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前处理不完全所造成的镀层缺陷有以下几点：

（1）镀层的剥离、气胀。

（2）污点、无光等光泽不均的现象。

（3）镀层的小孔、不平。

（4）针孔的发生而降低制品的耐蚀性。

（5）镀层皮膜的脆化。

污物的种类及前处理的选择（见表一）

污物区分

污物

性质

除去方法

有

机

物

动物性油脂（鲸油、鱼油）植物性油脂

可被碱性皂化

于碱的热浴中浸渍

矿物性油脂（机油、油脂）

无法被碱性皂化

三氯乙烯、汽油、石油等有机溶济,乳化剂乳化后洗去.

无

金属的氧化物、盐类（锈、黑迹）尘埃、砂士.

可被酸或碱溶解

酸或碱浸渍,利用化学或电解方法去除,毛刷,研磨的机械方法去除.

无机、

混合物

研磨屑、研磨材碳化硅、油脂类以上的混合无机、有机物（所有的污物大部分以此形态存在.

可被皂化不被皂化可被酸、碱溶解,不被酸碱溶解,必须由外部用机械方法去除者皆有.

一种工程操作除去困难,除了利用酸、碱、有机溶剂,乳化剂的物化方法外,亦用电解、机械、毛刷、研磨等方法并用.

脱脂：

金属表面附着的油脂性污物,除去的方法有溶剂脱脂,碱剂脱脂、电解脱脂、乳剂脱脂、机械脱脂.

（1）脱脂的机构:

金属的表面油脂的脱除效用乃是由数种作用兼备而成的.

a.皂化作用:

这种作用乃是将油脂皂化而后去除的方式,苛性钠和其它强碱性药品有强的皂化作用,但是,能用皂化方法去除的油,只有动植物油脂.

b.乳化作用:

这种作用,乃是将油脂乳化成很细的颗粒而后去除的方法.各种肥皂和表面性剂具有优越的乳化力.各种无法以皂化方式去除的矿物油、机械油等皆可由乳化方式去除.

c.浸透作用（湿润作用）:

皂化、作用,皆是由表面除去油脂,但是将油脂浸入而后缓慢分开的此作用亦有相当的功效,表面活性剂具有优越的湿润作用.

d.分散作用:

表面的油脂除去后,将油脂由表面脱离带至溶液中的分散作用,除了表面活性剂外,各种的磷酸钠,硫酸钠皆具有分散力.

e.机械的剥离作用:

利用机械的力由表面将油脂脱离,自古以来实行的毛刷洗、振动物品的方式,皆为机械作用的原理,用空气搅拌脱脂液的脱脂法亦是机械的作用,超音波洗凈最好.

（2）脱脂的注意问题

a.各种底材对碱的强度不同,因而必须依底材金属考虑碱的强度,实际作业上,除了铁底材以外,必须注意防止液温过高,处理时间过长,以防止碱对底材的侵蚀.

b.同样的底材,依附着力的种类和程度,若不改变脱脂工程,则无法达到完全的作业,动植物油脂容易除去,但是机械油多量粘附时,必须并用喷淋法后,采取乳化洗凈工程.

c.脱脂及挂具操作的时候,必须检查研磨的制品,若是等到电镀后才发现研磨不良,不但是笨且不经济的做法,大部分脱脂的途中都有挂具的操作,于此时将研磨不良的物品挑出是很适合的,对于尚可修改的,只须再加研磨就可,反之,若是无法修改者,于此时放弃是最佳的上策.

（3）溶剂脱脂:

利用石油系溶剂如煤油、矿物油;

或者氯化烃系溶剂如三氯乙烯、四氯乙烯等溶剂于金属表面上,将附着的污物去除,同时在液中浸渍以溶解污物的操作,一般称做溶剂脱脂.

这种脱指方式,由于溶剂中溶入多量的污物沾污溶剂自身,因而稀释,故单欲用此方法清凈金属表面是很困难的,除非溶剂是新用的,故一般常用于预备脱指操作.

