1、2023-1-17模具表面的电镀技术模具表面的电镀技术模具表面的电镀技术模具表面的电镀技术 电镀的基本原理电镀的基本原理 电镀技术是一种用电化学方法在基体（金属或电镀技术是一种用电化学方法在基体（金属或非金属）表面沉积金属或金属化处理的技术。它能非金属）表面沉积金属或金属化处理的技术。它能使均匀溶解在溶液中的金属离子，有序地在溶液使均匀溶解在溶液中的金属离子，有序地在溶液（即镀液）中和基体表面接触获得电子、还原成金（即镀液）中和基体表面接触获得电子、还原成金属金属原子并沉积在基体表面，形成宏观金属层属金属原子并沉积在基体表面，形成宏观金属层镀层。它是物理和化学的变化或结合。镀层。它是物理和化学
2、的变化或结合。模具表面的电镀技术电镀金属的种类v电镀金属的种类约有30多种，其中应用较广的有镀锌，镉，铜，镍，银，锡，金，铁，钴，铅，锑，铂，钛，铹等十多种。除单金属镀层外，还有很多合金镀层，例如镀铜锡，铜锌，铜镍，镍铁，铅锡，锌锡，锌铁，锌镍，铜镉，锌镉，锡铁，锡钴，钨铁等模具表面的电镀技术电镀层的分类v电镀的目的是改善材料的外观，提高材料的各种物理化学性能，赋予材料表面特殊的耐腐蚀性、耐磨性、装饰性、焊接性及电、磁、光学性能等。模具表面的电镀技术镀层使用性能v防护性镀层，例如锌、锌防护性镀层，例如锌、锌-镍、镍、镉、锡等镀层，作为耐镍、镍、镉、锡等镀层，作为耐大气及各种腐蚀环境的防腐蚀镀层
3、。大气及各种腐蚀环境的防腐蚀镀层。v防护防护-装饰性镀层，例如装饰性镀层，例如Cu-Ni-Cr镀层等，既有装饰性，又镀层等，既有装饰性，又有防护性。有防护性。v装饰性镀层，例如装饰性镀层，例如Au及及Cu-Zn仿金镀层、黑铬、黑镍镀层仿金镀层、黑铬、黑镍镀层等。等。v耐磨和减磨镀层，例如硬铬、松孔镀、耐磨和减磨镀层，例如硬铬、松孔镀、Ni-SiC、Ni-石墨、石墨、Ni-PTFE复合镀层等。复合镀层等。v电性能镀层，例如电性能镀层，例如Au、Ag镀层等，既有高的导电率，又可镀层等，既有高的导电率，又可以防氧化，避免增加接触电阻。以防氧化，避免增加接触电阻。模具表面的电镀技术v磁性能镀层，例如软
4、磁性能镀层有磁性能镀层，例如软磁性能镀层有Ni-Fe、Fe-Co镀层；硬镀层；硬磁性能有磁性能有Co-P、Co-Ni、Co-Ni-P等。等。v可焊性镀层，例如可焊性镀层，例如Sn-Pb、Cu、Sn、Ag等镀层，可改善元等镀层，可改善元件可焊性，在电子工业中广泛应用。件可焊性，在电子工业中广泛应用。v耐热镀层，例如耐热镀层，例如Ni-W、Ni、Cr镀层，熔点高，耐高温。镀层，熔点高，耐高温。v修复用镀层，一些造价较高的易磨损件，或加工超差件，采修复用镀层，一些造价较高的易磨损件，或加工超差件，采用电镀修复尺寸，可节约成本，延长使用寿命，例如可电镀用电镀修复尺寸，可节约成本，延长使用寿命，例如可电
5、镀Ni、Cr、Fe层进行修复。层进行修复。模具表面的电镀技术v若按镀层与基体金属之间的电化学性质分类，可分为阳极性镀层和阴极性镀层。凡镀层相对于基体金属的电位为负时，镀层是阳极，称阳极镀层，如钢上的镀锌层；当镀层相对于基体金属的电位为正时，镀层呈阴极，称为阴极镀层，如钢上的镀镍层、镀锡层等。镀锌钢例子：镀锌钢例子：热镀锌管热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。相结合。热镀锌热镀锌是先将钢管进行酸洗，为了去除钢管表面的是先将钢管进行酸洗，为了去除钢管表面的氧化铁氧化铁，酸洗后，通过氯化铵，酸洗后，通过氯
