電鍍工藝歷史
1805年,意大利化學(xué)家Luigi Valentino Brugnatelli 開(kāi)創(chuàng )了現代電化學(xué)工藝。Brugnatelli引用了其同事Alessandro Volta 1800年的發(fā)明,一種伏打電堆技術(shù),研制出史上第一次電沉積工藝。但是Brugnatelli的發(fā)明被法國科學(xué)院所壓制,并沒(méi)有在之后的三十年中被普遍使用。而到了1839年,英國和俄羅斯的科學(xué)家獨立設計了類(lèi)似于Brugnatelli的金屬沉積工藝,并用于銅的電鍍生產(chǎn)。隨后,Boris Jacobi在俄羅斯開(kāi)發(fā)了電鍍,電鍍和電鑄雕塑,電鍍工藝才開(kāi)始進(jìn)入大眾視野。
19世紀,電鍍行業(yè)因為發(fā)電機的出現,得到了極大的發(fā)展機會(huì )。隨著(zhù)應用于電鍍的電流提高,需要防腐蝕和增強耐磨性能的金屬機器部件可以實(shí)現批量生產(chǎn),而五金件和汽車(chē)部件可以獲得更好的外觀(guān)效果。之后,兩次世界大戰和不斷增長(cháng)的航空業(yè)激發(fā)了進(jìn)一步的發(fā)展和改進(jìn),包括硬鍍鉻,青銅合金鍍層,氨基磺酸鎳鍍層以及其他許多電鍍工藝。電鍍設備由人工操作的焦油木箱轉化為自動(dòng)化設備,能夠每小時(shí)處理數千公斤零件。
在講電鍍工藝之前,由理科生來(lái)給大家簡(jiǎn)單講講電鍍的原理。世界上任何物質(zhì)都是由原子組成的,原子單獨存在時(shí),是不帶電的,尤其是純金屬物質(zhì),他們都是一個(gè)一個(gè)原子緊密組合在一起。當金屬由于電化學(xué)作用溶解在溶液中時(shí),金屬原子就會(huì )失去電子形成金屬離子,這時(shí),金屬就會(huì )帶正電。我們從小就知道,同性相斥,異性相吸的公理,那么,當要被電鍍的物件表面帶負點(diǎn)時(shí),溶液中帶正電的金屬離子就會(huì )被吸引過(guò)去。在帶正電的金屬離子與帶負電的被鍍層表面接觸時(shí),金屬離子就會(huì )得到電子形成金屬原子,此時(shí),由于分子間作用力,金屬原子和被鍍件表面的另外一個(gè)導電原子就緊密結合在一起了。當成千上萬(wàn)的金屬原子與被鍍件表面緊密結合的話(huà),鍍膜就形成了。在這個(gè)過(guò)程中,有一個(gè)特別重要的原理就是伏打電堆技術(shù),可能大家對這個(gè)詞比較陌生,但是這個(gè)技術(shù)是電池的原理。
我們知道,水可以導電,電解質(zhì)溶液更加可以。在電解質(zhì)溶液中通電,實(shí)際上整個(gè)電路是通路的,這樣,與電解質(zhì)接觸的兩個(gè)點(diǎn),就可以分別吸收電子和放出電子,從而使得上面金屬離子得失電子的情況成立。學(xué)過(guò)化學(xué)的朋友馬上就能想到,這就是電解池原理。