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第1章 化学与电化学基础1

1.1 电解质溶液1

1.2 配合物（络合物）2

1.3 氧化-还原反应3

1.4 电解质溶液的导电性4

1.4.1 摩尔电导率5

1.4.2 电解定律5

1.5 原电池和电解池7

1.5.1 原电池7

1.5.2 电解池8

1.5.3 标准电池9

1.6 电极、电极反应与电极电位10

1.6.1 电极10

1.6.2 电极反应10

1.6.3 电极电位10

1.6.4 参比电极14

1.7 电极的极化18

1.7.1 极化现象18

1.7.2 过电位与极化值18

1.7.3 电化学极化与浓差极化19

1.7.4 析出电位20

1.7.5 极化曲线20

第2章 电镀的基本原理22

2.1 电镀溶液22

2.1.1 电镀溶液的类型22

2.1.2 电镀溶液的组成23

2.1.2.1 主盐23

2.1.2.2 络合剂24

2.1.2.3 导电盐25

2.1.2.4 缓冲剂与游离酸25

2.1.2.5 阳极活化剂26

2.1.2.6 添加剂26

2.2 电极过程27

2.2.1 金属沉积的电极过程27

2.2.2 金属的阳极过程30

2.3 电镀添加剂33

2.3.1 有机物吸附对电沉积过程的影响33

2.3.2 光亮剂35

2.3.3 整平剂36

2.3.4 湿润剂38

2.3.5 应力消除剂38

2.3.6 镀层细化剂38

2.4 电解液的分散能力38

2.4.1 基本概念38

2.4.2 影响电流和金属在阴极表面分布的因素39

2.4.2.1 几何因素39

2.4.2.2 电化学因素43

2.5 电镀溶液的覆盖能力45

2.5.1 电解液本性的影响46

2.5.2 基体材料本性的影响46

2.5.3 基体材料表面状态的影响46

2.6 双电极现象及双电极电镀47

2.6.1 双电极电镀的简单原理47

2.6.2 双极性电镀的条件48

2.6.3 双极性电镀的特点49

2.6.4 设计夹具时应注意的事项49

2.6.5 操作注意事项50

2.7 电镀条件与镀层质量50

2.7.1 零件镀前的表面性质、状态对电镀的影响50

2.7.2 析氢对镀层的影响51

2.7.3 电解液对沉积层结构的影响52

2.7.4 电镀工作条件的影响53

2.7.4.1 阴极电流密度53

2.7.4.2 电镀溶液温度53

2.7.4.3 搅拌53

2.7.4.4 电源54

2.7.4.5 其他55

2.8 电流密度的计算56

2.8.1 电流密度计算56

2.8.2 电流效率、镀层厚度和电镀时间的计算57

第3章 电镀及表面转化的前处理64

3.1 粗糙表面的整平64

3.1.1 磨光64

3.1.2 机械抛光67

3.1.3 电解抛光与化学抛光70

3.1.3.1 钢铁零件71

3.1.3.2 铜及铜合金73

3.1.3.3 铝及铝合金76

3.1.3.4 镍79

3.1.3.5 其他金属79

3.1.4 滚光80

3.1.5 振动光饰80

3.1.6 刷光81

3.1.7 喷砂81

3.2 脱脂83

3.2.1 物理机械法除油83

3.2.2 有机溶剂除油84

3.2.3 化学除油87

3.2.3.1 除油液87

3.2.3.2 除油方法94

3.2.4 电化学除油95

3.2.4.1 原理95

3.2.4.2 工艺规范96

3.2.4.3 成分和工艺条件的影响97

3.2.5 擦拭除油和滚筒除油98

3.2.6 超声波除油98

3.3 除锈99

3.3.1 除锈方法100

3.3.2 常用浸蚀剂的作用101

3.3.3 化学法除锈105

3.3.3.1 钢铁零件的酸洗105

3.3.3.2 不锈钢和耐热钢的浸蚀109

3.3.3.3 铜及铜合金酸洗114

3.3.3.4 铝及铝合金酸洗116

