实验一 电镀铜

一、实验目的

1． 了解电镀的主要装置。

2． 了解镀铜电解液的主要成分和作用。

3． 掌握影响镀层质量的主要因素。

二、实验仪器及材料

1． 仪器：直流稳压源、导线、化学试剂、电子天平、铜板，烧杯(500mL 2只，100mL1只)，鳄鱼夹，砂纸，一元硬币。

2． 药品：NaOH，Na4P2O7，CuSO4，Na2HPO4，NH4NO3，Na2CO3，Na3PO4， Na2SiO3，肉桂酸。

图1 电镀Cu实验装置

三、实验原理

电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。

本实验采用焦磷酸盐镀铜液，能获得厚度均匀、结晶致密的镀铜层，而且操作简便、成本较低且污染小。这种电镀液的主要成分是硫酸铜和焦磷酸钠(Na4P2O7)在溶液中形成的配合物焦磷酸铜钠，反应式为：

CuSO4+2 Na4P2O7→Na4[Cu(P2O7)2]+ Na2SO4；

配离子[Cu(P2O7)2]6-较稳定，溶液中游离的Cu2+浓度很低，所以阴极上的电极反应为：

[Cu(P2O7)2]6-→ Cu2+ +2P2O74-

Cu2++2e→Cu

总反应：[Cu(P2O7)2]6- +2e-→Cu+2P2O74-

四、实验内容及步骤

1． 实验内容

（1）熟悉镀铜装置的各种仪器及作用；

（2）配制镀铜电解液；

（3）观察镀铜工艺过程；

（4）检查铜镀层质量，分析工艺参数对镀层质量的影响。

2． 实验步骤

（1）硬币的预处理。用砂纸打磨硬币，然后用去离子水冲洗干净，放入50℃的除油液中，超声清洗10分钟，将硬币用去离子水冲洗干净并擦干，用电子天平称量，质量记为m1。

除油液配方：NaOH 30g/L，Na2CO3 30g/L，Na3PO4 30g/L，Na2SiO3 4g/L。

…… …… 余下全文

鹽霧試驗報告

                                     測     試   過   程

                                                      

…… …… 余下全文

光亮镀锌及化学镀镍

1 实验目的

1.1 学习和实践氯化钾光亮镀锌的实验室基本操作流程，了解电镀的基本原理和工艺。

1.2 学习并掌握化学镀镍的原理及实验室的操作方法。

2 实验原理

电镀是利用电化学方法在金属制品表面上沉积出一层其他金属或合金的过程。电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其他阳离子的干扰，使镀层均匀，牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等，电镀能增强金属制品的耐腐蚀性，增加硬度和耐磨性，提高导电性，润滑性，耐热性和表面美观等性能。

化学镀就是在不通电的情况下，利用氧化还原反应在具有催化表面的镀层上，获得金属合金的方法，用于提高抗蚀性和耐磨性，增加光泽和美观。管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍，不必再经抛光，一般将被镀制件浸入以硫酸镍，次亚磷酸钠，乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内，在一定酸度和温度下发生变化，溶液中的镍离子被次亚磷酸钠还原为原子而沉积于制件表面上，形成细致光亮的镍磷合金镀层。钢铁制件可直接镀镍。锡，铜和铜合金制件要先用铝片接触于其表面上1-3分钟，以加速化学镀镍。化学镀镍的反应可简单地表示为：

NiSO₄+3NaH₂PO₂+3H₂O=Ni+3NaH₂PO₃+H₂SO₄+2H₂

反应还生成磷，形成镍磷合金。

镀液由含有镀覆金属的化合物、导电盐、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电场作用下移动到阴极上还原成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。

电镀的工艺过程：镀前处理（机械整平，抛光，除油，酸洗除锈，水洗）——电镀（挂镀或滚镀）——镀后处理（除氢，钝化，封闭，老化）——质量检验。

3 仪器及药品

…… …… 余下全文

珍珠镍实验报告

实验仪器：

哈氏槽250ml，玻璃棒，温度计，水浴恒温加热器，玻璃杯

实验药品：

硫酸镍，氯化镍，硼酸，ELPELYT K4，ELPELYT H，ELPELYT K6, ELPELYT K6A 实验一（粗砂）步骤：

1） 实验配方：硫酸镍430克每升，氯化镍34克每升，硼酸40克每升

2） ELPELYT添加量；ELPELYT K4(开缸剂)15ml/L，ELPELYT H（辅助剂）4ml/L，ELPELYT K6(起沙剂)0.5ml/L(稀释30倍以后慢慢添加

