镀金学教案

镀 金 学 延边大学工学院 工业设计系 2010年3月 目 录 第一章 绪论 第一节 电镀的概述 一、电镀的电化学基础 二、 电镀原理 第二节 电镀层的选用原则及分类 一、电镀层的选用原则 二、电镀层的分类 三、对镀层的要求 第三节 电镀工业的发展概况及展望 第二章 金属电沉积原理 一、电镀溶液的组成 二、 金属的电沉积过程 三、电镀溶液对沉积层结构的影响 四、电镀对沉积层的影响 五、电镀溶液的分散能力和覆盖能力 第三章 电镀的前处理 第一节 电镀前表面处理的重要性 第二节 粗糙表面的机械精整 一、磨光（研磨） 二、 抛光 三、 喷砂 四、 滚光 五、 刷光 第三节 基体的除油处理（脱脂） 一、有机溶剂除油 二、化学除油 三、 电化学除油 四、 其他除油方法 第四节 基体材料的侵蚀处理(除锈) 一、化学侵蚀 二、电化学侵蚀 第四章 电镀铜及其合金 第一节 镀铜 一、氰化物镀铜 二、硫酸盐镀铜 第二节 电镀铜合金 一、电镀铜锌合金 二、电镀仿金 三、 电镀铜锡合金 第五章 电镀银及银合金 第一节 氰化物镀银溶液 一、镀前的预处理 二、氰化物镀银 第二节 电镀银合金 一、电镀银铜合金 第六章 电镀金及金合金 第一节 电镀金 一、碱性氰化物镀金(碱性镀液) 二、亚硫酸盐镀金 三、 电镀金层常见故障及纠正方法 四、金的回收 第二节 电镀金合金 一、电镀金银合金 二、电镀金铜合金 第七章 电镀铑及铑合金 一、成分及条件 二、镀覆条件的影响 三、铑的回收 第八章 贵金属电镀实验 一、镀铜实验 二、镀金实验 三、镀银实验 四、镀铑实验 五、废液中贵金属的回收实验 第一章 绪 论 第一节 电镀的概述 电镀是利用电解方法对零件进行表面加工的一种工艺。所谓电镀，就是在含有某种金属离子的电解质溶液中，将被镀零件作为阴极，通以一定波形的低压直流电，而使金属离子得到电子，不断在阴极沉积为金属的加工过程。 电化学主要研究电能与化学能相互转化及转化规律的科学。进行这个转化的基本条件有两个：一是所涉及的化学反应必须有电子的转移，这类反应主要是氧化还原反应；二是化学反应必须在电极上进行。电化学反应和一般的化学反应既有联系又有区别。例如锌和硫酸铜溶液的化学反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 如果锌与硫酸铜溶液直接接触则发生置换反应，化学能只能全部转变为热能。若使该反应在原电池中进行，见图1-1，则回路中有电流通过，并对外接电源做电功，则化学能转变为电能。可见，电化学反应和一般化学反应的初终状态是相同的，但反应的途径是不同的。 一、电镀的电化学基础 1、电解质溶液 电解液指溶于溶剂或熔化时能形成离子，从而具有导电能力的物质。它可以是固体、液体、偶尔也是气体。电解质在水中解离成正、负离子的现象叫电离。电离的程度与电解质的本性（键的性质与强弱）、溶剂的极性强弱、溶液的浓度和温度等因素有关。根据电离程度的不同，可将电解质分为强电解质和弱电解质。强电解质在溶液中几乎全部电离，在水溶液中所含的自由移动的离子数目增多，因此溶液的导电能力强。强酸、强碱和大部分盐类属于强电解质，如HCl、 H2SO4 、NaOH、 CuSO4、 CH3COONa等。弱电解质在水溶液中受到水分子的作用时，部分化学键断裂，能在水溶液中形成正、负离子，大部分化合物以分子状态存在。因此弱电解质在水溶液中部分电离，在水溶液中所含自由移动的离子数目少，溶液的导电能力弱。 2、氧化还原反应 化学反应是多种多样的，归结起来可归纳两大类：一类是参加反应的原子的化合价不发生改变；另一类是参加反应的原子的化合价发生改变，这类反应称为氧化还原反应。例如镁在空气中燃烧生成氧化镁，其反应式为： Mg + O2 = MgO 在这个反应中一个镁原子失去两个电子，化合价从零价升至正2价，而一个氧原子得到两个电子，化合价从零价升至负2价。把化合价升高的过程称为氧化，把化合价降低的过程称为还原，上面的反应也可表示为 Mg + O2 = MgO 从电子得失来看，镁被氧化，实质是镁原子失去电子的过程；而氧被还原，则实质是氧原子得到电子的过程。化学上这类有电子得失的化学反应称为氧化还原反应。 氧化还原反应的本质是电子的得失或转移，元素氧化值的变化是电子得失的结果。因此，一切获得电子而氧化值降低的过程称为还原，一切失去电子而氧化值升高的过程称为氧化。 矛盾着的各方面，不是孤立地存在，氧化与还原也是一样，它们互相对立，又互相依存。没有失去电子就无所谓得到电子，没有得到电子也无所谓失去电子。氧化还原这两个相反的变化，必定在同一反应里伴同发生，共处于氧化—还原矛盾统一体中。 一物质（分子、原子、或离子）失去电子，同时必有另一物质获得电子。失去电子的物质称为还原剂，获得电子的物质称为氧化剂。还原剂具有还原性，在反应中因失去电子而被氧化，所以必有元素的氧化值升高；氧化剂具有氧化性，在反应中因获得电子而被还原，所以必有元素的氧化值降低。可见，氧化剂和还原剂在反应中是同时存在、相互依存的。 物质的氧化还原性质是相对的。有时，同一种物质与强氧化剂作用，表现出还原性；而与强还原剂作用，又表现出氧化性。例如二氧化硫与氯在水中的反应： SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl 因为Cl2具有强氧化性，SO2是还原剂。但当SO2与H2S作用时： SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O 因为H2S具有强还原剂，SO2是氧化剂。 通过上述反应，可知电子的得失（或共有电子对的便移），可直接影响元素化合价的变化。因此，反应前后元素化合价的改变，是氧化还原反应的特征。 为了改善镀液性能，提高镀层质量，可用氧化还原反应来服务生产。