppm：同鎘。·鋅＞500ppm：同鎘。4.3.4酸性銅鍍浴之故障及原因 1.燒灼在高電流密度區：銅含量太少有機物污染溫度太低氯離子太少攪拌不夠　2.失去光澤：　光澤劑太少溫度太高有機物污染銅含量太少低氯離子濃度　3.精糙鍍層：　固體粒子污染陽極銅品質不佳陽極袋破裂氯離子含量不足 4.針孔：164 有機物污染氯離子太少陽極袋腐爛　5.電流太低：有機物污染氯含量太多硫酸含量不夠電流密度太小添加劑不足溫度過高6.陽極極化作用：　錫、金污染氯含量太多溫度太低硫酸含量過多陽極銅品質不好硫酸銅含量不足4.3.5酸性銅鍍浴之添加劑    有很多添加劑如膠、糊精、硫、界面活性劑、染料、尿素等，其主要目的有：平滑鍍層減少樹枝狀結晶提高電流密度光澤硬度改變防止針孔4.4化鍍銅浴(CopperCyanideBaths)氰化鍍銅帶給人體健康危害及廢物處理問題，在厚鍍層已減少使用但在打底電鍍仍大量使用。氰化鍍銅鍍浴之化學組成最重要的是自由氰化物(freecyanide)及全氰化物(totalcyanide)含量，其計算方程式如下：K2Cu(CN)3全氰化鉀量＝氰化亞銅需要量×1.45＋自由氰化鉀需要量 K2Cu(CN)3全氰化鈉量＝氰化亞銅需要量×1.1＋自由氰化鈉需要量 例:鍍浴需2.0g/l的氰亞化銅及0.5g/l自由氰化鉀，求需多少氰化鉀？解　需氰化鉀量＝2.0×1.45＋0.5＝3.4g/l  陽極銅須用沒有氧化物之純銅，它可以銅板或銅塊裝入鋼籃 內須陽極袋包住。鋼陽極板用來調節銅的含量。 陰極與陽極面積比應1：1勤1：24.4.1化銅低濃度浴配方(打底鍍浴配方)氰化亞銅(coprouscyanide)CuCN20g/l 氰化鈉(sodiumcyanide)NaCN30g/l 碳酸鈉(sodiumcarbonate)Na2CO315g/l pH值11.5 溫度40℃ 電流效率30～60％ 164 電流密度0.5～1A/cm2 　　　4.4.2　化銅中濃度浴配方氰化亞銅(coprouscyanide)CuCN60g/l 　　　　氰化鈉(sodiumcyanide)NaCN70g/l 　　　　苛性鈉(sodiumhydroxide)NaOH10～20g/l 　　　　自由氰化鈉(freecyanide)5～15g/l 　　　　pH值12.4 　　　　溫度60～70℃ 　　　　電流密度1～2A/dm2 　　　　電流效率80～90％   　4.4.3氰化銅高濃度浴配方氰化亞銅CuCN120g/l 　　　　氰化鈉NaCN135g/l 　　　　苛性鈉NaOH42g/l 　　　　光澤劑Brightener15g/l 　　　　自由氰化鈉freesodiumcyanide)3.75～         11.25g/l 　　　　pH值12.4～12.6 　　　　溫度78～85℃ 　　　　電流密度1.2～11A/dm2 　　　　電流效率90～99％  4.4.4氰化鍍銅全鉀浴配方氰化亞銅CuCN60g/l 　　　　氰化鉀KCN94g/l 　　　　碳酸鉀15g/l 　　　　氫氧化鉀KOH40g/l 　　　　自由氰化鉀5～15g/l 　　　　pH值＜13 164 　　　　浴溫78～85℃ 　　　　電流密度3～7A/dm2 　　　　電流效率95％  4.4.5化鍍銅全鉀浴之優點之缺點高電流密度也可得光澤   鍍層導電度高光澤範圍廣帶出損失量少光澤好藥品較貴平滑作用佳　4.4.6酒石酸鉀鈉氰化鍍銅浴配方(RochellecyanideBuths) 　　　　氰化亞銅CuCN26g/l 　　　　氰化鈉NaCN35g/l 　　　　碳酸鈉Na2CO330g/l 　　　　酒石酸鉀鈉NaKC4H4O6‧6H2O45g/l 　　　　自由氰化納5～10g/l 　　　　pH值12.4～12.8 　　　　浴溫60～70℃ 　　　　電流密度1.5～6A/d㎡ 　　　　電流效率50～70％ 　　4.4.7化鍍銅浴各成份的作用及影響1.主鹽：NaCu(CN)2和Na2Cu(CN)3二種形式存在，其作用有：·CuCN＋NaCN＝NaCu(CN)2·CuCN＋2NaCN＝Na2Cu(CN)3·Na2Cu(CN)3?2Na+(aq)+Cu(CN)3-(aq)·Na2Cu(CN)3?2Na+(aq)+Cu(CN)3-(aq)164 ·Cu(CN)3-?Cu++3CN-·Cu(CN)2-?Cu++2CN- 由於銅的錯離子Cu(CN)2-及Cu(CN)3-的電離常數非常小，使陰極之極化作用很大，使銅不易置換析出，所以可直接在鋼鐵上鍍銅，但使電流效率降低，有氫氣產生，電鍍產量降低。主鹽對陰極極化作用影響很大，主鹽濃度提高則可降低陰極極化作用，幫助陽極溶解，防止陽極鈍態形成。2.自由氰化物，NaCN，KCN，幫助陽極溶解，防止錯鹽沈澱，安定鍍浴。含量太多會加深極化作用產生大量氫氣使電流效率降低      3.碳酸鈉，防止氰化鈉水解，降低陽極極化作用，幫助陽極溶解。4.苛性鈉，降低氫離子濃度，增加導電度，提高電流效率及使用的電流     5.酒石酸鉀鈉，可提高陽極鈍化開始的電流密度。6.亞硫酸鹽或次亞硫酸鹽，可防止氰化鈉與空氣中的氧作用而分解，穩定亞銅離子Cu並有光澤作用，但含量過多則生成硫化銅，使鍍層變脆變黑。    7.鉛雜質，少量時使鍍層變亮，超過0.002g/l則變脆。     8.銀雜質，使結晶粗大，含量大於0.005g/l時鍍層呈海綿狀和樹枝狀結晶。9.有機物雜質會使鍍層不均勻，變暗色，精糙或針孔，陽極亦會被極化，通常以活性碳處理去除之。10.六價鉻雜質會使低電流密度區的鍍層起泡或不均勻，防止六價鉻的   危害的最好方法是阻止它的來源或者用一些專利還元劑加以還元成   三價鉻。11.鋅雜質，會使鍍層不均勻及黃銅顏色出現，可用低電流密度   (0.2～0.4A/d㎡)電解去除。12.硫及硫化合物，使鍍層變暗色，在低電流密度區出現紅色鍍層，此現象在新的鍍浴容易發生，其原因是不純的氰化物及槽襯。    13.其他金屬雜質會使鍍層粗糙，可用過濾或弱電鍍去除之。14.碳酸鈉可用冷凍方沈澱去除之，或用氧化鈣、氫氧化鈣、硫酸沈澱去除之。4.4.8化鍍銅浴之配製 (1)用冷水溶解所需之氰化鈉。將所需之氰化亞銅緩慢加入氰化鈉水溶解中，此過程為放熱   反應，不能過度加熱。(2)加入其他添加劑，攪拌均勻，取樣分析。(3)根據分析結果，補充和校正各成份。(4)低電流密度下弱電解去除雜質約數小時。 4.4.9化鍍銅之缺陷及其原因1.鍍層呈暗紅色，發黑，氫氧劇烈析出，其原因為：164 電流密度太高浴溫太低銅鹽太少氰化砷太多2.鍍層不均勻，有些沒鍍上，其原因為： 　裝掛不當電流太小氰化物太多　3.鍍層起泡、起皮、附著性不佳，其原因有 　表面前處理不完全，有油    膜，氧化物膜浴溫太低電流太大　4.鍍層有白色膜層，出現藍色結晶、電鍍液變藍色，其原因有：陽極面積小酒石酸鉀鈉不足氰化鈉不足　　4.4.10化滾桶鍍銅配方 (1)　　         氰化鈉NaCN65～89g/l 　　　　氰化亞銅CuCN45～60g/l 　　   碳酸鈉Na2CO315g/l 　　　　氫氧化鈉NaOH7.5～22.5g/l 　　　　酒石酸鉀鈉(rochellesalt)45g/l 　　　　自由氰化鈉15～22.5g/l 　　　　浴溫60～70℃ 　　(2)全鉀浴 氰化鉀KCN80～110g/l 　　　　氰化亞銅CuCN45～60g/l 　　　　碳酸鉀K2CO315g/l 　　　　氫氧化鉀KOH7.5～22.5g/l 　　　　酒石酸鈉鉀(rochellesalt)45g/l 　　　　自由氰化鈉12～22.5g/l 　　　　浴溫60～70℃164   　4.4.11光澤氰化鍍銅1.添加光澤劑：　(1)鉛：用碳酸鉛或醋酸鉛溶於水0.015～0.03g/l　(2)硫代硫酸鈉：用海波溶於水1.9～2g/l　(3)硫：用硫溶於水0.1～0.5g/l　(4)砷：用亞砷酸溶於NaOH0.05～0.1g/l　(5)：用亞酸溶於NaOH1～1.5g/l　(6)硫氰化鉀：硫氰化鉀溶於水3～10g/l2.用電流波形　(1)PR電流：　　a.平滑化：陰極35秒，陽極15秒。　　b.光澤化：陰極15秒，陽極5秒。　(2)交直流合用：　　a.平滑化：直流25秒，交流10秒。　　b.光澤化：直流20秒，交流6秒，交流之週期為1.25～10cycle。　(3)直流中斷：瞬間中斷電流再行恢復電流。  4.5焦磷酸銅鍍浴　 它需較多的控制及維護，但溶液較氰化銅鍍浴毒性小，其主要應用在印刷電路塑膠電鍍及電鑄。鋼鐵及鋅鑄件會產生置換鍍層，附著性不良，必須先用氰化鍍銅浴或P2O7Cu為10：1之低焦磷酸銅鍍浴先打底(strike)。 4.5.1焦磷酸銅打底鍍浴配方(StrikeBath)　焦磷酸銅鹽Cu2P2O7‧3H2O25～30g/l 　　　焦磷酸鉀K2P2O795.7～176g/l 　　　醋酸鉀potassiumnitrate1.5～3g/l 　　　氫氧化銨AmmoniumHydroxide1/2～1ml/l 　　　pH值8～8.5 　　　浴溫22～30℃ 　　　電流密度0.6～1.5A/d㎡ 　　　攪拌機械或空氣 　　　過濾連續式 　　　銅含量9～10.7g/l 　　　焦磷酸鹽63～107g/l 　　　P2O7/Cu比值7～10.1 　4.5.2　印刷電路鍍浴(PrintedCircuitBath)配方 焦磷酸銅Cu2P2O7‧3H2O57.8～73.3g/l 164 　　　焦磷酸鉀K2P2O7231～316.5g/l 　　　醋酸鉀8.2～15.8g/l 　　　氫氧化銨2.7～7.5m1/1 　　　添加劑（改良鍍層延性及均一性）依指示量 　　　pH值8～8.4 　　　浴溫49～54 　　　電流密度2.5～6A/d㎡ 　　　攪拌機械式或空氣 　4.5.3　焦磷酸銅鍍浴之維護與控制1.成份：　(1)氨水(ammonia)，幫助陽極溶解，使結晶細緻，每天需補充蒸發損     失。　(2)醋酸鹽(nitrate)，增加電流密度操作範圍及去除陰極極化作用。　(3)pH值由焦磷酸或氫氧化鉀來調節控制。2.溫度：溫度超過60℃會使焦磷酸鹽水解成磷酸鹽(orthophosphate   )。3.攪拌：需充足的攪拌，普通用空氣攪拌或機械式攪拌，也可用超音波  及溶液噴射方法。4.雜質：對有機物雜質很敏感如油及有機添加劑之分解物，會使鍍層變  暗色及不均勻，操作範圍變小氰化物及鉛雜質也會使鍍層不均勻及操  作範圍變小。有機物雜質用活性碳處理。處理前先加過氧化氫或過錳  酸鉀可去除氰化物。鉛可用弱電解去除之。5.磷酸鹽：溫度太高，pH值太低會使磷酸鹽快速增加。4.6硼氟酸銅鍍浴(CopperFluoborateBath)    由於硼氟酸銅鹽可大量溶於水，其溶解度很大，所以可用較高電流密度增加電鍍速率(platingspeed)。其缺點是腐蝕性，使用材料限制用硬橡膠(hardrubber)，polypropylene及PVC塑膠或碳。4.6.1　硼氟酸銅鍍浴配方  焦磷酸銅Cu2P2O7‧3H2O57.8～73.3g/l 　　　焦磷酸鉀K2P2O7231～316.5g/l 　　　醋酸鉀8.2～15.8g/l 　　　氫氧化銨2.7～7.5m1/1 　　　添加劑（改良鍍層延性及均一性）依指示量 　　　pH值8～8.4 　　　浴溫49～54 　　　電流密度2.5～6A/d㎡ 　　　攪拌機械式或空氣 　   有機物雜質會影響鍍層外觀，均勻性及機械性質，特別是延性。   此鍍浴需連續式活性碳過濾。　 添加劑通常不用有機物，糖蜜會使鍍層變硬及減少邊緣效應   (edgeeffects)。有些硫酸銅鍍浴添加劑可被使用。4.6.2　硼氟酸銅鍍浴之優點164 容許高電流密度平滑鍍層，外觀良好鍍層柔軟易研磨可用添加劑增加鍍層硬度   及強度陰極電流效率近100％低陽極極化作用槽內不結晶配鍍浴容易鍍浴穩定、易控制、高速  率電鍍許可　　鍍銅一般性流程: 蒸氣脫脂鍍前檢驗(R)溶劑洗淨(R)裝掛(R)化學脫脂(R)熱水洗(R)冷水洗(R)酸浸(R) 電解脫脂冷水洗(R)電解脫脂(R)熱水洗(R)活化(R)中和(R)冷水洗(R)氰化鍍層(R)冷水洗(R)酸性鍍銅(R)冷水洗(R)出光(R)冷水洗(R)吹乾(R)卸架(R)烘乾(R)檢驗4.7不銹鋼鍍銅流程4.8銅鍍層之剝離(1)化學法：鉻CrO3200～300g/l 　　硫酸銨(NH4)2SO480～100g/l 　　浴溫室溫 (2)電解法：硝酸鈉NaNO3800～100g/l 　　電流密度2～4A/d㎡ 　　浴溫室溫 4.9鍍銅專利文獻資料(美國專利)(1)氰化銅鍍浴：1863869308411222876542347448 2255057245134024513412680710 2854389277472830212663030282 3111465317957732195603216913 3269925330929232961012701234 2861927286192828853313532610 (2)酸性銅鍍浴：2525943285344329543312799634 2294053239128928424882798040 3000800256336024555542882209 2733198305163424628702840518 164 2871173297257232886902317350 2852450236397324005182482350 3267010  (3)焦磷酸鍍浴：2081121225055624378652493092 3157586316157528711713660251 　4.10鍍銅有關之期刊論文 金屬表面技術雜誌　　編號　　　論　文　題　目　　　　　　期　　頁　　　1.　　蝕銅溶液　　　　　　　　　　43　18～18　　　2.　　黃銅的電鍍　　　　　　　　　72　30～65　　　3.　　黃銅電鍍　　　　　　　　　　35　12～17　　　4.　　黃銅鍍液之化驗　　　　　　　49　35～40　　　5.　　化學鍍銅之安定劑研究　　　　49　76～77　　　6.　　非電解鍍銅溶液的安定性問題　62　26～28　　　7.　　青銅的電鍍　　　　　　　　　79　42～70　　　8.　　銅材的氯化鐵浸蝕液　　　　　80　36～39　　　9.　　鍍銅之問題　　　　　　　　　84　72～74            10.　　無電解鍍銅––穿孔電鍍法　 44　29～31电镀知识讲座-5作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-75.1鎳的性質(1)色澤:銀白色,發黃(2)結晶構造:FCC(3)比重:8.908(4)原子量:58.69(5)原子序:28(6)電子組態:1S^22S^22P^63S^23P^63d^84S^2(7)熔點:1457C(8)沸點:2730C(9)電阻:6.84uohs-cm(10)抗拉強度:317Mpa(11)電解鎳有較高硬度(12)大氣中化學性安定不易變色,在600C以上才被氧化(13)液中不被溶解164 (14)鎳抗蝕性比銅強,銅製品宜鍍上鎳(15)鎳易溶於稀硝酸,但在濃硝酸形成鈍態不易溶解(16)鎳在硫酸、鹽酸中溶解比在稀硝酸溶解慢(17)鎳的標準電位-0.25伏特,比鐵正,對鋼鐵是屬於陰極性鍍層只有完全覆蓋鎳才能保護防止生鏽(18)鎳易於拋光可做為電鍍中間層(19)當鎳缺乏時可用銅錫合金代替5.2鍍鎳工程鎳鍍層的性質及外觀能被控制而且操作範圍很廣,所以廣泛被應用於裝飾性工程性電鍍及電鑄(1)裝鏡面光澤的特性工程性鍍鎳用於防腐蝕、耐磨、焊接性、磁性及其它特興其鍍層為純的鎳鎳電鑄是用電鍍的方法製造全鎳質的零件及物品,如鎳工具、模具、鑄模、唱片壓板(recordstampers),無縫管、染印網(printingscreens)電鍍反應為Ni+2e-Ni,其中Ni是由水溶液中鎳鹽提供而由陽極鎳來補充、陽極效率近100%,大於陰極電流效率所以鍍浴之Ni離子及pH會曾加，雖帶出(drag-out)可抵消Ni的增加,但有時仍不足須加水及其它成份調節鍍浴成份,並加酸來保持pH值鍍鎳一般可分為全光澤鎳、半光澤鎳、雙重鎳、三重鎳、工程鎳、犁地鎳、電鍍鎳及鍍黑鎳5.3裝飾鎳電鍍其各種鍍浴配方(見5.4),其主要成份為硫酸鎳(nickelsulfate)、氯化鎳(nickelchloride)及硼酸(boricacid)。