3.3.3.5 镁及镁合金浸蚀119

3.3.3.6 其他金属的浸蚀119

3.3.4 电化学浸蚀119

3.3.5 弱腐蚀125

3.3.6 超声波浸蚀129

3.3.7 机械方法去锈130

3.3.8 工序间防锈130

3.4 不同基体金属的镀前处理131

3.4.1 钢铁零件的镀前处理131

3.4.2 铜及铜合金零件的镀前处理132

3.4.3 铝及铝合金零件的镀前处理132

3.4.4 铸铁零件的镀前处理136

3.4.5 锌压铸零件的镀前处理136

3.4.6 不锈钢零件的镀前处理137

3.4.7 镁及镁合金零件的镀前处理138

3.5 电镀前处理工艺过程与实施138

3.5.1 工艺过程138

3.5.2 电镀前处理的实施139

3.5.3 局部电镀前的绝缘方法140

第4章 电镀单金属142

4.1 镀锌142

4.1.1 氰化物镀锌142

4.1.1.1 工艺规范142

4.1.1.2 成分和工艺条件的影响142

4.1.1.3 镀液的配制145

4.1.1.4 准备工作（也适合于氰化物镀锌外的其他方法）146

4.1.1.5 镀锌操作149

4.1.1.6 镀液中杂质的影响及排除152

4.1.1.7 镀液维护与故障处理153

4.1.1.8 由高氰镀液向低氰镀液转化153

4.1.2 锌酸盐镀锌154

4.1.2.1 工艺规范155

4.1.2.2 镀液的配制156

4.1.2.3 成分和工艺条件的影响157

4.1.2.4 镀液的维护160

4.1.2.5 故障及处理161

4.1.3 氯化钾（钠）镀锌163

4.1.3.1 工艺规范163

4.1.3.2 镀液的配制164

4.1.3.3 成分和工艺条件的影响164

4.1.3.4 添加剂166

4.1.3.5 电极反应168

4.1.3.6 镀液的维护168

4.1.3.7 故障及处理169

4.1.4 氯化铵镀锌169

4.1.4.1 工艺规范169

4.1.4.2 镀液的配制169

4.1.4.3 成分和工艺条件的影响173

4.1.4.4 镀液的维护176

4.1.4.5 故障及处理177

4.1.5 硫酸盐镀锌180

4.1.6 脉冲镀锌181

4.1.7 锌镀层的去氢处理183

4.1.8 锌镀层的钝化183

4.1.8.1 钝化液成分及工艺条件的影响185

4.1.8.2 一般彩色钝化187

4.1.8.3 高铬酸彩虹色钝化192

4.1.8.4 低铬酸彩虹色钝化194

4.1.8.5 白色钝化197

4.1.8.6 军绿色和黑色钝化201

4.1.8.7 金黄色钝化205

4.1.8.8 3价铬钝化205

4.1.8.9 无铬钝化207

4.1.9 不合格锌镀层的退除207

4.2 镀铜208

4.2.1 氰化物镀铜208

4.2.1.1 原理209

4.2.1.2 工艺规范210

4.2.1.3 镀液的配制210

4.2.1.4 操作注意事项212

4.2.1.5 成分和工艺条件的影响212

4.2.1.6 镀液的维护216

4.2.1.7 故障及处理218

4.2.2 硫酸盐镀铜218

4.2.2.1 电极反应218

4.2.2.2 工艺规范220

4.2.2.3 镀液的配制220

4.2.2.4 操作注意事项221

4.2.2.5 成分和工艺条件的影响222

4.2.2.6 有机添加剂225

4.2.2.7 镀铜后的除膜活化228

4.2.2.8 镀液的维护228

4.2.2.9 故障及处理230

4.2.3 焦磷酸盐镀铜232

4.2.3.1 镀前处理232

4.2.3.2 工艺规范233

4.2.3.3 络合平衡和电极反应236

4.2.3.4 镀液的配制237

4.2.3.5 成分和工艺条件的影响237

4.2.3.6 镀液的维护和故障处理241

4.2.4 其他镀铜工艺242

