表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。

 

一、电镀

电镀表面处理方法的原理

电镀是一种利用电解原理在金属表面上镀上一层其他金属或合金的过程。其基本原理是在含有镀层金属阳离子的电解液中，将待镀件作为阴极，镀层金属作为阳极，通过直流电源的电位差作用，使金属离子在阴极（待镀件）上还原并沉积形成镀层。在这个过程中，阳极的金属溶解，形成金属离子进入电解液，以保持电解液中金属离子的浓度恒定。

电镀表面处理方法的特点

特点概述

1. 增强抗腐蚀性：电镀可以显著提高金属的抗腐蚀能力，因为镀层通常选用耐腐蚀的金属，如钛、锌、镉、金等。

2. 增加硬度和耐磨性：通过电镀，可以在金属表面形成硬质镀层，提高其硬度和耐磨性。

3. 提高导电性和润滑性：对于需要高导电性或润滑性的部件，电镀可以提供相应的镀层，如镀银、镀金等。

4. 改善外观：电镀可以赋予金属制品美观的外观，如镜面光泽、色彩等。

5. 修复功能：电镀还可以用于修复磨损或加工失误的工件，恢复其原有性能。

应用领域

电镀技术广泛应用于各个行业，包括但不限于以下几个领域：

• 机械制造：提高零部件的耐磨性和抗腐蚀性。

• 航空航天：用于关键部件的防腐蚀和提高性能。

• 船舶工业：增强船体和部件的耐海水腐蚀能力。

• 电子电气：提高导电性和接触可靠性。

• 装饰行业：用于珠宝、装饰品的表面处理，提升美观度。

电镀表面处理方法的应用实例

镀金

镀金是一种常见的电镀方法，主要用于提高导电性和防氧化性能。镀金可以通过电解沉积法或电镀法实现。电解沉积法可以在任何基体材料上获得均匀的薄膜层，但需要大量电能和水资源，成本较高。电镀法则利用电荷作用，使镀层更加光滑亮泽，适用于复杂形状产品的加工。

镀锡

电镀锡主要用于提高金属的抗氧化性和焊接性能。电镀锡的清洗方法包括化学除油和水力冲砂法。化学除油通过碱性溶液去除油脂，并进行后续处理；水力冲砂法则适用于大面积或复杂形状制品的清洗。

镀银

镀银处理技术通过化学或物理方法在物体表面形成一层薄薄的银质膜，以增加光泽、保护表面和改善外观。电解沉积法是常见的镀银方法，能够在各种基体材料上获得均匀的镀层。

结论

电镀表面处理方法通过在金属表面镀上一层其他金属或合金，能够显著改善金属的性能，如抗腐蚀性、硬度、导电性等，并且在多个行业中有着广泛的应用。随着技术的发展，电镀工艺也在不断进步，以满足不同领域的需求。

二、电泳

 

原理

电泳涂装是一种利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的工件表面的涂装方法。其基本物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。采用直流电源，金属工件浸于电泳漆液中。通电后，阳离子涂料粒子向阴极工件移动，阴离子涂料粒子向阳极工件移动，继而沉积在工件上，在工件表面形成均匀、连续的涂膜。当涂膜达到一定厚度（漆膜电阻大到一定程度），工件表面形成绝缘层，异极相吸停止，电泳涂装过程结束。

电泳涂装具有以下特点：

1. 水溶性涂料：采用水溶性涂料，节省了大量有机溶剂，大大降低了大气污染和环境危害，安全卫生，同时避免了火灾的隐患。

2. 高效涂装：涂装效率高，涂料损失小；涂膜厚度均匀，附着力强，涂装质量好；生产效率高。

3. 设备复杂：设备复杂，投资费用高，耗电量大，施工条件严格，并需进行废水处理2。

4. 不含重金属：电泳涂料不含重金属、Pb、Sn以及欧盟高度关注的有害物质等。

5. 涂膜均匀：膜厚均匀，流平好，防腐蚀能力强。

6. 高温固化：涂层需要高温（160-200℃）固化，金属必须耐高温。

7. 强泳透力：泳透力强，适用于复杂形状的工件。

 

