机加电镀原理和电镀液的作用

一、镀覆过程基础

1. 阳极氧化
   • 在电镀过程中，被镀工件（如航空件）作为阴极，镀层金属作为阳极（或者使用不溶性阳极），电解质溶液中含有镀层金属离子。对于钛合金等航空件，当接通直流电源后，在电场作用下，阳极的镀层金属原子失去电子变成金属离子进入电解质溶液。
   • 例如在镀铬过程中，铬阳极反应为：Cr→Cr⁺ + e⁻。
2. 阴极还原
   • 电解质溶液中的镀层金属离子在电场作用下向阴极（航空件）迁移，在阴极表面得到电子发生还原反应，形成镀层金属原子并沉积在工件表面。
   • 以镀镍为例，阴极反应为：Ni²⁺+ 2e⁻→Ni。

二、电化学原理相关因素

1. 电极电位
   • 不同金属有不同的电极电位。在电镀体系中，阳极金属的电极电位必须比阴极（航空件）的电极电位更负，这样才能保证阳极金属不断溶解补充溶液中的金属离子，而阴极上金属离子不断还原沉积。
   • 例如，锌的电位比铁更负，在镀锌电镀过程中，锌阳极溶解，铁制航空件阴极沉积锌层。
2. 电流密度
   • 电流密度影响电镀层的质量和生长速度。合适的电流密度能获得结晶细致、附着力好的电镀层。如果电流密度过大，可能会导致电镀层粗糙、多孔，甚至出现烧焦现象；电流密度过小，则电镀速度慢。
   • 在航空件电镀时，要根据航空件的材质、形状和所需电镀层的要求来确定合适的电流密度范围。

三、电镀液的作用

1. 离子传导
   • 电镀液为镀层金属离子提供传导的介质，使离子能够在阳极和阴极之间移动。
2. 络合与稳定作用
   • 电镀液中通常含有络合剂等添加剂。络合剂可以与镀层金属离子形成稳定的络合物，控制金属离子的浓度和沉积速度，同时还能提高电镀液的稳定性。
   • 例如在镀金电镀液中，氰根离子（CN⁻）可以作为络合剂与金离子（Au³⁺）形成稳定的[Au(CN)₄]⁻络合物。

四、表面处理与预处理影响

1. 除油
   • 航空件表面的油污会影响电镀层与工件表面的结合力。通过化学除油或电化学除油等方法去除表面的油脂，使表面清洁，有利于电镀层的沉积。
2. 酸洗
   • 酸洗可以去除航空件表面的氧化皮、铁锈等杂质，露出新鲜的金属表面，保证电镀层能够均匀地沉积在工件表面。

五、后处理

1. 钝化
   • 电镀后的航空件有时需要进行钝化处理。钝化是在电镀层表面形成一层致密的氧化膜，提高电镀层的耐腐蚀性。
   • 例如镀铬后的航空件进行钝化，可使铬层的耐腐蚀性大大增强。
2. 清洗与干燥
   • 最后要对电镀后的航空件进行彻底清洗，去除表面残留的电镀液，然后干燥，以获得质量合格的电镀件。