6、化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，然后送入热浸镀槽中。热镀或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。热镀锌钢管基体与熔融的镀液发生复杂锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。热镀锌钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应，形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体的物理、化学反应，形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体。故其耐腐蚀能力强。融为一体。故其耐腐蚀能力强。模具表面的电镀技术槽镀的基本原理v槽镀是指在直流电的作用下，电解液中的金
7、属离子还原，并沉积到零件表面形成有一定性能的金属镀层的过程。电解液主要是水溶液，也有有机溶液和熔融盐。当直流电通过两电极及两极间含金属离子的电解液时，金属离子在阴极上还原沉积成镀层，而阳极氧化将金属转移为离子。以镀镍为例：将金属制件浸在金属盐（NiSO4）的溶液中作为阴极，金属镍板作为阳极，接通直流电源后在制件上就会沉积出金属镀镍层。模具表面的电镀技术槽镀的常见材料v【基底材料】能与其表面上沉积金属或形成膜层的材料。【基底材料】能与其表面上沉积金属或形成膜层的材料。v【添加剂】镀液中含有改进溶液的电化学性能或改善镀层质量的少量添【添加剂】镀液中含有改进溶液的电化学性能或改善镀层质量的少量添加物
8、。使镀层产生光泽的称光亮剂；使镀层得到整平的称整平剂；使电加物。使镀层产生光泽的称光亮剂；使镀层得到整平的称整平剂；使电解液稳定的称稳定剂。添加剂对阴极极化过程的影响，有两种观点。一解液稳定的称稳定剂。添加剂对阴极极化过程的影响，有两种观点。一种吸附理论认为有些添加剂具有表面活性作用，能吸附在电极的表面阻种吸附理论认为有些添加剂具有表面活性作用，能吸附在电极的表面阻碍金属的析出，提高了阴极极化作用改善镀层质量；一种理论认为添加碍金属的析出，提高了阴极极化作用改善镀层质量；一种理论认为添加剂在电解液中形成胶体，吸附了放电金属离子，构成胶体剂在电解液中形成胶体，吸附了放电金属离子，构成胶体金属离子
9、型金属离子型的络合物，使阴极极化作用增大，胶体与金属离子结合牢固阻碍了金属的络合物，使阴极极化作用增大，胶体与金属离子结合牢固阻碍了金属离子的放电。离子的放电。v【表面活性剂】即表面润湿剂。处理溶液在添加量低的情况下，也能显【表面活性剂】即表面润湿剂。处理溶液在添加量低的情况下，也能显著降低界面张力的物质。为减少各类处理溶液对基板表面的张力，按照著降低界面张力的物质。为减少各类处理溶液对基板表面的张力，按照溶液的特性添加一定量的表面活性剂。溶液的特性添加一定量的表面活性剂。v【表面活化剂】分子内亲水基和亲油基化合物，两界面相吸附，界面自【表面活化剂】分子内亲水基和亲油基化合物，两界面相吸附，界
10、面自由能降低。油在水中被乳化生成可溶性化合物。由能降低。油在水中被乳化生成可溶性化合物。模具表面的电镀技术v【润湿剂】能降低制件表面与溶液间界面张力，使制件表面【润湿剂】能降低制件表面与溶液间界面张力，使制件表面易于被溶液润湿的物质。电路板微孔镀覆中的各种处理溶液易于被溶液润湿的物质。电路板微孔镀覆中的各种处理溶液大部分要添加润湿剂，使孔壁绝缘材料的表面具有对液体的大部分要添加润湿剂，使孔壁绝缘材料的表面具有对液体的亲和力，使处理液很易润湿孔壁的表面，增加与溶液充分接亲和力，使处理液很易润湿孔壁的表面，增加与溶液充分接触。触。v【导电盐】提高电镀溶液导电性，添加一定数量的盐类。镀【导电盐】提高
