电镀是在直流电场的作用下,在电解质溶液(镀液)中由阳极和阴极构成回路,使溶液中的金属离子沉积到阴极镀件表面上的过程。
金属电沉积泛指用电解方法在固体表面取得金属沉积层的过程。它的目的在于改变固体材料的表面特性,或制取特定成分和性能的金属材料。金属电沉积一般包括电解冶炼、电镀和电铸。电解冶炼用于制备金属材料或提纯;电镀是为零件或材料表面提供防护层或改变基材的表面特性;而电铸则用于生产特殊形状的薄壁零件。电沉积可以在水溶液、有机溶液或熔融盐中进行。
金属离子在其水溶液中具有一定的平衡电势,只要提供阴极以足够的超电势,即达到析出电势时,金属离子就有可能在阴极上还原和电沉积。但金属离子是否能够还原不仅决定于本身的电化学性质,还与电极上氢离子析出电势有关,如果金属离子析出电势比氢离子析出电势更负,则阴极上大量析氢,金属沉积很小,甚至不能析出。
电镀是表面处理技术中的一种历史较长、工艺相对成熟、成本低廉、对国民经济各行业的发展起到重要作用的技术。尤其是随着现代工业和技术的发展,许多产品零部件在使用过程中会遇到各种非常特殊的工作条件,如恶劣的腐蚀环境、磨损摩擦环境、特殊的细孔(计算机线路板)及电池等,这对零部件表面电镀层的功能性就提出了更高的要求,如要求高的耐腐蚀性、抗高温氧化性、良好的导电性、高的硬度、高的耐磨性和减摩性、微细加工的均匀性以及其他某些特殊的物理、化学特性等。
电镀过程示意图