电镀技术发展展望

来源:百科故事网 时间:2020-12-19 属于: 机械设计

    我国经济一直持续高速增长,世界制造业与加工业的中心正在向我国转移,电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色;在高新技术产业,如现代电子技术,微电子技术,通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。
    我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区(这儿台商、日商、港商及我们自己的企业云集,据不完全统计达6000余家)。浙江温州地区(2300多家)。两地的电镀加工产值分别为70亿人民币和38亿人民币。此外浙江沿海及中部金华,义乌永康,江苏昆山、苏州无锡山东沿海及东北沿海,庆及周边地区都有不少电镀工厂。
    国外电镀加工订单及自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等的出口,对电镀工艺提出越来越高的技术要求,使之形成了一个“多商品大市场”的经济格局。因此一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原材料、清洁生产,服务于大市场与高新技术为契机,使我国电镀技术从不同层面都得到了长足的进步。
一、电镀技术
    电镀技术又称为电沉积,是在材料表面获得金属镀层的主要方法之一。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。
1.1 合金电镀
    合金电镀一直是电镀新工艺开发的重要领域。以往为取代昴贵的镀镍而开发的铜锡合金,就曾经是一种新工艺窍衷诘拇镍和节镍镀层,也都是各种合金。因为合金可以综合单一金属的优点,并具有单一金属所不具备的新的特性,比如硬度、耐腐蚀性、功能性等。现在已经认识到,电镀作为一种湿法冶金技术,能生产出用电、热方法做不到的新合金。包括在制作非晶态材料和纳米材料方面,电镀技嵌际怯杏攀频摹
1.2 电子电镀
    如前所述, 21 世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具的信息爆炸的世纪。在这个世纪内,电子产品的品种和产量将有更快更大的发展,这给电子电镀业也带来很大的机遇和挑战。因此,现在新工艺的开发有很大的比重将放在电子电镀方面。
所谓电子电镀就是用于电子产品或电子工业的电镀技术。用于电子行业的镀层有很多,包括导电性镀层,钎焊性镀层,信息载体镀层,电磁屏蔽镀层,电子功能性镀层,印刷电路板电镀,电子构件防护性镀层,电子产品装饰性镀层等。
1.3 功能性电镀
    功能性电镀实际上是一个含义较广的概念,它函盖了电子电镀、减磨电镀、耐磨电镀、以及所有有特别要求的电镀技术。可以说举凡对产品或材质表面有电学、力学、光学、生物学等方面要求而通过电镀加工可以满足其要求远撇悖都可以叫功能性镀层。
显然,要满足上述各种要求,光靠老工艺是不行的,因此,在功能性电镀中的新工艺的比例是最高的。现在引起各方面关注的是各种复合电镀技术。复合电镀是指在单金属电镀或合金电镀溶液中分散一些功能性微粒,使之在电镀过程中与金属或合金共沉积,从而使被镀表面得到某些特定的性能。
二、应用现状
2.1 现在已经得到应用的新合金工艺有锌系列,镍系列,铜系列,锡系列,银系列等。
2.2 以印刷线路板的电镀为例,它是以孔金属化为中心的综合了前处理、化学镀、电镀、退镀等技术的工艺。印刷线路板是上世纪六十年代开始应用于电子产品的,随着电子元件的高密度化和集成化,单面和双面线路板已经不能满足高密度和微型化的需求,因此多层印刷线路板技术应运而生。现在,多层板的孔化及图形电镀技术,代表着一个国家电子工业的水平。
    化学镀中的各种化学镀镍技术,更是在电子工业中有举足轻重的作用。从电磁屏蔽到硬盘的电镀,都要用到化学镀镍。当然化学镀不仅仅是用于电子行业,在其它很多行业都有重要的价值,比如在石油化工行业,一些管道的内壁防护就在采用化学镀镍技术。
2.3 大家n常见到的沙面镀镍工艺,有一种就是采用了分散微粒的办法。早期的复合电镀的载体大多数是采用的镀镍工艺,现在已经发展到采用镀锌工艺为载体,进一步发展到以化学镀为载体。
    用来做分散体的微粒有香料、磨料如金刚砂、 SiC 、 Al 2 O 3 等,也有颜料、石墨、二硫化钼等。由这些微粒的性能可以得知分散有它们的镀层具有什么样的功能。
三、发展分析
3.1 培养与造就一批高素质的电镀复合型人材,培训一大批现场工程师与技师
    二十一世纪我国将迈入知识经济时代,我国的电镀技术要与国家经济建设同步发展,全体同仁要重视技术创新。技术创新的核心是科技,关键是人材。迈入二十一世纪,我们要提高电镀技术对经济增长的贡献率,要形成一个比较完善的电镀技术研究开发体系。电镀行业要培养造就一大批既懂化工,又懂电子、机械的复合型人材
3.2 形成比较完善的电镀技术研究开发体系
    今后若干年将会出现更多的以电镀为专业的公司,这些单位将派生出添加剂、基础化工和专业电镀设备的生产厂。技术成果商品化的趋势会更明显。更专业,特别是为电子电镀生产服务的电镀设备的研制、生产和供应将向更专业化、系列化方向发展。
3.3 我们基础化工原材料、金属材料品种还不够齐全,质量参差不一
    特别是应用于电镀工艺材料中的特殊表面活性剂品种很少,阻碍了高品质前后处理剂及光亮剂的开发。多年来我们的酸性镀锡光亮剂SS820直应用TX-10、OP21之类传统表面活性剂,工艺性能欠佳,最近河北金日化工才开发应用于Sn的ENSA和高速镀锡的SH-13,但品种还是很少而且不配套,更未形成系列。
    今后应扩大品种,并对量大面广的基础化工原材料,金属材料、各种表面活性剂,进行质量控制并责令制订相关的企业或行业标准,从源头卡住劣质原材料影响电镀产品的品质。
3.4 电镀生产过程的自动化控制
    电镀加工过程中除了大量应用挂、滚自动线以外,还要普遍应用电镀生产过程中不可缺少的辅助设备,如化学脱脂过滤技术,槽液冷冻或加热控温技术,超声波清洗技术,无油空气搅拌应用于水洗及允许采用的镀槽;多级逆流漂洗节水技术;镀液主成份分析调整技术;循环过滤技术;添加剂自动补加技术等等。以保证电镀加工过程的高品质。
四、展望
4.1 贴近现代工业需要
    二十一世纪对工业有许多苛求,要求高质量、高可靠、高效率的同时,还要节能节耗和保护环境。因此,开发高效节能而又无或少污染的电镀新工艺将是一个长期的任务。
4.2 制造新型材料
    电镀技术传统上是用于防护和装饰用途,但随着电镀技术的进步,电镀加工已经不仅仅只用于防护和装饰领域,而且可以成为一个重要的新材料生产工具。
4.3 电镀成型               
   说起电镀成型,很容易让人想到电铸。但这里所说的电镀成型与传统的电铸有其不同   之处。电铸需要有一个母型或模胎,再在上面电铸后成型。而电镀成型是指在没有母型的情况下,在特制的电解液内,由电极进行选择性间歇放电来进行电沉积,当这种放电受电脑控制时,可以根据电脑内存储的信息镀出所需要的形状。
    这听起来像科学幻想,但很多发明正是源于科学幻想的。相信在更多富有想象力的电镀技术工作者的努力下,电镀技术还会有更多的用途被开发出来。