如电镀生产中，往往由于镀液中存在某些重金属离子等杂质影响镀层质量。为了除去这些有害杂质，一般采用加双氧水等氧化剂使其氧化，同时还加入能使杂质沉淀的化合物，以便除去。 从广义上看，电镀本身就是一种氧化还原反应。在电镀过程中，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应。 3、 原电池 氧化还原反应在一个装置内进行，转移的电子通过金属导线，并对电源做电功，将化学能直接转变为电能的装置称为原电池。原电池中电子流出的一极，称为负极，电子流入的一极 称为正极。 一般较活泼的金属成为负极，负极向外电路提供电子，正极从外电路得到电子。 在铜锌原电池中，锌失去电子，即Zn是负极，Cu是正极。由于Zn比Cu活泼，Zn被氧化成Zn2+而进入ZnSO4溶液中， 在负极上发生氧化反应； Zn—Zn2+ + 2e- 在正极上发生还原反应，即Cu2+被还原成Cu： Cu2+ + 2e- —Cu 这种分别在负极或正极上进行的氧化反应或还原反应，称为电极反应。发生氧化反应的一极又可称为阳极，而发生还原反应的一极可称为阴极。若将以上两式相加，即可得整个原电池所发生的氧化还原反应，称为电池反应。即：Zn + Cu2+＝Zn2+ + Cu 由以上可知，构成原电池必须满足三个条件： （1） 必须有一个自发进行的氧化还原反应 （2） 氧化反应与还原反应要分别在两个电极上进行 （3） 装置内、外都要构成电的通路，而且两极间的电解液必须沟通，沟通的方法可以用盐桥。 4、 电解池 1）电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 利用外界直流电源的电能，使氧化还原反应在电极上进行的，把化学能转化为电能的装置装置叫做电解池（图1-2）。构成电解池的条件：外电源，两个电极、电解质溶液，形成闭合回路。 图1-2 电解池 2）电极名称和电极反应式 电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。 阴极：与电源的负极相连的电极。 阳极：与电源的正极相连的电极。 电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 3）电解池中的电子的移动方向 电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原） 电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极 二、 电镀原理 就是在某种金属离子的电解质溶液中，将被镀零件作为阴极，通过一定波形的低压直流电，而使金属离子得到电子，不断在阴极沉积为金属的加工过程。 电镀是电解作用的一种，它是电化学过程，也是氧化还原过程。电镀时零件为阴极，镀液中的金属离子在直流电的作用下沉积在零件表面形成均匀、致密的金属镀层。 电镀必需的条件是外加直流电源，镀液和镀件及阳极组成的电解装置。下面是简单的电镀铜的电路图（图1-3）。镀铜所需要的电解液是硫酸铜的水溶液。硫酸铜溶解在水中以后，就分解成两个部分；一部分是铜离子，另一部分是硫酸根离子，其反应是如下： CuSO4 Cu2+ + SO42- 图1-3 电镀铜的电路图 将直流电的正、负极用金属导线连接在镀槽的阳极（铜板）和与阴极（金属零件）上，自由电子由负极通过金属导线流向阴极时，镀铜溶液中的阴、阳离子立即发生有规则的移动，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。此时在阴极上，有铜和氢气析出，在铜阳极上发生铜的溶解和氧气的析出。因此电镀过程是外界电源的作用下，通过两类导体，在阴阳两个电极上进行氧化还原的过程，可用下列简式表示： 阴极（还原反应） Cu2+ + 2e = Cu 阳极（氧化反应） Cu - 2e = Cu2+ 通电后，阳极铜版不断溶解地溶解以补从电解液中铜的消耗，而阴极上的零件则逐渐的镀上一层金属铜。这相当于依靠电流的作用把阳极上的铜按一定的比例逐渐转移到阴极上。 上述现象是由于电流流经电解液而引起的电化学变化。电流从直流电源通过金属的外导线通入铜阳极，通过电解液再进入阴极（金属零件），然后经外导线又回到直流电源。在电流通过电解池的时候，整个线路（包括镀槽）构成一个通路。在这个通路中的每一段都有带电离子在其中沿着一定的方向移动。 电镀是一种电解加工工艺，遵守法拉第电解定律。当电流通过电解质溶液时，与电源正极相连的阳极发生氧化反应，与电源负极相连的阴极发生还原反应。作为主要反应的是阳极金属溶解和阴极上金属的还原。 在稳定条件下，由外线路流向阴极的电子，将全部参加电极反应，对电镀来说，直流电源供给的电量越大，相同的电镀工艺下在阴极形成的镀层越厚。根据法拉第电解第一定律：电流通过电解质溶液，在电极上析出（或溶解）的物质的量M与通过的电量Q成正比。 法拉第第一定律： M = Rit = RQ M—— 在电极上起反应的物质的量，mol； Q——通过的电量，C； I——电流强度，A； T——通电时间，s； R——法拉第常数，通常也称之为电化当量，表示通过单位电量时电极上析出（或溶解）的物质的量。 R = Ec/26.8 Ec——表示克当量，就是物质的原子量与它在电极反应时得失的电子数之比。例如铜的克当量是其原子量的一半。 如果某物质的电化当量是已知的，则只要知道镀槽中通过的电流和时间，就可以用上面的计算出电极反应产物的质量。 平常所说的电镀生产，包括化学镀、黑色、有色金属的化学成膜，甚至磷化等。这里，仅指狭义的电镀，即电解沉积。 电镀的目的是通过改变零件表面的外观和物理化学性质，达到装饰性、耐蚀性和耐磨性等各种技术性能。