篇一：电刷镀技术
电度是指利用电解的方法从一定的电解质溶液（水溶液、非水溶液）中，在经过处理的基体金属表面沉积层叫电沉积各种所需性能或尺寸的连续、均匀而附着沉积的一种电化学过程的总称。电镀所获得的沉积层叫电沉积层或电镀层。获得电镀层的技术属于表面工程技术中的覆盖层技术，属于原子沉积技术，是覆盖层技术领域较为古老而成熟且应用面较广泛的一种技术。电镀广泛用于各种金属和非金属的防护，以及赋予这些金属和非金属的各种所需要的特殊性能或功能。高级装饰防护和各种功能性电镀或两者兼具的电镀是电镀技术发展的重要趋势。
第4章 电刷镀技术
4.1概述
4.1.1 电刷镀技术的基本原理
电刷镀是应用电化学沉积的原理，在导电零件需要制备镀层的表面上，快速沉积金属镀层的表面技术，它是表面工程技术重要的组成部分。
电刷镀原理如图4-1所示。电刷镀时，直流电源的负载通过电缆线与工件联接；正极通过电缆线与镀具（导电柄和阳极的组合体）联接。镀具前端的经包裹的与刷镀表面仿形的阳极与工件表面轻轻接
触，含有欲镀金属离子的电刷镀专用镀液不断地供送到阳极和工件刷镀表面之间，在电场作用下，镀液中的金属离子定向迁移到工件表面，在工件表面获得电子还原成金属原子
Mn?+ne→M↓
还原的金属原子在工件表面上形成镀层。
电刷镀是电镀技术的一种特殊形式，又被称为“涂镀”、“无槽电镀”、“选择性电镀”、“擦镀”等。电刷镀时被刷镀工件不需进入镀槽，包裹好的阳极必须与工件刷镀表面接触以便形成局部的“镀槽”。阳极的面积通常都小于刷镀表面，为此阳极和工件刷镀表面必须作相对运动才能在欲刷镀的整个表面上沉积镀层。电刷镀通常采用不溶性阳极，避免产生阳极钝化现象，同时电刷镀专用镀液里的金属离子含量高，所以电刷镀时的电流密度很大。
阳极（通过包套）与工件刷镀表面接触、相对运动、使用很大的电流密度（一般为槽镀的5～10倍）是电刷镀技术必须具备的三个基本条件。这三个基本条件决定了电刷镀电源、电刷镀溶液、电刷镀工艺和电刷镀应用的一系列特点。
4.1.2 电刷镀技术的特点
（1）电刷镀层具有良好的力学性能和物理-化学性能 电刷镀层与金属基本的结合强度高。例如，常用的镍镀层与碳钢的结合强度≥70MPa，在钛、铝、铬及高合金钢等难镀材料和石墨等非金属材料上也都具有很高的结合强度。
电刷镀技术中有一百多种镀液可供选用，可满足耐磨、耐蚀、减
摩、抗氧化、防辐射、导电、导磁、防渗碳防渗氮、改善钎焊性以及其他特定功能的需求。
（2）镀层厚度可精确控制 利电刷镀专用电源上的镀层厚度控制系统，镀层厚度控制精度可达?10%。
（3）温升低 电刷镀作业中，工件的温度≤70℃，不会引起工件的变形、表面金相组织的变化和产生残留应力等。
（4）工艺灵活、适应范围广
1）电刷镀技术可以在各种金属和能导电的非金属材料表面进行刷镀制备镀层。
2）镀层种类几乎包括了元素周期表中可以用电化学方法沉积的所有元素，可以制备单金属镀层、合金镀层、非晶态镀层、复合镀层、组合镀层等性能各异的镀层。
3）改变阳极的形态，可以在外圆、内孔、平面、曲面各种表面上镀层。
4）可以在各种尺寸的表面上刷镀，小至几毫米，大至几米的工件都有成功的电刷镀实践。
5）可以实现不解体刷镀和现场刷镀作业。
（5）生产效率高 电刷镀的沉积速度一般是槽镀的5～20倍，而且辅助时间少，生产周期短，具有较高的生产率。
（6）对环境污染小
1)电刷镀溶液中不含剧毒物质（如氰化物），一般pH值为4～10。
2）电刷镀溶液可以回收循环使用，废液的排放量少。
3)溶液性能稳定，运输、存放无特殊要求。
（7）劳动强度大 适合于单件或小批量生产。
4.1.3 电刷镀技术的发展趋势
电刷镀技术在我国开发、推广应用已经有20多年了。首先在维修部门得到推广和应用，节约了大量的能源、降低材料消耗、减少环境污染，并可以大幅度地提高零部件的使用性能和寿命，是当代“绿色再造工程”的重要组成部分。
