在金屬、合金或非金屬製品的表面上電沉積一薄層其他金屬或合金,賦予製品特殊的表面性能,例如美麗的外觀、較強的耐蝕性或耐磨性、較大的硬度、反光性、導電性、磁性、可焊性等。電鍍是許多工業部門的重要組成部分,大量的金屬和非金屬製品、飛機、汽車和輪船的配件都要經過電鍍加工以提高其使用價值和經濟效益(見彩圖)。電鍍時將金屬製品或表面金屬化的非金屬製品作為陰極,電沉積金屬(鍍鉻時用鉛或鉛銻合金)的板或棒作為陽極,分別掛在銅或黃銅極棒上,陰極和陽極都浸入含有沉積金屬離子的的電解液中,然後通直流電。

電鍍的環形自動作業線 北京電鍍總廠供稿

電鍍成品 北京電鍍總廠供稿

  1840年首次有文獻報道電鍍實驗,其後70年中,基本上限於工藝探索,對其機理、最佳操作條件以及鍍層的金屬學性質缺乏系統的科學研究,因此工藝改革不快。20世紀20年代以後,隨著汽車、機械、電子、日用五金和傢用電器等工業的迅速發展以及新技術發展的需要,大大加速瞭電鍍新技術的研究、開發和推廣;另一方面,溶液物理化學的進展和電極過程理論、電化學測試技術的新發展,也為電鍍理論的研究提供條件。因此電鍍工藝的進展很快。電鍍層依其功能不同分為下列幾類:

  防護鍍層 主要用來防止或減緩金屬制品的腐蝕。鋅、鎘和錫的鍍層最常用作鋼鐵制品的防護鍍層。鋅鍍層適用於工業和農村的大氣環境,鎘鍍層則是在海岸或鹽霧氣氛環境中防護性較好的鍍層。鋅和鎘鍍層通常都經過鉻酸處理以提高其防護性。錫鍍層主要用於食品容器,它既對鋼基體起保護作用,又不致污染食品。在特殊的情況下,也采用銅、黃銅、鎳、鉻和鉛作為鋼鐵制品的防護鍍層。

  防護-裝飾鍍層 汽車、飛機、輪船等的許多配件,機械設備,電子儀器,傢用電器,鐘表,照相機以及日用五金等零配件,不少需要經過電鍍處理,使表面覆蓋上外觀美麗的防護-裝飾鍍層。單一金屬鍍層往往難以同時滿足防護和裝飾的雙重要求,所以常采用多層鍍層,如在鋼制品上鍍覆銅-鎳-鉻,銅和鎳層起防護作用,而鉻薄層(一般隻有十分之幾微米厚)則使制品外表呈現經久不變的光澤。後來又發展瞭銅-暗鎳-亮鎳-鉻多層鍍層,對最惡劣的環境,則采用銅-半亮鎳-高硫鎳-亮鎳-鎳密封-微裂紋鉻的多層鍍層。多層鎳打底使鍍層的防護性提高約5倍。有些貴重的裝飾品也用金或銠鍍層作為防護-裝飾鍍層。

  功能鍍層 20世紀50年代以來,為瞭適應電子工業和新技術迅速發展的需要,研究出一系列具有特定功能的新鍍層,例如吸收太陽能的黑鉻、黑鎳鍍層;作為記憶元件在計算機和記錄裝置上應用的鎳-鐵(20%)-鈷合金磁性鍍層;在軸承上應用的銦(7%)-鉛、銅-錫(10%)、鉛-錫(4%~10%)等合金潤滑鍍層;鉛-錫(50%~75%)合金焊接鍍層;鎳-碳化矽等耐磨復合鍍層;在熱自動引導火箭紅外線反射器上的金反射層;用作核反應堆的燃料元件的鎳-鈾、銅-鈾鍍層和鎳-二氧化鈾等復合鍍層;銦-鉈超導鍍層以及第Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體鍍層等等。

  修復鍍層 一些經使用磨損的機械部件,如曲軸、氣缸、齒輪等以及模具常常經過電鍍修復,用作修復鍍層的主要有銅、鐵和鉻鍍層。近年來發展的“刷鍍”工藝,因鍍件不浸入電鍍槽,可在現場進行磨損體的修復工作。

  目前電鍍的新進展是:①生產過程機械化、自動化和計算機程序控制;②仍以防護-裝飾鍍層為主,但要求鍍層色調和外觀多樣化;③功能鍍層迅速發展,加速合金鍍和復合鍍的研究和開發;④基材發生顯著變化,除鋼鐵、黃銅鍍件外,塑料、鋁和鋁合金、陶瓷、玻璃等器件增多;⑤避免環境污染的電鍍新工藝的開發研究,如無氰鍍液、低鉻鍍液等;⑥節約貴金屬和減少消耗;⑦減小鍍層厚度和采用多層鍍層並提高防護性;⑧疊加交變訊號或在超聲波、磁場等的作用下電鍍,以改善鍍層性能;⑨電鍍機理和鍍層的結構與性能研究等。