电镀层的基本机能要求

用电镀的方法在基体材料表面得到功能膜层的目的是改进零件表面的性能，而且用电镀的方法得到的表面膜层与相应的金属材料本身还有一些不同。
因此，电镀层的基本性能是检测电镀工艺技能是否成功的一个主要标志。
镀层的基本性能有：密度、硬度、内应力、电阻率、强度、塑性和耐堕落性能等。

电镀层的密度一样平常大致和相应的元素或合金靠近，但如果镀层中夹杂着其它物质或者有很多孔隙时则会影响到镀层的密度值。
表1-1是一些电镀层的密度值。

表1-1 一些电镀层和金属材料的密度值比较

金属

镀层密度/gcm-3

金属材料密度/gcm-3

Ag

8.0 ～ 10.5

10.5

Co

8.8

8.85

Cr

6.9 ～ 7.18

7.19

Cu

8.86 ～ 8.93

8.96

Ni

8.86 ～ 8.93

8.90

Pb

11.34

11.34

Zn

7.2 ～ 7.8

7.13

电镀层的硬度值对须要耐磨的部件表面也是一个主要指标，镀层作为摩擦磨损的表面就须要高的硬度，而且由于镀液的体系、工艺参数、加入的添加剂不同，乃至含有不同的杂质都会影响到镀层的硬度。
由于镀层的厚度较薄，一样平常用显微硬度计检测镀层的显微硬度。
表1-2是一些常见金属镀层的显微硬度值。

表1-2 一些常见金属镀层的显微硬度值

金属镀层

Au

Sn

Zn

Cu

Ni

Cr

Ag

显微硬度/MPa

392～980

98～392

372～1274

686～2548

686～5684

2940～10780

490～1754

金属镀层

Fe

Co

Sn-Ni

Ni-P

Ni-Co

Zn-Ni

Cu-Sn

显微硬度/MPa

980～9800

1568～4508

4410～7840

4410～10780

3427～4704

1764～2940

2156～6370

电镀层存在内应力是一种普遍征象，按照内应力的特点可分为宏不雅观内应力和微不雅观内应力，宏不雅观内应力在镀层整体上表现出来，可以通过单面电镀的金属波折成C形来差异。
如果镀层处于C形的凹面，表现为紧缩性子，则镀层承受的应力为拉应力（张应力）；如果镀层处于C形的凸面，镀层表现为膨胀性子，则镀层承受压应力。
镀层微不雅观内应力仅局限在镀层晶粒尺寸大小的范围内，它是晶格发生畸变或晶界遭受应变时所产生的应力。
微不雅观内应力只影响镀层的硬度，不会造成镀层的宏不雅观变形。

影响镀层内应力的成分很多，紧张是电镀工艺条件和溶液体系、基体材料种类等，其变革范围很宽，可以从压应力到张应力变革。
宏不雅观内应力使镀层产生微裂纹及孔隙，乃至开裂、剥离等，而且对镀层的结合力也会带来不良的影响；拉应力还会降落基体金属的疲倦强度，如高应力的镀铬层可降落钢的疲倦强度22％～73％。

表1-3 部分电镀层和金属材料的抗拉强度和伸长率

金属

抗拉强度/ MPa

伸长率/ ％

镀层

金属材料

镀层

金属材料

Ag

23 ～ 330

157～180

12～19

50～55

Au

125～200

130

22～45

45

Co

530～1180

255

1

/

Cr

98～550

82

0.1

0

Cu

170～650

340

3～35

45

Fe

295～1070

284

20～50

47

Ni

340～1050

316

3～35

30

Zn

48～110

90

1～51

32

内应力较低的电镀层有普通镀铜、金、银、锌层等，内应力较高的镀层有铬、镍、铁、钴、钯等。
大多数情形下，铜镀层和锌镀层的应力值低于34MPa，而铬镀层的拉应力则高达1080MPa。

还有在电镀过程中镀层夹杂也会影响镀层的强度和塑性（见表1-3），而镀层的夹杂与电镀工艺条件和镀液组成、阳极材料等有很大关系。
有的镀层与相应金属材料的差距也很大。

表1-4是一些镀层的电阻率和冶金材料的电阻率比拟，可以看出，用电镀的方法得到的镀层电阻率与金属材料的电阻率比较靠近，大部分镀层受工艺条件的影响使电阻率值掌握在一定的范围内。

表1-4 一些电镀层和金属材料的电阻率

金属

镀层电阻率/10-6cm

金属材料电阻率/10-6cm

Ag

1.59 ～ 13.0

1.59

Co

8.4 ～ 10

6.24

Cr

14 ～ 67

12.9

Cu

1.7 ～ 4.6

1.67

Ni

7.4 ～ 11.5

6.84

Au

2.34 ～ 4.2

2.55

Zn

6.6 ～ 7.5

5.92

Sn

11.4 ～ 18

11

从上述谈论中知道，当镀液类型确定之后，影响电镀层基本性能的是各种电镀工艺参数和条件。
因此，要得到高质量和较高功能的电镀层，就要对镀液的组成、工艺条件等给予足够的重视。