論電鍍工業(yè)在未來將會如何發(fā)展

1、論電鍍工業(yè)在未來將會如何發(fā)展論電鍍工業(yè)在未來將會如何發(fā)展電鍍這個(gè)行業(yè)在近些年來不斷發(fā)展，也日趨成熟，電鍍材料的改變以及電鍍方式的更新都影響著電鍍行業(yè)的未來。市場也開發(fā)出眾多新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備。從2009至2012年上海全國電子電鍍及表面處理學(xué)術(shù)年會及2013海峽兩岸電子電鍍及表面處理學(xué)術(shù)交流會上匯集了全國電鍍界大部分研發(fā)的最新成果。下面是我就業(yè)界最新的研發(fā)動態(tài)引發(fā)對電鍍工業(yè)發(fā)展前景的思考。電鍍工業(yè)的發(fā)展前景電鍍工業(yè)的發(fā)展前景近年來由

2、于環(huán)保的要求日益嚴(yán)格，電鍍小企業(yè)關(guān)停并轉(zhuǎn)。企業(yè)數(shù)量也大幅減少引起一股憂慮，電鍍工業(yè)是否真是夕陽工業(yè)，即將被淘汰？我想就此問題發(fā)表一些不成熟的看法，作為一家之言供大家參考。為討論上述問題，有必要對電鍍工業(yè)涉及的范圍作一界定。傳統(tǒng)的電鍍定義電鍍技術(shù)又稱為電沉積，是在直流電源的作用下，在電解質(zhì)溶液中由陽極和陰極構(gòu)成的回路，使溶液中的金屬離子沉積在陰極鍍件表面的過程。以上定義我們認(rèn)為過于簡單，不能全面反映當(dāng)今電鍍工業(yè)的全貌，我們提出以下建議：建

3、議的電鍍定義電鍍是在液相中在電子導(dǎo)體與離子導(dǎo)體界面上通過電化學(xué)反應(yīng)在電子導(dǎo)體上形成金屬及各類化合物固態(tài)膜的過程。由此定義看出其特點(diǎn)第一是液相過程，第二是電化學(xué)過程，因而電鍍不僅包括陰極電沉積過程，也包括陽極氧化的陽極過程，而且也涉及無電解的化學(xué)鍍、轉(zhuǎn)化膜的形成過程；從材料看，不僅可有金屬和合金，也可有半導(dǎo)體、導(dǎo)電高分子等一切無機(jī)、有機(jī)化合物。以上定義可以比較確切反映電鍍工業(yè)涵蓋的范圍，也可與其他表面處理技術(shù)如熱噴涂、滲鍍、真空鍍、油漆涂

4、裝等工藝加以區(qū)分。這是一家之言，歡迎討論。電鍍工業(yè)會被淘汰嗎？電鍍工業(yè)會被淘汰嗎？電鍍是制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝。由于電化學(xué)加工所特有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，不僅無法完全取代，而且在電子、鋼鐵等領(lǐng)域還不斷有新的突破。如芯片中的銅互聯(lián)、先進(jìn)封裝中的通孔電鍍；在鋼鐵行業(yè)中的鍍Sn、鍍Zn、鍍Cr；手機(jī)中天線電鍍、LED框架電鍍、鋁鎂輕合金的表面加工等。根據(jù)我們的觀察，電鍍技術(shù)的應(yīng)用熱點(diǎn)正在由機(jī)械、輕工等行業(yè)向電子、鋼鐵行業(yè)擴(kuò)展轉(zhuǎn)移；由單純防護(hù)性裝飾鍍層向功

5、能性鍍層轉(zhuǎn)移；也正由相對分散向逐漸整合轉(zhuǎn)移，技術(shù)水平也正從粗放型向精密型發(fā)展。可以毫不夸張地說，沒有電鍍就沒有特征尺寸90納米以下的集成電路及其3D封裝產(chǎn)業(yè)；沒有電鍍就沒有全球年產(chǎn)600多億美元（中國占40%以上)的印制電路板產(chǎn)業(yè)；也沒有豐富多彩的智能手機(jī)(一臺手機(jī)中有近百零件需要電鍍）更沒有形形式式價(jià)廉物美的日用品。電鍍工業(yè)看來還有著廣闊的應(yīng)用前景，只是熱點(diǎn)的領(lǐng)域有所變化。企業(yè)數(shù)量可能會大幅減少，但產(chǎn)值、利潤不一定會下降。先進(jìn)制造業(yè)必