还可以根据具体的工艺要求赋予制品某种功能性镀层，如焊接性、电导性、磁能性、光能性镀层等，充分扩大金属材料的应用范围。电镀，与湿法冶金的电解相比，虽然原理相同，但电镀的要求很高。比如对于镀层的色泽、厚度、光亮性、硬度、磨性、延展性、内应力、抗拉强度、疲劳极限等等都有一定的要求。 第二节 电镀层的选用原则及分类 零件进入镀液进行电沉积，并非都能得到良好的镀层，必须满足一下条件方可成为具有应用价值的镀层： 1）镀层与基体金属有牢固的附着能力并达到一定的结合强度，能够承受一定的外力强度而不破坏； 2）镀层必须完整覆盖基体，基体均匀，这样即使出现局部的缺陷，也可以达到防护的效果； 3）镀层的组织致密，空隙率低，要求具有一定的厚度，能够有效地保护外界环境对基体的腐蚀； 此外，镀层还需有较好的外观质量，不存在明显的针孔、麻点、划伤等缺陷。 一、电镀层的选用原则 每一种镀层都有独特的性质与用途，在选择镀层时除需要考虑镀层的应用性质外，还应考虑加工工艺及成本等问题。 1、零件的工作环境及要求 2、零件的种类及性质 3、零件的结构、形状及尺寸公差 4、镀层的性能及使用寿命 二、电镀层的分类 1、根据腐蚀过程中镀层与基体间的电化学关系，可分为阳极性镀层和阴极性镀层 1）阳极性镀层：镀层金属的电位比基体金属的电位负的镀层叫阳极性镀层。如钢铁件上的镀锌层，当形成腐蚀微电池时镀锌层电位负于基体电位，所以首先腐蚀的是镀锌层，对钢铁件起电化学保护作用。对阳极性镀层，镀层的厚度对防护能力有决定性影响。 2）阴极性镀层：镀层金属相对于基体金属的电位正的，镀层是阴极，叫阴极性镀层。如钢铁件上的铜镀层，镍镀层等。对于这些镀层一旦形成腐蚀电池首先腐蚀的是作为阳极的基体金属，是从里往外腐蚀的。所以阴极性镀层只能起到机械保护作用。对于阴极性镀层特别重要的是孔隙率要低，要有更大的厚度。 2、根据镀层的使用目的：分为防护—装饰性镀层，功能性镀层。 1）防护—装饰性镀层：既能防止基体金属发生腐蚀有具有美观的镀层称为防护-装饰性镀层。如钢铁件上的铜-镍-铬复合镀层，镍-铁-铬复合镀层，铜锡合金套铬的镀层等。 2） 功能性镀层：利用镀层金属的各种机械、物理、化学性能来满足各类场合的需要，根据镀层的性能，可将它们分为以下： （1）耐磨和减磨镀层： 提高表面硬度以增加它的抗磨损能力，多采用镀铬；减摩镀层多用于滑动接触面上，可减少滑动摩擦。 （2）修复性镀层： （3）热加工镀层：如防渗碳镀铜，防渗镀锡等。 （4）导电镀层：对于导电性要求较高的电器元件要求镀银、金钴合金等。 （5）导磁镀层：如镀镍铁合金、镍钴合金等，常用在录音机、电子计算机等设备的储存系统。 （6）高温抗氧化镀层：如镀铬、铂铑合金等。还有耐酸层用于抵抗硫酸和铬酸的腐蚀铅等。 3、 根据镀层的组合形式分类：简单结构、多层组合结构、复合镀层等 （1） 简单结构：只镀单层镀层。 （2） 多层组合结构：多层镀层可由不同金属镀曾层组成，如铜-镍-铬三层结构；也可由相同金属组成，如高耐蚀性双层镍-高硫镍-光亮镍等。 （3） 复合镀层：是以金属为基，非金属或金属微粒为散相，组成弥散结构的镀层，即复合镀层，具有高耐磨，高耐蚀性。 三、对镀层的要求 对于不同的产品，对镀层的质量要求有所不同，但都有共同的要求： 1）镀层与基体的（被镀工件及中间镀层）结合力要良好,包括镀层与镀层之间应有牢固的附着力并达到一定的结合强度。如果结合力不好，这种镀层即使暂时不脱落也是后患无穷，没有任何使用价值。 2）镀层平滑、致密、外观良好，即镀层应达到规定的各项指标，如光亮度、硬度、色彩以及耐蚀性。同时应具有较好的外观质量，不允许有明显的针孔、麻点、划伤等缺陷存在。 3）各部分镀层厚度均匀、深孔或凹部也有一定厚度。镀层应有完整的覆盖并基本均匀，以防因局部的缺陷，降低整体的防护效果。 4）镀层有一定的机械强度； 5）对于气候、环境及化学药品等有良好的耐蚀性。 要达到这些要求，完成一个制件的电镀，必须经过相当多的工艺，如研磨、脱脂、除锈、水洗、活化、电镀、干燥、镀后处理等。许多工艺流程还要交替进行，特别对于装饰防腐蚀镀层，往往还要采用多层电镀。 四、影响镀层质量的主要因素 影响镀层质量的主要因素有以下几个方面： （1） 镀前处理是否良好—生产实践证明造成镀层质量事故的多数是由于金属制品的镀前处理不当和欠佳所致。镀前处理的每道工序都会直接影响到镀层质量。 （2）电镀液的本性 镀液的性质、组成各成分的含量以及附加盐，添加剂的含量等会影响镀层质量。 （3）基体金属的本性 镀层金属与基体金属的结合是否良好，与基体金属的化学性质有密切联系。如基体金属的电位负于镀层金属的电位，或对易于钝化的基体或中间层，若不采取适当的措施，很难获得结合牢固的镀层。 （4）电镀过程 电流密度、温度、送电方式、移动和搅拌等。 （5）析氢反应 在电镀过程中大多数镀液的阴极反应都伴随着有氢气的析出。在不少情况下析氢对镀层质量有恶劣的影响：主要有针孔或麻点、鼓泡、氢脆等。如当析出的氢气粘附在阴极表面上产生针孔或麻点；当一部分还原的氢原子渗入基体金属或镀层中，使基体金属及镀层的韧性下降而变脆，叫“氢脆”。镀铬时吸氢量较大，最易产生“氢脆”。氢脆对高强度钢及弹性零件产生的危害尤其严重。 为消除氢脆的不良影响，应在镀后进行高温除氢处理。 （1） 镀后处理 镀后对镀件的清洗、钝化、除氢、抛光、保管方法等会继续影响镀层质量。 （7） 电源 一般采用直流电，根据实际需要广泛采用换向电镀的方法，使用周期换向电流。还有脉冲电源提供的脉冲电流等对镀层质量产生影响。 第三节 电镀工业的发展概况及展望 对电镀工业的要求： 1、镀层的种类不断增加 2、基体材料的品种极大地丰富 3、电镀工艺水平得到发展与提高 第二章 金属电沉积原理 金属电沉积是指用电解方法在固体基体表面取得金属沉积层的过程。生产上应用的电镀溶液主要是水溶液，在特殊情况下也可采用有机溶液或熔融液。 