硫酸鎳主要是提供Ni的來源,氯化鎳是幫助陽極鎳溶解及導電性,硼酸是幫助鍍層平滑及更具延性。針孔防止劑(anti-pitting)或潤濕劑(wettingagent)可防止氫氣泡停滯而形成針孔鍍層,不起泡沫之潤濕劑可用空氣攪拌減低表面張力。大部份的鎳鍍浴都屬專利商業配方,必須依照廠商提供的資料操作,典型的配方為瓦特鍍浴(wattsath)。5.4裝飾性鎳鍍浴配方另外一種是平滑劑(levelingagent)如formaldehyde,comarin,ethylenecyanohydrin及butynediol。這二種添加劑混合使用可得到光澤平滑鎳鍍層,其光澤作用主要是硫共同析出(codeposition)的結果。鋅、鎘,及硒(selenium)有光澤作用,半光澤鎳只加平滑性添加劑所以不含硫,它很容易拋光而得到光澤表面,但一省去拋光而直接再鍍一層全光澤即為二種鎳(duplexnickel)更耐腐蝕。通常雙重鎳與半光澤鎳鍍層厚度比為1:3。另外在全光澤鎳與半光澤鎳間再鍍上很薄(10％全部厚度),一層含高硫份(0.15％)的鎳即為三重鎳(triplelayernickel),其耐蝕性更加。164 5.5工程性鍍鎳(EngineeringNickelPlating)鎳具有優良的物理、機械及化學特性所以在工程或工業上應用很多,如防止腐蝕、硬度、耐磨及磁性等。其鍍層需無缺陷(defect-free)光澤性在這裡不很重要。其鍍層之主要機械性質有:1.強度(tensilestrength),2.延展性(elongation),3.硬度(hardness),4.內應力(internal),5.疲勞限度(fatiguelife),6.氫脆性(hydrogenembrittlement),鎳鍍層常被應用於化學、石油、食品及飲料工業上防止腐蝕,防止產品污染及保持產品純潔。通常鎳在氧化氣氛下容易腐蝕,而還原性下不易腐蝕,但鎳本身會形成氧化物鈍態膜保護。當其氧化物保護膜被氯化物容液侵入則會形成針孔狀腐蝕。一般鎳鍍層在中性或鹼性溶液可以保護住,但太多數礦物則會被腐蝕。5.6工程鎳鍍浴配方(1)瓦特浴(wattsbath)硫酸鎳NiSO4．7H2O300g/l氯化鎳NiCl2．6H2O60g/l硼酸H3BO337.5g/lpH值3浴溫60C電流密度430A/m^2(2)全氯浴(all-chloridebath)氯化鎳(NiCl2．6H2O)300g/l硼酸H3BO337.5g/lpH值3電流密度430A/m^2(3)Sulfamate浴NickelSulfamateNi(H2NSO3)2400g/l硼酸30g/lpH值4.5浴溫57C電流密度430A/m^25.7瓦特鍍浴鎳鍍層機械性質之影響因素抗拉強度(tensilestrength):隨鎳離子濃度增加而增加,操作範圍內與浴164 溫,pH值,電流密度比較沒有關連。延展性(elongation):隨鎳離子濃度增加而減少,溫度增加至55C則增加,超過55C則下降,與pH無關。硬度(hardness):隨鎳離子增加而增加,溫度上升至55C則減小,超過55C則增加。內應力(internalstress):隨鎳離子增加而增加,氯化物增加則劇烈增加,電流密度增加由減少變成增加。电镀知识讲座-6作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-76.1.鉻的性質       (1)色澤:銀白色，略帶藍色。       (2)原子量:51．996。       (3)比重:7．2。       (4)熔點:1900。C       (5)硬度:800~10OOHB。       (6)標準電位:為一0．71伏特。       (7)在潮濕大氣中很安定，能長久保持顏色。       (8)硝酸,硫化物,碳酸塭及有機酸中很安定。       (9)易溶於塭酸及熱濃硫酸。      (10)苛性鈉溶液中鉻陽極易溶解。      (11)鉻鍍層耐熱性佳，在480"C以下不變色，50O℃以上才開始氧化，700"C則硬度下降。      (12)鉻鍍層優點為硬度高、耐磨性好、光反射性強。164       (13)鉻鍍層缺點為太硬易脆、易脫落。      (14)鉻的電位比鐵負,鋼鐵鍍鉻是屬於陽極性保護鍍層，而鉻本身於大氣中易形成極       薄的鈍態膜，所以耐腐蝕。     (15)鉻鍍層具多孔性，所以對鋼鐵腐蝕性不很理想，所以一般先鍍銅，再鍍鎳最後再鍍一層       鉻才能達到防腐蝕及裝飾的目的     (16)鉻鍍層廣泛應用在提高零件之耐腐蝕性、耐磨性、尺寸修補、反射光，及裝飾等用途.6.2鉻電鍍之種類      1.傳統式鉻酸鍍鉻。      2.催化物鉻酸鍍鉻。      3.自動催化鉻酸鍍鉻。      5.熙色鉻簞鍍。      6.滾桶鍍鉻‥      7.多孔鉻電鍍‥      8.微裂鉻電鍍‥      9.無裂鉻電鍍6．3鍍鉻之特性        (1)須嚴格控制浴溫、電流密度、極距等操作條件        (2)均一性差，對復雜形狀鍍件需適當處理。        (3)電流效率很低，須較大電流密度。164         (4)陽極採用不溶解性陽極，鉻須用鉻酸補充。        (5)電鍍過程中不許中斷        (6)形狀不同鍍件不宜同槽處理，須用不同的掛具‥        (7)鍍件預熱與浴溫一致，附著性才會好。        (8)鍍件要徹底活化，要帶電入槽，附著性才艮好‥        (9)需用沖擊電流(大於正常50-100%)在開始電鍍較複雜形狀鍍件        約2-3分鐘而後慢慢降至正常電流密度範圍內。6．4鍍鉻之影響因素　        (l)CrO3濃度與導電度關係        (2)溫度興導電度之關係        (3)CrO3濃度與電流效率之關係        (4)硫酸濃度之影響        濃度低時，低電流密度下電流效率高，反之電流效率低‥       (5)三價鉻的影響               1.三價鉻很少時，沈積速率減媛。               2.三價鉻很高時，鍍層變暗。               3.三價鉻增加，則導電度降低，需較大電壓               4.三價鉻愈多，光澤範圍愈小。       (6)電流密度及溫度的影嚮164               1.鍍浴溫度升高，電流效率降低。              2.電流密度愈高，電流效率愈高。              3.高電流密度，低溫則鍍層灰暗，硬度高脆性大，結晶粗大‥              4.高溫而低電流密度，鍍層硬度小，呈乳白色，延性好，無網狀裂紋，結晶細緻，適                    合裝飾性的鍍件。              5.中等溫度及中等電流密度，鍍層硬度高，有密集的網狀裂紋，光亮硬質鉻鍍層。　(7)雜質的影響              1.鐵雜質，電解液不穩定，光澤鍍層範圍縮小，導電性變差,電壓須                   增高，去除鐵雜質比三價鉻還困難，要儘量防止鐵汙染，不要超過                    10g/l             2.銅、鋅雜質，含量低時，對鍍層影嚮不大，銅最好不要大於3g/l             3.硝酸，是鍍鉻最有害的雜質，鍍浴須嚴禁帶入硝酸污染‥         (8)陽極及電流分佈之影響               1.陽極較大，電流分佈較不均勻使鍍層厚度不均勺‥               2.陽極面積大，三價鉻形成較多。               3.復雜鍍件，陽極宜用象形電極或輔助電極，使電流分佈均勻。               4.陽極的鉛易氧化，形成黑色的氧化鉛及黃色的過氧化鉛。過氧化鉛導電性不良，應立刻除去。               5.電流因尖端及邊緣效應，造成鍍層厚度不均，可採用絕緣物遮蓋尖端或邊緣。6．5鍍鉻之掛架(Rack)164         鍍鉻其鍍浴均一性極差，電流效率很低，須使用較高電流密度，所以掛架之設計要求對鍍鉻品質影響很大。其設計要點如下        (l)安定不溶解。        (2)導電順利不發熟，需足夠截面積。        (3)與鍍件接觸良好。        (4)結構以焊接方式，導電鉤要彎成直角        (5)非電鍍部份要用絕緣物覆蓋，以減少電流消耗。        (6)結構要簡單、易製造、輕便。        (7)鍍件放置位置要使氣體自由逸出容易。        (8)應用輔助電極、雙極電極。        (9)依鍍件的形狀、尺寸、數量及鍍層用途等因素決定掛架之設計6．6鍍鉻之缺陷及其原因       (l)鍍層粗糙有顆粒                 1.電流太大。                 2.陰極保護不當或末裝。                 3.陰陽極太近。                 4.表面前處理不好，                 5.鍍浴有浮懸雜質，                 6.硫酸太少。164        (2)鍍層脫落                 1.前處理不良。                 2.中途斷電。                 3.中途加冷水。                 4.預熱不夠。       (3)局部無鍍層                  1.電流太小。                  2.鍍件互相遮蓋。                  3.裝掛不當，氣體停滯。       (4)鍍層不均勻                  1掛具接觸不良。                  2氣體不易逸出。                  3陽極型狀不當       (5)沈積速度慢                  1.電流太小。                  2.三價鉻太小。                  3.二極間距太大。                  4.鍍件過大。                  5.槽內鍍件過多。164        (6)鍍層暗色                  1.溫度太低。                  2.硫酸此例太少。                  3.三價鉻太多。       (7)鍍層針孔                 1.前處理不佳。                 2.氣體停滯鍍件表面上。                 3.鍍件被磁化。                 4.浮懸雜質。                 5.表面活性劑。                 6.鍍浴有磁性粒子。6．7三價鉻電鍍                      三價銘的電鍍歷史此六價鉻久，其特點是只要六價鉻所需的電流一半，電流效率較高，廢液毒性小處理容易，但所用化學品昂貴，所以一直沒有被廣泛採用，三價鉻電鍍一直積極地被研究，目前已有些專利及傷業配力公開發行，其中特點在良好的被覆性及低鉻濃度，使廢液處理的問題減小。詳細資料由廠商提供，三價鉻電鍍的主要困難之一是六價鉻會在鍍浴陽極形成，有專利配方可以防止或還元六價鉻。6．8鍍鉻之管理與維護(1)每天      1.將鍍槽添滿鍍浴。．      2.用低壓空氣徹底攪拌鍍液。164       3.檢查溫度控制器，綢整溫度於正常範圍內‥      4.檢查掛架並修護之。      5.用最大甯流15堊J30分鐘做淨化罔解處理‥      6.哈氏槽試驗。(2)每週      1.蒸發濃縮回收鉻鍍液倒回鍍槽內。      2.檢驗催化劑含量並補充需要。(3)每月      1.檢查鍍浴金屏雜質(Zn、Fe、Cu、Nj)‥      2.清潔及整理陽極。      3.檢查三價鉻含量。(4)每年      1.檢查安培計及安培小時計。      2.檢查及校正溫度控制器。      3.清潔及修理所有槽外設施。      4.整修通風罩、輸送管路。      5.鍍液出清，去除積泥，清潔、檢查及修理鍍槽、加熱管及導電棒            頭。陽極整理及更換。6．9鍍鉻的氫脆性164        鍍鉻的電流效率非常低，所以產生大量的氫氣，會引起氫脆,尤其是硬化鋼、高強度鋼更需注意，氫脆性增加的因素有      (1)鋼鐵之硬化處理。        (4)酸浸。      (2)研磨。                           (5)硬化厚度與鍍層厚度‥      (3)表面缺陷。去除氫脆方法有:      (l)鍍前先做應力消除(stressrelieving):鍍鉻表面必須沒有應力存            在，一般鍍件經機械加工、研磨，或硬化熱處理都有殘留應力(           residualstre6s)，可加熱150至230"C消除殘留應力。      (2)鍍後烘焙(baking):可依照規範QQ-C-320B及Mil-S-13165處理。6．10鍍鉻之回收及廢物虛理         鉻酸廢液可用回收法或消燬(destroy)法處理，其選擇因素有:      (1)投資金額。            (6)廠液童。"       (2)人工及維護成本。      (7)鉻酸之價格。       (3)化學品價格。          (8)水費‥       (4)空間。                (9)環境保護之規範‥       (5)公共設備成本。最好是減少廢液生成，其方法有:       (1)儘量滴乾。             (4)回收洗淨水。164        (2)應用滴乾囤收槽。        (5)控制水的帶入(drag-in)，       (3)掛架避免使鍍件裝水(cuppingaction)。6．11 多孔鉻電鍍        在二次大戰時，多孔鉻電鍍應用在飛機及引擎的活塞環[piston，rings)及氣缸導管(cylinderbores)的製造和修補,多孔鉻是一般硬鉻鍍層厚度超過0.004”含有許多的孔(porous)吸滲潤滑劑，所以可防止零件刮傷，引擎過熱而夾死不動(seizing)及擦傷(galling)等‥多孔鉻的電鍍方法有三種:         (I)在粗糙或刻蝕的基材表面鍍硬鉻。         (2)鍍硬鉻後用化學或電化學蝕刻。         (3)控制鍍浴的成份及操作條件、溫度电镀知识讲座-7作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-77.1鋅及鋅鍍層之性質 (1)色澤:淺灰色的金屬 (2)比重:7.14 (3)原子量:65.37 (4)原子價:2 (5)標準電位:-0.7628v (6)熔點:419 (7)原子序:30 (8)沸點:907 (9)密度:7.13164 (10)特性:脆.比較硬.加熱至100~150℃有較好的塑性.可延壓及鍛造加工,但到250時又變脆.乾燥空氣中鋅較安定,在水中及潮濕空氣中表面易形成碳酸鹽或氧化物的白色模層具有保護性,鋅為兩性金屬,腐蝕於酸,.鰔及硫化物中,鋅的標準電位較負,所以其鍍層屬於陽極性保護,成本低,加工容易,效果良好,很多剛鐵零件鍍鋅,但不易做摩擦性的鍍層7.2鍍鋅(ZincPlating) (1)酸性鍍鋅(acidzincplating) (2)鹼性非氰化物鍍鋅(alkalineplating) (3)氰化物鍍鋅(cyanidezincplating) 7.3酸性鍍鋅形狀簡單鍍件和做油漆底層用的較多,其優缺點如下:優點   (1)可得光澤,平滑,鍍鋅層相似的鍍層   (2)可直接鍍在碳化,氮化的鋼鐵上和鑄鐵上   (3)電流效率較高   (4)廢液處理容易,只需用高ph值將鋅沉澱   (5)導電性佳,節省電原   (6)產生氫脆性小   (7)可在較高溫下得到光澤鍍層   (8)鍍浴安定,毒性小,成本低缺點   (1)鍍浴腐蝕性強,鍍槽及附屬設備需加襯164    (2)焊接及組合鍍件不宜,會有滲流(bleadout)   (3)厚鍍層延性差   (4)結晶粗糙   (5)均一性差   (6)過濾,冷卻管及冷凍設備需要有7.4堿性非氰化物鍍鋅(AlkalineNon-CyanideZincPlating)優點1.毒性小2.廢液處理容易,只需將鋅沉澱3.成本低4.均一性好5.可用剛鍍槽缺點    1.鍍浴成份需嚴格控制,每天要分析    2.前處理要求品質高    3.鋅含量少時,電流效率降低    4.對金屬雜質及硬水雜質敏感    5.鍍層校氰化鍍鋅脆    6.需要添加劑,否則黑暗鍍層出現    7.添加劑特殊,非一般性原料,需由廠商提供164 7.4.1堿性非氰化物鍍鋅浴(alkaline-non-cyanidebath)可用兩種方法配製 1.陽極鋅溶於苛性訥作用溶液 2.氧化鋅與苛性訥做用溶解其配製程序如下 1.用少量的水在鍍槽與氧化鋅混合成漿,或最好用另外的配浴槽來做 2.將苛性鈉和水慢慢攪加入三分之一量的水 3.充份攪扮一直到氧化鋅完全溶解 4.加6磅/100加侖的鋅粉並攪伴30至60分鐘 5.加以沉澱及過慮或傾倒入鍍槽中 6.放入陽極鋅板,用低電流密度電解去除雜質一個晚上 7.分析鋅及苛性鈉含量並調整成份加入添加劑其配方如下 氧化鋅(zincoxide)1.5oz/gal 苛性鈉(causticsoda)10oz/gal 添加劑(additionagents)依指示量 浴溫70~115F7.5光澤氰化鍍鋅優點164     1.使用歷史悠久,經驗較豐富    2.前處理要求比較不嚴格    3.被覆性優良    4.浴成份的分析及控制比較容易    5.鍍層延性好    6.鍍浴腐蝕性小缺點    1.鍍浴毒性強,須做氰化物廢物處理    2.熱處理及鑄鐵零件不能鍍    3.需較高溫度操作,否則得不到光澤鍍層,其溫度必須在105F以上    4.鍍浴導電性差    5.高電流密度下,電流效率劇降电镀知识讲座-8作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-7第八章  鍍鎘8.1鎘及鎘鍍層性質(1)色澤:灰白色(2)硬度:300~500MPa(3)原子量:112.40164 (4)比重:8.65(5)熔點:321C(6)原子價:2(7)標準電位:-0.4029V(8)原子序:48(9)電子組態:1s^22s^22p^63s^23p^63d^104s^24p^64d^105s^2(10)電阻:6.83mW-cm(11)強度:70MPa(12)沸點:767C(13)結晶構造:hcp(14)化學性質:與鋅相似,但不溶解於鹼液中,在室溫空氣中不變色,在潮濕空氣中會氧化形成保護膜可防止繼續氧化腐蝕。鎘的氧化物不溶於水，鎘比鋅較不易溶於酸,但對硝酸作用強。鎘熔化時產生有毒氣體，其可溶性鹽類也是有毒。鎘對鋼鐵基材屬於陰極保護鍍層，但在高溫或海洋氣候下，則屬於犧牲性陽極保護鍍層。8.2鍍鎘在海洋性的環境與高溫(70C以上)的熱水，鎘鍍層耐腐性強，比較164 安定。焊接性與潤滑性良好，接觸電阻抗力強，對鹼性溶液很好抵抗性，氫脆性小，光澤性佳，附著力強。所以航空、航海及電子工業的零件很多用鍍鎘，鎘鍍層易拋光，磷酸鹽化後可做油漆的底層，但鎘對人體有毒，食物之器具不能鍍鎘。8.3鎘電鍍浴的種類可分為下列四種:(1)鹼性氰化物鍍浴。(3)酸性硼氟鹽鍍浴。(2)鹼性硫酸鹽鍍浴。(4)中性硫酸鹽鍍浴。應根據鍍件的形狀、鍍層的要求，及鍍浴均一性來做選擇鍍浴的種類。一般簡單形狀的鍍件採用酸性鍍浴，而複雜形狀的鍍件則採用鹼性氰化物鍍浴。鹼性鍍浴鍍層結晶細緻，均一性好，但有毒性、廢液處理麻煩，電鍍浴不穩定，陰陽極電流效率不一，空氣二氧化碳會使鍍浴形成碳酸鈉和氰氫酸。酸性鍍浴氫脆性較小。8.4鹼性氰化物鍍鎘浴配方氧化鎘(cadimumoxide)3oz/gal碳酸鈉(sodiumcarbonate)4~8oz/gal氰化鈉(sodiumcyanide)13.5oz/gal苛性鈉(sodiumhydroxide)1.9oz/gal電流密度5~90ASF浴溫60~100。F164 8.4.1鹼性氰化物鍍鎘浴之配製其步驟如下:(１)先檢查藥品的品質是否符合。(２)嚴守劇毒物品使用安全規則及良好通風設備。(３)將需要量的氰化鈉溶於少量的熱水中（５０～６０℃），不能溫度太高，以免分解產生。(４）在另一容器將須之苛性鈉溶於水。　(５）將苛性鈉溶液注入氰化鈉溶液中。(６）之氧化將所需鎘加水混合成糊狀，慢慢加入上述之混合液中，　　　　　　充份攪拌，完全溶解，溫度可升高但不可高於８５℃。(７）將其他添加劑溶於適量的水，依次加入。(８）加入１．５～２磅每１００ｇａｌ的鋅粉，充份攪扮３０分鐘　　　　　讓溶液靜置４小時，過濾到鍍槽內。(９）取樣分析及校正各成份。　（１０）用０．２５～０．５Ｖ電流空電解２４～４８小時。　　　　　　　（１１）添加光澤劑。　（１２）以１０ＡＳＦ電鍍約二天使鍍浴正常化。　　8.4.2鹼性氰化物鍍鎘浴之添加劑164 添加劑在電鍍浴中影響鍍層的組織及外觀，無機物添加劑如鎳、鈷、鉬及硒等化合物，主要是改進鍍層之外觀及物理性質，有機物添加劑如乙醛(aldehyde)、葡萄糖、牛奶、糖、膠、糖蜜、磺酸(sulfonicacid)、土耳其紅油、磺化蓖麻油等促使鍍層細晶細致，改善均一性，並隱蔽金屬雜質。添加劑超過一定量時，會使鍍層變脆，產生氣泡等。8.4.3氰化物鍍鎘之缺陷及原因(1)鍍層變色，有污漬，其原因有1.底層金屬有孔。2.前處理未處理乾淨。3.污手接觸。(2)鍍層焦黑、粗糙及色暗，其原因有1.電流密度過大。2.游離氰化物太少。3.有浮懸雜質。(3)鍍層附著性不良、表面起泡，其原因有1.氰化物不足。2.鹼度過高。3.前處理不良。4.酸性時鍍件吸收氫氣。164 (4)陰極大量氰氣產生，陽極呈結晶狀態，被覆性不良，其原因有1.游離氰化物過高。2.金屬鹽不足。(5)陽極溶解不均勻，有沉渣，其原因有1.游離氰化物不足。2.氫氧化物不足。8.5非氰化物鍍鎘浴(Non-CyanidePlatingBaths)近些年由於公害管制及減少電鍍時氫氣的形成，已開發出許多非氰化物鍍鎘浴，可分為中性硫酸鹽鍍浴、酸性硼氟酸鍍浴及酸性硫酸鹽鍍浴。非氰化物鍍浴其電流效率高，氫脆性小，所以高強度之鋼鐵要用非氰化物鍍浴。其中硼氟酸鍍浴在高電流密度下仍保持高電流效率。8.5.1中性硫酸鹽鍍浴配方氯化銨(ammoniumchloride)1.5~3oz/gal硫酸銨(ammoniumsulfate)10~15oz/gal鎘(含量)0.5~1.5oz/gal電流密度2~15ASF浴溫60~100。F8.5.2酸性硼氟酸鹽鎘鍍浴配方164 硼氟酸銨(ammoniumfluoborate)8oz/gal硼酸(boricacid)3.6oz/gal鎘12.6oz/gal硼氟酸鎘(cadmiumfluoborate)32.2oz/gal電流密度30~60ASF浴溫70~100。F8.5.3酸性硫酸鹽鍍鎘浴配方氧化鎘(cadmiumoxide)1~1.5oz/gal硫酸(salfuricacid)4.5~5oz/gal電流密度10~60ASF浴溫60~90。F8.6鍍鎘鍍層之剝離及補鍍(1)鋼鐵、銅及銅合金鍍件：列溶液溶解剝離鎘鍍層1.稀鹽酸。2.100g/l之硝酸銨。3.廢鉻酸溶液。164 (2)鋁及其合金鍍件：用5~10%硝酸溶解剝離鎘鍍層。(3)外觀不良鍍件：有些鍍件可進行直接補鍍，不需將鍍層剝離。先進行1~2分鐘電解洗淨，將表面污物及薄膜去除，而後進行活化、清洗，並停留於鍍鎘浴中10~30秒，再進行補鍍，時間依鍍件情況而定。8.7鍍鎘工程流程鍍前檢驗→溶劑脫脂→化學或電解洗淨→熱水洗→冷水洗電解洗淨←冷水洗←上架←中和←冷水洗←酸浸除銹熱水洗→冷水洗→酸洗活化→冷水洗→鍍鎘→冷水洗→吹乾冷水洗←鈍化←乾燥←熱水洗←冷水洗←出光←除氫溫水洗→乾燥→檢驗流程說明:步驟1：檢查鍍件表面狀況、尺寸。步驟2：零件內外清洗乾淨。步驟3：使零件表面全部為水潤溼為止，電解洗淨先陰極後陽極，陽極時間要比較長，薄片及彈簧片用陽極處理。電解液成份30~50g/l164 NaOH,20~30g/lNa2CO3，30~50g/lNa3PO4及10~15g/lNa2SiO3。步驟6：其溶液成份為50~100g/l的硫酸及100~150g/l之鹽酸。步驟8：其溶液為50~70g/l之碳酸鈉。步驟11：同步驟3。步驟14：用30~50g/l硫酸溶液去除氧化物膜。步驟19：烘培2~4小時，溫度200~250℃。步驟20：鉻酸溶液浸泡0.1~0.5分鐘。步驟24：鈍化溶液成份為80~150g/l重鉻酸鈉及8~10g/l硫酸。8.8有關鍍鎘之標準與規範(1)QQ-A-671FederalSpecification(鎘陽極標準規範)(2)JISH8611ElectroplatedCoatingsofCadmiumonIronandSteel(3)ASTMA165SpecificationforElectrodepositedCoatingsofCadmiumonSteel　8.9鍍鎘專利文獻資料164 美國專利編號：177083916922401564414344277613831741383175138317615368581536859222239823772282862860299034429388402107806208574720857482085749208575020857762090049235016518181791537020153704718182291893368209763016815092803593283370528483932892761291237038021503411996238379821493442164924186805220587022035633181683720708712021592219449821865792154468241629420353802088429217217123936402393663239366423939432293716243452518161521833422183842318334502703311电镀知识讲座-9作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-12 第九章  鍍錫　164 9.1錫的性質(1)原子量:118.69.(2)原子序:50.(3)電子組態:1S22S22P63S23P63D104S24P64D105S25P2.(4)熔點:231.9℃(5)沸點:2270℃(6)密度:5.77(灰錫aSn)7.29(白錫bSn)(7)變相點:13.2℃(8)電阻:11.5mW(9)導電度:15%IACS(10)強度:14MPa(11)硬度:Brinell硬度10kg,20℃(12)結晶構造白錫為立方體(simplecubic)灰錫為BCT(body-centeredtetragonal)(13)標準電位Sn++＋2e¯－＞Sn-0.136VSn4+＋2e¯－＞Sn2++0.15VSn(OH)=6＋2e¯－＞Sn(OH)4＋2OH¯＋0.9V164 Sn(OH)=4＋2e¯－＞Sn＋4OH¯－0.79V錫是一種熱及電的良導體,易延展柔軟的金屬,錫有原子價2或4,屬於兩性元素金屬,作為電鍍用的錫化合物主要有SnO2.xH2O,SnCl2或SnCl2.2H2O,SnSO4,Sn(BF4)2,K2(OH)6及N2Sn(OH)6.9.2鍍錫的用途(1)製造錫罐:因錫鍍層無毒性,大量用在與食品及飲料接觸之物件,中最大用途就是製造錫罐,其他如廚房用具,食物刀叉,烤箱等.(2)電器及電子工業:因錫容易銲接,導電性良好,廣泛應用在電器及電子需要銲接的零件上.(3)銅線上:改善銅線的銲接性及銅線與絕緣皮之間壁障作用.(4)活性:因錫柔軟,可防止刮傷,作為一種固體潤滑劑.(5)防止鋼氮化.9.3錫鍍浴的種類(1)酸性錫鍍浴優點:【1】錫是由二價還原,用電量省.【2】鍍浴導電性高,浴電壓低,電流效率高.【3】操作欲溫接近室溫,免加熱設備.【4】使用適當添加劑可得光澤鍍層.164 【5】對底材損害性較少.缺點:【1】操作及鍍浴管理需很小心才能得到良好鍍層.【2】需用添加劑,否則易生成樹枝或結節狀鍍層.【3】不能使用不溶性陽極.【4】有腐蝕性,鍍槽須橡皮做裡稱.【5】二價錫可能氧化成四價錫,變成鈍態.(2)堿性錫鍍浴優點:【1】均一性良好.【5】操作範圍廣.【2】可容忍較多的不純物.【6】配方簡單.【3】不用添加劑可得到光澤.【7】前處裡要求不高.【4】可用不溶解陽極.缺點:【1】陰極效率低,鍍層薄.【2】電化當量小只有酸性浴的一半,耗電量大.【3】需使用在熔融技術得到光澤鍍層.【4】操作溫度高,需加熱設備.【5】操作浴壓較高.164 【6】需使用可溶性陽極.【7】操作可溶性陽極鍍浴要很小心,否則容易得到不良鍍層.(3)連續高速錫鍍浴:專用於連續電鍍零件.9.4堿性浴的組成及其作用堿性浴分為鉀浴及鈉浴,鉀浴的主要成份世錫酸鉀及苛性鉀,其優點為操作範圍廣,溶解度大,使用電流密度高,效率高,導電鍍大,氧化錫泥狀物少生成,其缺點是較鈉浴貴.鈉浴的主要成份為錫酸及苛性鈉.各種成份的作用如下:(1)錫酸鈉或錫酸鉀為主鹽,提供錫離子的來源.(2)苛性鈉或苛性鉀為導電鹽,促進陽極溶解,防止sno2的形成.(3)醋酸鹽為緩衝劑,用來控制游離OH-.(4)過氧化氫,氧化Sn++,以防止不良鍍層.(5)界面活性劑,防止針孔發生.9.5堿性錫鍍浴之管理注意要點(1)陽極必須經常保持黃綠色皮膜,防止二價錫的形成,否則會產生粗造,附著性的黑色鍍層.(2)陽極電流密度過小,陽極成銀亮色,無氣體產生,鍍層粗造.(3)陽極電流密度適當,陽極成黃綠色.少量氣體產生,鍍層優良.(4)陽極電流密鍍過大,陽極呈褐色或黑色,大量氣體產生,鍍層良好,164 但浴中金屬含量會減少.(5)陽極黑褐色皮膜可用鹽酸去除.(6)游離堿含量過多,操作會有困難.