11、电镀溶液导电性，添加一定数量的盐类。镀金电解液中所添加的有机盐类。金电解液中所添加的有机盐类。v【去离子水】电镀【去离子水】电镀/化学镀溶液，或配制或调整，或工件需化学镀溶液，或配制或调整，或工件需要特别清洗，使用经过阴阳两种离子交换的树脂处理，将其要特别清洗，使用经过阴阳两种离子交换的树脂处理，将其水中存在的各种离子予以吸附除去，获得纯度极高的水。水中存在的各种离子予以吸附除去，获得纯度极高的水。v【活性炭】由木质粉末烧制成粒度极细的木炭粉，呈多孔结【活性炭】由木质粉末烧制成粒度极细的木炭粉，呈多孔结构具有极大的表面积，有高的吸附性能，能吸附大量的有机构具有极大的表面积，有高的吸附性能，能吸
12、附大量的有机物。用于清除电镀液的有机杂质，有粉状和颗粒状两种类型。物。用于清除电镀液的有机杂质，有粉状和颗粒状两种类型。模具表面的电镀技术常见的槽镀种类常见的槽镀种类v镀锌：钢铁零件上镀锌主要作用是防腐蚀镀锌：钢铁零件上镀锌主要作用是防腐蚀,用量占全部电镀用量占全部电镀零件的零件的1/3至至1/2是所有电镀品种中产量最大的一个镀种。是所有电镀品种中产量最大的一个镀种。镀锌具有成本低、抗蚀性好、美观和耐贮存等优点，在轻工、镀锌具有成本低、抗蚀性好、美观和耐贮存等优点，在轻工、机电、农机和国防等工业中得到广泛应用。机电、农机和国防等工业中得到广泛应用。v镀镉：钢铁零件上镀镉镀镉：钢铁零件上镀镉,在
13、海洋和湿热大气环境中在海洋和湿热大气环境中其保护其保护性能比锌好性能比锌好航空、航海及电子工业中的零件大多采用镀镉。航空、航海及电子工业中的零件大多采用镀镉。但镉盐有毒但镉盐有毒且对环境污染严重且对环境污染严重使镀镉的应用受到限制。使镀镉的应用受到限制。v镀锡：锡的腐蚀产物对人类无害镀锡：锡的腐蚀产物对人类无害且易于钎焊，镀锡广泛用且易于钎焊，镀锡广泛用于食品罐头包装制品、饮具、餐具及电子工业中很多需要钎于食品罐头包装制品、饮具、餐具及电子工业中很多需要钎焊的零件焊的零件 模具表面的电镀技术v镀铬：镀铬：铬在大气中能长久保持光泽，在碱液、硝酸、硫酸及许多有铬在大气中能长久保持光泽，在碱液、硝酸
14、、硫酸及许多有机酸中不发生反应，镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨性及机酸中不发生反应，镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨性及较低的摩擦系数，故镀铬常用于防护装饰性镀层，防止基体较低的摩擦系数，故镀铬常用于防护装饰性镀层，防止基体金属生锈和美化外观，也常用于提高制品的耐磨性或修复磨金属生锈和美化外观，也常用于提高制品的耐磨性或修复磨损。损。v镀铜：镀铜：镀铜常作为其他镀层的中间层，以提高表面镀层和基体金属镀铜常作为其他镀层的中间层，以提高表面镀层和基体金属的结合力。在电力工业中，也可用铁丝镀厚铜来代替纯铜导的结合力。在电力工业中，也可用铁丝镀厚铜来代替纯铜导线，以减少铜的耗用量。线，以减少铜的耗用量。