金属离子在其水溶液中具有一定的平衡电势，只要提供阴极以足够的超电势，即达到析出电势时，金属离子具有可能在阴极上还原和电沉积。但金属离子是否能够还原不仅决定于本身的电化学性质，还与电极上氢离子析出电势有关，如果金属离子析出电势比氢离子析出电势更低，则阴极上大量析氢，金属沉积很少，甚至不能析出。(P7) 一、电镀溶液的组成 镀液是由多种成分组成，各成分起着各自的作用，而且相互间只有适当的组合才能够取得良好的效果。镀液的组分可以归纳为 一下几类： 1、主盐： 指镀液中含有沉积金属的盐类，即能够在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。主盐的浓度通常比较高，溶液的导电性和电流效率都比较高，可使用较大的电流密度，加快沉积速度。 镀液中的主盐可以是单盐，也可以是络盐。 2、导电盐： 能够提高溶液导电率的盐类，导电盐不参与电极反应，且对放电金属离子不起络合作用。 3、络合剂 能络合主盐中金属离子的物质称为络合剂。络合剂能增大阴极极化，促使镀层细致。 4、缓冲剂 能使其PH值在一定范围内维持基本恒定的物质称为缓冲剂。缓冲剂具有调节和控制电镀液的能力，无论在弱酸性或弱碱性镀液中，都必须有它的存在。 5、阳极活化剂 在电解时能降低阳极极化、促进阳极溶解、提高阳极电流密度的物质。 6、添加剂 在镀液中能明显改善镀液性能和镀层质量的少量物质。可分为无机和有机添加剂，电镀过程中采用的有机添加剂。按其在镀液中所起的作用分为以下几种： 1）光亮剂：能使镀层光亮的添加剂。 2）整平剂：在电镀过程中能够改善基体表面微观平整性，以获得平整光滑镀层的添加剂。 3）润湿剂：能降低金属与溶液间的界面张力，使表面易于被溶液润湿的添加剂。 4）应力消除剂：能够降低镀层内应力、提高镀层韧性的添加剂。 二、 金属的电沉积过程 1、金属的电沉积过程 电镀过程就是一个电沉积过程，指电解液中的金属离子（或络离子）在直流电（或其他形式电流）的作用下在阴极表面还原成金属（或合金）的过程。为了有效地控制这一过程，分析影响该过程进行的各种因素，在电镀工业中要想得到细致、紧密以及与基体结合良好的沉积层，有必要对电沉积过程进行分析。 金属电沉积是一个复杂的过程。一般有几个连续的或同时的界面反应步骤： （1） 金属水化离子（或络合离子）由溶液内部向阴极表面传递（通过电迁移、对流、扩散等形式到达阴极表面附近）——液相传质步骤 （2）金属水花离子（或络合离子）在阴极表面上得到电子并还原成金属原子——电化学步骤； （3）反应产物形成新相（金属原子沿表面扩散到达生长点进入晶格生长，或与其他粒子相遇形成晶核长大成晶体。）——电结晶步骤。 电沉积过程是相当复杂的过程，它包括金属与溶液界面间发生的各种过程和电极上的电结晶过程。 金属的电结晶，可以先形成晶核，然后晶核成长；也可以在原有基体金属的晶格上继续成长。如果最初的电沉积过程是在平衡电势附近进行，那么结晶过程将是在原有基体金属的晶格上继续成长。只有当阴极极化较大时才有可能形成新的晶核。在形成新晶核时，同时存在着晶核的成长。如果形成新晶核的速度很快，而晶核的成长速度较慢，这样所得的是细晶镀层，反之，则是粗晶镀层。 形成新晶核是一个形成新相的过程，它与一般盐类自溶液中结晶的过程相类似。对于某种盐的溶液，在一定温度下，当它的浓度达到饱和时，体系处于平衡状态，这种体系是稳定的，条件不改变就不会形成新相。要使该溶液中的盐结晶析出，可以对体系加温以蒸发掉一部分溶剂，使它成为过饱和溶液。过饱和溶液是一个不稳定体系，其中比饱和溶液多余的溶质有自发结晶的趋势。 金属的电结晶过程与盐溶液中的结晶过程相似。在平衡电势下，金属是不会沉积的，只有在阴极极化后，也就是阴极在一定的过电势下，金属才能在阴极上结晶析出。与盐溶液中的结晶过程相比，可以认为阴极的平衡状态相当于溶液的饱和状态，而阴极的过电势则相当于溶液的过饱和度。在溶液结晶时，过饱和度越大，形成的晶粒越细；在电结晶时，阴极的过电势越大，形成的晶粒越细。 2、 影响电镀结晶粗细的因素 金属电结晶时同时进行晶核的生长与成长的两个过程。这两个过程的速度决定着金属结晶的粗细程度。如果晶核的生成速度较快，而晶核生成后的成长速度较慢，则生成的晶核数目较多，晶粒较细，反之晶粒较粗。晶核的生长速度大于晶核的成长速度，镀层结晶愈细致、紧密。 实验结果表明，提高电结晶时的阴极极化作用可以加速晶核生长速度，便于形成微小颗粒的晶体。在一般情况下电镀中常常提高电结晶时的阴极极化作用以增加晶核生长速度，从而获得结晶细致的镀层。 为了提高金属电结晶时的阴极极化作用可以采取以下几种措施： （1）提高阴极电流密度：一般情况下阴极极化作用随阴极电流密度的增大而增大，镀层结晶也随之变得细致紧密。在阴极极化作用随阴极电流密度的提高而增大的情况下，可用适当提高电流密度的方法提高极化作用。但不能超过琐允许的上限值。 （2）适当降低电解液的温度：降低温度能减慢阴极反应速度和离子扩散速度，提高阴极极化作用。但在实际操作中对于提高温度所带来的负面影响，可以通过增大电流密度而获得弥补。因为提高温度，就可以进一步提高电流密度，从而加速了电镀过程。因此在具体操作过程中，根据实际情况调节电解液的温度。 （3）加入络合剂：在电镀生产中能够络合主盐中金属离子的物质称为络合剂。因为络离子较简单离子难以在阴极上还原，从而提高阴极极化作用 （4）加入添加剂：添加剂吸附在电极的表面上阻碍了金属的析出，提高了阴极极化作用。 三、电镀溶液对沉积层结构的影响 1、主盐浓度的影响 当温度、电流密度及其他条件不变时，随着电解液中主盐浓度的增大，生成晶核的可能性减少，晶粒粗大。 主盐浓度对晶粒结构影响也同晶粒成长过程中的钝化现象有关，当主盐浓度较高时，尽管有可能在电解刚开始的一段时间内形成较多的生长中心，但随着晶体成长表面的增大，真实电流密度随之降低，当降低到某一数值时，部分晶体便开始钝化和停止生长，能够继续生长的只是其中一部分晶体。