应用

电泳涂装因其独特的基材防护优势，应用范围越来越广，包括但不限于以下几个行业：

1. 汽车制造：在汽车车身电泳涂装中，通常采用入槽后通电方式，因为汽车车身多为大平面，所用电泳漆颜色为灰色，很容易看出阶梯痕迹。摩托车车架多为管式，颜色为黑色，不易看出阶梯痕迹。

2. 建材：用于建筑行业的各种金属构件的表面处理。

3. 五金家电：在五金家电行业中，电泳涂装能够提供高质量的表面涂层，提高产品的耐腐蚀性和美观度。

4. 仪器仪表：用于精密仪器和仪表的表面保护和装饰。

5. 园艺设施：用于户外园艺设施的防腐蚀处理。

6. 农用机械：提高农用机械的耐用性和使用寿命。

7. 军工行业：在军工产品中，电泳涂装用于提高零部件的防护性能。

电泳涂装是一种先进的涂装技术，具有环保、高效、涂膜质量高等优点，广泛应用于各个工业领域。

二、电泳

 

原理

电泳涂装是一种利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的工件表面的涂装方法。其基本物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。采用直流电源，金属工件浸于电泳漆液中。通电后，阳离子涂料粒子向阴极工件移动，阴离子涂料粒子向阳极工件移动，继而沉积在工件上，在工件表面形成均匀、连续的涂膜。当涂膜达到一定厚度（漆膜电阻大到一定程度），工件表面形成绝缘层，异极相吸停止，电泳涂装过程结束。

电泳涂装具有以下特点：

1. 水溶性涂料：采用水溶性涂料，节省了大量有机溶剂，大大降低了大气污染和环境危害，安全卫生，同时避免了火灾的隐患。

2. 高效涂装：涂装效率高，涂料损失小；涂膜厚度均匀，附着力强，涂装质量好；生产效率高。

3. 设备复杂：设备复杂，投资费用高，耗电量大，施工条件严格，并需进行废水处理2。

4. 不含重金属：电泳涂料不含重金属、Pb、Sn以及欧盟高度关注的有害物质等。

5. 涂膜均匀：膜厚均匀，流平好，防腐蚀能力强。

6. 高温固化：涂层需要高温（160-200℃）固化，金属必须耐高温。

7. 强泳透力：泳透力强，适用于复杂形状的工件。

 

应用

电泳涂装因其独特的基材防护优势，应用范围越来越广，包括但不限于以下几个行业：

1. 汽车制造：在汽车车身电泳涂装中，通常采用入槽后通电方式，因为汽车车身多为大平面，所用电泳漆颜色为灰色，很容易看出阶梯痕迹。摩托车车架多为管式，颜色为黑色，不易看出阶梯痕迹。

2. 建材：用于建筑行业的各种金属构件的表面处理。

3. 五金家电：在五金家电行业中，电泳涂装能够提供高质量的表面涂层，提高产品的耐腐蚀性和美观度。

4. 仪器仪表：用于精密仪器和仪表的表面保护和装饰。

5. 园艺设施：用于户外园艺设施的防腐蚀处理。

6. 农用机械：提高农用机械的耐用性和使用寿命。

7. 军工行业：在军工产品中，电泳涂装用于提高零部件的防护性能。

电泳涂装是一种先进的涂装技术，具有环保、高效、涂膜质量高等优点，广泛应用于各个工业领域。

 

三、阳极氧化

阳极氧化的原理

阳极氧化是一种电化学方法，主要用于在金属表面生成一层氧化膜。

1. 形成离子吸附层：当金属置于电解液中时，金属表面会吸附一定数量的离子，如氧离子、氢离子等。

2. 形成氧化膜：在外加电流的作用下，吸附在金属表面的离子逐渐发生电化学反应，形成一层氧化膜。这个过程中，电流的极性起着关键作用，使得氧化膜在金属表面形成一层保护层。