(7)若有二價錫過多,可用過氧化氫氧化二價錫或四價錫,以防止鍍層不良.(8)陰極電流密渡過高,電流效率降低使電鍍速率減小.(9)滾筒必須使用耐89~90℃的材料,否則採用酸性鍍浴.(10)溫度過高,游離堿過多,需使用較高電流密度,否則陽極不易形成黃綠色.9.6堿性錫鍍浴之配方(1)鈉浴配方錫酸鈉90g/l氫氧化鈉7.5g/l醋酸鈉0~15g/l過氧化氫依需量g/l浴溫60~80g/l浴壓4~8Volt分析錫含量37.5g/lPH0.2164 電流密度3~11A/dm2電流效率100%面積比2:1陽極錫浴電壓6Volt(2)硫酸浴SnSo454~69g/l硫酸100~75g/l甲酚磺酸C7H6OH.HSO3100~120g/lB-柰酚1~1.25g/l凝膠2~2.5g/l浴溫25℃電流密度27~32A/dm2電流效率100﹪面積比1:1陽極錫浴壓6~12Volt9.8高速錫鍍浴氯化錫SnCl263g/l164 氟化鈉NaF25g/l二氟氫鉀KHF250g/l氯化鈉NaCl45g/l電流密度45A/dm2PH2.7end58202204  电镀知识讲座-10作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-12 第十章鍍銀　10.1銀的性質(1)原子序：47。(2)原子量：107.868。(3)密度：10.491g/cm3。(4)熔點：960.8℃。(5)沸點：2212℃。(6)電阻：159μΩ-cm3。(7)結晶構造：FCC。(8)標準電位：＋0.7991V(9)原子價：1。(10)銀是金屬中導熱及導電性最好的。(11)純銀的硬度有80～120Vicker較金稍硬，呈純白色。(12) 化學的抗蝕性良好，尤其對有機酸最為良好，對食品的抵抗性也很好        ，所以大量使用在餐器。(13)軸承潤滑性非常優越，飛機上軸承常鍍上銀。164 (14)反射性強，用於玻璃反射器上。(15)在空氣中不易氧化，但空氣中有硫化物則變黑色。10.3銀底鍍（SilverStrike）銀較大部份金屬〝貴〞(noble)，所以銀會在銀鍍浴中置換析出，附著性差。為了防止此現象在鍍銀先用低銀含量高自由氰化物(freecyanide)鍍浴打底電鍍。對於鋼鐵基材鍍銀則做二次打底(doublestrike)，打底電鍍(strikeplating)除了可防止浸鍍鍍層(immersiondeposit)的發生，也是將不同的金屬加以包覆起來，例如焊接及裝配組件。裝飾銀底鍍時間在8～25秒，工程性銀底鍍時間在15～35秒。銀底鍍浴組成如下：例1例1鍍浴用在鋼鐵鍍件的第一次底鍍(firststrike)。例2例2打底鍍浴是用在鋼鐵鍍件的第二次底鍍(secondstrike)及非鐵鍍件打底。10.4鍍銀（SilverPlating）　鍍銀可分裝飾性鍍銀(decorativesilverplating)及工程鍍銀(enginee-ringsilverplating)。裝飾性鍍銀應用於如手飾、刀、匙、叉。工業應用於電子工業上的電接頭、半導體組件(semi-conductorcomponents)、電達天線。機械工業上的如高負荷軸承(heavy-dutybearings)防止擦粘作用(galling)及粘蝕作用(seizing)、高熱氣的密封(sealing)。鍍銀使用的陽極(anodes)需高純度，至少要達到999的純度。陽極袋(anodebag)也需使用。黑色陽極(blackanodes)在鍍銀有時會發生，其原因有pH太低、電度密度太大、低自由氰化物(freecyanide)及少量的鐵、鉍(bismuth)、銻(antimony)、硫、硒(selenium)、碲(tellurium)。鋼鐵及不透鋼的陽極用在打底電鍍，石墨和鉑(platinum)陽極用在特殊情況，陰效率是100％，除非鍍浴污染嚴重。10.5鍍銀之後處理（PostplateTreatments）     銀在大多空氣中很快就變色(tarnishes)，此變色為黑竭色之硫化物污跡(164 sulfidestain)不僅泵壞外觀而且損失焊接性(soderability)及增加接觸之電阻(contactresistance)。為了防止或阻延此變巴的形成，鍍銀需做鍍後處理如再鍍上層(overlays)金或銣(rhodium)，鍍化處理(passivationtreatments)包括鉻酸鹽處理(chromating)及塗裝氧化鍍(beryllium)、膠狀物(colloidal)。10.6銀鍍浴之光澤劑（Brighteners）　鍍銀之光澤劑有下列幾種：(1)二硫化碳(carbondisulfide)：0.01～0.02mg/1。(2)硫代硫酸鈉()：0.3～1.5g/1。(3)硫代硫酸銨(60％)：1～2mg/1。(4)有機含硫化合物。(5)VA或VIA元素(Se、Bi、Sb)之錯合物(complex)。一般有機光澤劑可得較好的電特性(electricalproperties)。銻(antimony)或硒(selenium)的光澤可得較耐磨的銀鍍層。　10.7銀鍍浴之配方（Formulation）(1)正規鍍浴(tranditionalelectrolyte)(2)高速浴(highspeedbaths)(3)非氰化物鍍浴(non-cyanidesystems)10.8銀鍍浴中組成的作用(1)銀：以氰化銀、氰化銀鉀、硝酸銀、氯化銀或碘化銀形式提供銀離子做電鍍        沈積用。(2)游離氰化鉀：增加導電性及均一性，但太多會使陽極極化(polarization)。(3)氫氧化鉀：在高速浴中降低陽極極化作用、增加導電性。(4)碳酸鉀：增加導電性、均一性。(5)溫度：較高溫度可用較高電流密度。(6)光澤劑：加強鍍層光亮作用，少量使用。(7)電流密度：由溫度、攪拌程度，自由氰化物濃度而有所改變。(8)金屬雜質：降低陰極效果，鉻會產生脫落，鐵會生成多孔呈黃色。164 (9)有機雜質：均一性變差，電流密度範圍少，產生較粗糙及多孔鍍層。10.9銀鍍浴的控制及淨化鍍鍍浴的控制是以化學分析維持金屬銀，自由氰化物(freecyanide)的濃度、調節浴溫、攪拌程度及使用陽極袋。有機物雜質用活性碳處理，金屬雜質可用沈澱法、螯合法或鍍出法去除。10.10鍍銀專利文獻資料美國專利文獻編號：2666738277781026131792735808电镀知识讲座-11作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-12第十一章 鍍    金11.1金的性質    1.原子序:79    2.原子量:196.9665    3.結晶構造:FCC    4.熔點:1063℃    5.沸點:2809℃    6.密度:19.302g/cm    7.電組:2.06μΩ-cm    8.抗拉強度:124MPA    9.硬度:25Vickers    10.標準電位:+1.68164     11.原子價:+1及+3    12.金是一種帶有黃色金屬,是最軟化金屬之一,有最大的延性及可鍛性    13.金有非常優良的導電性,不易腐蝕生鏽,長期使用可確保電開關及接點的倒電做用    14.金有優良的紅外線反射性    15.金的抗酸性強,可抵抗大多數酸侵蝕,只有王水才可溶解它,氰酸在沒有氧下反應非常慢,          但含氧則反應變快,磷酸不做用,硫酸250℃以下不作用,氫氟酸在沒有氧化劑下不做用,鹽          酸在沸點下不做用,硝酸落沒有鹵素則不會作用,晒酸是惟一的單酸能和金作用    16.金可抵抗堿金屬的之氫氧化物及碳酸化物在任何溫度下作用,但堿金屬之氰化物溶液在含有         氧下會溶解金    17.熔融的過氧化訥及氰化物會腐蝕金,其他非氧化性鹽類及硝酸鹽類則不會做用    18.汞及汞鹽會與金作用,要避免接觸防止金合金應力脆裂11.2鍍金的用徒              鍍金的用途分為裝飾性及工業性,裝飾性的鍍金可鍍成許多種顏色及各種K金鍍層,      應用與珠寶,手飾,裝飾品等,工業上之電子工業如何印刷電路,接點,接合器,應用金的      良好接觸性質,抗腐蝕性及可焊性,太空工業上應用金的高反射性,化學工業上應用金的,      抗化學性11.3鍍金步驟    1.清潔:依據汙物的種類及程度做徹底的洗淨    2.酸浸:去除氧化物遺跡    3.活化性:不鏽鋼,鎳,及鎳合金,鉬,及鎢等用氯化鎳酸液活化,而後用氰化物(10%KCN)浸漬164    4.金打底鍍:用低金,高自由氰化物鍍浴作幾秒鐘預鍍   5.鍍金:根據配方操作條件及鍍層的要求進行電鍍11.4金鍍浴中各種成份的作用     1.氰化金鉀:供給電鍍金離子     2.氰化鉀:產生自由氰化物,使氰化金化合物分解,增加導電性,防止銅鎳的沉積     3.碳酸鉀:增加導電性,用做緩沖劑     4.碳酸氫二鉀:做用如同碳酸鉀11.5金屬液的控制     1.全金屬分析:用比重測定法或極化計測定法     2.自由氰化物分析:硝酸銀滴定     3.溫度     4.電流密度     5.有機汙染:用哈氏槽試驗电镀知识讲座-12作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-12第十二章合金電鍍前言合金電鍍(ALLOYPlating)的目的是得到較好的物理性質，較優的耐腐蝕性。美觀性、磁性等、他能做熱處裡，他能取代昂貴的金屬，例如錫鎳合金可代替金鍍層在電子應用。鎳磷，鎳鈷合金的磁性薄膜應用在電腦記憶體。鎳鐵合金取代昂貴純鎳鍍層。鈷鎢合金鍍層改進鉻在高溫下的164 硬度。合金鍍層較難控制，須要更高的技數和經驗。12.1合金電鍍的原理兩種金屬要同時電鍍沉積必須電位很接近而且其中之金屬能單獨被沉積出來。若兩種金屬電位相差太多，可以用錯合劑(complexingagents)使電未拉近，例如黃銅電的鋅和銅電位相差甚多，加上錯合劑氰化鈉就使銅。鋅之電位很接近，一般來說電位相差在200mV就能共同沈積(code-posit)。影響合金電鍍的因素有(1)電流密度：電流密度增加，卑金屬含量會增多。(2)攪拌：增加貴金屬成份。(3)溫度：溫度提高，貴金屬成份增加。(4)pH值：改變鍍層物理性質。(5)浴組成：直接影響鍍層成份。12.2合金電鍍浴中金屬離子的補充合金電鍍浴中金屬離子的補充可用下列方法：(1)用合金做陽極。(2)用化學藥品補充,陽極用不反應陽極(Inertanodes)(3)化學藥品補充一種金另一種金屬用金屬陽極,(4)用不同金屬陽極分別掛在同一陽極棒上(5)用不同金屬陽極分別掛在不同之陽極棒上(6)交替使用不同的金屬陽極164 12.3黃銅電鍍(BrassPlating)黃銅電鍍的用途主藥用在裝飾性,潤滑性及橡交附卓性的零件上.其鍍浴配方組成如下:黃色,70~80%銅之黃銅鍍浴配方:氰化銅CopperCyanide32g/l氰化鋅ZincCyanide10g/l碳酸鈉SodiumCarbonate7.5g/l氨Ammonia2.5-5ml/lpH10-10.2氰化鈉SodiumCyanide50g/l溫度25-35C電流密度2.2A/dm^2陽極鍍層同成份鍍鉻中之氰化鈉控制鍍層合金成份及顏色,氨增加鋅含量,碳酸鈉做pH之緩衝劑。12.4青銅電鍍        青銅電鍍除了裝飾性用途外在工乘上如軸承.及熱處理防止氮化(Nitriding)上都被應用.有時也被用於鎳.銀的代用品上.其鍍浴組成如下:氰化銅CopperCyanide30g/l錫酸鉀Potassiumstannate10g/l氰化鉀PotassiumCyanide67.5g/l氫氧化鉀PotassiumHydroxide11.3g/l酒石酸鹽RochelleSalts45g/l溫度145-160F164 電流密度1-100A/ft^2陽極銅12.5鎳鐵合金電鍍(Nickel-IronPlating)鎳鐵合金鍍鉻組成如下:硫酸鎳NickelSulfate37.5-225g/l綠化鎳NickelSulfate75-225g/l硼酸BoricAcid45-52.5g/l硫酸鐵FerrousSulfate7.5-75g/lpH3-4溫度43-71C電流密度0.54-10.8A/dm^2攪拌空氣添加劑依指示陽極鎳鐵合金12.6錫鎳合金電鍍(Tin-NickelPlating)其配方組成如下:綠化亞錫StannousChloride49g/l綠化鎳NickelSulfate300g/l氟酸氨AmmoniumBifluoride56g/l氫氧化銨AmmonoiumHedroxidepH2-2.5164 溫度65-71電流密度100-300A/m^2陽極錫鎳合金或分離陽極12.7.1黃銅專利資料2181773287052628563332668795270064627304922734026281762728384482916423289189629894483440152311146530182322684937267890930148173492210366173412.7.2青銅及其他錫合金專利資料(美國專利編號)19705481970549252860134401512793990285438828865002900313290031429007022675347292612426093882093031282568336633842079842219836524359672436316246882525309672600699273993312.7.3其他合金專利資料(美國專利編號)251139528543882658032463465646345054626324464074640407474640752464380546457184615773461577446170964617097164 3420754326842230643373547626334270830671103616290352567733857253271725333275412.7合金電鍍有關之期刊論文(金屬表面技術雜誌)編號論文題目期頁1無氰黃銅電鍍103692銅及其合金的化成處理61693鋅及其合金的化成處理61754高銅合金電鍍72495青銅的電鍍79426Fe-Cr-Ni合金的沉積3107光澤錫鉛合金電鍍11238裝飾Ni-Fe合金電鍍法33259黃銅電鍍351210Ni-Fe合金鍍膜的某些特性資料7567电镀知识讲座-13作者：未知文章来源：本站原创更新时间：2006-4-12164 十三章  特殊電鍍13.1滾桶電鍍  13.2刷鍍 13.3熱浸鍍金 13.4機械鍍金 13.5真空鍍金13.6熱噴鍍金 13.7脈波鍍金13.8電鑄 13.8.1電鑄的應用13.8.2電鑄的優點13.8.3電鑄的缺點13.8.4電鑄銅鍍液配方13.8.5電鑄鎳鍍浴配方13．特　殊　電　鍍13.1滾桶電鍍(Barrelplating)桶電一般分二大纇,斜型桶鍍及水平桶鍍,滾桶是用抗酸性,不吸性材料所製成的,有的也要耐沸點的高溫.一般斜型桶用在小型鍍件,容易裝進取出.水平型桶處理較大型鍍件,目前有許多其他改良型桶.桶鍍的優點是省掉掛架,同時也減少裝架的勞力操作,生產力高.桶鍍設計考慮的因素有(1)桶型,(2)桶的尺寸,(3)桶的結構材料,(4)陰極164 接觸,(5)陽極,(6)鍍液種類,(7)工作負荷,(8)電流密度,(9)鍍件形狀及尺寸.