电解液中的主盐浓度越高，所含钝化剂（杂质）就可能更多，因此晶体数目减少，晶粒变粗。 2、游离酸度的影响 在一切简单盐电解液中，常含有与主盐相对应的游离酸。根据游离酸的含量，将简单盐电解液分为强酸性和弱酸性两类。 1）强酸性电解液： 强酸性电解液中的游离酸不是靠主盐水解而来，而是在配制电解液时添加的。 在强酸性电解液中加入游离酸的目的： （1）为了提高溶液的电导率，以降低槽电压； （2）可以提高阴极极化（在一定程度上），以获得较晶细的镀层； （3）防止主盐水解——水解反应不但降低了溶液内沉积金属的含量，而且析出的沉淀使溶液浑浊，以致影响镀层的质量。在电解液中加入过量的游离酸，便可防止水解反应。此外，这类电解液，大量酸的存在也不致引起氢的析出。 注：游离酸度提高会降低主盐的溶解度。 2）弱酸性电解液 弱酸性简单盐电解液也含有一定的游离酸，以防止主盐水解。这类电解液不存在过量的游离酸，这样会大量析氢而使电流密度下降，所以这类电解液必须保持在一定的酸度范围内。 把电解液的PH值调整到一定的范围，并不能保证这个值在电镀过程中维持不变。因为在镀锌等金属时，阴极上总有氢气析出使阴极附近电解液中的氢离子浓度降低，产生碱化现象。这种现象导致阴极附近析出氢氧化物（或碱式盐），而使镀层变成暗色的、粗糙的，甚至是疏松的。为了维持电解液的PH值在规定的范围内，通常加入缓冲剂。 3、无机盐的影响 在简单盐电解液中，常加入一些与主盐阴离子相同的碱金属盐类，其目的是增强电解液的导电性，改善电解液的分散能力。常用的盐类为钾盐或钠盐。 1）外来离子的加入使离子强度增大，致使沉积金属离子的活度降低，从而提高了阴极极化； 2）如果外加金属离子的水化能力较大，则会使沉积金属离子的水化数降低，后者将以更快的速度参加电极反应，使阴极极化降低。 4、有机添加剂的影响 表面活性物质吸附在电极表面上，对金属离子的放电产生了阻化作用。 四、电镀规范对沉积层的影响 电镀规范指电镀时的工艺条件，包括电流密度、温度、搅拌、电镀电源等因素。 1）电流密度：电流密度对镀层结晶的粗细影响较大。 当电流密度低于允许电流密度的下限时，镀层的结晶比较粗大。这是由于电流密度低，过电势增加，晶核形成速度很低，只有少数晶体长大。 随着电流密度的增大，过电势增加，当达到允许电流密度上限时，晶核形成的速度显著增加，镀层结晶细致。 在允许电流密度范围内，镀层结晶均较细。 若电流密度超过允许电流密度的上限时，由于阴极附近放电金属离子贫乏，一般在棱角和凸出部位放电，出现结瘤或枝状结晶。 如电流密度继续升高，由于析氢使阴极区PH值升高，将形成碱式盐或氢氧化物，这些物质在阴极吸附成夹杂在镀层中会形成海绵状沉积物。 各种电解液都有最适宜的电流密度范围。电流密度范围视电解液的性质、主盐浓度、主盐和络合剂的比例、添加剂的性质和浓度、PH值、缓冲剂的浓度、温度和搅拌而定。一般的说，主盐浓度增加、PH值降低（对弱酸电解液）、温度升高、搅拌强度增加，允许电流密度上限增大。 2）温度 在其他条件不变的情况下，升高镀液的温度会降低阴极极化，导致镀层结晶变粗。这是由于 （1）放电金属离子具有更大的活化能，从而降低了电化学极化； （2）增大了由于热运动而产生的离子扩散速度，确保了浓差极化； 3）搅拌 采用搅拌的目的是：提高允许电流密度的上限，强化生产过程。 4）电镀电源：一般采用直流电； （1）据实际需要广泛采用换向电流——周期性地改变直流电的方向，电流为正向时，镀件做阴极；电流为反向时，镀件做阳极。采用周期换向电流，镀层质量较好，而且所允许电流密度的上限较高，并可获得后镀层。 周期换向电流的良好作用的解释： 当镀件为阳极时，表面尖端及不良的镀层优先融解，使镀层周期性地整平；当镀层为阴极时，阴、阳极的液差极化都减少，提高了允许电流密度的上限。 （2）脉冲电流 因为脉冲电流很大，增加了阴极的电化学极化，在断电时又降低了浓差极化，所以镀层结晶细致。 用脉冲电流进行电镀，可以提高镀层的致密性和耐磨性，降低镀层的孔隙率和电阻率。 五、电镀溶液的分散能力和覆盖能力 在电镀生产中镀层在零件表面上分布的均匀性和完整性是决定镀层质量的重要因素。实际上不管哪种镀掖，其所得镀层总不是十分均匀的。为评定镀液的优劣，电镀中用镀液的分散能力和覆盖能力来表示。 分散能力（均镀能力）是指电镀液使零件表面镀层厚度均匀分布的能力。若镀层在阴极表面分布的比较均匀，就认为这种电解液具有良好的分散能力；反之，分散能力较差。各种电解液中，氰化物电解液的分散能力比较好，普通酸性镀铜等简单电解液的分散能力较差。 覆盖能力，是指电镀溶液在特定条件下于凹槽或深孔中沉积出金属镀层的能力。覆盖能力有时也叫做深镀能力。 覆盖能力仅表明被镀零件的凹洼处或深孔处中有无镀层，并不涉及镀层的厚度问题。镀液的分散能力只镀件表面厚度的均匀程度，而覆盖能力只说明镀件表面凹入处或深孔处有无镀层沉积。这两个概念共同表示零件在镀液中能否得到完整，均匀的镀层。 1、影响镀液分散能力和覆盖能力的因素 1）电流分布： 首先镀层的分布与电流的分布有关系。根据法拉第定律：电流通过电解质溶液时，在阴极上析出物质的量与通过的电量成正比。从这一点来说，阴极表面不同部位所得镀层的薄厚，均匀与否就决定于电流在阴极表面上分布是否均匀。电流密度愈大，镀层也就愈厚，反之镀层愈薄。因此，金属在阴极表面上的沉积量取决于电流在阴极表面上的分布。 2）电流效率： 金属在阴极表面上的分布与电流效率有关。镀层金属的分布决定于电流的分布，但金属的分布不等于电流分布。因为通过阴极的电流不单是消耗于金属离子的沉积，而且消耗于析氢和其他副反应，即存在电流效率问题。 