电镀技术的分类和应用

电沉积或电结晶属于应用电化学的一个分支。若从工程应用的观点，是通过研发和
产品设计以利用这种技术来获取镀覆层或改善基体材料的表面而使之具备更为优良的工
程特性。80年代以后，国际上采用和流行了“表面工程”一词，用以概括目前工程上
名目繁多的表面优化型的工艺领域，以希冀能将这些不同的工程手段置入完整的设计、
制造、运行的统一的生产序列之中。这种概括实际上也显示表面问题在工程设计和产品
使用及维护的整个过程中具有无可置疑的重要性，反映了近一个世纪以来生产和运行经
验和事故教训的总结。无数次的个案已经反复证明，现代化产品的性能、质量和使用安
全都与材料表面的状态息息相关。忽视表面问题将造成无法弥补的后果。并且，表面的

质量要求与工作中的行为必须从一开始进行产品设计时便应周详的考虑。
事实上，表面的优化不能被简单地视作一种后来附加的表面修饰。因为从本质上
看，任何加工制成的产品，其材料本体与表面性质均有不同。加工过程一般均使材料表
面处于非平衡状态或形成介稳结构。表面残留应力或显微裂纹等便是常见的现象。这些
情况会使零件的工作条件变化、寿命缩短，甚至在一定条件下发生突发性的事故。从产
品设计开始的通盘考虑才能保证生产出优质的产品。这包括确定产品使用时的预期环
境，对材料的要求和制件工作时可能的破坏机制，确定应具备的表面特性和可供选择的
表面处理方法等。
表面工程对于制件的影响，并不单纯只是用以附加其价值或被视作弥补材料性能不
足的一种简单手段。因为合理地选择表面处理方法与基体材料的适当结合，不仅可以互
补，而且具有相得益彰的效果。表面层与基底材料的复合，可以提供单一的基体材料所
难以提供的内外特性，从而构成了一种有用的复合材料。
电镀虽是表面工程的重要手段，然而，由于其自身具备的特殊条件，使化学或电化
学沉积方法也已用来作为新材料的研发和制备的途径。传统的方法是制备纯金属、合金
和直接电铸以生产制件。较新的方法是用来制备不同类型的复合材料，包括粉末、短纤
维、长纤维缠绕和晶须增强型的材料。制取半导体材料，包括薄膜型半导体元件、平面
显示器件、大面积廉价太阳能电池、光敏电阻、电容、光导、电导、磁导与记忆元件以
及一些特殊的元器件，例如发光和荧光元器件等等已逐步列上日程。从这些方面来看，
电镀已有别于单纯意义上的表面工程。本书是腐蚀与防护全书的分册，因此将着重讨论
表面的工程处理，更多地局限于腐蚀和防护方面的应用。