15、v镀镍：镀镍：镀镍的应用面很广，可用于防护装饰性和前者主要用于自行镀镍的应用面很广，可用于防护装饰性和前者主要用于自行车、钟表、家用电器、五金产品、汽车、照相机等零件的防车、钟表、家用电器、五金产品、汽车、照相机等零件的防护装饰性镀层护装饰性镀层,后者主要用于易磨损产品的修复电镀后者主要用于易磨损产品的修复电镀.模具表面的电镀技术槽镀的条件槽镀的条件v1电流密度电流密度(镀液特性，镀件结构镀液特性，镀件结构)v2电镀位置电镀位置(阴阳极相对距离、位置阴阳极相对距离、位置)v3搅拌状况搅拌状况(速度速度稳定度稳定度)?v4电流波形电流波形(滤波度滤波度,PR,脉波等脉波等)v5阳极阳极(可溶性可
16、溶性,不可溶性不可溶性,辅助性辅助性)v6镀液温度镀液温度(Au-50 ,Ni-55 ,SnPb-20)v7PH值值(酸性酸性,中性中性,碱性碱性)v8比重比重(粘度粘度导电度导电度)v9镀液组成分为镀液组成分为(金属离子含量、比例等金属离子含量、比例等模具表面的电镀技术 金属离子以一定的电流密度进行阴极还原时，原则上，只金属离子以一定的电流密度进行阴极还原时，原则上，只要电极电位足够负，任何金属离子都可能在阴极上还原，实要电极电位足够负，任何金属离子都可能在阴极上还原，实现电沉积。但由于水溶液中有氢离子、水分子及多种其他离现电沉积。但由于水溶液中有氢离子、水分子及多种其他离子，使得一些还原电
17、位很负的金属离子实际上不可能实现沉子，使得一些还原电位很负的金属离子实际上不可能实现沉积过程。所以金属离子在水溶液中能否还原，不仅决定于其积过程。所以金属离子在水溶液中能否还原，不仅决定于其本身的电化学性质，还决定于金属的还原电位与氢还原电位本身的电化学性质，还决定于金属的还原电位与氢还原电位的相对大小。的相对大小。电镀层的质量除了取决于镀层本身的本性外，还受到镀液、电镀层的质量除了取决于镀层本身的本性外，还受到镀液、电镀规范、基本金属及前处理工艺等的影响。电镀规范、基本金属及前处理工艺等的影响。所以要获得质量优良的镀层，还应有合理的镀液组成和合所以要获得质量优良的镀层，还应有合理的镀液组成和
18、合理的工艺控制。理的工艺控制。模具表面的电镀技术电镀合金模具表面的电镀技术为什么要用合金镀层？为什么要用合金镀层？v对镀层性能上的高要求对镀层性能上的高要求v品种远远大于单金属品种远远大于单金属v特殊的物理性能、化学性能、机械性能，使特殊的物理性能、化学性能、机械性能，使合金镀层在各方面优于单金属镀层合金镀层在各方面优于单金属镀层模具表面的电镀技术优势方面优势方面v抗腐蚀性抗腐蚀性v硬度硬度v耐磨、减摩性能耐磨、减摩性能v耐高温性能耐高温性能v弹性弹性v焊接性焊接性v外观外观模具表面的电镀技术电镀合金的应用和分类电镀合金的应用和分类230种，生产种，生产30多种多种Cu-ZnCu-SnNi-F
19、eNi-CoZn-NiZn-SnSn-NiPb-SnCd-TiAu-CoAu-NiPb-InPb-Sn-Cu模具表面的电镀技术电镀合金的特点电镀合金的特点电镀合金与热熔性合金相比电镀合金与热熔性合金相比:v容易获得高熔点和低熔点金属组成的合金容易获得高熔点和低熔点金属组成的合金v可获得热熔相图所没有的合金可获得热熔相图所没有的合金v在相同合金成分下，电镀合金与热熔合金相在相同合金成分下，电镀合金与热熔合金相比，硬度高，延展性差比，硬度高，延展性差v容易获得组织致密，性能优异的非晶态合金容易获得组织致密，性能优异的非晶态合金模具表面的电镀技术电镀合金镀层与单金属镀层相比电镀合金镀层与单金属镀层相