电流效率随电流密度的变化而改变，就会影响金属在不同部位上的分布，这可分为以下情况： （1）阴极电流效率随电流密度的改变而几乎没有变化的，电流效率对金属的分布没有影响。阴极不同部位上镀出的金属多少，直接决定于该处的电流的大小。 （2）阴极电流效率随电流密度的升高而下降的，则能提高分散能力。这是大多数络合物电解液所具有的。 （3）阴极电流效率随电流密度的升高而增大的，则会降低分散能力。 3）基体金属的表面状态： 基体金属的表面状态对金属在阴极表面的分布有着重大的影响；金属在不洁净的阴极表面上很难沉积出均匀的镀层，甚至不能沉积。由于氢在粗糙表面上的过电势小于光滑表面，所以在粗糙表面上氢容易析出，镀层就难以沉积。 4）几何因素： 电镀槽的几何形状，阴阳极的形状和尺寸，两个电极在电镀槽中的分布形式等几何因素直接影响着镀层的分布。 2、改善镀液分散能力和覆盖能力的途径 1）阴极极化度 对于阴极极化较小的电解液，力求增大阴极极化的因素。当其他条件不变时，凡是阴极极化随电流密度的变化而较大改变的电解液，即阴极极化度（改变单位电流密度所引起的电极电势的变化）大的镀液，其分散能力较好。因此间接或直接促使阴极极化度增大的因素如选用适当的结合剂及添加剂，均能改善镀层的分散能力和覆盖能力。 2）镀液导电率 对电阻较大的电解液，可以适当加入导电能力较强的电解液，当镀液的阴极极化度较大时，提高导电率能明显地提高分散能力和覆盖能力；如果极化度极小，那么对分散能力影响就不大。 3）阴极电流效率 改善阴极电流效率，可提高电解液的分散能力和覆盖能力。 4）基体金属的表面状况 如果基体材料表面存在着大量的油污、锈蚀产物等污物，电镀的镀层就不能直接与基体材料表面相结合，否则导致镀层的逐渐起皮、脱落等现象的发生，这也就是镀层与基体材料表面结合力不良的缘故。相反，如果在电镀前，基体材料表面得到了非常好的清洁，那么，电镀的镀层就会直接接触到基体材料的表面，并与之牢固结合，当然，金属离子在金属上的电沉积还与其他许多因素有关，基体材料表面的状态并不是影响结合力的唯一因素，但却是影响表面结合力的最主要因素。 提高基体金属的表面光洁度，采用短时间冲击电流、提高氢在基体金属上的过电势等措施，可以消除基体金属对分散能力和覆盖能力的不良影响。 5）几何因素的影响 合理调节阴阳极之间的距离等。 第三章 电镀的前处理 整个电镀过程，可以分成表面前准备、电镀施工和电镀后处理三个阶段。 （1）表面前处理（预处理）：零件在进行电镀之前，要根据零件材料的性质、表面状况、表面处理的要求，进行仔细的表面前处理。就是说金属零件在进入镀液之前的一切加工处理和清理工序总称为镀前处理。在电镀前，要除去零件表面的油污和氧化层，改善零件表面的状况，以保证电镀层的质量。 （2）电镀施工：零件经表面处理后，就可以置入镀槽进行电镀。为了得到满意的镀层，注意严格地遵守电镀工艺规范。即控制好电解液配方、电解液的工作温度、电流密度和电镀时间。 （3）镀后处理：零件在电镀后，必须清洗干净，为了装饰或加强防腐的能力，可以将零件抛光、钝化或光泽处理，也可以再涂覆一层抗暗或抗蚀的有机膜。 电镀的前处理是电镀工艺中非常关键的一步，基体材料表面处理的好坏直接影响到镀层的质量，所以应给予电镀前处理相当的重视。 第一节 电镀前表面处理的重要性 电镀在生产中出现的质量事故，大部分是由于零件镀前表面准备不良造成的，因此，金属零件镀前的表面准备在电镀生产中具有相当重要的意义。为了提高成品率，金属零件在镀前一定要进行仔细的表面准备，而且，必须严格掌握表面准备的工艺。 电镀过程是在金属零件与电镀液接触的界面上发生的，只有二者良好的接触，电化学反应才能顺利进行。当金属表面附着油污、锈及氧化皮时，该处就没有电化学反应发生，因此，不会形成镀层，结果，在零件表面形成的镀层不均匀、不连续的；当零件表面有局部的点状油污或氧化物时，则镀层不致密，而且多孔，零件受热时镀层会出现小气泡，甚至“鼓泡”；当零件表面粘附及薄的甚至肉眼看不见的油膜或氧化膜时，虽然也能得到外观正常、结晶致密的镀层，但由于油膜或氧化膜存在，镀层与基体的结合不牢固，零件在使用过程中因受弯曲、冲击或冷热变化，镀层将会脱落和开裂。 金属零件表面粗糙不平，以及气孔、砂眼、裂缝等缺陷，也会影响镀层的质量。这样的表面状态将使污物容易残留。例如，当零件在镀前表面准备或电镀时，各种酸碱和电镀液容易残留在小孔、裂缝合低凹处，结果在电镀后渗出，腐蚀镀层，使镀层出现“黑斑”或泛“白点”，残留的酸溶液与基体金属作用放出放出氢气，使镀层产生“鼓泡”。其次，粗糙或有加工缺陷的零件表面，不会镀出平滑而光亮的镀层。 当零件表面而粘附灰尘和金属粉末时，镀层将会出现毛刺和小结瘤，它们与基体结合非常脆弱，容易脱落而使镀层表面产生小坑。 显然，上述情况将严重影响镀层的质量，所以，为了获得优质镀层，金属零件在电镀之前，必须达到平滑、光亮和洁净。金属零件在电镀之前，必须进行一定的表面准备。 金属零件在进入镀液以前的一切加工处理和清理工序称为镀前处理。金属零件的镀前处理是能否获得优质镀层的重要环节。生产实践表明，镀层出现脱壳，起泡，甚至镀不上等质量事故大多数并不是由于电镀的工艺本身所造成，而是由于镀前处理不当和欠佳所致。所以镀前处理的得当与否对镀层质量起着至关重要的作用。 1、金属表面状态 在金属零件表面的油污主要有： （1）零件表面的氧化膜和锈蚀产物。如铜上出现的“铜绿”，在钢铁上出现的黄锈、黑皮等。 （2）油污或其他有机物质。如加工过程中的防锈油、润滑油、手汗污染以及毛刺、尘粒、粉末等。 电镀之前必须除去这些油物和氧化物，除去表面的粗糙状态，达到清洁和一定的光洁度，并要经过电镀前的活化处理。 2、电化学性质 电镀是金属和电解液接触界面上的电化学反应过程。它要求保证电解液和金属零件表面间良好的接触。