为了防止钢铁材料在储运和使用过程中出现腐蚀、磨损或疲劳断裂等问题，各种表面涂覆处理已得到广泛应用。涂/镀层不仅能够装饰零部件的外观，修复零件表面缺陷，而且还能赋予零件表面特殊性能，包括提高表面硬度、耐磨性、耐蚀性、导电性和高温抗氧化性等，涉及到的产品包括家用电器、汽车、门窗、金属紧固件和电子产品等。
01
金属镀层的涂覆方法
对金属进行涂覆的方法主要有电镀（EP）、化学镀（AP）、电化学处理（ET）和化学处理法（CT）。其中电镀是金属材料涂覆的主要方式。
电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、光滑性、耐热性和表面美观。
02
金属镀层的表示方法
镀层厚度是指从表面至渗层界面分界线的垂直距离，它是衡量电镀层品质的重要指标之一，直接影响镀件的耐蚀性、装配性、导电性以至产品的可靠性。
镀层名称用镀层的化学元素符号表示。 例：锌镀层Zn、银镀层Ag、铬镀层Cr、镍镀层Ni、锡镀层Sn等。
镀覆层厚度用阿拉伯数字表示，单位为μm。厚度数字标在镀覆层名称之后，该数值为镀覆层度范围下限。必要时，可以标注镀层厚度范围。
金属镀层的厚度对金属材料的使用性能有重要影响，以最常见的钢铁材料为例，钢铁的电镀锌层的最小局部厚度与使用环境和使用寿命之间的关系见下表：
使用环境或寿命
锌镀层
最小局部厚度 μm
良好-户内轻微腐蚀条件
Zn5
5
良-户内腐蚀中等潮湿条件
Zn8
8
一般-户外一般大气条件
Zn12
12
严酷-户外腐蚀潮湿条件
Zn25
25
03
镀层厚度的测试方法
镀层厚度的测试方法有库仑法、金相法、电镜法、X射线法、镀锌层质量（重量法）、镀层成分分析（能谱法）等。下面简单介绍金相法、库仑法和X-ray法。
1）金相法
采用金相显微镜检测横断面，以测量金属覆盖层、氧化膜层的局部厚度的方法。一般厚度检测需要大于1um，才能保证测量结果在误差范围之内；厚度越大，误差越小。利用金相显微镜原理，对镀层厚度进行放大，以便准确的观测及测量。
2）库仑法
适合测量单层和多层金属覆盖层厚度阳极溶解库仑法，包括测量多层体系，如Cu/Ni/Cr以及合金覆盖层和合金化扩散层的厚度。不仅可以测量平面试样的覆盖层厚度，还可以测量圆柱形和线材的覆盖层厚度，尤其适合测量多层镍镀层的金属及其电位差。测量镀层的种类为Au、Ag、Zn、Cu、Ni、Ni、Cr。
利用适当的电解液阳极溶解精确限定面积的覆盖层，电解池电压的急剧变化表明覆盖层实质上完全溶解，经过所耗的电量计算出覆盖层的厚度。因阳极溶解的方法不同，被测量覆盖层的厚度所耗的电量也不同。用恒定电流密度溶解时，可由试验开始到试验终止的时间计算；用非恒定电流密度溶解时，由累积所耗电量计算，累积所耗电量由电量计累计显示。
3） X-ray 方法
适用于测定电镀及电子线路板等行业需要分析的金属覆盖层厚度。包括：金（Au），银（Ag），锡（Sn），铜（Cu），镍（Ni），铬（Cr）等金属元素厚度。该测量方法可同时测量三层覆盖层体系，或同时测量三层组分的厚度和成分。
X射线光谱方法测定覆盖层厚度是基于一束强烈而狭窄的多色X射线与基体和覆盖层的相互作用。此相互作用产生离散波长和能量的二次辐射，这些二次辐射具有构成覆盖层和基体元素特征。覆盖层单位面积质量（若密度已知，则为覆盖层线性厚度）和二次辐射强度之间存在一定的关系。该关系首先由已知单位面积质量的覆盖层校正标准块校正确定。若覆盖层材料的密度已知，同时又给出实际的密度，则这样的标准块就能给出覆盖层线性厚度。
联系客服