20、比v能获得单一金属所没有的特殊物理性能，如能获得单一金属所没有的特殊物理性能，如导磁性，减摩性（自润滑性），钎焊性导磁性，减摩性（自润滑性），钎焊性v合金镀层结晶更细致，镀层更平整光亮合金镀层结晶更细致，镀层更平整光亮v可获得非晶态结构镀层可获得非晶态结构镀层v合金镀层可具备比组成他们的单金属更耐磨、合金镀层可具备比组成他们的单金属更耐磨、耐蚀、更耐高温，并有更高硬度和强度，但耐蚀、更耐高温，并有更高硬度和强度，但延展性和韧性通常有所降低延展性和韧性通常有所降低模具表面的电镀技术v不能从水溶液中单独电镀的不能从水溶液中单独电镀的W、Mo、Ti、V等金属可与铁族金属等金属可与铁族金属Fe、Co、
21、Ni实现共实现共沉积沉积v能获得单一金属得不到的外观，通过成分能获得单一金属得不到的外观，通过成分设计和工艺控制可得到不同色调的合金镀设计和工艺控制可得到不同色调的合金镀层，具有更好的装饰效果层，具有更好的装饰效果模具表面的电镀技术硫酸盐镀硫酸盐镀Co-NiCo：-0.277VNi：-0.246V1、电解液中金属离子浓度的影响、电解液中金属离子浓度的影响 (包括金属离子浓度和金属离子总浓度包括金属离子浓度和金属离子总浓度)模具表面的电镀技术2、配位剂浓度的影响：、配位剂浓度的影响：单一配位剂：氰化镀黄铜；酸性氟化物镀单一配位剂：氰化镀黄铜；酸性氟化物镀Sn-Ni混合配位剂：碱性氰化物镀混合配位
22、剂：碱性氰化物镀Cu-Sn模具表面的电镀技术3、添加剂的影响、添加剂的影响 添加剂与配位剂相比，其影响要小得多添加剂与配位剂相比，其影响要小得多 添加剂含量达到一定值后，镀层组成可基本不变添加剂含量达到一定值后，镀层组成可基本不变 添加剂通常对简单盐镀液有明显影响添加剂通常对简单盐镀液有明显影响 添加剂对合金成分的影响常有选择性添加剂对合金成分的影响常有选择性模具表面的电镀技术三、在合金共沉积理论中的阴极极化曲线三、在合金共沉积理论中的阴极极化曲线氰化物镀液电沉积氰化物镀液电沉积Ag-Zn合金极化曲线合金极化曲线模具表面的电镀技术氰化物镀液电沉积氰化物镀液电沉积Ag-Cd合金极化曲线合金极化曲
23、线模具表面的电镀技术金属共沉积的条件金属共沉积的条件1、条件、条件 合金中的两种金属至少有一种金属能单独合金中的两种金属至少有一种金属能单独从其水溶液中电沉积出来从其水溶液中电沉积出来 金属共沉积的基本条件是两种金属的析出金属共沉积的基本条件是两种金属的析出电位要十分接近或相等电位要十分接近或相等模具表面的电镀技术v 通常将金属在阴极表面开通常将金属在阴极表面开始析出时的电位称为该金属的析出电位，也始析出时的电位称为该金属的析出电位，也称沉积电位。称沉积电位。金属的析出电位金属的析出电位：模具表面的电镀技术2、实现共沉积通常采取的措施、实现共沉积通常采取的措施模具表面的电镀技术电刷度 定义：电
24、刷镀是在被镀零件表面局部快速电沉积金属镀层的技术，也称选择电镀、笔镀、涂镀、擦镀、无槽镀等。v 本质：依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电解液的一种电镀形式。模具表面的电镀技术电刷度的原理及特点电刷度的原理及特点 电刷镀的工作原理：电刷镀的工作原理：电刷镀的工作原理示意图。电刷电刷镀的工作原理示意图。电刷镀时，工件与专用直流电源的负镀时，工件与专用直流电源的负极连接，刷镀笔与电源正极连接。极连接，刷镀笔与电源正极连接。刷镀笔上的阳极包裹着棉花和棉刷镀笔上的阳极包裹着棉花和棉纱布，蘸上电刷镀专用的电解液，纱布，蘸上电刷镀专用的电解液，与工件待镀表面接触并相对运动。与工件待镀表面接触并相对运
