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。电镀能增强金属的耐腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性和增进表面美观。电镀时,镀层金属或其他不溶性材料作为阳极,待镀的工件作为阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。
为排除其他阳离子的干扰,而且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液作为电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。镀层大多是单一金属或合金,如铱、钯、锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有复合层,如钢上的铜-镍-铑层、钢上的银-钯层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,或ABS、聚丙烯、聚根和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。
电镀废弃物中的有价值材料的类型和数量与电镀过程所用材料的种类和数量密切相关,除了镀件成品中的镀层金属和基底材料以外,在电镀过程中所用的其他材料都将进入电镀废弃物行列。此外,成品镀件在完成了它们的使用过程以后,最终也将进入电镀废弃物的行列。因此,从较长的时间段考虑,可以说电镀材料就是电镀废弃物的材料总和。电镀目的和电镀工艺是电镀过程所用材料的主要决定因素。
电镀材料按照功能可以分为基底材料、镀层材料和各类添加剂三大类型。
常见的电镀基底材料为钢铁、铜铂铅锌等有色金属、塑料和陶瓷。随着各类新型材料的出现和市场对电镀产品性能提出更高的要求,电镀基底材料的材质种类不断增加。
镀层材料主要是金属,根据价格和稀有程度通常分为贵金属和贱金属两大类型。包括金、银、铂、钯等在内的贵金属以其特有的化学稳定性以及在电、光、声和催化等方面的特殊功能,使其在电镀工业的应用越来越多,主要应用范围涉及民用产品(如钟表、眼镜、电池和各类装饰品)和工业产品(如电子元器件、集成电路芯片等)两大方面。贵金属作为镀层材料,主要用于贱金属和塑料等基底材料的电镀。
近年来,在这些基底材料上电镀贵金属合金以及在某些贵金属上再镀上其他贵金属,使用面越来越宽,用量在稳步增加。贱金属镀层材料主要包括锌、铑、镉、镍、铜等有色金属及其合金,其中锌是使用量最大的贱金属镀层,主要用于钢铁表面的防护镀层。镀层材料的形态一般分为阳极金属和镀液主盐两大类型。作为阳极金属,镀层材料的纯度、表面状态和几何形状等都对电镀质量和电镀工艺产生影响。电镀工艺与各种镀层金属的主盐化合物的性质密切相关,电镀新工艺主要依赖于电镀
主盐的开发和性质。目前,电镀主盐开发的主要方向是开发贵贱金属的各类非氧主盐以及可以电镀合金的复合主盐。
各类电镀添加剂是电镀配方中的核心组分之一,是在金属主盐确定后,决定电镀配方和工艺的关键材料。电镀添加剂的种类很多,一般可以根据添加剂在镀液中的功能分为润湿剂、光亮剂、配位剂、着色剂等多个类型,也可以根据添加剂的性质分为无机添加剂和有机添加剂两大类型。对于电镀废弃物的回收利用而言,对这些电镀添加剂的处置,主要是从环境保护角度将其处理到对环境无害为止,在处置过程中几乎没有经济效益或者是负效益。
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