在推广应用实践中，电刷镀技术本身得到了不断的完善和进步，取得了一批具有自主知识产权的科研成果，其中相当一部分在国内外处于领先地位。电刷镀技术的进步和发展趋势主要体现在;
1.电刷镀溶液的进步
电刷镀溶液的体系将得到不断完善，品种规格向能更加满足实际应用工况发展，典型的有;
(1) 刷镀大厚度的溶液 目前电刷镀镍度层的厚度可以突破毫米级，如TDY112溶液，并将有更多的溶液可以实现这一目标。
(2) 镜面溶液 在粗糙度为Ra6.3?m的表面上，刷镀5?m厚的镀层，即可获得低粗糙度、低孔隙率的镜面镀层。
(3) 复合镀层 不仅可以获得常规的如Al2O3等微粒的复合镀层，而且
可以获得所需性能的纳米级微粒的复合镀层。
(4) 非晶态镀层 可以获得不同磷含量的非晶态或晶态合金镀层。
(5) 固体制剂 部分电刷镀溶液以固体制剂形式的商品化供应。
2.电刷镀设备的进步和发展趋势
电刷镀设备的进步与发展趋势是向大容量、小型化、多功能和操作更方便方面发展。
（1)大容量 容量5-500A，甚至更大。
（2)小型化 电刷镀电源的体积小型、重量轻型，主要从主电路的进步来实现，主电路型式将有:调压--变压式、晶闸管式、逆变式、晶体管式等。
（3)多功能 随着电刷镀技术与其他表面工程技术复合应用，电刷镀电源的开展，电刷电源开始向多功能化发展，例电刷镀—电弧喷涂电源、电刷镀—工模具修补机电源等。
3、电刷镀工艺的进步和发展趋势
电刷镀工艺在成功地解决常用材料、难镀材料和特殊表面的电刷镀工艺的基础上，创新与其他表面工艺技术复合、交叉，又衍生出许多源于电刷镀技术而又不同于电刷镀技术的新工艺方法，如：
（1） 流镀 流镀的工艺形式是:阳极表面不进行包裹，阳极与刷镀
表面不接触，保持0.5—5mm左右的间隙，镀液充分地供送到
阳极和刷镀表面，构成电的回路。阳极和工件表面可以相对
运动，也可不作相对运动，如图4-2和图4-3所示。
（2） 珩磨镀 在刷镀过程中利用阳极和另设的珩磨块在沉积镀层
的同时进行机械磨削的一种电刷镀工艺。
（3） 使用电刷镀溶液的局部槽镀 只要位置和条件许可，可采用电
刷镀溶液对零部件的局部进行槽镀。
（4） 脉冲静镀 是在采用电刷镀溶液进行局部槽镀工艺中引入脉
篇二：电刷镀技术及其应用
电刷镀技术及其应用
一、电刷镀技术介绍
电刷镀是一项极其重要的工程材料表面处理工艺技术，从一九八一年起至一九九五年止的“六五、七五、八五”连续三个五年计划都被国家经委列为在全国范围内重点推广的新技术项目。主要应用于改善和强化金属材料工件的表面性质，使之获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐高温等方面的一种或数种性能。在机械修理和维护方面，电刷镀广泛地应用于修复因金属表面磨损失效、疲劳失效、腐蚀失效而报废的机械零部件，恢复其原有的尺寸精度，具有维修周期短、费用低、修复后的机械零部件使用寿命长等特点，特别是对大型和昂贵机械零部件的修复经济效益更加显著。在施镀过程中基体材料无变形，镀层均匀致密与基体结合力强，是修复金属工件表面失效的最佳工艺。
二、电刷镀技术服务内容
北海市技术交流站是中国表面工程协会电刷镀专业委员会的会员单位，从1996年开始在北海市开展电刷镀技术服务，具体内容有：
磨损零部件的修复强化。各种机械不同材料的轴类、箱体、端盖及其它零部件磨损后均可采用电刷镀的方法修复，修复硬度范围HRC20－60，可满足各种工况的要求，大幅度提高其使用寿命。
发动机曲轴磨损超差的修复。采用电刷镀的方法可以恢复磨损超差曲轴的原有尺寸，大大延长曲轴的使用寿命。
加工超差复原。贵重机械零部件加工超差，可以方便地使用电刷镀的方法校正其几何形状和尺寸精度。
大型机械零部件的不解体修复。对于大型的、精度高的、结构复杂的机械零部件，可在现场进行不解体的局部修理，省去了拆卸、吊装、运输等环节，效率高，经济省时。