大的鍍件及具有尖邊或電線式的鍍件不適用桶鍍.13.2刷鍍(BrushPlating)刷鍍(brushplating)又稱之為筆鍍(stylusplating),接觸電鍍(contactplating)或修護電鍍(repairplating).它是選擇性電鍍(selectiveplating)的一種,在物件的局部區做電鍍,不需將物件浸入到鍍液浴中,物件不需拆解可直接電鍍做補修工作,可節省許多費用.例如空油壓零件,電動馬達,軸承等之修補."13.3熱浸鍍金(HotDipping)熱浸鍍金也稱之熔融鍍金.它是將鍍件浸入在電鍍金屬之熔融液體中得到具有附著性,耐腐蝕性的鍍層.主要用在鋼鐵產品的熱浸鍍鋅其鍍層的外部為鋅,內層與鋼鐵接觸則為鋅鐵化合物.鋅是陽極金屬,它以犧牲性的防蝕作用來保護鋼鐵產品.熔融鍍金的外觀及性質可由下列因素改變:(1)鍍層的組成(coatingcomposition)(2)鍍浴的溫度(bathtemperature)(3)浸鍍時間(timeofimmersion)(4)卻速率(rateofcooling)(5)熱處理(reheating)熱浸鍍金對基材的機械性質之影響:(1)抗拉強度(tensilestrenghth):不改變(2)降伏強度(yiedstrenghth):不改變(3)焊接應力(weldstress):減少50-60%(4)成型性(formability):不改變(5)疲勞強度(fatiquestrenghth):較未處理的好(6)氫脆(hydrogenembrittlement):影響不大164 (7)粒間脆列(intercrystallinecracking):因鋅滲入鋼鐵晶界會影起粒間脆列13.4機械鍍金(MechanicalPlating)機械鍍金又稱之為槌擊鍍金(peenplating)或衝擊鍍金(impactplating).它是用機械能(mechanicalenergy)在室溫下將鍍層金屬泠焊(coldwelding)在鍍件表面上.機械鍍金的金屬有鋅(zine),鎘(cadmium),錫(tin),鉛(lead)銅(copper),黃銅(brass)及最近的鋁(aluminum),它是將鍍件(parts),水,表面調節劑(surfaceconditioner),金屬粉末(metalpowders),化學促進劑(promoterchemicals)及衝擊珠(impactbeads)混合在桶內(barrel)滾動產生金屬電子交換作用(exch电镀知识讲座-14作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-4-19 第十四章無電鍍14.1無電鍍(ElectrolessPlating)   無電鍍又稱之為化學鍍(chemicalplating)或自身催化電鍍(autocatalyticplating)。無電鍍是指於水溶液中之金屬離子被在控制之環境下，予以化學還元，而不需電力鍍在基材(substrate)上。ASTMB374之標準定義為Autocatalyticplating－〝depositionofametalliccoatingbyacontrolledchemicalreductionthatiscatalyzedbythemetaloralloybeingdeposited〞。其過程(process)不同於浸鍍(immersionplating)，它的金屬鍍層是連續的(continu-ous)、自身具有催化性的(autocatalytic)。14.2無電鍍的特性　優點：   1.鍍層非常均勻，也就是均一性(throwingpower)非常好，因它沒有電流分佈     不均的困難，鍍件內外都顯出均勻，銳邊及角等節狀鍍層(nodulardeposits     )情形可完全消除。   2.鍍層孔率較少，其耐蝕性比電鍍為佳。   3.電源、電器接線、導電棒、匯流及電器儀錶都可省略，減少裝架及各種附屬     設備。164    4可鍍在非導體上(需做適當前處理)。   5鍍層具有獨特的物理、化學、機械性質及磁性。   6複合鍍層(co-deposit)，多元合金(polyalloy)可形成。   7密著性、耐磨性良好。   8操作較簡單。   9精密零件、管子、深孔內部可完全鍍上。應用在如軸心、半導體製造。   10製品與導體接觸也可完全鍍上。缺點：   1.價格較貴。   2.鍍層厚度受限制(理論上應無限制)。   3.工業上應用較多、裝飾性光澤較不易達成。應用：   1.非導體的電鍍，如塑膠電鍍。   2.精密零件，如軸心。   3.半導體、印刷電路板、電子零件。   4.須特別耐蝕的化學機械零件，如管件內部。   5.複合、多元合金鍍層製作。14.3無電鍍浴的組成及其作用  1.金屬離子(metalions)為鍍層金屬的來源。  2.還元劑(reducingagent)：將金屬離子還原成金屬。  3.催化劑(catalyst)：使基材表面具有催化性。  4.錯合劑(complexingagent)：防止氫氧化物沈澱、調節析出速率、防止鍍浴    分解，使鍍浴安定。  5.安定劑(stabilizer)：吸著微粒雜質防止鍍浴自然分解，以延長鍍浴壽命。  6.緩衝劑(buffer)：控制pH值在操作範圍內。  7.潤濕劑(wettingagent)：使表面作用良好。  8.光澤劑(brightener)：使鍍層具有良好光澤性。164 14.4無電鍍浴配方的要件  1.還元劑的氧化還元電位必須足以還元金屬離子，使金屬析出。  2.鍍浴需安定，在未使用時需不起作用，只有在催化性的鍍件表面接觸時才迅    速開始作用析出金屬鍍層。  3.析出速率要能被控制、pH值，溫度能調節析出速率。  4.析出的金屬須具有催化作用，以進行自身催化電鍍，鍍層才能連續形成，以    達到所需之鍍層厚度。  5.鍍浴反應生成物須不妨磚鍍浴的功能，鍍浴的壽命才能長久。  6.化學藥品的成本，要選擇便宜適用的原料。14.6無電鍍鎳(ElectrolessNickel)    無電鍍鎳可鍍上各種形狀的鍍件，包括金屬程非金屬，應用於導彈零件、電子零件、鑄模，鍍層厚度約在0.002〞～0.005〞。成本約為電鍍的2～3倍，主要應用於工業上，不具高度光澤，不適作裝飾。14.6.1無電鍍鎳鍍浴配方的種類(1)鹼性，鎳磷無電鍍鎳浴(Alkaline,Nickel-Phosphorus)。(2)酸性，鎳磷無電鍍鎳浴(Acid,Nickel-Phosphorus)。(3)鹼性，鎳硼無電鍍鎳浴(Alkaline,Nickel-Boron)。(4)酸性，鎳硼無電鍍鎳浴(Acid,Nickel-Boron)。最常用還元劑(reducingagent)為次磷酸鈉鹽(SodiumHypophosphite)其他的有DBAB(n-DimthylamineBorane)，DEAB(n-DiethylamineBorane)，氫硼化鈉(SodiumBorohydride)，聯胺(Hydrazine)。14.6.2鹼性鎳-磷無電鍍鎳鍍浴    此浴操作溫度較低，常用於塑膠電鍍，鍍層有良好的焊接性(soiderability)應用在電子工業。溫度低可省能源，但耐蝕性(corrosionprotection)，附著性(adhesion)在鋼鐵鍍件上較差。因pH高對鋁質基材處理有困難。未做熱處理的鍍層硬度約700VHN，含２％磷。磷的成份可由溫度來調整。其配方組成如下：例1高溫鹼性鎳-磷無電鍍鎳浴(High-Temperature,Alkaline,Electroless164 Nickel-phosphorousBath)。酸性鎳磷無電鍍鎳鍍浴(AcidNickel-PhosphorousElectrolessBath)    鍍層含有88～94％Ni及6～12％P，操作溫度77～93℃，pH4.4～5.2，還元劑通常用次磷酸鈉。pH是控制鍍層P的含量，一般pH較高，P含量較少，鍍層性質因而有所改變，低P含量比高P含量的鍍層耐蝕性較差。P含量大於8％則鍍層不含磁性。未經處理的鍍層硬度500～600VHN，經1小時，400℃烘烤後處理(post-heat-treatment)硬度可達950VHN，氫脆(HydrogenEmbrittlement)可加熱116℃加以消除。後處理之烘焙(post-baking)對鍍層的結晶結構有顯著影響，硬度、耐蝕性、耐磨性、磁性、附著性、張力強度(tensilestrength)及電導性(electricalconductivity)。鍍層在250℃以上大氣中會變色(discolor)，為了防止失色可在真空或鈍氣(lnert)，還元氣體中熱處理。鍍層厚度一般在2.5～250μm。鹼性鎳硼無電鍍鎳鍍浴(AlkalineNickel-BoronElectrolessBath)    鹼性鎳硼浴用硼氫化鈉(SodiumBorohydride)強還元劑。所得的鍍層5～6％硼，94～95％鎳。此浴比較不安定，pH低於12則鍍浴會自行分解。浴溫在90～95℃，pH操作範圍在12～14。鍍層經400℃1小時後熱處理(post-heattreatment)其硬度可達1200VHN，未經處理的鍍層硬度為650～750VHN。酸性鎳硼無電鍍鎳鍍浴(AcidNickel-BoronElectrolessBath)   此浴將DMAB或DEAM還元出硼，硼含量在0.1～0.4％，硼含量低於1％，則焊接性良好。浴溫在65～77℃，pH在4.8～7.5，其鍍層之熔點很高，約在1350℃。14.6.7無電鍍鎳作業    無電鍍前要考慮各種不同基材的各項清潔手續，清潔及活性化均需確實做好。鍍槽用不銹鋼做成並用F號的人造橡皮做襯裡。浴溫加熱控制適當溫度，必需有良好攪拌，更需不斷的過濾及補充化學藥品，以維持鍍浴功能及電鍍速率。有機物雜質影響很嚴重，使電鍍效率大量降低，甚至停止，金屬雜質如鋅，錫，及鎘有劇烈作用，破壞鍍浴功能，銅使鍍件變亮也增加脆性，鐵會使鍍層變黑及條紋。鍍浴會形成自發性分解鎳，具有催化性，將繼續成長，消耗鍍浴功能，所以164 必須將此鎳過濾除去。如無連續過濾之小型設備，須每天清潔一次。大型設備有繼續過濾器也要每週清潔一次。大型設備有繼續過濾器也要每週清潔一次。鎳的清除可用硝酸將其分解。14.7無電鍍銅(ElectrolessCopper)    無電鍍銅通常用在非導體及塑膠上使之導電化後再用傳統電鍍法做進一步電鍍。這些鍍件基材有ABS，PE，PP，PVC，樹脂(Epoxy)及陶瓷。其應用在汽車零件、家電產品、五金零件、印刷電路板(circuitboards)，穿孔電鍍(through-holeplating)，EMI/RFIShielding等電子元件製作。14.7.1無電鍍銅鍍浴組成及其作用無電鍍銅鍍浴比較不安定，還元劑和其他錯合劑、金屬鹽、光澤劑、安定劑等成份分開，使用時再混合，才不致失去鍍浴功能而浪費掉，並且以利儲存。其中主要成份有：(1)硫酸銅：它是主鹽提供銅離子的來源。(2)福馬林(Formaldehyde)：為還元劑，將銅離子還元。(3)酒石酸鹽、EDTA，三乙醇胺：為錯合劑，使銅離子形成錯離子以防止分解作  用。(4)含S，Se，SCN，CN的化合物，硫反，鉻酸鹽、五氧化釩，甲基丁炔醇及氧氣  ：做為安定劑，防止銅微粒形成導致催化性分解惡化鍍浴。(5)氫氧化鈉：調節pH，pH值對光澤性影響很大，pH值太小，則鍍層變暗因有氧   化亞銅形成。pH也會影響電鍍速率，以12～13為最好，過高pH值(14以上)則   溶液安定性變差，pH值低於9.5則電鍍速率變慢，   高速鍍浴一般是在低pH下操作不用福馬林做還元劑可避免有毒馬林氣體的   污染，但鍍浴成本較高而且比較不安定。此種鍍層應力較少可做為打底閃鍍用。14.8無電鍍鈀(ElectrolessPalladium)     鈀鍍層可代替較昂貴的金鍍層，它具有優良焊接性，耐變色(tarnishresistance)應用電子元件接點，可撓性線路段、電子開關接點(electronicswitchcontacts)其配方組如下：164 14.9無電鍍鈷(ElectrolessCobalt)   無電鍍鈷薄膜鍍層(ThinElectrolessCobaltDeposits)應用在電子工業上的磁碟片及其他的記憶體上，主要是利用它的磁性(magne-ticproperties)。複合及多元合金無電鍍(ElectrolessMetalCompositesandPolyalloys)     複合無電鍍是將鑽石(diamond)，陶瓷(ceramics)，碳化鉻(ChromiumCarbide)，碳化矽(SiliconCarbide)，氧化鋁(AluminumOxide)的微粒子在無電鍍浴中與金屬共同析出(Co-deposit)得到更硬、更耐磨耗或更具潤滑性的表面。多元合金無電鍍是用無電鍍浴析出三種以上元素的金屬鍍層，具有特別的物理及化學特性，如耐化學侵蝕性(chemicalvesistance)，耐高溫(hightemper-atureresistance)、導電性(electricalconductivity)，磁性及非磁特性(ma-gneticandnon-magneticproperties)。例如Ni-Co-Fe-P多元合金的磁性用在電子記憶體，其他的如Ni-Fe-P，Ni-Co-P，Ni-Fe-B，Ni-W-P，Ni-Mo-B，Ni-W-Sn-P，及Ni-Cu-P等多元合金鍍層應用在工程上14.10浸鍍(ImmersionPlating)浸鍍又稱為置換電鍍(DisplacementDepositionorCementation)，其鍍層沒有附著性(nonadherent)，粉末狀(powdery)實際應用不多。其是利用金屬的氧化還元電位的差進行置換反應，將較貴的金屬離子還元析出，而較卑電位的金屬鍍件溶解形成離子與較貴金屬離子置換。