25、动。接通电源后，电解液中的金属离接通电源后，电解液中的金属离子在电场作用下向工件表面迁移，子在电场作用下向工件表面迁移，从工件表面获得电子后还原成金从工件表面获得电子后还原成金属离子，结晶沉积在工件表面上属离子，结晶沉积在工件表面上形成金属镀层。随着时间延长，形成金属镀层。随着时间延长，镀层逐渐增厚。镀液可不断的蘸镀层逐渐增厚。镀液可不断的蘸用，也可用注射管、液压泵不断用，也可用注射管、液压泵不断地滴入。地滴入。模具表面的电镀技术优点：v设备简单，携带方便，不须要大的镀槽设备。v工艺简单，操作方便，凡镀笔能触及到的地方均可电镀。v镀层种类多，与基体材料的结合力强，力学性能好。v沉积速度快，生产
26、效率高，操作安全，对环境污染小。模具表面的电镀技术缺点：v劳动强度大v消耗镀液较多v消耗阳极包缠材料。模具表面的电镀技术化学镀 化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用，从而使金属离子还原沉积在自催化表面表面上的一种镀覆方法。化学镀与电镀的区别在于不需要外加直流电源，无外电流通过，故又称为无电解镀。所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的、可控制的、自催化的化学还原过程。其基本原理是被镀件浸入镀液中，化学还原剂在溶液中提供电子使金属离子还原沉积在镀件表面。模具表面的电镀技术化学镀的条件1、镀液中的还原剂的还原电位要显著低于沉积金属电位，使金属有可能在基材上被还原
27、而沉积出来。2、配好的镀液不产生自发分解，当与催化表面结触时，才发生金属沉积过程。3、调节溶液的PH值、温度时，可以控制金属的还原速率，从而调节镀覆速率。模具表面的电镀技术4、被还原析出的金属也具有催化活性，这样氧化还原沉积过程才能持续进行，镀层连续增厚5、反应生成物不妨碍镀覆过程的正常进行，即溶液有足够的使用寿命模具表面的电镀技术化学镀的特点v(1)可以在由金属、半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属；v(2)无论零件的几何形状如何复杂，凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层，化学镀溶液的分散能力优异，不受零件外形复杂程度的限制，无明显的边缘效应，因此特别适合于复杂零件、管件内壁、
28、盲孔件的镀覆；v(3)对于自催化的化学镀来说，可以获得较大厚度的镀层，甚至可以电铸；v(4)工艺设备简单，无需电源、输电系统及辅助电极，操作简便；v(5)镀层致密，孔隙少；v(6)化学镀必须在自催化活性的表面施镀，其结合力优于电镀层；v(7)镀层往往具有特殊的化学、力学或磁性能。模具表面的电镀技术复合镀v复合镀是将固体微粒子加入镀液中与金属或合金共沉积，形成一种金属基的表面复合材料的过程。镀层中，固体微粒均匀弥散地分布在基体中，故又称为分散镀或弥散镀。模具表面的电镀技术模具表面的电镀技术复合镀层的沉积机理v固体微粒先经过消除杂质、润湿处理和表面活性剂处理后，加入镀液，形成均匀的悬浮液。分散粒子
29、会吸附表面活性剂和镀液中的各种离子，包括将被沉积的金属离子。当微粒子表面净吸附结果是正离子占优势时，即粒子表面带正电荷后，才有可能与金属离子共沉积形成复合镀层。模具表面的电镀技术共沉积步骤v1、在电场作用下，带正电荷的微粒子有向阴极靠近的倾向，但固体微粒的电泳速度与搅拌形成的运动相比是微弱的v2、在搅拌的作用下，微粒子被带到阴极表面，与阴极表面碰撞并被阴极表面俘获v3、在电场的作用下微粒吸附在阴极表面上，这是一种弱吸附。在静电场力的作用下，粒子脱去水化膜，与阴极表面直接紧密接触，形成化学吸附的强吸附。未形成强吸附的粒子在液流冲击下又会脱附离开阴极。吸附与脱吸附处于动态平衡v4、微粒吸附的金属离
