电镀工艺从单一金属发展到复合镀层

电镀工艺从单一金属发展到复合镀层,揭示了镀层性能的奥秘。这里把电镀分成三个类别:单一金属、合金和复合镀层。这些类别主要区别在于成分,不同的成分决定了不同的应用场景。 单一金属镀层已经有170年历史了,里面包含了33种金属。这些金属可以直接在水溶液中沉积,如锌、镍、铬、铜、锡、铁、钴、镉、铅、金和银等。这些金属几乎覆盖了防锈、装饰、导电和耐高温的所有需求。它们的优势就是成分单一,性能直接显现,适合大批量生产。 合金镀层是把两种或以上金属组合在一起,性能会有显著提升。比如非晶态Ni-P合金,在相图上找不到这种合金,而高锡软焊料熔点低但耐蚀性强。合金镀层能把两种材料的优点结合起来,做到“鱼和熊掌兼得”。 复合镀层则是把固体颗粒混入镀液中共同沉积。这些固体颗粒可以是陶瓷、碳化硅、金刚石甚至是纳米银。这样可以在表面形成金属骨架和颗粒层的复合结构,提高耐磨性、减摩性和耐高温性等性能。航天轴承和高端模具就率先采用了这种复合镀层。 阳极性和阴极性这两个概念听起来有些吓人,但其实只是电化学中的一种现象。阳极性镀层比基体金属更负一些,在腐蚀微电池中会先被腐蚀以保护基体金属。比如钢铁上的锌层就是阳极性镀层。阴极性镀层则相反,比基体金属更正一些,在腐蚀微电池中会保护基体金属免受腐蚀。比如钢铁上的镍或锡层就是阴极性镀层。 谁先“牺牲”取决于电位差高低:谁的电位低谁就先挡枪。选错搭配的话就会导致锈蚀问题发生。