使用的溶剂有三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷、四氯化碳、哥罗仿、石油脑溶剂、正已烷、煤油,此外苯、矿物油亦可,当做脱指剂的溶剂必须具备以下诸性质较佳:

a.溶解油性油污的能力大;

b.不燃性;

c.比热,潜力小;

d.无毒性;

e.对金属的反应性,腐蚀性小;

f.蒸气密度和液相比重大;

g.安定,沸点低（100℃以下或左右较好）

h.粘度低,表面张力小.

i.回收容易;

j.便宜,维持费用低廉.

k.以上之外,从全体看,必须管理容易.

碱剂电解洗凈

碱剂电解洗凈:

碱剂水溶液当做电解液,与前面的电解脱脂相重复,但是其添加螯合剂,界面活性剂,以阳极、阴极、PR方式处理,可将制品表面的黑迹,薄氧化层、污物、涂料、油脂等同时除去,一般上称做脱黑迹法,常被使用,通常于50℃左右的液温,3~10A/dm2实施1~5分钟的电解,与电解脱脂一样,处理前先用溶剂或碱剂脱脂后,表面残存的黑迹、指纹、污物、氧化膜、再用此方法去除,处理后用稀酸浸渍,有关电解液的组成,见电解脱脂项的说明.

超音波洗凈:

表面洗凈,利用超音波能,于各方面正逐渐普及,乃是为了节省劳力,提高质量和均一化,生产性提高等诸目的而使用,最初本来用于毛刷洗凈困难的复杂形状,凹部多的制品,小零件,时钟,轴承精密测定器等的洗凈目的,现在,半导体,电子管等的电子设备,内燃机的脱脂不说,连金属的去锈,脱黑迹,加工所生的变质层亦被采用.

利用超音波的脱脂作用,乃是利用振动子,将电解转变成音能,利用振动子发生的疏密波,使液休受张力及压缩力（数千气压）,反复膨胀,压缩,振动产生空洞现象和界面搅拌现象（主要是机械性的搅拌）,而将物品表面的油污去除.

活化性

活化即是使用化学溶液去除工件表面的氧化膜及其它影响镀层结合强度的物质。

例如钝态膜的去除。

活性化处理后水洗,电镀。

另外处理液必须绝对清凈,必须管理使异物不附着,例如采用周期性的活性碳过滤处理,电解处理等异物去除法.

水洗

水的硬度过高,会影响水洗质量.电镀工程中的水洗工程,非常的重要,渠道水、井水、河水等的天然水中,溶有Ca、Mg、Fe、Na等的无机盐及有机物,水的硬度若每100CC的水中有1mg的Cgo,则硬度为1,软水乃指10度以下的水,中间硬水乃指10~20度的水,硬水的硬度为20度以上.

水洗不良对电镀的损害:

（a）脱脂后金属表面残存的肥皂,和Ca、Mg金属生成金属皂,固着于金属表面时,产生镀层密着不良,沾污、光泽不良的原因.

（b）水质为酸性时,与金属表面残存的肥皂作用,生成硬脂酸膜,发生与前项一样的缺点.

（c）氯成分多的水,于电解脱脂、电解洗凈的场合,起阳极腐蚀而污染电解液,是不钝物于阴极析出的原因.

（d）SO4-2等阴离子,加还电解脱脂中的氰化物分解.

（e）电镀浴,由于CaSO4的生成,是镀层无光、小孔、针孔发生的原因.

（f）有机物为镀层无光、小孔的成因,故必须利用活性碳去除。

关系电析程序的诸考虑因素

（a）密着性:

密着性乃是镀层和底材金属之间的结合力,通常吾人希望其结合力愈大愈好（电镀例外）密着性不佳的原因如下:

（1）底材表面加工不干凈,仍然留有油污,而使镀层无法结合,故须注意前处理.

（2）底材表面结晶构造不良,使镀层无法附着,故须改良底材表面的晶态.

（3）底材表面发生置换反应,例如氰化铜浴的游离CN-不足,发生铜在锌底材的置换,如此密着性就不良.

