04 电镀层的分类

1、按电化学性质分类

所有镀层都能对机体金属有一定的保护作用。使基体不受腐蚀，但不同的镀层对基体金属保护的作用原理是不同的。根据保护作用的性质，或者说根据镀层与基体之间的电化学关系，可以将镀层分为阴极性镀层和阳极性镀层。

从化学的角度看，金属的活泼程度是不一样的，并且是以能不能从酸中置换出氢离子或其他金属离子来判断其活泼性的，这种活泼性顺序就是金属的电化序，也是判断镀层极性的重要根据。

1）阳极性镀层：镀层金属的活泼性比基体金属的强。在使用条件下，镀层遇有腐蚀介质时，镀层先腐蚀而基体不受腐蚀，具有牺牲镀层保护基体的特点，这种镀层就是阳极性镀层。典型的如钢铁上的镀锌。

2）阴极性镀层：金属基体的活泼性比金属镀层的强。在使用条件下，只有镀层完整的将基体包覆起来，才能起到保护基体的作用。如果镀层不完整或有孔隙、破损，当发生腐蚀的时候，基体会受到腐蚀而破坏，镀层反而不发生腐蚀，并且因此而使基体腐蚀速度更快，这种镀层就是阴极性镀层。比如钢铁上的镀铜、镀镍等。
由于阴极性镀层只有完整和具有一定的厚度且孔隙率要尽可能低，这样才对基体有保护作用，因此从防护的角度考虑应该尽量采用阳极性镀层，对阳极性镀层，镀层的厚度对防护能力有决定性影响。

需要注意的是：金属的电极电势随介质与工作条件的不同而发生变化，因而镀层究竟是阳极性镀层，还是阴极性镀层，要看镀层所处的介质和环境来确定。如对铁而言，在一般条件下锌是典型的阳极性镀层，但在70~80℃的热水中锌的电极电势却变得比铁高，因而成了阴极性镀层。再如锡对铁来说，在一般条件下是阴极性镀层，但在有机酸的介质中却变成阳极性镀层。在一般条件下,镉对钢铁为阴极性镀层，在海洋性和高温大气中为阳极性镀层。金属铬在空气中容易钝化生成钝化膜，因而改变了铬的电位，因此铬对铁就成了阴极性镀层。

2、按用途分类

(1)防护性镀层：主要作用是保护基体金属免受腐蚀，不规定对产品的装饰要求。

(2)防护-装饰性镀层：除保护基体金属外，还使零件美观。

(3)功能性镀层：除具有一定的保护作用外，主要用于特殊的工作目的。

(1)防护性镀层

防止基体金属在大气或其他环境中发生腐蚀的镀层叫防护性镀层。如钢铁件上的锌、镉、锡等镀层以及锌基合金镀层(锌-铁、锌-钴、锌-镍等)属于此类镀层。对于钢铁件，

1）在一般大气条件下，采用镀锌进行防护。此镀层用途广泛，约占电镀生产量的50%以上。

2）在潮湿和海洋性大气中，可用镀镉层保护；考虑到镉对环境污染的严重性，近年来多采用锌基合金镀层取代镀镉层。

3）在食品加工行业，锡镀层对有机酸有很好的耐蚀性，它不仅防锈力强，且产生的腐蚀化合物对人体无害。

(2) 防护-装饰性镀层

既能防止基体金属发生腐蚀又具有美观的镀层称为防护装饰性镀层。如钢铁件上的铜/镍/铬镀层，镍-铁/铬镀层，铜-锡/铬等。它要求镀层既能防腐蚀，又具有装饰性。这类镀层往往是先镀“底层”，再镀“表层”，有时还有“中间层”。之所以如此，是因为很难找到一种单一的金属镀层能够同时满足防护与装饰的双重要求。一些镀层金属虽然防腐蚀能力很强，但在使用环境下它不能持久保持光泽。另外一些镀层金属虽然防腐蚀能力较差，但它能赋予制品外表经久不变的光泽，且不易磨损。因此，利用多层电镀彼此间的长处对其进行搭配使用，弥补相互的缺陷，从而得到既耐腐蚀又美观耐磨的多层防护-装饰性镀层。

以水龙头产品为例，水龙头电镀需要实现的两个目的是:

一是外观美观，电镀会让龙头呈现光亮的外观视觉效果以及金属般的质感；

二是防腐蚀，为了让龙头基材不被水、空气等腐蚀，进而影响水质健康。

为了达到这个效果，常用的三层镀层：铜/镍/铬镀层，先镀铜作为底层，增强电镀的附着力，再镀镍作为中间层，镍层(包括半光镍和全光镍)起到了抗腐蚀的作用。而由于镍本身材质硬度不高且颜色偏暗，因此，会在镍层上再镀一层铬层，起到硬化表面同时提高亮度的作用。

(3) 修复性镀层

可使局部磨损的工件局部或整体加厚或恢复尺寸的镀层叫修复性镀层。一些主要的机械零部件，如火车、汽车。石油化工等机械上的大轴、曲轴、齿轮等都可以进行电镀修复，以延长使用寿命，深井泵轴等可用电镀硬铬、镀铁加以修复。

(4) 功能性镀层

功能性镀层是利用镀层金属的各种机械、物理、化学性能来满足各类场合的需要，根据镀层的性能，又可将它们分为以下主要的几类。

1）耐磨和减摩镀层，靠提高制品的表面硬度来增加其抗磨损能力，在工业上多采用镀硬铬，如各种轴和曲轴的轴颈、印花辊的辊面、发动机的汽缸内壁和活塞环、冲压模具的内腔等;以铅-锡合金、铅-锡-铜合金等作减摩镀层，用于滑动接触面，起润滑作用，从而减少滑动摩擦。

2）抗高温氧化镀层，对可能在高温下被氧化(高温腐蚀)的零部件表面镀高温抗氧化层，以提高零部件表面的抗高温氧化能力。如喷气发动机转子、叶片等高熔点的金属材料制作的某些特殊用途的工件需镀镍、镀铬。镀铂-锗合金;在某些情况下，还使用复合镀层，如镍-氧化锗。镍-氧化铝等来提高金属材料的抗高温氧化性能。

3）磁性镀层，在电子计算机设备中的磁环、磁鼓、磁盘、磁膜磁储存部件，均需使用磁性材料。常用的磁性合金镀层有钴-镍、镍-铁、镍-磷-钴等。目前多采用电镀和化学镀方法来制备磁性材料，以满足这方面的要求。通过改变电镀工艺参数，还可以调整镀层的磁性能参数。

4）可焊性镀层，一些电子元器件组装时，需要进行钎焊。为了改善它们的焊接性能，通常镀的锡、银或锡-铅合金。金等都属于此类镀层。若同时要求耐磨，可镀以银-锑合金。金-钴合金、金-锑合金等。

5）其他功能镀层，在生产实践中应用的其他功能镀层还有很多。如为了增强钢丝与橡胶热压时的贴合性，可以在钢丝上镀黄铜(铜-锌合金) ;为提高表面导电性能的镀层，可镀铜或镀银，既要求导电性能好，同时还要具有一定的耐磨性时，则应镀以金或银合金;为了抵抗硫酸及铬酸的腐蚀，可以镀铅。为防止局部渗碳需镀铜，防止局部渗氮则应镀锡;为了增加反光能力，可以镀铬、银或高锡青铜;为了消光或吸收光能转变为热能，可镀黑镍、黑铬等。

3.按镀层的组合形式分类

可分为简单结构、多层组合结构。复合镀层等三类。

(1) 简单结构

只镀单层镀层，也称单金属电镀。用一层金属来满足使用要求。