1.单金属电镀

（1）镀锌 镀锌主要用于钢铁材料表面的防护性镀层。对钢铁材料来说，镀锌层是阳极镀层，兼有电化学保护和机械保护的双重作用，耐蚀性良好。镀锌层的防护能力与镀锌层厚度和孔隙率有关，镀层越厚，孔隙率越低，耐蚀性越好。镀锌层的厚度至少要满足零件在设计寿命期内的正常工作需要。一般镀锌层厚度为6～20μm，用于恶劣条件下的工件镀锌层厚度要在25μm以上。相同厚度的镀锌层，经过钝化处理后的防护能力提高了5～8倍。钝化膜还具有多种色彩，甚至可以获得香味镀锌。

镀锌液分为碱性镀液、中性镀液和酸性镀液三种。碱性镀液有氰化物镀液、锌酸盐镀液和焦磷酸盐镀液等；中性镀液有氯化物镀液、硫酸盐光亮镀液等；酸性镀液有硫酸盐镀液、氯化铵镀液等。

由于镀锌具有成本低、耐蚀性良好、美观和耐储存等优点，广泛应用于轻工、仪表、机械、农机、国防等领域。但镀锌层对人体有害，所以不宜用在食品工业中。图5-9所示为镀锌后的卷材。

（2）镀铜 电镀铜主要用于以锌、铁等金属作为基体的材料。这些金属表面获得的镀铜层属于阴极镀层。当镀铜层有缺陷或受到破损，或有空隙时，在腐蚀介质的作用下，基体金属作为阳极会加快腐蚀，比未镀铜时腐蚀得更快。所以，单镀铜很少用于防护装饰性镀层，而是常作为其他镀层的中间镀层，以提高表面镀层金属和基体的结合力。采用厚镀铜（底层）加薄镀镍的镀层，可以减少镀层孔隙并减少镍的消耗。渗碳或渗氮时镀铜层还可以保护局部不需要渗碳和渗氮的部位，因为碳和氮在铜中的扩散和渗透很困难。钢丝上镀厚铜来代替铜导线，可以减少铜的消耗量。

镀铜液的种类很多，有氰化物镀铜液、硫酸盐镀铜液、焦磷酸盐镀铜液、柠檬酸盐镀铜液、氨三乙酸镀铜液及氟硼酸盐镀铜液等。图5-10所示为电镀铜、银和金后的钢珠。

（3）镀铬 铬是一种微带天蓝色的银白色金属。铬在大气中具有强烈的钝化能力，会生成一层很薄的致密氧化膜，表现出很好的化学稳定性。铬在碱液、硝酸、硫酸、硫化物及许多有机酸中都很稳定；但铬能溶于氢卤酸和热的浓硫酸。镀铬具有良好的耐蚀性，浸润性很差，表现出憎水、憎油的性质。

铬还有较高的硬度，良好的耐磨性，较好的耐热性，铬在空气中加热到500℃时，其外观和硬度无明显变化，大于500℃时开始氧化，大于700℃时开始变软。铬的反光能力也很强，仅次于银。

图5-9 镀锌后的卷材

图5-10 电镀铜、银和金后的钢珠

按用途的不同，铬镀层可以分为防护装饰性镀铬和功能性镀铬两类。防护装饰性镀铬层较薄，可以防止基体金属生锈并美化外观。功能性镀铬一般是为了提高机械零件的硬度、耐磨性、耐蚀性和耐高温性，镀层一般较厚。功能性镀铬按应用范围的不同又分为硬铬、乳白铬和松孔铬镀层。

镀铬液的组成比较简单，主盐不是镀层金属铬的盐类，而是铬酐，还有少量起催化作用的硫酸、氟化物、氟硅酸等。电镀铬时一般以铅合金为阳极，电镀过程中要不断补充铬酐，但是六价铬的毒性较大，现在多以三价铬代替六价铬。图5-11所示为镀硬铬后的零部件。

图5-11 镀硬铬后的零部件

（4）镀镍 镍具有银白色微黄的金属光泽，是铁磁性物质。镍的钝化能力很强，在空气中能形成一层极薄的钝化膜，化学稳定性很高，表面可以长久保持不变的光泽。常温下，镍对大气、水、碱、盐和有机酸都表现出较好的耐蚀性。镍易溶于稀酸，在稀盐酸和稀硫酸中溶解得都比较慢，但是在稀硝酸中溶解得比较快。镍遇到发烟硝酸则呈钝态，镍与强碱不发生作用。

镍的电极电位比铁的电极电位正，所以对于铁来说，镍是阴极镀层，只有镀层完整无缺时，才能对铁基体起到良好的保护作用。但是，镍镀层一般孔隙率比较高，所以镍镀层常与其他金属镀层构成多层体系，以提高耐蚀性，镍作为底层或中间层来降低孔隙率，如Ni/Cu/Ni/Cr、Cu/Ni/Cr等组合镀层。有时也用镍镀层作为碱性介质的保护层。(www.daowen.com)

镍镀层的性能与镀镍工艺密切相关，工艺不同，镀镍层的性能就不同。即使使用同一镀液，如果操作条件和参数不同，所获得的镀层性质也不同。

镀镍层根据应用可分为防护装饰性镀层和功能性镀层两大类。防护装饰性镀镍层主要用于低碳钢、锌铸件及某些铝合金和铜合金的基体防腐，并通过抛光暗镍或直接镀光亮镍获得光亮镀镍层，达到装饰的效果。但是，镍在大气中容易变暗，所以光亮镀镍层上往往需要再镀一薄层铬，使其耐蚀性更好，外观更美丽。如果在光亮镍镀层上镀一层金或一层仿金镀层，并覆着有机物，就会获得金色镀层。自行车、家用电器仪表、缝纫机、汽车、照相机等上的零件都使用镀镍层作为防护装饰性镀层；功能性电镀镍层主要用于修复被磨损、腐蚀或加工过量的零件，这种镀层要比实际需要的厚一些，再经过机械加工使其达到规定的尺寸。电镀镍使用的主盐类主要是硫酸镍和氯化镍。图5-12所示为化学镀镍后的一元硬币。

图5-12 化学镀镍后的一元硬币

2.合金电镀

通过合金电镀的方法来改善镀层的性能，可以获得数百种性能各异的镀层，这对于解决装饰性、耐蚀性、耐磨性、磁性、钎焊性、导电性等方面的问题有很大的作用。因此，合金电镀是获得各种性能镀层的有效方法，它为电镀工业的发展开辟了广阔的前景。

用电镀的方法获得的合金，还具有许多与热熔方法不同的特点：

1）可获得由高熔点与低熔点金属组成的合金。

2）可获得热熔相图没有的合金。

3）可获得非常致密、性能优异的非晶质合金。

4）可获得水溶液中难以单独沉积金属的合金。

5）控制一定的条件还可使电位较负的金属优先析出。

合金电镀通常按合金含量最高的元素来分类，因此，可以将合金分为铜（基）合金、银（基）合金、锌（基）合金、镍（基）合金等。

铜锡合金具有孔隙率低、耐蚀性好、容易抛光和直接镀铬等优点，是目前应用最广的合金镀层之一。

氰化电镀铜锡合金采用氰化物镀液，其主要原因是镀层的成分和色泽容易控制，镀液的分散能力好，通过改变镀液的组成和条件，可以获得低锡、中锡和高锡等一系列色泽不同的铜锡合金镀层。其缺点是镀液含有大量有剧毒的氰化物，而且操作温度较高，故对生产车间的安全要求严格。低锡青铜镀液的组成和工艺条件见表5-1。

5-1 低锡青铜镀液的组成和工艺条件