（4）底材若受镀液侵蚀亦会造成此缺点,故常用急镀,先形成不受侵蚀的镀层,再进行其它电镀.

镀层有剥离现象,乃是密着性不佳的代表.

（b）致密性:

致密性乃是镀层本身金属晶体间的结合力问题,良好共聚性镀层,其晶粒须细小和纯化,镀层晶粒的细度,乃由很多变数如电解液成分、电流密度、温度、杂质等所决定.杂质使镀层晶位受影响而发生海绵状或沾污的镀层,通常的规则,由低浓度浴所得的镀层,晶粒细而致密,如错盐浴.例如:

氰化钠浴所得的晶粒较硫酸铜所得者细.

（c）连续性:

所谓连续性就是底材表面,皆能被金属镀层遮蔽,而不致发生孔隙,或一片连续隐约看见底材表面的未镀面情况,象这种不连续的镀层,由于底材金属和镀层金属不同,若有水溶液在上面,则发生电位差,若底材为贵金属由镀层金属被腐蚀,反之则底材金属发生腐蚀,故影响镀层的防蚀和美观作用.

故普通皆考虑物品使用的腐蚀场所,环境恶劣者使用镀层,价钱贵,反之则使用较便宜的薄镀层,故其孔隙多且寿命短,于买卖双方的合约中须注明,连续性是镀层耐蚀性的重大决定因素,不可不注意.

（d）均匀性:

镀层的均匀性,乃是物品美观和防蚀性的保障因素.镀层不但要能涵盖物平面和容易镀到的区域,且对于凹处和难镀到的地方亦须能涵盖.镀层的均匀分布,一般皆以均一电着性表示所谓均一电着性乃是指一个电镀液能使欲镀物品的表面产生均匀厚度的能力.最大的均一电着性,乃是将物品的任何地方,包括凹处的角落,皆能镀上均匀的厚度,这是不大可能的,吾人所求的乃是尽使其趋完美.

（e）美观性:

镀层除了实用外,吾人尚须要求其具有良好的外观,制品欲美观,前四者若未达到,则根本谈不上外观,如密者性不良产生的剥离,致密性不良的不耐磨,孔隙多的不舒服感、均一电着性不良所看到的厚薄不均,皆无法使人有美感,即使完全符合以上条件的镀层亦不一定美观,例如杂质混入产生的污点,以及氢气产生的气胀皆是镀层的缺点,再者无光和粗糙亦是如此,吾人常利用操作条件改良光泽（加入光泽剂）和粗糙度,亦有由后处理实行机械磨光的操作来达成制品的美观.

（f）应力:

很多镀层形成,皆残存压缩应力或张力应力,应力通常不重要,尢其是延展性良好的铅、锡、镉金属,但有时很重要,尢其是镀层剥离和裂开的情况,很多工程上考虑到应力,必须注意,应力形成的原因有三:

（1）晶体生长不正常;

（2）杂质混入如:

氧化物、水合氧化物、水、硫、氢、金属杂质的进入,妨碍正常晶体的生长（3）前处理的机械研磨,产生的表面变质层妨碍结晶的生长所致.

（g）ph值的影响,ph值影响镀液的性质,如错离子的成分、添加剂的吸附、金属盐的溶解或沉淀、氢气生成的电压、阴极和阳极电流效率.

（h）温度效应:

温度是电镀操作的一个主要因素,因而普通皆控制在最佳温度的士2℃内.它亦同时增加蒸发速率、水解速率、添加剂的分解速率.大部分的化合物,溶解度随温度升高而增加.由此可知,温度效应有正反作用,如何寻求最佳温度,必须由实验得之.

由于要控制温度,因而镀槽必须有冷却和加热设备,通入电流,产生镀液电阻热,有加热的效果,除非温度升高被蒸发冷却抵消,否则必须施行温度控制措施.

（i）阳极

前者为阳极的共同功用,后者视所用的阳极而定,使用可溶性阳极,则可补充所损失的离子;

若使用不溶性阳极,则无法做为补充损失离子的来源,只能作为传导电流的功用而已.

