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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