金属涂镀层的制造方法，主要有热浸镀、渗镀、电镀、刷镀、化学镀、包镀、机械镀、热喷涂(火焰、等离子、电弧) 等。

(1) 热浸镀 热浸镀是把金属构件浸入熔化的镀层金属液中，经过一段时间取出，在金属构件表面形成一层镀层。热浸镀的工艺可以简单地概括为以下程序：

预镀件→前处理→热浸镀→后处理→制品

前处理是将预镀件表面的油污、氧化铁皮等清除干净，使之形成一个适于热浸镀的表面；热浸镀是基体金属表面与熔融金属接触，镀上一层均匀的、表面光洁的、与基体牢固结合的金属镀层；后处理包括化学处理与必要的平整矫直与涂油等工序。

热浸镀镀层的特点是：形成的镀层较厚，具有较长的防腐蚀寿命；镀层和基体之间形成合金层，具有较强的结合力。热浸镀可以进行高效率大批量生产。目前，热浸镀锌、铝、锌铝合金、锌铝稀土合金和铅、锡合金等得到了广泛应用，如高速公路的护栏、输电线路的铁塔、建筑的屋顶等大量采用热浸镀层。

(2) 渗镀 渗镀法是把金属部件放进渗镀层金属或它的化合物的粉末混合物、熔盐浴及蒸气等环境中，通过热分解或还原等反应析出的金属原子在高温下扩散到金属中去，在其表面形成合金化镀层。因此，此法也称表面合金化或扩散镀。渗镀层一般不会因温度急剧变化而造成镀层脱落现象。目前，用于钢铁防蚀目的的渗镀金属主要有锌、铝、铬、硅、硼以及铝-铬、铝-硅、铝-钛、铝-稀土、铬-镍、铬-硅、铬-钛、铬-硅-铝等二元和三元共渗镀层等。

(3) 电镀电镀是指在直流电的作用下，电解液中的金属离子还原，并沉积到零件表面形成有一定性能的金属镀层的过程。电解液主要是水溶液，也有有机溶液和熔融盐。从水溶液和有机溶液中电镀称为湿法电镀，从熔融盐中电镀称为熔融盐电镀。水溶液电镀获得广泛的工业应用；非水溶液、熔融盐电镀虽已部分获得工业化应用，但不普遍。

在水溶液中，还原电位较正的金属离子很容易实现电沉积，如Au、Ag、Cu等；若金属离子还原电位比氢离子的还原电位负，则电镀时电极上大量析出氢气，金属沉积的电流效率降低；若金属离子还原电位比氢离子的还原电位负得多，则很难实现电沉积，甚至不可能发生单独电沉积，如Na、K、Ca、Mg等；但有些金属有可能与其他元素形成合金，实现电沉积，如Mo、W等。元素周期表上的70多种金属元素中，约有30多种金属可以在水溶液中进行电沉积。大量用于防腐蚀的电镀层有Zn、Cd、Ni、Cr、Sn及其合金等。

金属离子还原析出的可能性是获得镀层的首要条件，但要获得质量优良的镀层，还要有合理的镀液和工艺。通常镀液由如下成分构成。

主盐：被镀金属的盐类，有单盐，如硫酸铜、硫酸镍等；有络盐，如锌酸钠、氰锌酸钠等。

配合剂：配合剂与沉积金属离子形成配合物，改变镀液的电化学性质和金属离子沉积的电极过程，对镀层质量有很大影响。常用配合剂有氰化物、氢氧化物、焦磷酸盐、酒石酸盐、氨三乙酸、柠檬酸等。