3. 氧化膜的成长与控制：随着反应的进行，氧化膜的厚度逐渐增加。通过调整电流的大小和频率，可以控制氧化膜的成长速度和厚度。

阳极氧化具有以下特点：

1. 提高机械性能：阳极氧化可以显著提高金属表面的硬度、耐腐蚀性和耐磨性。

2. 表面美容效果：阳极氧化膜可以用于物体多种表面的美容效果，既可以带有可以吸收染料的厚多孔涂层，也可以带有可以增加反射光干涉效果的透明薄涂层。

3. 增强表面附着力：阳极氧化处理后为后期加工油漆底漆和胶水提供了比裸金属更好的附着力。

4. 处理后应用更广泛：阳极氧化处理后的金属表面具有更好的综合性能，因此在多个领域都有广泛的应用。

应用

阳极氧化技术广泛应用于多个领域，主要包括：

1. 航空航天：阳极氧化处理技术在航空航天领域发挥着重要作用，可以提高金属零部件的耐腐蚀性和耐磨性。

2. 汽车制造：在汽车制造中，阳极氧化技术用于提高汽车零部件的表面质量，延长使用寿命。

3. 电子封装：阳极氧化技术在电子封装领域也有重要应用，可以提高电子元件的绝缘性能和耐腐蚀性。

4. 日用品：阳极氧化技术还可以应用于日常生活用品的制造，如厨具等，通过阳极氧化处理，可以在铝制品表面形成坚硬的保护层，提高其使用寿命和美观度。

     阳极氧化是一种重要的金属表面处理技术，通过电化学反应在金属表面形成一层具有高硬度、高耐蚀性和高绝缘性的氧化膜，从而提高金属制品的使用寿命和性能。该技术在航空航天、汽车制造、电子封装和日用品等多个领域都有广泛的应用。

四、热喷涂

原理

热喷涂是一种表面处理技术，通过将材料加热至熔点或半熔状态，然后以高速喷射的方式将其喷射到基材表面，形成一层坚固的涂层。

1. 材料预处理：将所需喷涂的材料加热至熔点或半熔状态，并将其注入喷涂设备中。

2. 喷涂过程：在喷涂设备中，通过气体或液体的压力将熔融或半熔融的材料喷射出来。常用的喷涂方法包括火焰喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂等。