3） 操作条件：PH=4.1-4.2之间，温度控制在35摄氏度到55摄氏度之间52摄氏度为最佳值，整流器电流为5A/gm2,打片时必须进行搅拌，

4） 取配置药水250与哈氏槽中按（2）中量进行添加

实验二（细沙）步骤；

1）实验配方：硫酸镍430克每升，氯化镍34克每升，硼酸40克每升

2）ELPELYT添加量；ELPELYT K4(开缸剂)15ml/L，ELPELYT H（辅助剂）4ml/L，ELPELYT K6(起沙剂粗沙)0.5ml/L ELPELYT K6A（起沙剂细沙）0.5ml/L(都稀释30倍以后慢慢添加，添加量K6：K6A=4:3

3） 操作条件：PH=4.1-4.2之间，温度控制在35摄氏度到55摄氏度之间52摄氏度为最佳值，整流器电流为5A/gm2,打片时必须进行搅拌，

4） 取配置药水250与哈氏槽中按（2）中量进行添加

实验一与实验二实验现象;

1） 氯离子（氯化镍）浓度过高镀层亮

2） 电镀过程中阳极板周围出现乳白色悬浮物

3） 浓度过高出现镍盐沉淀（温度降低），这时进行硫酸镍与氯化镍含量测定）

4） ELPELYT K4会影响哑光效果，高于最大值不会有影响，低时影响哑光效果，镀层变亮

5） ELPELYT H加多后会使镀层不太哑光，反而更光亮

…… …… 余下全文

关于一汽－大众汽车有限公司汽车车身拉延模具

电刷镀强化的试验报告

模具在现代汽车制造中具有极其重要的作用，它的质量直接决定产品的质量。提高模具的使用寿命和精度，缩短模具的制造周期，是许多企业急需解决的技术问题，但在模具使用过程中经常会出现塌角、变形、磨损等失效形式。因此，对模具的修复强化也是必要的。修复模具的方法很多，但就目前许多大企业在实际现场操作中，最经济、最切实可行的方法是采用电刷镀技术修复模具。尤其针对于一些大型、不易搬动的汽车车身拉延模具，由于电刷镀的设备携带方便，工艺灵活，不受场地限制，可以去现场进行表面刷镀。刷镀时可以不受模具形状和尺寸的限制，而且可以局部施镀，修复后表面的耐磨性、硬度、粗糙度等都能达到或超过原来的性能指标，同时还具有速度快，对环境无污染等优点。因此，刷镀技术在汽车大型拉延模具的表面修复和强化方面具有广泛的推广价值。

一汽－大众汽车有限公司某车型车身拉伸延模具在使用过程中磨损较严重，且成型件表面经常出现拉毛现象，废品率较高。为此，我公司与一汽车－大众汽车有限公司共同对该模具进行了电刷镀表面强化的初步试验，取得了很好的效果。

一、拉延模具失效分析

该模具材质QT-700，用于镀锌钢板拉延成型。工作过程中模具表面磨损较重，磨损形式主要是磨粒磨损。磨粒主要来源，初期主要是钢板表面的氧化皮，以及由于在巨大压力下某些微小区域积累的较高温度使坏料与型腔表面焊合，并从坏料表面撕下一小块金属，粘附在型腔表面并成为“小瘤”；后期可能是模具本身的粗大碳化物的剥落颗粒。模具磨损后，表面微观粗糙度增加，许许多多的微凸体对镀锌钢板产生微切削作用，因此生产的零件表面划痕累累。一副模具生产500个零件后便需维修。

二、刷镀工艺

由于时间紧迫，刷镀面积较大，为了避免刷镀失败后该模具无法使用而停产，一汽－大众现场工程师要求我公司操作人员首先在一报废模具上选择一小块模具表面做模拟试验。经过检验模拟试验是成功的，于是，经现场工程师认可后，我公司操作人员按事先拟定的工艺方案对模具正式刷镀施工。正式刷镀工艺按下表进行。