电镀液的组成，其分类法有下列几种：

（1）依欲镀金属的种类区分：

例：

铜镀浴、镍镀浴、锡镀浴

（2）依镀浴的液性区分：

酸性浴、咸性浴

（3）依浴的成分或添加剂区分：

氰化浴、酒石酸盐浴、胺磺酸浴、锡酸浴、钾浴

电镀的操作主要为下列注意事项:

（1）浴温:

浴温会影响操作的效率和镀层的好坏,须依实际情况,择一最佳温度,本章列出常用温度范围.温度和镀槽材料有很深的关系.

（2）电流密度:

电流密度影响极化现象,故须注意其与制品的大小、形状、与浴温、搅拌条件等因素有关.

（3）电流效率:

依浴成分、电流密度等有很大的变化,本章所提供的不过供参考而已,必须实际测试才知.阳极电流密度过高则发生极化,降低阳极效率,为阳极渣生成的原因.

（4）浴电压:

依浴组成、极面积、极距、搅拌、电流密度等不同,必须实测之,滚桶电镀较一般电镀的电阻大、阳极面积小、电流密度小,因而使用高温浓度浴或提高导电盐的浓度,普通电压为9~12V,亦有高至15V.

（5）液的凈化:

本操作是非常重要的,镀浴由于操作过久或杂质带入,易产生不纯物,影响电镀效果,故必须常施行凈化,凈化主要有四种:

（a）利用滤材过滤固体粒子;

（b）利用活性碳和过滤去除固体粒子和有机物;

（c）利用弱电解除去金属不纯物;

（d）利用置换、沈淀、调整ph等化学方法,去除特殊的不纯物.

（e）搅拌:

可利用空气搅拌、阴极移动,镀液循环等方式进行操作.

镀层的缺陷,主要有

（1）密着性不良

（2）光泽和平滑性不良（3）内应力、硬度高（4）均一电着性不良（5）变色、斑点（6）发生粗糙的小孔（7）厚度不均（8）前后处理不良所生成的缺点.其不良原因有:

（1）材质不良或有缺陷

（2）电镀管理和工程不完全（3）电镀后的水洗、干燥不良.为了使不良品的发生减小且早期发现,必须彻底了解各工程的重点,而后注意管理.

镀液的主要成分及作用：

（以硫酸镍镀液为例）

主盐：

是溶液中的主要成份,起着供给镍离子的作用.绝大多数镍溶液采用硫酸镍（NiSO4.H2O和NiSO4.6H2O）作为主盐.极少数镀液,如在镁及镁合金上镀镍,则采用柠檬酸镍或碳酸镍作为主盐.在溶液中,镍盐的含量可以在很大范围内变动,一般在100~400g/L之间.含量低的溶液分散能力好,镀层组织细致,易于抛光,但沉积速度慢,适用于镀薄层或装饰层.含量高的溶液允许使用高电流密度,沉积速度快,适用于尺寸层和工作层.

辅助盐：

除主盐外,还要加入某些碱性金属或碱土金属的盐类,例如硫酸钠,硫酸镁,氯化钠,氯化镍等.这些附加盐的作用主要是提高镀液的导电性能,增大溶液允许使用的电流密度,改善溶液的分散能力,提高阴极极化作用.其中氯化镍还能补充溶液中镍离子的消耗,加入硫酸镁能使镀层白而柔软,改善镀层的脆性.

添加剂：

溶液中加入的某些能明显地改善镀层组织和性能的少量物质,习惯上称为添加剂.

根据添加剂的作用,可分为络合剂,润湿剂,缓冲剂,增光剂,平整剂等类型.这些物质在电刷过程中起到下列作用.

a.改变溶液与阴极的界面性质,提高阴极极化作用.

b.提高镀液均镀能力,细化镀层晶粒.

c.调节溶液pH值,使其在一定范围内变化.

d.改善镀件表面性质,促使氢气泡脱离阴极表面,消除或减少镀针孔.

e.提高镀层表面的平整度和光亮度.