3. 涂层形成：喷射出的熔融或半熔融材料在与基材接触的瞬间迅速冷却固化，形成一个均匀的涂层。

热喷涂涂层具有以下显著特点：

• 耐磨性：热喷涂涂层具有出色的耐磨性，能够有效抵抗磨损和摩擦，适用于汽车、航空航天和能源行业。

• 耐腐蚀性：热喷涂涂层能够提供出色的耐腐蚀性能，保护基材免受腐蚀和氧化，适用于海洋、化工和石油行业。

• 粘附力强：热喷涂涂层与基材之间具有良好的粘附力，确保涂层长时间稳定地附着在基材表面，适用于高温、高压和剧烈振动等恶劣工况。

• 多样性：热喷涂技术可以使用多种喷涂材料，包括金属、陶瓷、塑料等，适用于不同领域的应用。

• 高效性：热喷涂技术可以在短时间内完成大面积的涂层作业，提高生产效率。

• 多功能性：热喷涂不仅可以提供保护层，还可以用于修复受损或磨损的零部件表面，以及改善材料的性能。

3. 应用

热喷涂技术在多个领域得到广泛应用，主要包括：

• 汽车工业：通过在汽车发动机缸体、活塞环和气门等部件表面喷涂耐磨、耐腐蚀的涂层，提高发动机的性能和寿命。

• 航空航天工业：通过在飞机发动机叶片、涡轮和燃烧室等部件表面喷涂高温耐磨、耐腐蚀的涂层，提高发动机的性能和可靠性。

• 能源行业：通过在燃烧器、锅炉和热交换器等设备表面喷涂耐高温、耐腐蚀的涂层，提高设备的效率和寿命。

• 海洋工业：通过在船舶、海洋平台和海洋设备表面喷涂防腐、防海洋生物附着的涂层，延长设备的使用寿命并降低维护成本。

• 化工行业：通过在化工设备、储罐和管道等表面喷涂耐腐蚀的涂层，保护设备免受腐蚀和化学物质侵蚀。

4. 实用技术

为了确保热喷涂技术的效果，需要注意以下几点：

• 喷涂材料选择：根据不同的应用需求，选择合适的喷涂材料，考虑材料的熔点、硬度、耐腐蚀性等性能指标。

• 喷涂工艺参数控制：控制喷涂距离、喷涂速度、喷涂角度等参数，影响涂层的质量和性能。

• 表面预处理：对基材表面进行适当的预处理，如喷砂、喷丸、化学清洗等，确保涂层与基材之间的良好结合。

• 涂层性能评估：进行硬度测试、耐磨性测试、耐腐蚀性测试等，确保涂层满足设计要求。

总之，热喷涂技术通过其独特的原理和特点，在多个领域提供了高效的表面处理解决方案，不仅提高了材料的性能，还延长了设备的使用寿命。

五、电解抛光

原理

电解抛光是一种通过电化学反应改善金属表面光洁度和光亮度的技术。其基本原理如下：

1. 阳极溶解理论：在电解抛光过程中，电流通过含有待处理金属的挂具，使金属表面形成一个阳极。在阳极周围放置电解抛光液，当电流通过阳极时，阳极溶解，释放出金属离子，并与抛光材料发生化学反应，形成一层薄薄的抛光膜。

2. 电解抛光的反应过程：抛光材料中的金属离子在阳极溶解后，通过溶液中的阴离子向工件表面迁移。这些金属离子在工件表面沉积，与工件表面的杂质和氧化物发生化学反应，逐渐去除表面的不平整和瑕疵，从而实现表面的抛光。

电解抛光具有以下特点：

1. 表面无变质层：抛光的表面不会产生变质层，无附加应力，并可去除或减小原有的应力层。

2. 适用范围广：对难于用机械抛光的硬质材料、软质材料以及薄壁、形状复杂、细小的零件和制品都能加工。

3. 生产效率高：抛光时间短，而且可以多件同时抛光，生产效率高。

4. 表面粗糙度提高：电解抛光所能达到的表面粗糙度与原始表面粗糙度有关，一般可提高两级。

5. 生产率高：在很多情况下，电解抛光的生产率要比机械抛光大得多，被加工表面的形状对生产率几乎没有影响。

应用

电解抛光广泛应用于各种金属制品和零件的表面处理，具体应用包括：

1. 金属制品：如反射镜、不锈钢餐具、装饰品、注射针、弹簧、叶片和不锈钢管等。

2. 模具：可用于某些模具（如胶木模和玻璃模等）的抛光。

3. 金相磨片：用于金相磨片的抛光。

4. 提高抗腐蚀性能：电解抛光不仅能提高表面光洁度，还能增强抛光面的抗腐蚀性能。

电解抛光是一种有效的表面处理技术，能够显著改善金属表面的光洁度和光亮度，适用于多种材料和复杂形状的工件，具有高效、高质的特点。

六、磷化处理

原理

磷化处理是一种化学反应，在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐保护膜的表面处理方法。该方法涉及将金属放入含有锰、铁、锌等磷酸盐溶液中，使其表面生成磷化膜。磷化膜的形成机理主要包括金属的溶解过程和促进剂的加速作用。例如，在锌系磷化中，金属与磷化液中的磷酸作用，生成磷酸铁，并释放出氢气，随后形成磷化膜。