4.2.5 周期换向脉冲镀铜245

4.2.6 镀铜层钝化处理246

4.2.7 不合格铜镀层的退除246

4.3 镀镍247

4.3.1 普通镀镍248

4.3.1.1 工艺规范248

4.3.1.2 电极反应249

4.3.1.3 镀液的配制251

4.3.1.4 成分和工艺条件的影响251

4.3.1.5 杂质对暗镍镀层的影响256

4.3.1.6 故障及处理258

4.3.2 半光亮和光亮镀镍258

4.3.2.1 镀半光亮镍259

4.3.2.2 镀光亮镍260

4.3.2.3 工艺规范260

4.3.2.4 镀液的配制262

4.3.2.5 成分和工艺条件的影响262

4.3.2.6 镀光亮镍和半光亮镍添加剂265

4.3.2.7 杂质的影响和去除269

4.3.2.8 故障及处理271

4.3.3 镍封271

4.3.3.1 工艺规范274

4.3.3.2 镀液的配制275

4.3.3.3 成分的影响275

4.3.3.4 故障及处理276

4.3.4 镀缎面镍276

4.3.5 镀高应力镍279

4.3.6 镀多层镍281

4.3.6.1 镀双层镍281

4.3.6.2 镀三层镍284

4.3.7 镀黑镍287

4.3.8 氨基磺酸盐镀镍289

4.3.9 柠檬酸盐镀镍292

4.3.10 电镀枪色镍、灰黑色镍、黑珍珠293

4.3.11 脉冲镀镍293

4.3.12 其他电镀镍295

4.3.13 不合格镍镀层的退除297

4.4 镀铅299

4.4.1 氟硼酸盐镀铅299

4.4.1.1 工艺规范299

4.4.1.2 镀液的配制和维护299

4.4.1.3 两点注意事项301

4.4.1.4 故障及处理301

4.4.2 其他镀铅工艺301

4.4.3 不合格镀层的退除302

4.5 镀锡302

4.5.1 硫酸盐溶液303

4.5.1.1 工艺规范304

4.5.1.2 镀液的配制和各类光亮剂的制备306

4.5.1.3 成分和工艺条件的影响307

4.5.1.4 操作注意事项310

4.5.1.5 镀液的维护311

4.5.1.6 故障及处理312

4.5.2 氟硼酸盐镀锡和卤化物镀锡312

4.5.3 碱性镀锡315

4.5.3.1 工艺规范316

4.5.3.2 镀液的配制317

4.5.3.3 电极反应318

4.5.3.4 成分和工艺条件的影响319

4.5.3.5 镀液的维护321

4.5.3.6 故障及处理323

4.5.4 晶纹（花纹）镀锡324

4.5.5 不合格锡镀层的退除325

4.5.5.1 钢铁基体上的锡镀层325

4.5.5.2 其他基体上的锡镀层325

4.6 镀镉327

4.6.1 氨羧络合物镀镉328

4.6.1.1 工艺规范328

4.6.1.2 镀液的配制328

4.6.1.3 操作注意事项330

4.6.1.4 成分和工艺条件的影响331

4.6.1.5 故障及处理332

4.6.2 酸性镀镉332

4.6.3 氰化物镀镉335

4.6.3.1 工艺规范335

4.6.3.2 络合平衡和电极反应336

4.6.3.3 溶液的配制337

4.6.3.4 成分和工艺条件的影响337

4.6.3.5 故障及处理339

4.6.4 其他镀镉339

4.6.5 镀镉层的钝化处理340

4.6.6 不合格镀镉层的退除341

4.6.7 代镉工艺341

4.7 镀银342

4.7.1 氰化镀银342

4.7.1.1 工艺规范342

4.7.1.2 络合平衡和电极反应345

4.7.1.3 镀液的配制346

4.7.1.4 成分和工艺条件的影响347

4.7.1.5 镀液维护和故障处理350

4.7.2 非氰化物镀银351

4.7.2.1 硫代硫酸盐镀银351

4.7.2.2 亚氨基二磺酸铵（NS）镀银355

4.7.2.3 其他非氰化物镀银356

4.7.3 脉冲镀银356

