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一、概述
    刷镀和槽镀的金属沉积原理基本相同，只不过所用阳极和电解液输送形式不同。

    图1 电刷镀工作原理

    和槽镀相比，刷镀的技术有如下特点：
① 刷镀设备简单，主要是一台可移动的专用直流电源，无镀槽，零件尺寸不受限制，可现场施工，污染小，电解液浓度高，沉积效率高；
② 刷镀层硬度高，耐磨性好，结合强度＞70N/mm^2，不易发生氢脆现象；
③ 刷镀沉积层均匀，镀层厚度基本可以精确控制，镀后一般不加工或少加工，并可在表面局部区域增加厚度。不镀部分一般无需作防护处理；
④ 刷镀适应各种常用金属材料，对淬火层、氧化层，刷镀前不必软化（有时需彻底去除，如铝合金表面氧化层），对焊接层、镀铬层、喷涂层等可再维修以改善其表面性能。
二、刷镀层安全厚度及镀层选择
修复零件的刷镀层，既要保证需要的尺寸，又要达到表面性能要求。但一种刷镀层厚度增加到一定程度，所产生的内应力会使镀层出现裂纹或剥离。因此，各种金属镀层都有一定的安全厚度，表1列出了各种常用刷镀层的安全厚度。当单一镀层厚度不能满足使用要求时，可采用组合镀层。组合镀层一般由过渡层、尺寸层、夹心层、工作层组成。可根据所需镀层厚度，选用不同层数的组合镀层。
表1 刷镀层的安全厚度（μm）

镀层类别	安全厚度	镀层类别	安全厚度	镀层类别	安全厚度	镀层类别	安全厚度
快速镍	130	半光亮银	100	碱铜	130	镍钨	70
碱镍	100	特殊镍	50	高堆积碱铜	200	锌	100
高堆积镍	130	低应力镍	130	快速铜	100	锢	100
中性镍	100	镍钨合金	70	半光亮铜	100	铁	200
致密快镍	130	镍钻合金	50	低氢脆镉	100	铬	50

 
 
 
 
 
 
    组合镀层各部分的基本功能如下：
1、 过渡层。为了提高镀层与基体的结合强度，在基体上先镀的底层称为过渡层，一般为1～2μm，最大≤5μm。常用过渡层为：
       i. 特殊镍和钴镀层，用于钢及合金钢；
       ii. 碱性铜层，用于铸铁、铸钢、锡和铅等较软基体；
       iii. 低氢脆镉层，用于对氢特别敏感的超强度钢。
2、尺寸层。当镀层＜0.2mm时，可用快速镍、快速铜或快速铁一次镀到厚度要求。
3、夹心层。一般用低应力镍，厚度≤50μm。
4、工作层。即满足零件表面工作条件的镀层。根据工作条件要求，常用的有以下几种。
       i. 耐磨层——用镍钨合金、钻合金、铁合金、特殊镍、快速镍等。耐磨工作层厚度应≤50μm。一般镀后不做加工，由控制基体精度或尺寸层精度来保证；
       ii. 减摩层——用铜、锡、铅、钢及其合金；
       iii. 耐腐蚀层——阴极防护层用镍、铬、金、银、锡等，以自身抗腐蚀来保护基体；阳极保护层用锌、镉等，以自身受浸蚀过程来保护基体；
       iv. 改善钎焊层——对不易钎焊的铝、不锈钢、高熔点合金等，表面可镀锡层，或铝表面镀碱铜，不锈钢表面镀特殊镍，可以改善钎焊性；
       v. 导电、防渗碳、防氮化、防氧化层均可（快速）镀铜。
三、刷镀电源、辅具及表面预处理  
1、刷镀电源。由小型可移动式刷镀机供给专用电源，国产刷镀机已有多种类型，其主要功能有：输出电压与电流可无级调节，输出正、负极可手动转换，由安培小时计监测刷镀层厚度，可预先存储，通过数字显示器、指示灯和蜂鸣器提示达到预定厚度，并有快速过电流保护装置。
2、刷镀笔。刷镀笔即阳极，由阳极材料、导电柄和储液垫组成。阳极材料多为高纯度细结构石墨，其形状做成与被镀零件形状相吻合，使用时装在导电柄上。导电柄的大小和散热形式与电流大小有关，选用时可参考有关资料。阳极垫（刷）的厚度为5～8mm，里层用高效滤纸，中间层为医用脱脂棉，外套用棉织或涤棉混纺针织套，逐层牢固地包扎在阳极上。
3、辅具。包括溶液回收盘、清洗用刮刀、油石、风动砂轮等。
4、表面预处理材料。刷镀前，除用机械清理和有机溶剂除油外，必须用专用的电净液和活化剂进行表面处理。
四、刷镀工艺
    刷镀工艺基本程序是：零件表面修整 → 镀前工装设置 → 电净处理 → 活化处理 → 刷镀层 → 镀后处理。
1、表面修整。刷镀层厚度一般≤0.5mm，镀后不加工或少许加工，因此对零件的需镀表面在镀前应加工达到形位精度和表面粗糙度要求，以求获得均匀镀层。表面有油孔、键槽等，可用胶木、木材等镶堵。
2、刷镀工装的设置。连续均匀刷镀时，一般把工件装夹在机床上，镀笔夹牢，调整机床速度满足刷镀速度要求。调整电源以满足刷镀所需电流量。按需用镀液种类，每种准备一支专用镀笔。按实际需要准备好表面处理材料及其他辅助工具。
3、电净处理。用一般溶剂清洗后的表面仍会残留很薄的油膜。用电净液通电以镀笔涂刷，使表面残留油膜解离，经乳化或皂化达到去油的目的。表面用水冲后，水膜均匀满布，无干斑为达到要求。
4、表面活化处理。用专用镀笔沾上活化液，在通电状态下刷抹零件表面，通过电化学反应以及产生气泡的机械剥离作用除去氧化膜，达到表面出现新鲜原金属色泽和无花斑为止。
5、刷过渡层。经活化工序后，立即刷镀过渡层，专用刷镀笔接正极，镀液预热至50℃为宜。
6、刷镀工作层。工作层按零件工作条件确定。按零件镀层厚度选择组合镀层。将预定镀层厚度储存在计数器中。按所用镀液选择电压和相对运动速度。镀液预热至50℃。启动电源开始刷镀工作层，由于自动控制镀层厚度，当达到预定厚度时，即有声光信号报警。
7、镀后处理。零件镀完后，用清水冲净表面残留物。如不需机械加工，则清除毛刺、修整边角，并进行防锈处理，至此刷镀工作完成。
五、刷镀技术的应用
    这一部分在很多教材里都写得很详细了。需要强调的是，电刷镀主要应用于改善和强化金属材料工件的表面性质，使之获得更好的耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐高温等方面的一种或数种性能。在机械修理和维护方面，电刷镀广泛地应用于修复因金属表面磨损失效、疲劳失效、腐蚀失效、以及机加工超差而报废的机械零部件，恢复其原有的尺寸和精度，具有维修周期短、费用低、修复后的机械零部件使用寿命长等特点，特别是对大型和昂贵机械零部件的修复经济效益更加显著。在施镀过程中基体材料无变形，镀层均匀致密，与基体结合力强，被认为是修复金属工件表面失效的最佳工艺，并已经和正在创造着巨大的经济效益和社会效益。
     至于其在装饰材料表面、电工材料表面、军工材料表面以及钎焊、仿古、纳米材料等方面的应用，大家先作为科普故事听听即可。
           

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