30、子及未被吸附的金属离子及未被吸附的金属离子在阴极上放电沉积进入晶格，固体微粒子被沉积金属埋没而镶嵌在镀层中，形成金属/固体微粒复合镀层。微粒被沉积金属掩埋固定所需时间越短，微粒沉积量就越大。模具表面的电镀技术v1）耐磨复合镀层：耐磨复合层主要是复合高硬度的颗粒，如 1.镍基复合镀膜：镍基复合镀层所采用的镀液一般称为Watts镀液，它比氨基磺酸盐镀液更为流行。复合镀层的耐磨行为依赖于微粒的尺寸、形状、体积含量及基质的磨损特性，晶格结构、摩擦副间的互溶度、硬度等对复合镀层的磨损行为也有重要影响。模具表面的电镀技术模具表面的电镀技术 2.钴基复合镀层：钴的晶体结构为密排六方结构，且具有良好的耐磨和摩
31、擦性能，因此由硬质微粒增强的钴基复合镀层具有良好的耐磨性。3.铬基复合镀层：铬具有良好的耐磨、抗氧化性，因而是一种引人注目的金属基质。4.其他金属基复合镀层：如铜基复合镀层等。模具表面的电镀技术2)减摩复合镀层v 在高温、高速和低压、高压环境下工作的机械零部件往往不能采用油脂类液体润滑剂，常常采用固体润滑剂。v 将具有润滑特性的固体微粒与金属共沉积，能制备出多种具有自润滑特性的复合镀层。v对于电镀减摩层复合镀层，常用Ni、Cu、Pb、Sn及其合金作为基质，复合、微粒则多MoS2、石墨、氟化石墨、聚四氟乙烯、云母和氮化硼等。1.利用聚四氟乙烯优良的减摩和润滑特性，能获得Ni-PTEE复合镀层，它
32、不仅具有优良的润滑性，而且防水、防油和脱模性好，所以可应用在汽车和机械零部件、阀门、玻璃制造用塑料成型用模具上。模具表面的电镀技术v六方晶系的BN是具有优良的耐热性和抗氧化性的固体润滑剂。用电镀或化学镀方法获得的Ni-P-BN复合镀层有比Ni-P、Ni-P-SiC和硬铬镀层低的摩擦系数，而且在加热状态下仍保持润滑性能。vCu-BaSO4复合镀层可以加在加有促进剂的酸性硫酸盐镀液中共沉积。由于BaSO4微粒具有抗粘着性能，这类复合镀层可在滑动接触的情况下应用。模具表面的电镀技术v随着超音速飞机飞行速度的提高、燃气轮机功能的不断改进，以及各种宇航装置的出现，使工作气体温度由850C提高到1050C
33、，推动力可增加39-45.v研究发现，钴基复合镀层Co-CrC2、Co-SiC、Co-WC等均具有较优良的高温耐磨性能。v铬和氧化铬、硼化锆、硼化钽等陶瓷离子共沉积而获得的复合镀层，具有极好的高温抗氧化性能，在铬基复合镀层中，铬-硼化锆和铬硼化钽最有前途。模具表面的电镀技术v由于复合的微粒硬度高，难以熔化，如一些氧化物、碳化物、硼化物等，与Ni-Cu、Ni-P、Ni-B等基质形成复合镀层，不仅有耐磨效能，还具有良好的 耐高温性能。Ni-P-SiC镀层在高温下使用，能保持与基材间的良好结合。与电镀镍相比，Ni-P-Al2O3复合镀层在高温下磨损量很少，抗氧化性能好。在软的基质中加入硬质相，也可提高基质的高温蠕变性能，以WC、TiC作为添加相的Pb-WC、PbTiC复合镀层，在高温情况下具有良好的蠕变强度。模具表面的电镀技术v在普通碳钢上电沉积不锈钢取代整体不锈钢器件，可节约大量价格较为昂贵的不锈钢材。但是，按照Fe、Ni、Cr三元合金元素在不锈钢中的比例，电沉积出Fe-Ni Cr三元合金，由于种种困难至今尚未成功。但若将铬以微粒形式悬浮于镀液中，电沉积（Fe-Ni）-Cr复合镀层较易实现，这种复合镀层再经过热处理扩散后形成与不锈钢成分相近的合金。2023-1-17模具表面的电镀技术
