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电镀技术发展展望

 

 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)。浙江的温州地区(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,重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。现在的代镍和节镍镀层,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,电镀技术都是有优势的。
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的镀层,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 大家经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SS820一直应用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。

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