金属表面镀层，是工业零件提升防腐性能、外观质量及机械性能最常见的方式之一。不同材料的镀层性能差异巨大，价格、耐蚀性、功能性也各不相同。掌握常见镀层的特点，有助于工程选材、工艺设计以及质量判断。

以下从工程视角，对常用镀层进行系统科普：锌Zn、镉Cd、铬Cr、铜Cu、镍Ni、锡Sn、铅Pb、铜锡合金。

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一、锌镀层（Zinc）——成本低、使用最广的基础型防腐镀层

锌镀层是工业中最常见的表面处理方式，具有 成本低、加工方便、兼容性强 等特点。

1. 防腐机理

锌在干燥空气中稳定，不易变色；在潮湿环境中会形成 碱式碳酸锌保护膜，防止继续氧化，从而保护基材。

2. 不同颜色＝不同钝化层（抗腐蚀能力也不同）

防腐性能排序：
蓝白锌＜彩锌＜军绿锌（最佳）

3. 注意事项

• 锌在酸、碱、硫化物中易腐蚀，因此常需 铬酸钝化 增强耐蚀性。

• 对弹簧、薄壁件等需进行 除氢处理，避免氢脆。

4. 适用场景

• 一般钢结构

• 五金件

• 汽车配件

• 机械零件（非摩擦部件）

二、镉镀层（Cadmium）——海洋环境专用镀层

镉镀层相比锌更软、氢脆性小、耐海水腐蚀能力极强，是典型的 海洋工程与航空工业镀层。

主要特点

• 在海水、高湿环境、高温水环境中表现优异

• 润滑性好，适合螺纹件、配合件

• 电化学特性使其在海洋性大气中可成为阳极保护层

• 外观柔亮、美观，附着力高

缺点

• 镉及其化合物 具有毒性，应用受环保法规限制

典型用途

• 海洋装备

• 航空航天零件

• 弹簧、螺纹件

• 盐雾极强腐蚀环境

三、铬镀层（Chrome）——硬度高、耐磨的专业镀层

铬镀层分为 装饰铬、硬铬、无光铬 等。

1. 装饰铬（外观佳）

通常为铜→镍→铬多层结构，亮度高、抗氧化强，主要用于外观装饰。

2. 硬铬（耐磨王者）

特点：

• 极高硬度：HV800–1000

• 耐磨性强

• 耐热性良好（480℃不变色）

• 光反射性高

缺点：

• 镀层较脆、易裂

• 存在微孔结构，需要配合基础层提升防腐能力

3. 松孔铬（特殊耐磨铬层）

具有网状沟槽，可储存润滑油，摩擦性能显著提高。
应用：气缸、活塞环、活塞销等摩擦件。

四、铜镀层（Copper）——常用作底层与导电层

铜镀层不是主要防腐镀层，但具有：

• 高导电性

• 良好结合力

• 易抛光

• 可作为防止渗碳层

典型用途：

• 电镀打底层（提高结合力）

• 电接触件

• 轴瓦减摩层

• 装饰镀层底层

五、镍镀层（Nickel）——耐腐蚀好、外观佳的通用型镀层

镍镀层化学稳定性好，机械性能优异，是工业使用量大的综合性镀层。

特点

• 耐腐蚀性好，能抗大气和碱液

• 高硬度，可抛光，外观亮丽

• 有一定多孔性，多采用 铜→镍→铬 多层叠加方式

电化学特性

• 对铁为阴极镀层

• 对铜为阳极镀层

应用

• 装饰性镀层

• 机械零件防腐

• 替代镍的低成本方案：铜锡合金

六、锡镀层（Tin）——食品级、防腐、可焊性好的镀层

锡镀层化学稳定性极高，常用于食品级或要求无毒的场景。

优势

• 在稀酸中几乎不溶

• 可焊性优良

• 环境稳定性好

• 无毒，可接触食品

应用

• 食品容器、罐头内壁

• 航空、航海电器件

• 铜导线防硫化镀层

• 防渗氮保护层

七、铅镀层（Lead）——化工设备专用防腐镀层

铅对硫酸及硫化物有极强稳定性，是化工行业专用镀层。

应用领域

• 结晶器

• 蒸发器

• 化工设备内壁

• 需要耐硫酸环境的部件

八、铜锡合金镀层（Bronze）——镀镍的经济替代方案

为了降低成本，工业广泛使用铜锡合金代替部分镍镀层。

特点

• 低锡青铜（5–15%锡）：适用于钢件，防腐优秀

• 高锡青铜（>38%）：适用于铜件

• 力学性能优良

• 可直接作为镀铬底层

九、锌、镍、铬三者区别（最常见对比）

总结

不同镀层有不同的特性与适用场景：

• 锌：通用防腐

• 镉：海洋航空

• 铬：耐磨装饰

• 铜：底层导电

• 镍：中高端防腐

• 锡：无毒、食品级

• 铅：化工防腐

• 铜锡合金：替代镍的经济方案

掌握这些基础知识，能让工程选材更可靠，提高零件耐久性与使用安全性。

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