导电盐：其作用是提高镀液的导电能力，降低槽端电压，捉高工艺电流密度，例如镀镍液中加入Na2SO4。导电盐不参加电极反应，酸或碱也可作为导电物质。

缓冲剂：加入缓冲剂可使弱酸或弱碱性镀液具有自行调节 pH值能力，以便在施镀过程中保持 pH值稳定。

添加剂：使阳极保持正常溶解，处于活化状态；稳定溶液避免沉淀的发生;提高镀层的质量，如光亮性、平整性等。

电镀法的优点是：镀层厚度容易控制，镀层均匀和沉积金属用量较少等。电镀法广泛用于处理各种五金零件和带钢。

(4) 化学镀 化学镀是利用合适的还原剂使溶液中的金属离子还原并沉积在具有催化活性的基体表面上形成金属镀层的方法。化学镀也可称为异相表面自催化沉积镀层。

化学镀Ni-P合金是应用最早、最广的化学镀层，可通过次磷酸盐还原镍盐得到。现在已经获得Ni-P、Ni-B、Ni-P(Cu、W、Cr、Nb、Mo) 、Cu等化学镀层。以及弥散有陶瓷相的Ni-P、Ni．b复合化学镀层。与电镀相比，化学镀镀层厚度均匀，针孔少，不需要电源设备，能在非导体上沉积，具有某些特殊性能等优点。其缺点是：成本高，溶液稳定性差，维护、调整和再生困难，镀层脆性大。因此，目前化学镀主要用在特殊用途的设备上，如石油钻井钻头、发动机的叶轮叶片、液压缸、摩擦轮等要求耐蚀、耐磨的部件。另外化学镀也用于制造磁盘、太空装置上的电缆接头、人体用医学移植器。

(5) 包镀 将耐蚀性好的金属，通过辗压的方法包覆在被保护的金属或合金上，形成包覆层或双金属层，如高强度铝合金表面包覆纯铝层，形成有包铝层的铝合金板材。

(6) 机械镀 机械镀是把冲击料(如玻璃球) 、表面处理剂、镀覆促进剂、金属粉和零件一起放入镀覆用的滚筒中，通过滚筒滚动时产生的动能，把金属粉冷压到零件表面上形成镀层。若用一种金属粉，得到单一镀层；若用合金粉末，可得合金镀层；若同时加入两种金属粉末，可得到混合镀层；若先加入一种金属粉，镀覆一定时问后，再加另一种金属粉，则可得多层镀层。表面处理剂和镀覆促进剂可使零件表面保持无氧化物的清洁状态，并控制镀覆速度。

机械镀的优点是厚度均匀，无氢脆，室温操作，耗能少，成本低等。适于机械镀的金属有Zn、Cd、Sn、Al、Cu等软金属。适于机械镀的零件有螺钉、螺母、垫片、铁钉、铁链、簧片等小零件。零件长度一般不超过150mm，质量不超过0.5kg。机械镀特别适于对氢脆敏感的高强钢和弹簧。但零件上孔不能太小、太深；零件外形不得使其在滚筒中互相卡死。

(7) 热喷涂 热喷涂是一种使用专用设备利用热能和电能把固体材料熔化并加速喷射到构件表面上形成沉积层以提高构件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的涂层技术。按照能源的种类、喷涂材料形状以及工作环境特点，热喷涂可以按图8-9进行分类。

图8-9热喷涂的方法分类

熔融喷涂法和火焰线材喷涂法是最早发明的喷涂法。熔融喷涂法是用坩埚把金属熔化，再用高压气体把金属吹射出去，该法目前已很少采用。火焰线材喷涂法是将金属线以一定的速度送进喷枪里，使端部在高温火焰中熔化，随即由压缩空气把其雾化喷出。等离子喷涂是最重要的热喷涂法，已获得广泛的应用。爆炸喷涂是继等离子喷涂之后发展起来的一种新工艺，其熔融粉末的喷射速度可达700~760m·s-1。超声速喷涂是爆炸喷涂之后近十几年发展起来的新工艺，速度与爆炸喷涂相近，可获得高质量涂层。电弧喷涂也是世界上较早的金属线材喷涂法，电弧使丝材熔化，高压气使其雾化并加速，其成本低，生产效率高，目前仍得到广泛的应用。电爆喷涂是在线材的两端通以瞬间大电流，使线材熔化并发生爆炸，专用来喷涂气缸等内表面。感应加热喷涂和电容放电喷涂是采用高频涡流和电容放电把线材加热，然后用高压气体雾化并加速的喷涂法，应用不普遍。激光热喷涂采用激光作为加热源，但至今仍处于研究阶段。

