碱性镀锌工艺研究+文献综述(3)
电镀是用于金属材料防腐蚀最方便有效的方法之一。电镀就是利用电化学方法在某些金属表面上沉积一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化（如锈蚀），提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等）及增进美观等作用。
电镀的装置包括外加电源、阳极、镀液和镀件。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、增加硬度、提高耐磨性、导电性、光滑性、耐热性和表面美观。还可以利用电解池原理在机械制品上沉积出附着力良好的、但性能和基体材料不同的金属镀层的技术。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等。通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，如焊接性、导电性、磁性、抗高温氧化性、光能性、热加工用镀层等，扩大了金属材料的应用范围[2]。
电镀基本原理：电镀就是利用电极(electrode)通过电流，用电化学的方法在固体的表面上沉积一层薄金属或合金，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程[3]。
电镀被定义为一种电沉积过程，是利用电极通过电流，用电化学的方法在固体的表面上沉积一层薄金属或合金。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit)，改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属光泽美观、物品的防锈、防止磨耗、提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性、热处理和防止渗碳、氮化、尺寸错误或磨耗零件的修补。电镀广泛用于车辆、船舶、石油、航天、航空等领域，是一门与无机化学、有机化学、电化学、配合物化学、表面化学、材料化学、金属学、结晶学以及机电工程等学科密切联系的综合性交叉学科。随着科学技术和工业水平的不断发展，电镀和其他表面处理工程技术已经发展为利用现代物理、化学、金属学等方面新技术的边缘性综合技术，正形成重要的现代化的科学体系，而且其应用领域正在逐渐扩大。
1.1.1 电镀的结晶过程
简单来说,电镀指借助外界直流电的作用,在溶液中进行电解反应,使导电体(如金属)的表面沉积一金属层或合金层的过程。它的目的在于为零件或材料表面提供防护层或改变被镀材料的表面特性。电镀反应是一个复杂的微观过程,不同学科的学者从各自角度提出了电镀过程的机理。
(1) 电镀理论的发展
金属的电化学沉积实验的研究时间要追溯到十九世纪,并且在引进能产生直流电的电源以后,电镀很快成为一种重要的技术。电镀被用来制造各种不同的装饰性和功能性的产品,尽管在开始的早期,电镀技术的发展和应用建立是在经验的基础上。金属电沉积的基本原理就是关于成核和结晶生长的问题。
电镀过程实质上是金属的电结晶过程。大致分为以下几个步骤[4]：
①水化的金屑离子向阴极扩散和迁移
②水化膜变形；
③金属离子从水化膜中分离出来；
④金属离子被吸附和迁移到阴极上的活性部分；
⑤金属离子还原成金属原于，并排列组成一定晶格的金属晶体。