如果金属表面附着各种污物，它将成为阻碍电解液和金属表面直接接触的中间夹层，使零件表面产生介电，钝态、电阻大等不良状况，它们会阻碍电流的通过，给金属离子放电带来阻力，会降低镀层结合力，甚至产生疏松、起泡、脱皮等质量事故。 事实上零件表面任何微量的污染，如手迹等都会降低镀层在基体上的附着力。 3、维护镀液 零件的油污、氧化物等杂质会污染电解液，增加电解液中的有害杂质，以致引起电解液不能正常工作，造成不应有的损失。 由此可见，镀层质量的好坏与否，镀液是否容易维护，镀前表面处理是非常重要的一个环节。 4、镀前处理常用的方法主要有以下三种： （1）机械法 采用机械设备，磨削，清除制品表面明显的缺陷，如毛刺、氧化皮、焊接残渣等。 包括磨光、抛光、喷砂、滚光、刷光等过程，整平处理主要是对粗糙的基体材料表面进行整平的操作。 （2）化学法 包括除油、除锈和侵蚀等过程。化学处理是利用基体材料表面与溶液相接触时产生的各种化学反应，将基体材料表面的油污及锈蚀产物除去的表面处理方法。 （3）电化学法 包括电化学除油和电化学侵蚀等过程。借助电化学作用的化学除油及化学侵蚀过程。 基体材料或零件的表面状况，对电镀层的质量有着直接的影响。在对基体材料进行电镀前，必须认真地对基体材料或零件进行镀前表面处理工作，以提高镀层与基体材料之间的结合力，从而保证获得符合质量要求的镀层。 第二节 粗糙表面的机械精整 零件的表面机械准备与零件的化学和电化学准备都是零件表面镀前处理的重要工序。机械精整工艺主要消除零件镀前表面上存在的各种表面缺陷，如机械损伤、氧化物、表面夹杂、锈蚀、斑疤以及降低镀前表面粗糙度，为零件表面处理提供一个良好的表面状态。 通常所说的材料的整平处理是对基体材料的粗糙表面进行机械整平，包括磨光、抛光、滚光、刷光、喷砂等方法。根据基体材料的性质、基体材料表面被污染的状态以及零件的形状的不同，可以分别选用不同的整平处理方法。 一、磨光（研磨） 磨光是除去基体表面的毛刺、砂眼、焊疤、划痕、腐蚀痕、氧化皮和各种宏观缺陷，以提高基体材料表面平整度的一种机械处理方法，一般是在粘有磨料的磨轮上进行的。 1、磨光轮磨光 磨光是靠磨光轮的高速旋转，通过磨料的尖锐棱角将被加工零件表面粗糙不平的地方削平，使其逐渐变得平滑的过程。 在磨光所用磨轮的轮周上，以骨胶或皮胶胶粘剂粘结上各种磨料。粘在磨轮上的磨料颗粒有许多棱角，硬度极高，相当于无数个小刀刃不规则地排布在磨轮表面上。 磨轮高速旋转时，具有锋利棱面和硬度的磨料就象很多削刀刃一样对与其相接触的零件表面进行无数次的切削，使零件表面逐渐变得平整和光滑。 磨光时所选用的磨轮，磨料的特性及磨轮的旋转速度对表面清理和整平的效果有很大的影响。 1）磨料的选择 常用的磨料有人造刚玉（Al2O3）、人造金刚砂(SiC)、天然金钢砂（Al2O3.Fe2O3）、碳化硅、硅藻土、石英砂等。 其中常用的有人造刚玉。它的硬度为9.0，韧性较好，脆性较小，应用较广。主要用于可锻铸铁，淬火钢等有一定韧性的高强度金属磨料的磨光。 人造金刚砂的硬度较高（9.2），易脆。主要用于硬而脆的金属磨光。 天然金刚砂和石英砂的硬度为7-8，用于一般金属的磨光。 磨料的粒度根据不同基材和加工要求而定，一般粗磨粒度为24-40目，中磨粒度为50-150目，精磨粒度为180-360目。 磨料根据其颗粒尺寸分为磨粒、磨粉、微粉和超微粉。通常根据金属制品的材质（见表2、1）材料表面原始状态和加工后表面的质量要求选择磨料的种类和粒度。 磨料粒度号及颗粒尺寸µm 种类 粒度号 基本颗粒尺寸范围/ 磨粒 磨粉 微分 超精微分 8＃～80＃ 100＃～280＃ W40～W5 W3.5～W0.5 150～160 160～40 40～3.5 3.5～0.5(或更细) 磨光后零件表面粗糙度Ra值可达0.4µm。 2）磨光轮磨料的粘接方法 磨轮黏砂的质量，对生产效率、使用寿命以及生产的质量影响很大。其关键是配制胶水和黏结的操作。胶水的浓度根据金刚砂的号数而定，砂粒越粗，使用的胶水浓度越高；砂粒越细，使用的胶水浓度越低。磨轮黏砂的操作过程如下： （1） 配制胶水：将骨胶或牛皮胶用水浸泡12h，使其膨胀，再加入一定比例的水，其浓度因磨料细度而异。磨粒粒度、胶与水的比例见表2-2。 （2）在水浴内加热胶水（不超过100°）持续约4 h，温度控制在（65-70 oC）范围内，达均一粘液态。 （3）粘结前先将磨轮、磨料预热到60-80 oC。涂胶后在铺好的磨料上用力滚压，可滚2-3层，而后在铺好的工作台上滚压数次； （4）粘好的磨轮在30 oC左右的温度下用烘箱或在通风干燥处烘干，也可以在室温下干燥24h。 表2-2 不同磨粒粒度下、胶与水的比例 成分 粒度 24-36 46-60 80-100 120-150 180-280 320 胶水 /%（质量） 50 50 45-40 55-60 35-33 65-67 33-30 67-70 30-23 70-77 20 80 电镀前处理中的研磨通常使用100＃～280＃磨料，依次加大磨料的号码，由粗到细分几道工序进行研磨。如果基体材料表面原始态很粗糙，则应先用120＃更粗的磨料进行粗磨。 3） 磨光轮圆周速度的选择 磨轮的旋转的圆周速度也直接影响被加工表面的平整程度（磨光效果）。当金属材料愈硬，要求光洁度愈高时，圆周的线速度应愈大。但速度过高磨轮损坏快，使用寿命短，若速度过低磨削力又差。因此应正确选用圆周速度。 磨轮的圆周速度要依据金属材料的硬度和零件形状等因素而定。 不同基体材料的磨光速度见表2-3。 不同基体材料的磨光速度 基体材料 适宜的圆周速度/（m/s） 铸铁、钢、镍、铬 铜及合金、银 铝、锌、锡、铅及其合金 塑料 18-30 14-18 10-14 10-15 磨光不同基体材料允许磨轮转速见表2-4。 2、 磨光带磨光 磨光带是由安在电动机上的接触轮带动，由另一从动轮使其具有一定的张力，以便对零件进行磨光。