6、然會推動先進(jìn)的電鍍業(yè)。這是由電鍍技術(shù)的特點(diǎn)所決定的，電鍍是制造業(yè)不可或缺的基礎(chǔ)工藝技術(shù)。電鍍技術(shù)的優(yōu)勢與劣勢電鍍技術(shù)的優(yōu)勢與劣勢優(yōu)勢：1)電鍍技術(shù)可將鍍層控制在納米級，從理論上講可為原子級別。2)可在不同基材表面上定點(diǎn)提供各種功能特性如：可焊性、導(dǎo)電性、低接觸電阻、高耐磨性、高耐蝕性、電磁屏蔽、殺菌功能等等。3)常溫常壓下工作。4)投資相對不大。劣勢：1)對環(huán)境有一定污染，但可以做到有效控制。電鍍技術(shù)的優(yōu)勢若干例證(汽車工業(yè))新加坡星化

7、學(xué)公司在銅保護(hù)劑方面也取的不少具有實(shí)用價(jià)值的成果。據(jù)了解，航天工業(yè)中部分鍍銀的部件，已改用鍍銅加保護(hù)劑，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上節(jié)約了成本。因此表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)前景極好。6電沉積納米超疏水鎳薄膜材料由上海交通大學(xué)材料學(xué)院李明教授課題組開發(fā)的電沉積方法制備微納米分級結(jié)構(gòu)超疏水鎳薄膜取得很大進(jìn)展見。在不同電流密度和時(shí)間下電沉積鎳薄膜的掃描電鏡照片。(a)電流密度10Adm2沉積30秒，(b)電流密度5Adm2沉積1分鐘，(c)電流2Adm2沉積5分

8、鐘，(d)電流2Adm2沉積10分鐘。平滑表面上液滴與表面有最大的接觸面積；納米針錐陣列和微米針錐陣列結(jié)構(gòu)，液滴與固體表面的接觸面積相應(yīng)減少；而具有微納米分級結(jié)構(gòu)的表面，液體與固體有著最小的接觸面積。四種不同表面的潤濕性示意圖。（a）平滑表面，（b）納米針錐陣列表面和（c）微米針錐陣列表面，（c）微納米分級結(jié)構(gòu)。７真空鍍與電鍍、有機(jī)涂層相結(jié)合技術(shù)真空鍍與電鍍相結(jié)合是一種新趨勢：由于有一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，不斷有新的品種出現(xiàn)，以下為幾個(gè)應(yīng)用

9、實(shí)例：1)屏蔽布：滌綸布上真空濺射鍍鎳電鍍銅昆山同興公司供應(yīng)產(chǎn)品。采用該工藝的廠家還有山東天諾廣電材料股份有限公司，后者已有數(shù)十種相關(guān)產(chǎn)品。電磁屏蔽要求日益廣泛，因此前景很好。2)鋅鎂合金鍍層鋼板：鋼板電鍍Zn真空鍍鎂高溫退火，可提高耐蝕性2~3倍，國外已有試驗(yàn)機(jī)組。3)濺射電鍍型二層撓性覆銅板2FCL。4)鋁輪轂有機(jī)膜層真空鍍鋁有機(jī)保護(hù)層湖州金泰公司已開發(fā)成功。以上真空鍍是蒸發(fā)鍍、離子鍍、磁控濺射等的統(tǒng)稱綠色環(huán)保電鍍工藝及廢水處理相關(guān)

10、技術(shù)動態(tài)20092013以來每屆年電子電鍍交流會上，都有許多涉及綠色環(huán)保電鍍工藝及廢水處理的相關(guān)技術(shù)介紹約占總論文數(shù)量的20%說明這個(gè)領(lǐng)域是一個(gè)熱點(diǎn)及重點(diǎn)。1廣州三孚化工股份有限公司推出的無氰高密度鍍銅近年來我國無氰電鍍的也有一些新新進(jìn)展其中廣州三孚化工股份有限公司推出的無氰高密度鍍銅工藝在汽車輪轂上的應(yīng)用取得成功，已在鋁輪轂廠應(yīng)用三年左右，效果良好。2CDS酸性無氰鍍銅工藝河北霸州市電化工程有限公司開發(fā)的CDS酸性無氰鍍銅工藝，已在部

11、分家具、自行車工廠使用。它是一種將化學(xué)鍍與電鍍相結(jié)合的工藝，能夠代替氰化物在鐵基體上鍍銅。同時(shí)它還突破了鋼鐵管狀工件不能鍍酸性光亮銅的禁區(qū)。3無氰鍍金銀工藝研究最新成果哈工大安茂忠教授介紹了一種新的環(huán)保型、采用DMH主配位劑的復(fù)合配位劑無氰電鍍銀體系，此體系的鍍液無毒、穩(wěn)定性高，在適宜的電鍍條件下可以得到外觀平整光亮、結(jié)晶均勻細(xì)致、與基體結(jié)合良好的銀鍍層。使實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用復(fù)合配位劑體系無氰鍍銀溶液可獲得光亮細(xì)致的鍍銀層，鍍液具有良好