热喷涂技术的特点是：喷涂效率高；可以喷涂金属、合金、陶瓷、塑料等有机高分子材料；可赋予普通材料以特殊的表面性能，使材料满足耐蚀、抗高温氧化、耐磨、隔热、密封、耐辐射、导电、绝缘等性能要求；可用在金属、陶瓷、玻璃、石膏、木材、布、纸等几乎所有固体材料表面喷涂涂层；可使基体保持在较低的温度，一般温度可控制在30～200℃之间，保证基体不变形；可适用于各种尺寸工件的喷涂；涂层厚度较易控制等。目前该技术正在发展中，还有许多问题有待解决，如结合力较低、孔隙率较高、均匀性较差等。

(8) 真空镀 真空镀包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀，是在真空中镀覆的工艺方法。真空镀具有无污染，无氢脆，适于金属和非金属多种基材，且工艺简单筝精索。但有镀层薄，设备贵，镀件尺寸受限的缺点。

真空蒸镀是在真空(10-2Pa以下) 中将镀料加热，使其蒸发或升华，并沉积在镀件上的工艺。加热方法有电阻加热、电子束加热、高频感应加热、电弧放电或激光加热等，常用的是电阻加热。真空蒸镀可用来镀覆A1、黄铜、Cd、Zn等防护或装饰性镀层，电阻、电容等电子元件用的金属或金属化合物镀层，镜头等光学元件用的金属化合物镀层。

溅射镀是利用荷能粒子(通常为气体正离子) 轰击靶材，使靶材表面某些原子逸出，溅射到靶材附近的零件上形成镀层。溅射室内的真空度(0.1～1.0Pa) 比真空蒸镀法低。溅射镀分为阴极溅射、磁控溅射、等离子溅射、高频溅射、反应溅射、吸气剂溅射、偏压溅射和非对称交流溅射等。

溅射镀的最大特点是能镀覆与靶材成分完全相同的镀层，因此特别适用于高熔点金属、合金、半导体和各类化合物的镀覆。缺点是镀件温升较高(150~500℃) 。目前溅射镀主要用于制备电子元器件上所需的各种薄膜；也可用来镀覆TiN仿金镀层以及在切削刀具上镀覆TiN、TiC等硬质镀层，以提高其使用寿命。

离子镀需要首先将真空室抽至10-3Pa的真空度，再从针形阀通入惰性气体(通常为氩气) ，使真空度保持在0.1~1.0Pa；接着接通负高压，使蒸发源(阳极) 和镀件(阴极) 之间产生辉光放电，建立起低气压气体放电的等离子区和阴极区；然后将蒸发源通电，使镀料金属气化并进入等离子区；金属气体在高速电子轰击下，一部分被电离，并在电场作用下被加速射在镀件表面而形成镀层。

离子镀的主要特点是镀层附着力高和绕镀性好。附着力高的原因是由于已电离的惰性气体不断地对镀件进行轰击，使镀件表面得以净化。绕镀性好则是由于镀料被离子化而成为正离子，而镀件带负电荷，而且镀料的气化粒子相互碰撞，分散在镀件(阴极) 周围空间，因此能镀在零件的所有表面上；而真空蒸镀和溅射镀则只能镀在蒸发源或溅射源可直射的表面。另外，离子镀对零件镀前清理的要求也不甚严格。离子镀可用于装饰(如TiN仿金镀层) 、表面硬化、电子元器件用的金属或化合物镀层以及光学用镀层等方面。

(9) 高能束表面改性采用激光束、离子束、电子束这三类高能束对材料表面进行改性是近十几年来迅速发展起来的材料表面新技术，可用于提高金属的耐蚀性和耐磨性。高能束流技术对材料表面的改性是通过改变材料表面的成分或结构来实现的。成分的改变包括表面的合金化和熔覆，结构的变化包括组织和相的变化，由此可以赋予金属表面新的特性。