磨光带由衬底、胶粘剂和磨料3部分组成。 衬底用1～3层不同类型的纸或布。 胶粘剂和磨料用合成树脂，也可用骨胶或皮胶。接触轮越硬，对零件的磨削量越大，表面越粗糙，磨光带上磨料的损耗也越快。 与磨光轮相比，用磨光带有许多优点： （1） 磨削面积大，因而使用寿命长，操作时冷却较快； （2） 便于手持零件，零件变形的可能性小； （3） 不同的接触轮可以调节带子的松紧，可对不同的零件进行磨光； （4） 使用很软的或可充气的接触轮，可对复杂的零件进行磨光； （5） 用合成树脂黏结磨料的磨光带，可以用作湿磨。但是目前，磨光带在国内的应用还不是很多。 3 、 振动磨光 在滚光的基础上发展起来的磨光叫振动磨光，它是利用装有被加工零件和磨料介质的容器上下左右的振动，使零件与磨料相互磨光达到光饰目的的一种加工过程。该过程通过振动电机或电磁系统的作用而使容器振动。 振动磨光比滚光的效率高，能加工各种零部件，包括加工比较大的零件，而且一次加工量大，可以自动卸料，可随时检查、控制加工质量，适合批量加工。 所采用的磨料要求粒度均匀、硬度高。常用的磨料有鹅卵石、石英石、氧化铝、碳化硅等。将磨料放入少量水中，水的用量一般为零件及磨料总体积的4-5%，同时还要加入少许碱及表面活性剂。 二、 抛光 抛光的目的是为了消除金属制品表面的细微不平（粗糙度），以提高零件表面的光洁度和光亮度，使表面具有镜面光泽。常用的抛光有机械抛光、电抛光、化学抛光等几种。 抛光可以用于镀前基体表面预处理，是在精细磨光的基础上进行的。也可用于镀后镀层的精加工，是为了使装饰性或防护-装饰性镀层增加表面光泽度。 抛光是用抛光轮和抛光膏或抛光液对零件表面进一步轻微磨削以降低粗糙度，抛光轮高速旋转时饰品与抛光轮以及熔融的抛光蜡之间产生高温，使金属的塑性提高，表面细微不平处得以改善，提高饰品的光亮度。抛光需要一定的技巧，既要使首饰表面光亮，又要降低贵金属的损耗，因此要在短时间内首饰达到最高的光亮度，这就需要一定的操作技术。 1、 机械抛光 利用抛光轮对零件表面进行轻微切削加工的工艺过程叫机械抛光。机械抛光利用的是抛光轮与抛光膏的精细磨料，对零件进行轻微切削和研磨作用，除去基体材料表面的细微不平，进一步降低零件表面的粗糙度，达到提高表面光洁度和光亮度的目的。 它是在涂有抛光膏的抛光轮上进行的。机械抛光与磨光不同，所采用的抛光轮比磨光轮更软一些，抛光时轮子的圆周速度要比磨光时高一些。 抛光过程的机理在本质上不同于磨光过程。一般来说：高速旋转的抛光轮与金属制品表面摩擦所产生的高温，可以使金属表面发生塑性变形，填平了金属表面的细微不平。所以抛光没有明显的金属屑被切下来，对基材没有明显的磨耗。镀后抛光，镀层损失约占镀层量的5%左右，如果镀层磨光不好或较粗时损失可达20%。 另外，抛光时产生的高温，使金属制品表面迅速形成一层极薄的氧化膜或其他化合物膜层，这种磨层不断被抛去，又不断形成平整光滑而且有光泽的表面。 1） 抛光轮圆周速度的选择 抛光轮的圆周速度要比磨光轮的圆周速度稍快。抛光机的转速选择与零件金属的硬度 有关。零件的硬度越高，抛光机的转速应该越高。 对于钢铁及镍铬等硬质金属采用20-35m/s；对于铜、锌及其合金等中硬质金属采用 18-30 m/s；铝、铅、锡等软质金属采用12-25 m/s。但是在实际操作中具体确定速度时应考虑零件的几何形状及表面状况。 2）抛光膏 抛光膏是由细微颗粒的磨料、各种油脂及辅助材料制成的。抛光膏有：氧化铬（绿色）、氧化铁（红色）、氧化铝（白色）等几种。 ① 绿抛光膏 也叫绿油，是深绿色长方体油膏。主要成分是硬而锐利的氧化铬（三氧化二铬）绿色细微粉末，磨削力强，适用于铬镀层、不锈钢、硬质合金钢等硬质材料的抛光； ② 红抛光膏 也叫红油，是一种深红色圆柱形固体软膏。主要成分是氧化铁和三氧化二铝，具有中等硬度，适用于钢铁制品等硬度材料的抛光（黑色金属）； ③ 白抛光膏 也叫白油，是灰白色或乳白色固体软块。主要磨成分是无水的氧化钙和少量氧化镁，呈圆形，适用于镍、铝、铜等软质金属的抛光及要求低粗糙度表面的精抛光。白膏易风化变质，不易长期存放。 抛光时根据被抛光材料的性质及抛光表面的质量要求选用合适的抛光膏。抛光完后，黏附在零件表面的抛光膏，可用汽油洗去。 2、 电抛光 电抛光是金属表面装饰加工的较新的工艺，是对金属制品表面进行精加工的一种电化学方法，即把金属工件置于一定组成的电解液中，作为阳极进行处理，降低工件表面微观结构的粗糙度，从而获得镜面般的光泽表面。因此电抛光是借助电化学作用，使金属表面平整而光滑的工艺，可以用于金属材料电镀前的表面准备，也可以作为工件表面的最终加工。 1）与机械抛光相比，电抛光具有很多优点： （1）电抛光是通过电化学过程来使被抛光表面整平的过程，因此表面不会产生机械抛光时所形成的变形层，也不会有外来的物质夹杂。 （2）在电抛光过程中阳极有氧析出，使被抛光表面形成一层氧化膜，这有助于提高抗蚀性； （3）抛光的表面粗糙度低，光反射率高，而且抛去的厚度可以控制； （4）电抛光可以抛光几何形状复杂的零件，而且抛光速度快，抛光效率高，特别适用于抛光尺寸很小的零件； （5）电抛光后的零件进行电镀，可以提高基体材料与镀层的结合力，提高镀层的质量。 2）电抛光的缺点： 电解液成本高，使用周期短，再生困难，而且电解液也不能对多种金属材料通用。 电抛光主要可以用在以下一些场合：提高零件表面的反光系数，加工反光器材和提高装饰效果；清除零件表面毛刺，改善基体材料表面状态；对由很难进行机械抛光的材料（如不锈钢）制造的零件表面进行精加工；显露零件表面的裂纹、夹杂等缺陷，准备金相磨片等等。 3）电抛光原理 金属的电抛光是一个特殊的阳极加工过程，它不同于一般的阳极溶解，它能使阳极表面平整，达到高度平滑和光亮。而一般的阳极溶解使金属表面变得更粗糙，有时阳极溶解的结果虽然使表