强化新产品新工件表面。可应用于新产品新工件的生产工艺中，对其进行强化处理使之具有特定机械性能和物化性能。
制备工件、设备、金属结构件的表面防护层。在工件、设备或钢铁结构件的表面涂镀防护层，使其表面具有高效耐腐蚀、抗氧化、耐高温等特殊性能，是一般涂料涂装防护所不能比拟的。
用电刷镀修复印刷电路、电工器件的触头、电子元件的管脚管座等。
三、电刷镀与槽镀特点比较
槽 镀
1.以电流为控制指标
2.在低阴极电流密度下工作
3.由阳极供给金属离子
4.工作中液金属离子浓度稳定不变，无须补充
5.工件与阳极不动，镀液流动
6.阳极在工件四周镀液在槽内
电 刷 镀
1.以电压为控制指标
2.在高阴极电流密度下工作
3.由液供给金属离子
4.工作中电镀液金属离子浓度下降须不断补充
5.工件旋转对阳极作相对运动
6.仿工件形阳极，阳极外包有吸满电镀液的包套，包套与工件接触。
四、电刷镀修复工件的主要特点
1. 镀层性能好。修复工件一般是镀镍，它具有硬度高，耐磨耐腐触的特点。根据使用性能的要求可选用镍铬合金镀层或铟、铜、锡、锌等各种金属镀层，如工件表面镀铟可使工件具有极好的气密性；在模具表面刷镀镍铬合金可使模具的硬度大大提高.
2. 镀层与工件基体结合牢固。在刷镀之前使用数种表面准备溶液处理工件，使其表面洁净活化，沉积在工件表面的镀层与工件结合牢固，结合强度达20Kg/mm2(200MPa)以上。较热喷涂，等离子喷涂层的结合强度高出10倍以上.
3. 沉积速度快。
4. 工件不变形。
5. 施工方便，容易掌握。
6. 对环境不污染，镀液均无毒害。
7. 成本低、经济效益和技术效果好，具有广泛的适用性。
篇三：电刷镀技术的发展与应用
电刷镀技术的发展与应用
摘 要：电刷镀技术具备镀层与基体结合强度高、修复效率有稳定的物理性能、化学性能，被广泛的应用到国民经济的各个领域。本文从电刷镀工艺三个要素分析了电刷镀技术的新进展。
关键词：电刷镀；镀液；表面工程
1 引言
随着电镀技术的发展，产生了一种特殊的工艺，电刷度技术。这种技术用石墨作为阳极，也叫做镀笔，被修复的工件作为阴极，利用电化学的原理，镀液中的金属离子，在电流的作用下，将会在阴极进行沉积。主要用于固定工件的尺寸和形状公差，强化工件表面的耐磨性以及接触疲劳强度，提高被修复件的使用寿命，提高被修复零件表面的物理和化学性能，以实现相关的工艺流程。由于电刷镀技术具有修复表面的耐磨性、接粗疲劳强度大、金属离子的沉积速度快、修复效率高、镀液以及电刷镀设备价格低廉等特点。另外对于大型零件（床头、轧辊等大型设备）不需要将磨损部位从设备上拆卸下起来，直接进行施工。因此，该技术在国民经济各个领域得到广泛应用[1]。
2 电刷镀技术研究的新进展
在电刷镀技术中，其核心技术是镀液的配比，不同的母材选择不同成分的镀液；其核心的设备是电镀电源；修复成败的关键在于电刷度工艺的选择。因此，镀液、电源、工艺称为电刷镀技术的三要素。
2.1 电刷镀设备方面
近几年，对维修件性能要求的增加，要求在进行电刷镀时，必须有一个稳定的直流电流，这就需要有一个可靠的电刷镀电源，目前比较新型的电刷镀电源型号及工艺参数如下表：
2.2 电刷镀镀液方面
随着电刷镀技术的发展，电刷镀镀液配方的种类也越来越多。近几年，出现了复合配方镀液，它是制造复合材料的理论先导，使镀层获得优良的复合性能。
2.3 电刷镀工艺方面
2.3.1 电刷镀前预备处理
通过机械的方法以及化学的方法，使被修复的工件表面具有良好的表面光洁度以及干净的表面，特别是不能有油污、锈斑等，一般先用毛刷除去表面毛刺，
免费论文网友情提示：本网站所有内容为共享上传提供，不涉及任何商业利益，本站对此不承担任何保证责任！
Copyright © www.csmayi.cn Corporation, All Rights Reserved 共享时代 共享你我他 版权所有