优点

1. 防腐蚀：磷化膜能够有效隔离金属与空气，防止金属氧化生锈，延长工件使用寿命。

2. 提高涂装附着力：磷化膜为后续涂装提供了良好的附着基础，提高了涂层的结合力和防腐蚀能力。

3. 装饰性：磷化处理可以使金属表面更加美观，提升产品的视觉效果。

4. 润滑性：在某些金属冷加工过程中，磷化膜可以起到润滑作用，减少摩擦。

5. 多种颜色选择：根据不同的磷化剂，磷化膜可以呈现灰色、彩色或黑色等多种颜色，满足不同需求。

缺点

1. 溶液沉渣多：磷化处理过程中会产生较多的沉渣，需要定期清理。

2. 表面粗糙：磷化膜有时会导致表面粗糙，可能影响某些高精度要求的工件。

3. 高温高压：磷化处理通常需要较高的温度和压力，能耗较大。

4. 成本高：由于上述原因，磷化处理的成本相对较高。

应用

磷化处理广泛应用于汽车、船舶、机械制造等行业。具体应用包括：

1. 涂装前处理：磷化作为涂装前的重要步骤，可以显著提高涂层的附着力和防腐蚀能力。

2. 防锈处理：特别是在储存和运输过程中，磷化处理可以有效防止金属氧化生锈。

3. 润滑处理：在一些金属冷加工过程中，磷化膜可以作为润滑剂，减少摩擦损耗。

4. 提高耐磨性：非涂装磷化可以提高工件的耐磨性，适用于一些需要频繁摩擦的零部件。

   磷化处理作为一种传统的金属表面处理技术，具有防腐蚀、提高涂装附着力、润滑等多种优点，但也存在溶液沉渣多、表面粗糙、成本高等缺点。随着技术的进步，磷化处理正朝着低温、低渣、环保无毒的方向发展，以适应现代工业的需求。尽管如此，许多企业已经开始逐步淘汰传统磷化工艺，转向新型薄膜前处理产品，以满足更加严格的环保要求。

七、微弧氧化

1、原理

微弧氧化（Micro-Arc Oxidation，MAO），也称为等离子体电解氧化（Plasma Electrolytic Oxidation，PEO）或微等离子体氧化（Microplasma Oxidation，MPO），是一种在铝、镁、钛等金属及其合金表面通过电解液与相应电参数的组合，在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下，原位生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层的技术。

2、特点

提高材料表面硬度

微弧氧化膜层为表面多孔（孔径为几微米）、内部致密的陶瓷层，显著提高了材料的表面硬度。

高耐磨性

微弧氧化技术可以大幅提高材料的耐磨性，例如，使用WC作为摩擦副，摩擦率可以提高约50倍。

高耐蚀性

微弧氧化膜层具有优异的耐蚀性，能够耐受中性盐雾腐蚀，时间可达400小时以上。

耐热性和高绝缘性

微弧氧化膜层具有良好的耐热性和绝缘性能，绝缘电阻膜阻大于100MΩ，绝缘耐压超过5000V/秒。

高结合力

微弧氧化膜层与基底金属的结合力强，陶瓷膜致密均匀，具有较高的剪切强度和拉伸强度。

3、应用

笔记本电脑

在笔记本电脑领域，品牌如戴尔和宏碁在其镁合金材质的A面和C面上采用了微弧氧化+丝印工艺，提供了更轻便的体验。镁合金材质的优势包括坚韧、热量不积累、防辐射、环保可回收等，使其成为旗舰笔记本的优选材料。

自行车

在自行车领域，镁合金一体式车架采用了微弧氧化与电泳复合工艺，有效减轻了车身重量，同时解决了传统车架存在的焊道不整齐等问题。

航空航天

在航空航天领域，镁合金经过微弧氧化、导电氧化复合处理，既实现了减重，又满足了机箱电磁屏蔽的需求，有助于降低飞行器的燃料消耗和提高运力.