4.7.4 镀银的前处理358

4.7.4.1 预镀银359

4.7.4.2 浸银360

4.7.4.3 汞齐化360

4.7.5 镀银件的腐蚀变色机理与预防措施362

4.7.5.1 镀银件的腐蚀变色机理362

4.7.5.2 化学钝化362

4.7.5.3 电解钝化364

4.7.5.4 阴极电泳366

4.7.5.5 镀贵金属或合金366

4.7.5.6 浸有机膜366

4.7.5.7 黑化368

4.7.6 不合格银镀层的退除368

4.7.7 银的回收370

4.8 镀铬371

4.8.1 镀铬工艺过程371

4.8.1.1 镀铬的阴极过程371

4.8.1.2 镀铬工艺过程特点374

4.8.1.3 镀铬工艺的一些措施375

4.8.2 普通镀铬溶液378

4.8.2.1 工艺规范378

4.8.2.2 成分和工艺条件的影响380

4.8.2.3 镀液维护和故障处理382

4.8.3 复合镀铬溶液385

4.8.4 其他镀铬溶液386

4.8.4.1 自动调节镀铬溶液386

4.8.4.2 快速镀铬溶液386

4.8.4.3 四铬酸盐镀铬溶液386

4.8.4.4 Cr3＋镀铬溶液387

4.8.4.5 常温镀铬溶液389

4.8.4.6 稀土镀铬溶液389

4.8.4.7 低浓度铬酸镀铬溶液390

4.8.4.8 有机添加剂镀铬溶液390

4.8.5 镀铬溶液的配制390

4.8.6 各种铬镀工艺392

4.8.6.1 防护装饰性镀铬392

4.8.6.2 镀硬铬（耐磨铬）397

4.8.6.3 镀乳白铬402

4.8.6.4 镀缎面铬403

4.8.6.5 滚镀铬403

4.8.6.6 镀松孔铬404

4.8.6.7 镀黑铬406

4.8.7 不合格铬镀层的退除410

第5章 磷化和氧化处理412

5.1 磷化412

5.1.1 原理412

5.1.2 磷酸盐膜的组成和结构414

5.1.3 磷化的工艺过程415

5.1.3.1 工艺流程415

5.1.3.2 表调418

5.1.3.3 皂化（封闭）421

5.1.4 高温及中温磷化423

5.1.4.1 工艺特点423

5.1.4.2 工艺规范423

5.1.4.3 磷化液的配制和调整423

5.1.4.4 成分和工艺条件的影响425

5.1.4.5 杂质的处理427

5.1.4.6 故障及处理427

5.1.5 常（低）温磷化427

5.1.5.1 工艺特点427

5.1.5.2 工艺规范429

5.1.5.3 磷化液的配制430

5.1.5.4 磷化液的基本成分431

5.1.5.5 磷化中的工艺管理438

5.1.6 黑色磷化441

5.2 铝及铝合金的氧化处理443

5.2.1 铝及铝合金氧化的特性与分类443

5.2.2 化学氧化444

5.2.2.1 基本原理444

5.2.2.2 工艺规范444

5.2.2.3 工艺流程444

5.2.2.4 溶液配制447

5.2.2.5 成分和工艺条件的影响447

5.2.2.6 氧化膜的后处理448

5.2.2.7 故障及处理448

5.2.3 铝化学导电膜氧化449

5.2.3.1 工艺过程449

5.2.3.2 氧化工艺451

5.2.3.3 溶液配制453

5.2.3.4 成分和工艺条件的影响453

5.2.3.5 溶液的维护455

5.2.3.6 故障及处理455

5.2.3.7 不合格零件的退膜458

5.2.3.8 同一零件在不同部位分别采用导电氧化膜和阳极氧化膜工艺458

5.2.4 阳极氧化458

5.2.4.1 阳极氧化机理、工艺和应用459

5.2.4.2 阳极氧化的工艺过程462

5.2.4.3 硫酸阳极氧化464

5.2.4.4 硬质阳极氧化471

5.2.4.5 草酸阳极氧化480

5.2.4.6 铬酸阳极氧化482

5.2.4.7 铝瓷质阳极氧化483

