电镀是对基体表面进行装饰、防护以及获得某些特殊性能的一种表面工程技术。最早公布的关于电镀的文献是1800年由意大利Brug-natelli教授提出的镀银工艺,1805年他又提出了镀金工艺。到1840年,英国Elkingt。n申请了氰化镀银的第一个专利,并用于工业生产,这是电镀工业的开始。他提出的镀银电解液一直沿用至今。同年,Jaobi获得了从酸性溶液中电镀铜的第一个专利。1843年,酸性硫酸铜镀铜用于工业生产。1915年实现了在钢带表面酸性硫酸盐镀锌,1917年Proctor提出了氰化物镀锌,1923—1924年C.G.Fink和C.H.El-drge提出了镀铬的工业方法,从而使电镀逐步发展成为完整的电化学工程体系。
电镀合金开始于l9世纪40年代的铜锌合金(黄铜)和贵金属合金电镀。由于合金镀层具有比单金属镀层更优越的性能,人们对合金电沉积的研究也越来越重视,已由最初的获得装饰性为目的合金镀层发展到装饰性、防护性及功能性相结合的新合金镀层的研究上。到目前为止,电沉积能得到的合金镀层大约有250多种,但用于生产的仅有30余种。具代表性a 随着科学技术和工业的迅速发展,人们对自身的生存环境提出了更高的要求。1989年联合国环境规划署工业与环境规划中心提出了“清洁生产”的概念,电镀作为一种重污染行业,急需改变落后的工艺,采用符合“清洁生产”的新工艺。美国学者J.B.K。。h。。,提出了逆流清洗技术,大大节约了水资源,受到了各国电镀界和环境保护界的普遍重视。在电镀生产
中研发各种低毒、无毒的电镀工艺,如无氰电镀、代六价铬电镀、代镉电镀、无氟及无铅电镀,从源头上削减了污染严重的电镀工艺。达克罗(
Dacromet)与交美特技术(Geomet)作为表面防腐的新技术在代替电镀锌、热镀锌等方面得到了应用,在实现对钢铁基体保护作用的同时,减少了电镀过程中产生的酸、碱、锌、铬等重金属废水及各种废水的排放。
我国电镀工业的发展是在新中国成立以后,随着大规模经济建设的开展,机器制造业迅速发展起来,大型的汽车和拖拉机制造厂、飞机制造厂、电子工厂以及仪器仪表工厂等的相继建立,一些老企业也得到了扩大改造。在所有新建和改建的机器制造企业中,大都有电镀车间投入生产,为电镀工业在我国的发展提供了物质基础。
随着国家的改革开放,科学技术的进步,近二十年来我国的电镀工业又有了新的发展。首先,根据生产中提出的各种各样的要求,镀层的品种在不断增加。在一般的电镀生产线上,用作镀层的单金属不过二十几种,加上使用过和研究过的合金镀层,可达到数百种。如果再把不溶于水的固体微粒与金属共沉积而形成的复合镀层计算进去,则可镀的品种将进一步增加。
其次,随着科学技术的发展,需要在其上镀覆金属层的基体材料品种也越来越多。除了通常在钢铁和铜等基体材料上电镀外,还实现了在轻金属(铝、镁及其合金)及锌基合金压铸件上的电镀。而且还发展了在非金属材料上的电镀,除了常见的在塑料上的电镀外,还可以将金属层镀在玻璃、陶瓷、石膏以及纤维等上面。
此外,在广大电镀科技工作者的努力下,电镀工艺方面也有非常大的改进。电镀添加剂的开发,对电镀工艺的发展起着非常重要的作用。向镀液中加入具有光亮、润湿、整平、导电、缓冲等作用的各种添加剂,对改善镀液性能和镀层质量可产生重要的影响。特别是通过光亮剂的作用,可在镀槽中直接获得光亮镀层(光亮镍、光亮铜等),省掉了抛光工序,不仅能够提高产品质量,还可节约贵重金属材料、棉布、动力及劳力,改善工人的劳动条件,提高劳动生产效率,并有利于实现生产自动化。为了解决环境污染问题,近年来向镀液无毒和低毒化方面的发展中,也取得了相当大的成绩,一些新的工艺配方已投入使用。对高速电镀与脉冲电镀等新工艺的开发,也取得了可喜的成果。
在高速流动的电解液中,缩小两极间的距离,有可能使金属的沉积速度提高几十倍或成百倍,这就是高速电镀。高速电镀对于一些特殊的镀件,例如金属线材或带材,有着突出的优越性。有时在镀液流速并非特别快的条件下,虽然够不上高速电镀,但也能使电镀速度提高好几倍,同样有很大的实际意义,
脉冲电镀是使用能产生脉冲电流的电源,在一定频率和一定宽度的脉冲电流下进行电镀。与一般直流电镀相比,脉冲电镀可明显提高镀层质量。例如,可降低镀层的孔隙率,提高镀层与基体的结合力,改善镀层在基体表面上的分布状况,提高镀层的耐磨性和其他一些物理机械性能等。当前脉冲电镀主要用于贵金属电镀(特别是镀金),可以改善镀层性能,减薄镀层的厚度,达到节约贵重金属材料的目的。此外,脉冲阳极氧化也已进入生产实用阶段。
近年来,电镀生产设备方面的革新速度相当快,已由简单的手工操作迅速地发展到机械化,并形成了各式各样的自动电镀生产线。对一些工艺参数采用微机控制的电镀生产线也已经在生产使用。另外,一些辅处性设备,如过滤机、无有空气压缩机、添加剂自动加料机、清洗机及干燥机等也都有不小的发展和变化。
通常所说的电镀,都是在水溶液中进行的。但是,为了使那些在水溶液中不可能沉积的较活泼金属(如铝、镁等)能够形成镀层,也在探索着在非水电解质中电镀的途径,如从AlCl3—LialH4—二乙醚电解质中电镀铝。
总之,尽管电镀工业已经发展了一百六十多年,但它依然生机勃勃,有关金属沉积的新事物不断出现,对这样一门即成熟而又年轻的科学,广大电镀科技工作者理应大有作为。

