例如14.11無電鍍專利資料　(美國專利編號)265884126940192822294272696927627232876116288434435313012819188294299031509943045334299029633387262827399282822734751863075856338322430758562938805322219530953093310430345708934921353329512360731735956842996408164 301192034869283418143297618135899163003282976180282739831783112829059306385035064623515571339604234896034321283340946614.13.1無電鍍銅專利(美國專利編號)3457089307585533104303075856293342230953093475186300192032572152938805454864445347973011920332670032572152938805296555123912892874072331043028740723095309293880528740723361580309530926336313119709287407229388052956901287611628843442997408307585631197093075586311970930758553415666280193540999744303443409630141524674276323428696543245894304849349213536973173758332392557839491214098922422820130961823666529377205638535903870526395804839624943993801400277843848333011920365700337720563772078390762139255783930963395804839768163993491399384840201974048354408289941316994180600418175942659424322451430344314.13.2無電鍍鎳專利資料(美國專利編號)29902962461661272617030453342456370164 2726170315099433387263096182269401927218127261702942990299029634232262027358241084429783902984603303394435313012532283265884126588422690401269040226904032312097341941944862333147154436822344837112762723282229329379783489576电镀知识讲座-15作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-4-19第十五章非導體及塑膠電15.1非導體金屬化方法(MethodofMetalizingNonconductors)   非導體金屬化除了電鍍(Electroplating)方法外還有如真空電鍍(vacuummetalizing)、陰極濺射法(cathodesputtering)及金屬噴射法(metalspraying)。非導體電鍍法須先將非導體表面形成導電化,其過程是將物件用機械或化學方法粗化(roughening)得到內鎖表面(interlockingsurface)然後披覆上導電鍍層，其方法有1.青銅處理(Bronzing)：將金屬細粉末,通常是銅粉混合粘結劑(binder),塗  在物件上,然後用氰化銀溶液浸鍍。2.石墨化(Graphiting)：石墨粉塗在臘(wax)，橡膠(rubber)及一些聚合物(polymers)上，再用硫酸銅溶液電鍍。3.金屬漆(Metallicpaints)：將銀粉與溶劑(Flux)塗覆在物件上加以燒結(fire)得到導電性表面，或用硫酸銅溶液電鍍。4.金屬化(Metalizing)：係用化學方法形成金屬覆層(metalliccoating)通常164 是銀鍍層。將硝酸銀溶液及還原劑溶液如福馬林(Formaldehyde)或聯銨(Hydrazine)分別同時噴射在物件上得到銀的表面。從上面四種方法將非導體金屬化後可用一般電鍍方法做進一步處理。15.2塑膠電鍍(PlasticPlating)1.塑膠的優點：1.成型容易、成形好。5.電絕緣性優良。2.重量輕。         6.價格低廉。3.耐蝕性佳。       7.可大量生產。4.耐藥性好。2.塑膠的缺點：1.耐候性差、易受光線照射而脆化。2.耐熱性不好。                3.機械強度小。4.耐磨性很差。5.吸水率高。(3)塑膠電鍍的目的：塑膠電鍍的目的是將塑膠表面披覆上金屬，不但增加美觀，且補償塑膠的缺點，賦予金屬的性質，充分發揮塑膠及金屬的特性於一體，今日已有大量塑膠電鍍產品應用在電子、汽車、家庭用品等工業上。15.4塑膠電鍍的過程164 (1)清潔(cleaning)：去除塑膠成型過程中留下的污物及指紋，可用鹼劑洗淨     再用酸浸中和及水洗乾淨。(2)溶劑處理(solventtreatment)：使塑膠表面能濕潤(wetting)以便與下一步     驟的調節劑(conditioner)作用。(3)調節處理(conditioning)：將塑膠表面粗化成內鎖的凹洞以使鍍層密著住     不易剝離，也稱為化學粗化。(4)敏感化(sensitization)：將還原劑吸附在表面，常用(StannousChloride)或其他錫化合物，就是Sn^++離子吸附於塑膠表面具有還原性表面。(5)成核(nucleation)：將具有催化性物質如金、吸附於敏感化(還原性)的表面，     經還原作用結核成具有催化性的金屬種子(seed)然後可以用無電鍍上金屬。反應如下：Sn++Pd+èSn4++PdSn++2Ag+èSn4++2Ag15.5塑膠電鍍液配方組成1.溶劑處理液：包含洗淨洗淨：不含稀酸的洗淨或中性洗淨及1~2%界面活化劑.混合以40-65C浸漬1~2分鐘。溶劑處理：用丙酮、二醋甲烷，等活性劑。2.調節處理(conditioning)：即化學粗化、化學刻蝕。例1164 無水鉻酸CrO320g/l硫酸H2SO4比重1.84600cc/l浴溫60℃時間15~30分例2無水鉻酸CrO320g/l磷酸H3PO3100cc/l硫酸H2SO4500cc/l浴溫69℃時間10~20分3.敏感化(sensitizing):      氯化亞錫SnCL220~40g/l    鹽酸HCl10~20cc/l4.結核(nucleation)或活性化(activating)       例1    氯化鈀PdCL20.1~0.3g/l    鹽酸HCl3~5cc/l    例2    硝酸銀AgNO30.5~5g/l    氨水適量164     例3    氯化金AuCL30.5~1g/l    鹽酸HCl1~4cc/l15.6塑膠電鍍專利文獻資料2874072294706429388052996408309530931013053109784355695534662323563784357936536074733558443360735035180673574070356024134713763479160347132036192453471313356753234842703597336355564935657703562163359863036476993592680355695636073513642584364258536475123561995355308535076813423226301192035325183600330編號論文題目期頁1.金屬素材用醇酸基二氧化鈦顏料的附著劑74252.接著金屬在塑膠製品上的烙酸鹽處理19283.塑膠電鍍前處理的氣體酸性浸蝕法78684.改善多層線路板上氧化銅對塑膠的黏著力761685.A.B.S塑膠表面粗化及銅化學電鍍浴之研究2717164 6.實用A.B.S塑膠電鍍之基礎29187.玻璃及陶瓷上化學鍍金技術簡介35268.裝飾銅鎳鍍層之品質及電鍍標準37189.鎳合金鍍膜787110.烙及鎳電鍍品鹽水噴霧檢驗595611.塑膠電鍍淺談28412.實用A.B.S塑膠電鍍基礎29313.玻璃及陶瓷上化學鍍金技術簡介35114.塑膠材料之電鍍及三管67415.耐熱性A.B.S樹脂的電鍍31216.塑膠上電鍍近況15417.塑膠電鍍747118.聚丙烯塑膠電鍍法323819.實用A.B.S塑膠電鍍之基礎291820.A.B.S塑膠電鍍實務23921.塑膠著色(一)丙烯酸樹脂(化工技術)46422.塑膠著色(二)聚烯樹脂56723.塑膠著色(三)聚苯乙烯(化工技術)67024.塑膠上電鍍近況151625.塑膠材料之電鍍與工廠管理6710164 电镀知识讲座-16作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-4-19第十六章鋁陽極處理　16.1鋁陽極處理的應用其用途如下各項1.耐腐蝕(corrosionresistance):金屬的氧化物較金屬更安定,所以更耐腐蝕2.塗裝附著性(paintadhesion):太空及軍事零件規格3.電鍍鋁:鋁經陽極處理後適合電鍍,因鋁陽極處理表面為不連續氧化鋁層,含許多孔   ,在磷酸鍍浴中會形成導電性變成可電鍍,而許多孔產生內鎖反應    (interlocking)鍍層附著性加強4.裝飾(decorativeappearance):用不同鋁合金,前處理,陽極處理系統可得非常耐久的   各種裝飾性表面5.電絕緣(electricalinsulation):陽極處理鍍層絕緣性很好並可耐高溫而不必改變,   應用在電容器(capasitor)工業上6.照相底板(photographicsubstrates):陽極處理所形成的多孔表面,將感光性物質    (light-sensitivematerials)滲入孔中可得到如同照相底片(photographicfilm)7.發射性及反射性(emissivityandreflectivity)太空(aerospace),電子(electronics)   及機械(machinery)等光熱應用上8.耐磨性(abrasionresistance),低溫(-4~10℃)之硫酸電解液陽極處理可得非常硬的164    陽極鍍層(hardanodiccoating)具有耐磨特性,應用在齒輪(gears),活塞(pistons),   葉片(fanblade),燃料噴角(fuelnozzles)9.表面分析(surfaceanalysis):鋁基材在鉻酸(chromicacid)做陽極處理可檢測出  表面缺陷(surfaceflaw)用來研究鋁材料的冶金性質(metallurgicalcharacteristics)16.2鋁陽極處理電解液   1.傳統硫酸電解液(conventionalsulfuricacidanodizingelectrolyte):用在裝飾及      防護(protective),厚度在2.5~30μm其配方如下:硫酸:H2SO412~25wt%浴溫21℃電流密度260A/m電壓12~22V        鉻酸陽極處理電解液(chromicacidanodizingElectrolyte)此浴較少用在裝飾性,     主要用在塗裝,特別是軍事零件,鍍層厚度約10μm,其配方如下鉻酸chromicacid3~10%浴溫40℃電壓慢慢調高(30分鐘)0~40V電流密度0.3~0.5A/dm2        磷酸陽極處理液(phosphoricacidanodizingElectrolyte)此浴主要用在電鍍,產生大量    的孔加強鍍層附著性,其配方如下164   磷酸Phosphoricacid3~20Vol%  浴溫30~35℃  電壓50~60V  時間15~30min           硬質陽極處理液(hardanodizingElectrolyte)此浴係將氧化物膜溶解速率降低使氧化鍍層     厚度大於250μm得到非常硬且耐磨的表面,其配方如下硫酸Sulfuricacid15Vol浴溫temperature0~3℃電流密度currentdensity2~2.5A/dm2電壓20~60V時間60~200分           草酸陽極處理液(oxalicacidanodixingElectrolyte)此浴可得黃色鍍層(yellowcoatings)   比傳統硫酸浴陽極處理鍍層硬,其配方如下草酸3~10wt%浴溫24~35℃電流密度1~2A/dm時間40~60分            硼酸陽極處理液(boricacidanodizingElectrolyte)此浴主要用在製造電容器(electrical  capacitors),檸檬酸浴(Citrates)及酒石酸浴(Tastrates)也可用.           磺化有機酸(sulfonatedOrganicAcid)硫酸混合陽極處理液,此浴可得青銅(bronze)164 金色(gold),灰色(gray)及黑色陽極處理鍍層,其鍍層較傳統硫酸浴的鍍層緻密(dense)且硬(hard)16.3陽極處理鍍層著色(colringAnodicCoating)             著色方法有電解(Electrolyticprocedure),有機染色(organicdyes),無機染色(inorganicpigments)及電鍍金屬(Electrolyticallydepositedmetal)等方法16.4封孔(sealing)            封孔為陽極處理的後處理(postanodizingtreatment),封孔是將鍍層的孔(pores) 封住成為沒有吸附性的表面(nonabsorptive)或將一些物質滲入鍍層孔內以改變或改進鍍層特性封孔過程(sealingprocess)包掛溶解氧化物(dissolution)及氫氧化物(hydroxide)再沉(reprecipitation)在孔內或將他的物質沉積在孔內而形成具有特性的緻密表面16.5鋁陽極處理設備     1.電接觸(electricalcontact):因陽極鍍層不易導電,所以鋁的表面最初就須完全接觸     2.掛具(racks):用鋁或純鈦做掛具,要避免過熱(overheating)及弧光(arcing),鋁掛具會        形成氧化物層可用苛性鈉(causticsoda)溶解掉再用     3.冷卻(coolin)及攪拌(agitation),陽極處理會放出熱量,為維持操作溫度(operating        temperature)需用冷卻蛇管(coolingcoil)或熱交換器(heatexchanger)冷卻控制溫度        ,攪拌可用空氣或機械攪拌     4.槽裏襯(tanklinigs):316不鏽鋼,銻鉛(antimoniallead),碲鉛(TelluriumLead)被用做        襯裏及陰極,內襯(inertlining)可用橡膠(rubber),塑膠(plastic),或玻璃(Glass)     5.電力供應(powersupply):可由直流發電機(motorgenerators)或整流器(rectifiers)供應         陽極處理所需要的電力,一般需24v,但在硬質陽極處理及電解著色電壓可達到100v,最好能有164          定壓及定電流的控制(constantcurrentandvoltage)     6.液霧排除(fumeremoval):需要有適當排風設備电镀知识讲座-17作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-4-19第十七章化成處理17.1化成處理的種類      化成處理是用化學或電化學(electrochemical)處理金屬表面得到金屬化合物(compoundofthemetal)的覆層(coating).其目的有改進耐蝕性(corrosionprotection)，塗裝附著性(paintbonding)，金屬著色(metalcoloring)，及化學研磨(chemicalpolishing)等作用.化成處理的種類 1.鉻酸鹽處理(Chromateconversioncoatings) 2.磷酸鹽處理(Phosphateconversioncoating) 3.金屬著色(Colaringofmetals) 4.化學研磨(Chemicalpolishing17.2鉻酸鹽處理(ChromateConversionCoatings)      鉻酸鹽處理應用在鍍鋅(Zinc),鎘(Cadmium),銀(Silver),銅(Copper),黃銅(Brass),錫(Tin)零件.