…… …… 余下全文

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告

学 专 业 课程名称√综合 实验时间月日

实验类型 □验证 □设计 □

一、实验目的

1. 了解赫尔槽的结构特点并掌握赫尔槽的使用；

2. 掌握锌酸盐镀锌的工艺流程

二、实验原理

从赫尔槽的结构可以看出，阴极试片上各部位与阳极的距离是不等的，因而阴极上各部位的电流密度也也不同，离阳极距离最近的为近端，它的电流密度最大，随着阴极上的部位与阳极的距离逐渐增大，电流密度逐渐减少，直到离阴极最远的一端，称为远端，它的电流密度最小。根据大量的实验测定了阴极上各点离近端的距离与电流密度之间具有对数关系。

图1 赫尔槽示意图

其关系式为：

Dk=(C1-C2lgL)

对267mL赫尔槽，用下面的公式：

Dk=I(5.10-5.24lgL)

对250mL赫尔槽，用下面的公式：

Dk=250?(5.10?5.24???)=1.028I(5.10-5.24lgL)

另外，用安·时法计算镀锌电流效率，安·时法计算电流密度效率公式如下：

ηk=?1=2257???????×100%

三、实验器材

赫尔槽、直流稳压电源、锌阳极、铜试片、NaOH、ZnO、一些添加剂

四、实验步骤

1. 试片打磨清洗处理，将锌片打磨至光亮。

2. 将铜片和锌片放入赫尔槽中，计算铜片被浸没部分的面积，按照面积算出电解时的电流密度，然后按照计算所得电流密度，恒流电镀10分钟。

五、结果与讨论

1. 将不同条件下制备的电镀试片拍照，并标明实验条件；

图2 电流密度为1A/dm2时的试片正（左）反（右）面照片

图3 电流密度为2A/dm时的试片正（左）反（右）面照片

2

图4 电流密度为3A/dm时的试片正（左）反（右）面照片

2. 根据试片前后的质量变化，计算不同条件下镀锌的电流效率。 2电流密度为1A/dm2时：ηk=

…… …… 余下全文

重庆机电职业技术学院

专业班级：

姓 名：

学 号：

任课老师：

成 绩： 实 验 报 告 09级模具设计与制造2班 文 鸽 1260720120948 孙 智 富

一．概述

通过在课堂上对电刷镀基本原理的学习，我们在实验室还亲手做了实验，如：电刷镀技术、表面硬度测试技术、零件拉伸实验等。并且重点介绍电刷镀技术，因其现在电镀工艺设备较简单，操作条件易于控制，材料也比较广泛，成本也比较低，广泛应用。目前已用于各机械行业及电力、电子、化工、纺织等许多部门。电刷镀是电镀的一种特殊方式，不用渡槽，只需要在不断供应电解液的条件下，用支电笔在工作表面上进行擦拭，从而获得电镀层。因此，电刷镀又称无槽镀、涂镀。

二．电刷镀实验内容

开始刷镀前，在未接通电源前用刷笔接蘸上硫酸铜溶液，在工件表面擦拭几秒钟再通电源，调节电压到4—6V，然后用正极导线与镀笔相联，负极导线和工件相联。然后用镀笔蘸上硫酸铜溶液在工件上不断的进行擦拭，就会在工件表面出现一层金黄色的物质，就是镀在工件表面的铜。如果工件需要镀层的比较大，测量在一分钟内进行电刷镀所增加的厚度，直至达到工件尺寸的要求。

电刷镀实验原理：

电源的正极通过导线与电镀笔相联，而负极通过导线与工件相联，当电流方向由镀笔流向工件时为正极电流。正向电流接通时会发生电沉积，电流方向从工件流向镀笔时为反向电流；反向电流接通时工件表面则会溶解。

电刷镀工作过程：

电净→活化→镀中间层→镀工作层→至要求尺寸→表面抛光

电刷镀实验结论：

技术设备简单、工艺灵活、操作方便，可以在现场作业，操作容易，镀层结合牢固，可以进行槽镀困难或实现不了的局部电镀，操作安全，对环境污染小，经济效益显著，可以提高生产效率高。目前刷镀工艺主要用于各机械设备的维修，也用来改善零部件的表面理化性能。

…… …… 余下全文