其他领域

微弧氧化技术还广泛应用于汽车、电子、机械等领域，用于改善金属材料表面性能并延长其使用寿命。

八、气相沉积

原理

气相沉积（Gas Phase Deposition, GPD）是一种将气体原料转化为薄膜或纳米结构的技术。它通过在真空或气氛控制环境中将气体原料分解并沉积在基底表面上，使得薄膜形成。气相沉积技术主要包括化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition, CVD）和物理气相沉积（Physical Vapor Deposition, PVD）两种主要类型。

1.1 化学气相沉积（CVD）

化学气相沉积技术是通过将气体原料传送到沉积区域，其在表面反应而形成固态产物。主要步骤包括：

• 气体原料的传送：气体原料从气源经过传送管道进入沉积区域。

• 表面反应：气体原料在沉积区域与基底表面发生反应，形成沉积产物。

• 官能团组装：沉积产物会通过表面反应与其他气体原料中的官能团进行反应，形成更加复杂和完整的结构。

1.2 物理气相沉积（PVD）

物理气相沉积技术是通过将气体原料通过物理手段转化为固态产物。主要类型包括：

• 热蒸发：将固体材料加热至其蒸发温度，产生的蒸汽在基底表面沉积。

• 电子束蒸发：利用高能电子束蒸发固体材料，生成蒸汽在基底表面沉积。

• 磁控溅射：通过在真空环境中使用磁场控制离子运动轨迹，溅射固体材料，使其在基底表面沉积。

2. 特点

2.1 化学气相沉积（CVD）

• 沉积层需要使用固态的或者熔融态的物质作为沉积过程的源物质，采用各种加热源或溅射源使固态物质变为原子态。

• 源物质经过物理过程而进入气相，在气相中及在基材表面并不发生化学反应。

• 需要相对较低的气体压力环境下沉积，沉积层质量较高。

• 物理气相沉积获得的沉积层较薄，厚度范围通常为纳米微米数量级，属于薄膜范畴。

• 多数沉积层是在低温等离子体条件下获得的，沉积层粒子被电离、激发成离子、高能中性原子，使得沉积层的组织致密，与基材具有很好的结合力，不易脱离。

• 沉积层薄，通过对沉积参数的控制，容易生长出单晶、多晶、非晶、多层、纳米层结构的功能薄膜。

• 物理气相沉积是在真空条件下进行的，没有有害废气排出，属于无空气污染技术。

• 物理气相沉积多是在辉光放电、弧光放电等低温等离子体条件下进行的，沉积层粒子的整体活性很大，容易与反应气体进行化合反应。

2.2 物理气相沉积（PVD）

• 涂层形成是不受物理变化定律控制的凝固过程，是一种非平衡过程。

• 沉积层厚度范围较宽，从nm~mm级都可实现。

• 无环境污染；缺点是设备复杂，一次投资较大。

• 真空蒸镀：设备相对简单，工艺操作容易，可镀材料广，镀膜纯洁，广泛用于光学、电子器件和塑料制品的表面处理。缺点是膜一基结合力弱，镀膜不耐磨，并有方向性。

• 溅射镀膜：适用性广，可沉积纯金属、合金或化合物。缺点是溅射设备复杂，需要高压装置，溅射淀积的成膜速度低，真空蒸发镀膜淀积速率为0.1~5μm/min，溅射速率为0.01~0.5μm/min。基片温升较高，易受杂质气体影响。

• 离子镀：在真空条件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质离子化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反应物蒸镀在基片上。提高了膜层性能，扩充了镀膜技术的应用范围，兼有真空蒸发和溅射的优点，附着力好、绕射性好、材料广泛。

3. 应用

气相沉积技术在许多领域都有广泛的应用，主要包括：

• 薄膜制备：可以制备许多不同类型的薄膜，如金属薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜等。

• 机械、航天、建筑、五金装饰、电子产品、汽车配件等行业：生产制备的高硬度、高耐热、高热导、高耐腐蚀、抗氧化、绝缘等涂层，特殊性能的电学、光学功能的涂层，装饰装修涂层。