5.2.4.8 特种阳极氧化487

5.2.4.9 铝阳极氧化膜的染色与着色489

5.2.4.10 封闭处理497

5.2.4.11 质量检查504

5.2.4.12 阳极氧化膜的退除504

5.3 钢铁的氧化处理506

5.3.1 钢铁高温氧化法506

5.3.1.1 基本原理506

5.3.1.2 工艺规范506

5.3.1.3 溶液的配制507

5.3.1.4 工艺流程507

5.3.1.5 成分和工艺条件的影响507

5.3.1.6 操作注意事项509

5.3.1.7 故障及处理510

5.3.1.8 氧化后处理510

5.3.2 钢铁常温氧化法510

第6章 化学镀515

6.1 化学镀简介515

6.2 化学镀镍516

6.2.1 性质和用途516

6.2.2 以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍518

6.2.2.1 工艺规范518

6.2.2.2 化学镀镍液的配制518

6.2.2.3 成分和工艺条件的影响521

6.2.2.4 在各种基材上的化学镀镍525

6.2.2.5 维护管理注意事项525

6.2.2.6 故障及处理527

6.2.3 以硼氢化物作还原剂的化学镀镍527

6.2.4 以肼为还原剂的化学镀镍529

6.2.5 不合格镀层的退除529

第7章 合金电镀简介531

7.1 合金电镀原理531

7.1.1 合金沉积理论531

7.1.2 合金共沉积类型532

7.1.3 电镀合金的阳极534

7.2 仿金电镀535

7.2.1 工艺规范536

7.2.2 溶液的配制方法537

7.2.3 成分和工艺条件的影响537

7.2.4 注意事项539

7.3 电镀锌铁合金539

7.3.1 工艺规范539

7.3.2 镀液的配制方法539

第8章 电镀设备与自动生产线542

8.1 电镀挂具542

8.1.1 挂具的基本类型542

8.1.2 挂具的结构546

8.1.3 外形尺寸549

8.1.4 挂具材料的选择549

8.1.5 挂具横截面积计算551

8.1.6 挂具的绝缘处理552

8.2 槽子554

8.2.1 槽子结构554

8.2.1.1 钢槽555

8.2.1.2 硬聚氯乙烯塑料槽557

8.2.2 制作槽子的材料559

8.2.2.1 聚氯乙烯塑料560

8.2.2.2 玻璃钢564

8.2.2.3 钛564

8.2.2.4 聚丙烯565

8.2.2.5 铅565

8.2.2.6 碳钢566

8.2.2.7 聚四氟乙烯塑料566

8.2.3 各种电镀固定槽566

8.2.4 各种常用槽的选材和制作580

8.2.5 挂镀槽的使用与维护585

8.3 溶液的加热与冷却585

8.3.1 溶液加热585

8.3.1.1 蒸汽加热586

8.3.1.2 电加热588

8.3.1.3 煤气加热589

8.3.2 溶液冷却589

8.3.2.1 冷却管结构590

8.3.2.2 冷却管的强度及气密性试验592

8.4 溶液搅拌593

8.4.1 压缩空气搅拌593

8.4.2 机械搅拌594

8.4.3 溶液循环搅拌595

8.4.4 搅拌机械的维护595

8.5 导电装置596

8.5.1 导电杆596

8.5.2 导致固定槽漏电的常见原因598

8.5.3 消除固定槽漏电方法598

8.6 电源设备599

8.6.1 电源设备种类599

8.6.2 电源参数602

8.6.3 电源与波形605

8.6.4 整流器的使用与维护607

8.7 滚镀设备608

8.7.1 卧式滚筒镀槽608

8.7.1.1 滚筒608

8.7.1.2 镀槽614

8.7.1.3 传动系统614

8.7.2 倾斜潜浸式滚镀机615

8.7.3 升降平移式滚镀机616

8.7.4 滚镀铬机616

8.7.4.1 卧式滚镀铬机617

