电解挂具的材质选择需兼顾导电性、耐腐蚀性、强度三大核心需求,同时需适配电解液类型(酸性、碱性、中性)和加工工艺(如电镀、电解抛光、阳极氧化等)。常见材质可分为导电主体材质和绝缘辅助材质两类,具体如下:

一、导电主体材质(承担导电和支撑功能)
这类材质是挂具的核心,直接影响电流传导效率和耐电解液腐蚀能力,常用的有:
1. 紫铜(T2/T3 纯铜)
特性:
导电性极佳(电阻率 0.017Ω・mm²/m,在金属中仅次于银),能高效传导大电流,适合高电流密度场景(如硬铬电镀、大工件电解)。
质地较软(布氏硬度 35-40HB),易加工成型(可弯曲、焊接、打磨),触点部位可做圆角处理(避免划伤工件)。
局限性:
耐腐蚀性较差,在酸性电解液(如镀铬液、硫酸溶液)中易被腐蚀氧化(生成铜绿),需频繁清理;在碱性电解液中相对稳定。
强度较低,长期承重易变形,适合制作轻型挂具或触点部件。
适用场景:碱性电镀(如镀锌、镀铜)、电解清洗等中性 / 弱碱性环境,或作为高导电需求的触点材料(与其他耐腐材质搭配使用)。
2. 黄铜(H62/H65,铜锌合金)
特性:
导电性良好(电阻率 0.06Ω・mm²/m,约为紫铜的 1/3),满足多数电解工艺的电流需求。
强度高于紫铜(布氏硬度 60-80HB),耐腐蚀性更优(尤其在弱酸性、中性电解液中,如镀镍、镀锡溶液),不易氧化,维护成本低。
加工性能好,可焊接、切削、抛光,适合制作挂具框架、支杆等结构件。
局限性:
在强酸性电解液(如含高浓度硫酸、铬酸的溶液)中仍会被腐蚀,不适合镀铬、电解抛光等场景。
适用场景:通用电镀(镀镍、镀锡、镀锌)、中小型工件电解,是性价比最高的挂具材质之一。
3. 钛及钛合金(TA2 纯钛、TC4 钛合金)
特性:
耐腐蚀性极强,对强酸(如铬酸、硫酸、氢氟酸)、强碱(如氢氧化钠)、高温电解液均有优异抗性,是强腐蚀环境的首选材质。
强度高(抗拉强度 400-1000MPa)、重量轻(密度 4.5g/cm³,约为铜的 1/2),适合制作大型挂具或长期使用的结构件。
局限性:
导电性差(电阻率 0.42Ω・mm²/m,仅为紫铜的 1/25),单独使用会导致电流损耗大,需与铜触点配合(触点用紫铜 / 黄铜,框架用钛)。
成本高(约为黄铜的 5-10 倍),加工难度大(焊接需专用设备)。
适用场景:强酸性电解工艺(如不锈钢电解抛光、硬铬电镀)、高腐蚀电解液(如含氟化物的蚀刻液),或要求挂具寿命长的批量生产。
4. 磷青铜(QSn6.5-0.1)
特性:
导电性优于黄铜(电阻率 0.07Ω・mm²/m),弹性好(退火后弹性模量 110GPa),适合制作夹具式挂具的弹性触点(如弹簧夹、卡扣),能紧密夹持工件(避免接触不良)。
耐腐蚀性略优于黄铜,在潮湿环境中不易生锈。
适用场景:需弹性夹持的工件(如薄壁件、小型电子元件),或作为挂具的活动触点部件。
5. 不锈钢(304/316)
特性:
耐腐蚀性较好(316 耐盐雾、酸性优于 304),强度高,适合制作非导电承重框架(如网篮式挂具的边框)。
局限性:导电性差(电阻率 0.7Ω・mm²/m),不适合作为导电主体,仅用于辅助支撑(需与铜 / 钛导电部件配合)。
适用场景:低成本轻型挂具的框架、网篮,或作为绝缘区域的支撑结构。
二、绝缘辅助材质(防止电流分流和挂具腐蚀)
挂具的非导电区域(如框架非接触部位、支杆表面)需覆盖绝缘材料,常用的有:
1. 环氧树脂涂料
特点:耐酸碱腐蚀,附着力强,固化后硬度高(邵氏 D80-90),可喷涂或刷涂,适合覆盖挂具框架表面。
适用场景:多数中性、弱酸碱电解液(如镀镍、镀锌),工作温度≤80℃。
2. 聚四氟乙烯(PTFE,铁氟龙)
特点:耐腐蚀性极强(几乎耐受所有化学试剂),耐高低温(-200℃~260℃),摩擦系数低,适合做绝缘套管(套在支杆上)。
适用场景:强酸性、强碱性电解液(如镀铬、电解抛光),或高温环境。
3. 聚氯乙烯(PVC)
特点:成本低,耐弱酸碱,易加工成套管或板材,适合简易挂具的绝缘处理。
局限性:耐温性差(≤60℃),在强溶剂中易溶胀。
4. 硅橡胶
特点:弹性好,耐高低温(-60℃~200℃),适合制作绝缘垫片或密封件(如挂具与母线连接的绝缘垫)。
三、材质选择的核心原则
适配电解液:酸性选钛 / 316 不锈钢,碱性选紫铜 / 黄铜,强腐蚀选钛 + PTFE 绝缘。
平衡导电与耐腐:导电优先选紫铜(弱腐蚀环境),耐腐优先选钛(强腐蚀环境),性价比选黄铜(通用场景)。
结构匹配:承重部件选钛 / 不锈钢(高强度),触点选紫铜 / 磷青铜(高导电 + 弹性),绝缘选 PTFE / 环氧树脂(耐腐)。