• 表面强化：包括耐摩、减摩、耐热、抗蚀等表面强化薄膜材料、固体润滑薄膜材料。

• 功能薄膜：包括电、磁、声、光等功能薄膜材料等。

九、超声波表面处理

• 空化作用原理

  • 超声波在液体中传播时，液体时而受拉时而受压，产生近于真空或含少量气体的空穴。在声波压缩阶段，空穴被压缩直至崩溃，从而产生强大的冲击力。这种冲击力作用于物体表面时，可以对表面进行处理，如清洗表面污垢等。空化作用产生的瞬间高温、高压环境，也有助于表面处理过程中的物理或化学变化。

    

• 机械振动原理

  • 超声波的高频振动传递到处理的物体表面，使表面的分子或颗粒产生振动。这种振动能够打破表面的化学键、去除表面的杂质或者改变表面的微观结构。例如在超声波抛光过程中，高频振动的工具头与工件表面接触，通过振动去除表面的微小凸起，实现表面的平滑处理。

• 声流效应原理

  • 超声波在介质中传播时会引起介质的流动，称为声流。声流能够带动处理介质（如磨料、化学试剂等）在物体表面流动，使得处理介质与物体表面充分接触并发生反应。在超声波化学镀中，声流可以使镀液中的金属离子均匀地分布在物体表面，促进镀覆反应的进行。

超声波表面处理特点

• 高精度

  • 由于超声波的频率高、波长短，可以实现对物体表面微观结构的精确处理。例如在微机电系统（MEMS）器件的制造中，超声波表面处理能够精确地去除表面的微小瑕疵，达到纳米级别的加工精度。

• 良好的适应性

  • 可以适用于多种材料的表面处理，包括金属、陶瓷、玻璃、塑料等。无论是硬度较高的金属材料还是脆性较大的陶瓷材料，超声波表面处理都能发挥作用，并且不会对材料的整体性能造成较大影响。

• 非接触或柔性接触

  • 在一些应用中，如超声波清洗，处理过程是通过液体中的空化作用和声波的振动来实现的，不需要与物体表面直接接触，避免了对表面的划伤等损伤。而在像超声波抛光等接触式处理中，由于振动幅度较小，与物体表面的接触也是柔性的，同样可以减少对表面的破坏。

• 环保节能

  • 超声波表面处理通常不需要使用大量的化学试剂或者产生大量的废弃物，相比一些传统的表面处理方法更加环保。而且超声波设备的能量转换效率较高，能耗相对较低。

超声波表面处理方法的应用

• 表面清洗

  • 在工业生产中，广泛用于清洗各种精密零件、电子元件等。例如，清洗半导体芯片表面的微小颗粒和杂质，以确保芯片的性能。超声波清洗能够深入到零件的微小缝隙和孔洞中，去除污垢，其清洗效果远远优于传统的清洗方法。

• 表面抛光

  • 对于金属制品、光学镜片等的表面抛光有很好的效果。通过超声波振动的工具或磨料，可以将物体表面打磨得更加光滑，提高表面的光洁度和光学性能等。例如，对不锈钢餐具表面进行抛光，使其外观更加美观，同时也提高了其耐腐蚀性。

• 表面改性

  • 改变材料表面的物理化学性质。如在金属表面进行超声波处理，可以使表面形成纳米结构，从而提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等性能。在高分子材料表面进行处理，可以提高其表面的亲水性或疏水性，以满足不同的应用需求，如在生物医学领域中改善材料与生物体的相容性。

• 表面镀膜

  • 在超声波的作用下，可以使镀膜材料均匀地沉积在物体表面。例如在玻璃表面镀制光学薄膜时，超声波能够促进镀膜材料在玻璃表面的吸附和扩散，提高镀膜的质量和均匀性，使得镀出的薄膜具有更好的光学性能，如增透、减反等效果。