鋁,鋅壓鑄品(ZincDie-cast)熱浸零件或其他金屬合金也有被鉻酸鹽處理的.一般採用簡單沒(immersion)在鉻酸鹽水溶液中但也有用噴霧法(spraying),刷洗法(brushing)或電解法(electrolyticmethod).17.3鉻酸鹽處理的影響因素 1.基材金屬的作用(EffectofbasesMetals) 2.pH的影響(EffectsofpH) 3.六價鉻的濃度(HexavalentChromiumConcentration) 4.活性度(Activators) 5.處理時間(TreatmentTime) 6.溶液溫度(SolutionTemperature) 7.溶液攪拌(SolutionAgitation) 8.溶液雜質(SolutionContamination)164  9.水洗(Rinsing) 10.乾燥(Drying)17.3.2鉻酸鹽處理的評估(Evaluation)  1.目測試驗(visualtest):用肉眼觀測顏色,均勻性(uniformity),光澤性(smoothness),    附著性(adhesion)從顏色及虹色(iridescence)可辨別覆層厚度.  2.加速腐蝕試驗(acceleratedcorrosiontests):最常用的是ASTMB-117鹽霧噴射測試以    評估耐腐蝕性  3.濕度試驗(humiditytests):此試驗較煙霧試驗更有用除非是海洋環境(marineatmospherp).    做評估較實際狀況的耐腐蝕性  4.水試驗(watertests):浸在蒸餾水中測試腐蝕生成物的情形  5.化學分析(chemicalanalysis):用化學分析法測試六價鉻的含量做為耐蝕性的評估  6.點試驗(spottests):用分析溶解覆層並作用基材的情形評估耐蝕性  7.塗裝性能評估(performancetestsfororganicfinishes):測試塗裝覆著性及耐蝕性其方法有    鉛筆硬度測定(pencil-hardness)膠帶測試(tapetests)彎曲測試(bendingtests)及衝擊試驗     (impecttests)17.3.3電解鹽處理    電解鉻酸鹽處理以已經大量取代浸沒方(immersionprocesses)法近來用混合溶液.鉻酸鹽(Chromates),磷酸鹽(Phosphates),氟化物(Fluorides)的混合液,電壓在100~200V的交流電或直流電處理,可得非常優良的硬度(hardness),耐熱性(heatresistance),厚度(thickness),及介電強度(dielectricstrength).顏色從深綠色(darkgreen)到黑色依操作不同而改變.17.4磷酸鹽處理(PhospateCoatings)     磷酸鹽處理是將金屬基材(metalsubstrates)的表面轉化成新的非金屬(non-metallic)及非導電性(non-conductive)表面.磷酸鹽處理的主要目的有:1.塗裝的表面調節處理(preconditionsurfaces),使表面對塗料能接受(receive)且能保留(retain)及防止塗料下層間之腐蝕(under-paintcorrosion).2.塑膠塗裝(plasticcoatings)的表面前處理以加強結合力(bonding).3.金屬成型加工(metalformingoperation)的表面調節處理(precondition),以利抽製成型劑的作用.改進腐蝕性使臘(wax)及防鏽油(rust-preventiveoils)的作用更好17.4.1磷酸鹽處理反應機構(Mechanism)164    大部份金屬磷酸鹽(metalphosphates)不溶於水,但溶於礦物酸(mineralacids),當金屬浸入磷酸鹽水溶液中,輕微的酸浸漬(pickling)作用發生,金屬被溶解,氫氧產生,而酸化的濃度減少,則金屬離子轉化成金屬磷酸鹽沉積在金屬表面上.活性劑(activators)及其他添加劑可加速反應及改變造結算晶粒構造(modifymicrocrystallinestructure)常用水的活性劑有硝酸鹽(nitrates),過氧化物(peroxides)等.磷酸鹽化成鍍層形成的反應如下:12Fe+8NaH2PO4+10H2O+7O2---2Fe3(PO4)2*8H2O+2Fe3O4+4Na2HPO4Fe+2H3PO4---Fe(H2PO4)+H23Zn(H2PO4)---Zn3(PO4)+4H2O2Zn(H2PO4)2+Fe(H2PO4)+4H2O---Zn2Fe(PO4)2*4H2O+4H3PO417.4.2磷酸鹽處理的流程清潔磷酸鹽處理水洗酸洗乾燥CleanPhosphatingRinseAcidifiedDryoff17.4.3磷酸鹽處理的功能(no1.淨化表面及使表面成非鹼性狀態(non-alkalinecondition).2.改進表面均勻性(uniformity).3.增加表面的接觸面積增加附著力.4.產生微洞(micro-cavities),內鎖(interlocking)被覆層,吸收及保住(holdandretain)潤滑油或成型加工劑及防銹劑.5.防止金屬刮傷(scoringandscratching).6.防止電化腐蝕(electrochemicalandscratching).7.防止塗裝物質與金屬基材之作用.8.抑制腐蝕的擴散.电镀知识讲座-18作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-4-19第十八章電鍍廢物處理及回收  電鍍廢物含有很多對生物具有嚴重毒害性,若未加處裡,任意排放,將構成生態環境極為嚴重破壞電鍍廢物的主要來源有:164 1.親清洗排放之廢水;雖污染物含浪量較低,但因排放量很大,故不可以忽視o2.廢棄溶液.電鍍液.清潔液等失去效用時,無法再生,更興新或補充後再加以使用    時,必須廢棄o3.電鍍過程中之無意排放物,如滲漏.濺出等o4.二次污染物:排放處理後留下之污泥沉澱物o       電鍍廢物處理的方式有兩種,一是將廢物回收(recovery)再使用,另一種是銷毀(desyruction)將有毒廢物處理轉化成合乎法規之廢物拋棄o＜１８．１＞電鍍廢水處理        電鍍廢水一般可分成落鉻系廢水.氰系廢水及重金屬廢水.酸鹼廢水等,其處理方法有很多,通常以化學沉澱法最為經濟可行o但從成本之觀點,則以廠內改善及回收為最有利策o＜１８．２＞　鉻系廢水處鉻系廢水處裡,有二種方式,一種是用化學方法將六價鉻還原成三價鉻,另一種是將鉻酸回收o其主要方法如下:(1)化學沉澱法:用硫酸亞鐵(FeSO4.7H2O).亞硫酸氫鈉(NaHSO3).及二氧化硫等將Cr^+6還原成Cr^+3o其反應式為1.硫酸亞鐵2H2CrO4+6FeSO4.7H2O+6H2SO4<--->Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+50H2ONa2Cr2O7+6FeSO4.7H2O+7H2SO4<--->Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+Na2SO4+49H2O2.亞硫酸氫鈉NaHSO3<--->Na^++HSO3^-HSO^3-+H2O<--->H3SO3+OH^-2H2CrO4+3H2SO3<--->Cr2(CO4)3+5H2O3.二氧化硫SO2+H2O<--->H2SO32CrO3+3H2SO3<--->Cr2(SO4)3+3H2O2H2CrO4+3SO2<--->Cr2(SO4)3+2H2O(2)回收法1.蒸發濃縮回收2.離子交換去除Cr^+3及Cr^+6或回收鉻酸＜１８．３＞重金屬廢水處理　重金屬廢水處理最經濟而簡單的處理方法為化學沉澱,就是加入石灰提高廢水　之PH,使重金屬離子變成氫氧化物沉澱去除O重金屬離子之沉澱作用與PH的關係如下表所示:重金屬離子適合沉澱之PH最佳沉澱之PH164 Fe^+3,Sn^+2,Al^+247Cu^+2,Zn^+2,Cr^+3,Be^+269Fe^+2710Cd^+2,Ni^+2,Co^+2,Cu^+2(濃)811Ag^+,Mn^+2,Hg^+912(鉛可加蘇打灰,水可加Na2S改善沉澱效果o)除化學沉澱法外,還有離子交換法及氧化還原置換法及去除重金屬離子o離子交換法是用不同離子交換樹脂回收不同金屬o氧化還原置換法是利用不同金屬氧化還原電動勢之差異將重金屬離子置換沉積,例如Cu^+++Fe<--->Cu(下降)+Fe^++此法適用於含銅量多之電鍍廢水用廢鐵屑將銅析出回收銅O＜１８．４＞　氰系廢水處理氰系廢水處理方法有:(1)化學沉澱法(5)鉻酸廢液氧化法(2)離子交換法(6)紺青法(3)臭氧氧化法(7)生物處理(4)電解氧化法(8)靜置於池塘法(1)化學沉澱法是用氯氣.次氯酸鈉漂白粉做氧化劑加上鹼NaOH為主o其氧化反應如下:1.氯氣NaCN+Cl2<--->CNCl+NaClCNCl+2NaOH<--->NaCNO+NACl+H2ONaCNO+4NaOH+3Cl2<--->6NaCl+2CO2+N2+H2O2.次氯酸鈉NaClONaCN+NaClO=NaCNO+NaCl2NaCNO+3NaClO+2NaOH=2Na2CO3+N2+3NaCl+H2O3.漂白粉:Ca(OCl)2(強力).CaOCl2(普通)2NaCN+Ca(OCl)2=2NaCNO+CaCl24NaCNO+3Ca(OCl)2+H2O=2N2+2Ca(HHCO3)2+CaCl2+4NaClNaCN+CaOCl2=NaCNO+CaCl22NaCON+3CaOCl2+H2O=N2+Ca(HCO3)2+2CaCl2+2NaCl(2)離子交換法:用離子交換樹脂去除CN^-(3)臭氧(O3)氧化法,其反應式如下:164 CN+O3=NO^-+O22CNO+3O3+H2O=2HCO3^-+N2+3O2(4)電解氧化法:用不銹鋼做陽極,陰極為槽本身,電流密度4A/dm^2,陽極面積為陰極面積4倍時效率最高,溫度50C至90C,其陽極反應式如下:CN^-+2OH^-=CNO^-+H2O+e^-2CNO^-+4OH^-=2CO2+N2+2H2O+6e^-CHO^-+2H2O=NH4^-+CO3^-(5)鉻酸廢液氧化法:利用電度工廠之含有Cr^+6廢液氧化CN^-,Cu^++作為催化劑,其反應式如下:2Cr^+6+6CN^-+6H2O===(Cu^++)===2Cr^+3+3(CONH2)2但CN^-及Cr^+6無法完全去除,仍需加氯氧化CN^-,加還原劑還原Cr^+6的處理o(6)紺青法:氰化物能與某些金屬離子(Ni^++,Fe^++)形成毒性較低之錯鹽沉澱去之o其反應式如下:6NaCN+FeSO4=Na4[Fe(CN6)]+Na2SO43Na4[Fe(CN6)]+2Fe2(SO4)3=Fe4[Fe(CN)6]3(沉澱)+6Na2SO4此法會產生大量污泥及會被陽光再行分解出CN^-(7)生物處理法:CN^-經微生物分解成酸使CN^-濃度低於毒害成度,微生物需先經過馴化o(8)池塘靜置法:風曝氣法將CN^-氧化,需擴大用地,及污染地下水之危險的缺點o＜１８．５＞酸鹼廢水處理酸鹹廢水通常來自洗淨用水及處理過程所用溶液,一般酸鹹廢水可用中和法使廢之pH值達到流放標準而排放o＜１８．６＞污泥之處理電鍍廢液之污泥來源主要是重金屬之氧氣化物及少量之懸浮固體,其中成份大部份是無機化合物,故亦稱化學污泥,其處理流程如下:沉澱－>濃縮浮除－>脫水－>乾燥－>焚化－>拋棄(1)沉澱:添加中和劑調整PH值在9--10,及添加助凝劑以加速沉澱速率o(2)濃縮:減少污泥的體積提高脫水之效率及經濟性,其方式有重力濃縮,真空浮除與壓力浮除o(3)脫水:其方法有真空過濾.加壓過濾及離心過濾o(4)脫水:其方法有真空乾燥及空氣乾造法o(5)焚化:要注意防止第二次污染的發生o(6)拋棄為污最終處置,其方法有深井掩埋.廢坑掩埋.及水泥固化法o獨性較大之重金屬污染如鎘則以水泥固化法較為安全o其它方法還有填池或海洋拋棄o＜１８．７＞回收164 回收的主要考慮因素為:(1)經濟性.節省原料.廢液處理.污泥及廢物處置的費用o(2)減小廢液處理量o(3)減少污泥量o回收的方式有三種,一為回收再使用法（concentratereturnmethods）.回收不再使用法（non-returnmethods）及再生法（regeneration）.或再循環（’recycling）o回收可經由下列方法達成:(1)蒸發（evaporation）(2)反滲透（reverseosmosis）(3)電析法（electrodialysis）(4)離子交換（ionexchange）(5)蒸餾法（distillation）＜１８．８＞廢物處理專利文獻資料:（美國專利編號）456968646005134564464460759245631994565553462085845656764574005电镀知识讲座-19作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-4-19第十九章電鍍浴的管理       電鍍浴的管理是為了得到良好的電鍍浴及良好的鍍層所做的一切有關鍍浴性能的試驗，鍍浴成份的分析及鍍浴組成的控制。主要的可分下列幾項：(1)哈氏槽試驗(Hullcelltest)。(2)哈林槽試驗(Haringcelltest)。(3)管子試驗。(4)陰極彎區試驗。(5)鍍浴化學成份定性級定量分析。(6)PH值測定。164 (7)比重測定。(8)表面張力測定。(9)鍍液導電度測定。(10)電流效率測定。19.1哈氏槽試驗      哈氏槽試驗做為研究開發，電鍍工廠管理、電鍍實驗極有價值。其主要目的可分， (1)測知以理論調配之鍍浴之電鍍實用範圍。 (2)分析鍍浴組成，添加劑、雜質的變化或影響。哈氏槽可用於下列之管理： (1)用化學分析求不出的成份。 (2)用化學分析太費時間的成份。 (3)非常微量就會影響電鍍的成份。 (4)固障的分析及預測。從哈氏槽試片可觀查分析出： (1)不同電流密度之鍍層變化。 (2)鍍浴溫度之影響。 (3)鍍浴性能的變化。 (4)鍍浴成份變化的影響。 (5)鍍浴中雜質的影響。 (6)鍍浴中添加劑的影響。164  (7)鍍浴的覆蓋力。 (8)鍍浴的均一電著性。19.2管子試驗    管子試驗是用適當大小的空心管子在鍍浴中以適當電流電鍍，測試鍍浴的電著均一性，其公式如下：均一電著性（％）＝(被鍍上部份的面積／管內全部的面積)＊100％19.3陰極彎曲試驗　陰極彎曲試驗是將陰極試片彎曲成45度，於一定電流進行適當時間電鍍，測定出電著均一性。19.4鍍浴化學成份定性及定量分析詳細內容參閱「金屬表面技術雜誌第88期」之分析規範，其內容包括有：  (1)分析的基本知識。(7)銅材浸蝕液分析。  (2)分析的基本操作。(8)各種鍍金液分析。  (3)鹼性洗淨液分析。(9)化成處理液分析。  (4)酸性洗淨液分析。(10)熱處理鹽分析。  (5)水質分析。  (6)鋁材鹼性浸蝕液分析。19.5ｐＨ值測定ｐＨ值可由指示劑的比色法(colorimetricmethod)及電測定法(electrometricmethod)。19.6比重測定       比重(specificgravity)的測定可以簡易快速的了解鉻鍍浴中鉻酸之濃度，硫酸銅鍍浴中硫酸之濃度，陽極處理浴中之鉻酸鹽之濃度等。