8.7.4.2 螺旋式自动滚镀铬机618

8.7.4.3 离心式滚镀铬机619

8.7.4.4 翻斗式滚镀铬机619

8.7.5 溶液循环式滚镀机621

8.7.6 微型滚镀机622

8.7.7 振动式电镀机623

8.8 其他设备626

8.8.1 溶液过滤设备626

8.8.1.1 前处理过滤机626

8.8.1.2 筒式过滤机626

8.8.1.3 板式过滤机628

8.8.1.4 自动清洗过滤机629

8.8.1.5 过滤设备的使用与维护629

8.8.2 起重设备630

8.8.3 输送强酸的设备630

8.8.4 其他630

8.9 电镀自动生产线631

8.9.1 直线式电镀自动线631

8.9.1.1 门式自动线631

8.9.1.2 其他直线式自动线635

8.9.2 环形电镀自动线635

8.9.3 电镀自动线操作与维护639

第9章 金属材料牌号与镀层标号系统641

9.1 钢的分类及牌号642

9.1.1 钢的分类642

9.1.2 钢的牌号643

9.1.3 铸铁和铸钢的分类及牌号648

9.2 有色金属的分类及牌号650

9.2.1 铝及铝合金650

9.2.1.1 工业纯铝650

9.2.1.2 铝合金650

9.2.2 铜及铜合金653

9.2.3 镁及镁合金653

9.3 镀层标号系统654

9.3.1 表示方法顺序654

9.3.2 表示符号654

9.3.3 标注方法657

9.3.4 表示方法的简化660

第10章 镀层与转化膜性能测试662

10.1 外观检验662

10.2 结合力试验663

10.2.1 弯曲试验663

10.2.2 锉刀试验663

10.2.3 热震试验663

10.3 电镀层厚度的测量664

10.3.1 无损法664

10.3.2 破坏法666

10.4 孔隙率的测定672

10.4.1 贴滤纸法672

10.4.2 涂膏法674

10.4.3 浸渍法676

10.5 镀层显微硬度的测定677

10.5.1 测试设备677

10.5.2 测试条件678

10.5.3 试验方法678

10.6 镀层内应力测试679

10.7 电镀层脆性的测试680

10.8 氢脆性的测试682

10.8.1 延迟破坏试验682

10.8.2 缓慢弯曲试验683

10.9 化学保护层的外观检验684

10.9.1 黑色金属化学保护层684

10.9.2 铝和铝合金、镁合金化学保护层684

10.10 化学保护层厚度测量684

10.11 化学保护层的耐蚀性试验685

10.11.1 黑色金属化学保护层的点滴试验685

10.11.2 黑色金属化学保护层的浸渍试验686

10.11.3 铝和铝合金与镁合金化学保护层的点滴试验686

10.12 化学保护层的耐磨性试验687

10.12.1 钢铁氧化膜的耐磨性试验687

10.12.2 有色金属氧化膜的耐磨试验687

10.13 镀层耐蚀性能试验688

10.13.1 试验溶液689

10.13.2 试验设备689

10.13.3 试验条件689

10.13.4 试样689

10.13.5 试验结果的评价690

第11章 电镀溶液性能测试691

11.1 pH值的测定691

11.2 电流效率的测定691

11.3 分散能力及覆盖能力的测定693

11.3.1 分散能力的测定方法693

11.3.2 覆盖能力的测定方法696

11.4 霍尔槽试验698

11.4.1 霍尔槽试验简介698

11.4.2 霍尔槽的结构698

11.4.3 霍尔槽的试验装置及试验方法699

11.5 整平能力的测定703

11.5.1 假正弦波法703

11.5.2 粗糙度仪法704

11.6 极化曲线的测定705

11.6.1 恒电流法705

11.6.2 恒电位法706

11.6.3 X-Y函数记录仪自动测量法708

参考文献709