164 19.7表面張力測定     鍍浴中加潤濕劑(wettingagent)做為防止針孔劑(anit-pittingagents)時，表面張力測定可做為控制濕潤劑的參考其他如清潔液中的介面活性劑(surfactants)也可以用表面張力測定來加以控制19.8鍍浴導電度測定    鍍浴導電度測定對於電鍍操作較不重要但對於電鍍清洗用水(rinsewater)的控制是很重要的，它可以測出清洗用水的殘留鹽(residualsalts)的含量加以控制。电镀知识讲座-20作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-4-19第二十章 電鍍管理電鍍管理包括下列內容：   (1)規範(specifications)。   (2)測試(test)。   (3)控制與分析(controlsandanalysis)。   (4)品質管理(qulitycontrols)。   (5)成本管理(costcontrols)。   (6)安全與衛生(safetyandhealthhazards)。20.1表面處理規範規範(specifications)通常分三大類：(1)製程規範(processspecification)。(2)生產規範(productspecification)。164 (3)性能規範(performance)。規範常見的有下列幾種:(1)中國國家標準CNS。(2)美國材料及試驗學會標準ASTM。(3)美國國家標準ANSI。(4)美國軍事標準MIL。(5)其他如JIS，DIN，ISO，SAE，BSI。鍍層規範的主要有下列項目：(1)厚度(thickness)。(2)覆蓋面(coverage)。(3)附著性(adhesion)。(4)耐腐蝕性(corrosionprevention)。(5)外觀及表面加工(appearanceandsurfacefinish)。(6)基材品質(qualityofsubstrate)。(7)附加要求(supplementaryrequirements)。20.2表面處理測試表面處理之測試主要的項目如下:(1)鍍層厚度測試(thicknesstests)。(2)鍍層附著性測試(adhesiontests)。(3)鍍層硬度測試(hardnesstests)。164 (4)鍍層殘留應力測試(residualstresstests)。(5)鍍層強度測試(tensiletests)。(6)鍍層延展性測試(ductilitytests)。(7)鍍層耐磨性測試(abrasiontests)。(8)鍍層耐腐蝕性測試(corrosiontests)。(9)鍍層孔度測試(porositytests)。(10)鍍層焊接性測試(solderabilitytests)。(11)鍍層外觀測試(appearencetests)。(12)鍍層氫脆性測試(hydrogenembrittlementtests)。(13)鍍層定性分析(identificationofdeposits)。(14)鍍層光澤及平滑度(brightnessandlevellingtests)。20.2.1鍍層厚度測試鍍層厚度測試有許多方法，一般可分為(1)破壞性測試(dest-ructivetests);(2)半破壞性測試(semidestructivetests);(3)非破壞性測試(nond-estructivetests)。依據鍍層及基材之性質，測試要求，產品特性選擇適當的厚度測試方法其，方法如下：(1)磁性測厚計(magneticgages)：參考規範ASTMB499B530。(2)渦電流測厚計(eddy-currentgages)：參考ASTMB259B244。(3)Bata反射測厚計(Bata-backscattergages)：參考ASTMB567。(4)電傳導測厚計(electricalconductancegages)。(5)電熱測厚計(thermoelectricgages)。(6)X射線測厚法(X-rayfluorescencemethods)。164 (7)化學法測試局部厚度法(chemicalmethodsforlocalthickness)。1.SpotTests參考ASTMB566。2.DroppingandJesttests：參考ASTMB555。3.Coulometrictests：參考ASTMB504。(8)顯微鏡(microscopictests)：參考ASTMB487。(9)ChordMethod。(10)顯微鏡干涉法(interferencemicroscope):參考ASTMB588。20.2.2鍍層孔度測試鍍層孔度測試常用的方法如下:(1)濾紙斑點試驗(ferroxyltest)。(2)浸漬試驗(immersiontests)。(3)電解濾紙斑點試驗(electrographictests)。(4)熱水測試(hot-watertest)。20.2.3鍍層耐腐蝕性測試鍍層耐腐蝕性測試方法如下:(1)鹽水噴霧試驗(saltspraytest)：ASTMB117(2)Corrodkote試驗(corrodkotetest)：ASTMB380(3)醋酸鹽霧試驗(aceticacidsaltspraytest)：ASTMB287(4)CASS試驗(copper-acceleratedaceticacidsaltspraytest)：ASTMB368164 (5)ECT試驗(electrochemicalexposuretest)。(6)FACT試驗(FACTtest)：ASTMB538。(7)大氣曝露試驗(atomosphericexposuretest)：ASTMB537(8)熱帶氣候試驗(tropicaltest)。(9)二氧化硫試驗(sulphurdioxidetest)。20.2.4鍍層定性分析鍍層定性分析流程表如下所示:20.3品質控制表面處理的品質控制是利用統計技術(statistics)電鍍規範(specifications)及檢測(tests)來完成。統計結果的分析可協助表面處理之生產製造及採購部門做下列決定:(1)過程必須修正(tocorrectaprocess)。(2)過程必須改善(toimproveanexostingprocess)。(3)過程保留(toleaveprocess)。品質控制有關的因素有:(1)過程控制(processcontrol)。(2)過程產能(processcapacity)。(3)取樣檢驗(samplinginspection)。(4)檢試設計(experimentalandtestdesign)。品質控制對產品的信用度及競爭性影響甚大，不可不注意。　20.4成本控制164 電鍍成本的構成要素有：(1)製造直接費用。(2)製造間接費用。(3)營業費用。(4)管理費用。    成本控制除了維持電鍍成本在標準電鍍成本外，更要設法如何降低成本，設法打破現狀，改變條件及標準，找出更加的電鍍過程及方法。20.5降低電鍍成本的方法(1)減少電鍍液的浪費   1.減少電鍍液帶出量。3.防止電鍍液故障。   2.回收電鍍液。             4.避免鍍液流失。(2)節約能源及材料的浪費   1.電力節省。   2.水的有效使用：避免空流、過熱蒸發、過量、注意水質及水槽設計、回收。   3.燃料：避免空燃，注意燃燒效率。   4.溶劑：加蓋防止揮發，冷凝回收。   5.製品：即時處理，妥善保存。   6.防銹油：透明漆之滴落回收。   7.光澤劑：防止鍍液污染。(3)提高生產力164    1.人員素質提高。        5.降低不良率。   2.流程佈置順暢、縮短。  6.防止待工、待料、停工   3.設備效率充分發揮。        7.技術改進。   4.工作安排順利。(4)降低人工費用   1.自動化、半自動化生產。   2.防止人力浪費。   3.人員精簡、高效率化。(5)提高品質   1.良好的加工品。         4.操作條件確實控制好。   2.防止不良品的發生。 5.水洗要徹底。   3.注重檢驗。                 6.成品管理完善。(6)採購改進    1.做好市場調查。4.時間要配合所需。    2.價格最便宜的。 5.售後服務優良。3.品質確保優良。(7)倉庫管理恰當    1.存量要適量，不要積壓或斷料。    2.場所地點要合適。    3.防止災害、變質、失竊。164     4.佈置要易取易放。(8)雜項費用，隨時檢討有否浪費，折舊費用不要疏忽。(9)注意安全與衛生。(10)廢料做最有利的處理。20.6降低成本的步驟(1)全面動員：通力合作、提高福利及待遇。(2)員工教育：基本知識、正確操作方法、成本及品質觀念。(3)嚴格要求：徹底執行、不能陰奉陽違。(4)腦力激盪：發揮員工潛力。(5)檢討改進：檢討是否合理，是否應該改良。20.7安全與衛生表面處理的職業性危害分為三類:   (1)內部器官的危害   (2)皮膚的危害   (3)機械性意外的危害        雖然表面處理使用許多有毒性腐蝕性危險性的物質,但是若以安全使用它,危害仍是可以防止電鍍工廠安全應注意事項有:   (1)爆炸及火災的防止:在低效率的電鍍作業如鍍鉻電解洗淨,陽極處理會產生氫氣及氧氣聚集形成爆炸氣體強氧化性物質與強還原性物質不可並存一室,以防止燃燒同時含有氧化及還原成分之物質如硝酸銨,重鉻酸銨若加熱過度亦會爆炸,必須遠離熱源或火花,吸煙也應禁止,所有容器應標明名稱成份濃度與使用注意事項,用畢後的容器也要清洗乾淨   (2)有毒物質之安全使用164         氰化物(cyanides):為最具毒性的物質,與酸作用會形成劇毒氣體氰酸,所以氰化物需和酸分離,有氰酸氣體時要增加通風,抽風或局部抽氣使其濃度再安全量之下個人保護裝備必須包含合格的防毒面具面罩護目鏡橡皮手套及保護圍巾等皮膚若有裂口時,切不可與氰化物接觸以免中毒接觸到氰化物應立即用溫水清洗乾淨鎘:極具毒性的重金屬,能使全身血液中毒,操作時需 戴口罩及通風設備鉛:在熔焊時防止鉛蒸氣中毒,要完善排氣設備及戴防毒面具鉻酸鹽(chromates):為強氧化劑,易氧化燃燒侵蝕皮膚,產生鼻潰瘍,工作時以油脂保護皮膚鼻孔,應穿保護衣物及眼罩,鍍鉻時要用局部排氣,控制危險氣體含量低於容許限度(0.1mgCrO3/m3)电镀知识讲座-21作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-4-19第二十一章表面處理基本原理及概論問題1.什麼是電鍍?2.電鍍的目的是什麼?3.電鍍的基本要求是什麼?4.什麼是直流電?5.如何來產生直流電?6.在電鍍中一般普遍應用的直流電來原是什麼?7.為什麼一般用的交流電不能用於電鍍8.有無特殊情況,可以應用交流電與電鍍?9.什麼叫做周期的直流反轉電鍍(P-R電鍍)?10.何處可以獲得PR電鍍的詳情?11.在電鍍中能否同時應用交流電及直流電?164 12.什麼是電鍍溶液?13.電鍍溶液的組成及功能為何?14.什麼是強酸和弱酸電鍍溶液?15.什麼是電鍍鹼性溶液?16.在電鍍溶液中PH是什麼?17.為什麼溶液超過PH7的叫鹼性,低於PH7的叫酸性?18.如何測定電鍍溶液裡的PH值?19.如何去選擇可用的電鍍溶液20.如何去準備電鍍溶液21如何去維持電鍍溶液22.何處可獲得改善電鍍溶液困難的資料23.什麼叫金屬電離子及其如何形成24.在電鍍槽中金屬電離子的來原是什麼25.在電鍍溶液中用的金屬鹽如何製成26.什麼是金屬陽極27.為什麼在電鍍應用可溶解的金屬陽極28.溶解陽極的各種型態是什麼29.不溶解的陽極能否用於電鍍30.不溶解陽極需要些何種要求31為什麼電鍍中使用不溶解陽極164 32.不溶解陽極在電鍍中有怎樣的缺點33.為什麼調整可溶解陽極電流密度是重要的34.如何使可容許的電流密度予以增加35.什麼是陽極袋及其如何製成36.如何準備使用陽極袋37.用什麼材料製作陽極袋38.什麼是金屬陰極39.準備一個陰極用來於電鍍,其步驟如何40.電鍍前最普通的前處理是什麼41.什麼是清潔42.什麼是污物或泥土43.為什麼必須有金屬清潔手續44.金屬清潔材料有三大類是怎樣的45.有什麼樣的的因素能影響選擇及應用金屬清潔材料46.在電鍍工業中何種金屬及表面需要做清潔47.在那幾種典型污物在電鍍工業中清潔做業上必須除去48.如何決定表面清潔的完整49.如何應用清潔濟?在若干清潔溶液中攪拌有何影響?50.清潔作業,在水的供應上,如有雜質有何影響51.人體對於人造清潔劑有無影響164 52.人造清潔劑,單獨是否算算作有效的重級清潔材料53.如何使硬水變軟54.水軟化材料是否混合清潔材料中使用55.為什麼在鹼性清潔中必須要用軟水劑而非肥皂56.除每磅清潔材料價格外,還有何種因素算作清潔材料作業中的成本57.處理及使用溶液清潔劑時應採取和種安全措施58.處理及使用鹼性清潔材料時應採取和種安全措施59.處理及使用酸性清潔材料時應採取和種安全措施60.是否有一種有效的鹼性清潔材料不會損害鋁,銅,鋅等合金及其他敏感性的非鐵金屬61.在鹼性清潔中,抑制劑如何去防止敏感性金屬受到損害62.清潔劑的濃度在它的作用上有何影響63.在使用某種清潔劑的情形下,溫度有何影響64.是否清潔溶液能夠即刻移去汙穢,否則如何65.為何清潔以後,清洗是一種良好的經驗?66.清潔材料是如何移去汙穢67.什麼叫溶解力的作用68.什麼叫鹼化69.什麼叫浸濕及乳化70.什麼是汙物固體分子的反凝做用及懸浮作用71.在溶液中PH是什麼164 72.PH在一種清潔溶液中使用時,能有何種效果73.如何能使金屬清潔材料延長其有效壽命74.一種良好的鹼性清潔液,能使確保長期效果的壽命,應有怎樣的基本特性75.如發現成了乳化後,鹼性或酸性清潔溶液是否要放棄?76.有無任何簡單,有效,及完全滿意的試驗去決定一種清潔溶液可以放棄?77.如何決定一種清潔溶液有無價值78.我國對於有關處理廢液,酸性及鹼性清潔劑的法規是怎樣的79.什麼是自行乳化或者可能乳化溶液清潔劑80.這些清潔劑在移去汙穢構成的油脂及汙穢分子時,其作用如何?81.什麼叫做磷酸鹽塗層?82.為什麼磷酸鹽塗層會應用到金屬工業?83.何種典型的磷酸鹽塗層是最普遍的應用?84.各種磷酸鹽塗層有何區別?塗層的製成,類型重量請作一比較,同時抗腐蝕性的條件如何?85.製作磷酸鹽塗層,其化學反應如何?86.各種磷酸鹽作業之前,有無預洗必要?假使必須預洗,請問應用那一種清洗方式?87.磷酸鹽過程能夠由鋼上移去銹嗎?88.能否介紹那種方法,在實施磷酸鹽過程以前,可以將鋼件上的銹移去?89.在磷酸鐵,錳,及鋅的過程中,其作業中有何關係90.採用各類型的磷酸鹽過程中,是否需要抗腐設備91.在實驗磷酸鹽過程中,用何種測驗方法來控制溶液164 92.如何去決定磷酸鹽塗層的重量93.用怎樣的加速測驗法去估計磷酸鹽塗層的防護價值94.在磷酸溶液中如何形成一種不溶解的軟泥,用什麼方法可以把它去掉95.如何將不合格的磷酸鹽塗層剝落後在予以重行處理96.如何可以找到有關磷酸鹽過程的資料97.何謂淨化過慮98.淨化電鍍溶液為何很重要.99.何種型態雜質能在圬染的鍍槽中發現100.如何由鍍液中移去有害雜質 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 本基础讲座共21章，到此结束！希望大家得到收益，提高自身，也希望同时给本站提出宝贵的意见！！！                                164'