《电解液分散能力》PPT课件

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1、电镀工艺学PlatingtechnologyChapterⅢElectrolytedispersingpower第三章电解液分散能力082005FH1电镀工艺学03－37电解液分散能力的基本概念分散能力（或称均镀能力）:就是电解液能使零件表面镀层的厚度均匀分布的能力。若镀层在阴极表面分布的比较均匀，就认为这种电解液具有良好的分散能力；在各种电解液中，氰化物电解液的分散能力比较好，普通酸性镀铜和镀锌等简单盐电解液的分散能力较差，镀络电解液的分散能力更差。覆盖能力（或称深镀能力）：在一定的电解条件下，电解液能使镀层沉积金属覆盖整个表面的能力。

2、由于电流密度的不均匀，在较低电流密度区极化小，达不到金属的析出电位，零件的深凹处没有金属镀层覆盖。082005FH2电镀工艺学03－372.6电流与金属在阴极上的分布为了提出电解液分散能力的数学表达式，首先讨论电流在阴极表面分布的问题。当支流电通过电解槽时，可能会遇到三部分的阻力：1金属电极的欧姆电阻：R电极2电解液的欧姆电阻：R电液3发生在固体电极与电解液（金属/溶液）两相界面上的阻力（阻抗）R极化这种阻力是由于电化学或放电离子扩散过程缓慢引起的，就是由于电化学极化和浓差极化造成的。可等效的称为极化电阻。082005FH3电镀工艺学03

3、－37图2－7082005FH4电镀工艺学03－37根据欧姆定律：近阴极的电流I1=（3-1）远阴极的电流I2=（3-2）(3-3)082005FH5电镀工艺学03－372.6.1初次电流分布假设阴极极化不存在时的电流分布为初次电流分布，此时R极化≈0初次分布时：因电解液的电阻R=ρL/S，由于远近阴极的面积S相同，同样电解液的电阻率也相同，因此:（K=常数）（3-4）可见，当阴极极化不存在时，近阴极和远阴极上的电流密度与它们和阳极的距离成反比。这种电流分布最不均匀。082005FH6电镀工艺学03－372.6.2二次电流分布在阴极极化存

4、在时的电流分布称为二次电流分布。实际电流分布的表达式如下（3-3）。在实际电镀生产中，阴极极化总是存在的。当阴极极化存在时，由于近阴极电流密度大，从一般电化学规律看，近阴极的极化应该大于远阴极，既R极化1＞R极化2因此I1/I2更接近于1。说明在有阴极极化时的电流分布更均匀。3－3082005FH7电镀工艺学03－37当直流电通过电解槽时，近阴极和远阴极与阳极的两个并联电路上的电压相同，既：V1=V2=VI1R1-Φk1=I2R2-Φk2式中：I1和I2近阴极和远阴极的电流R1和R2近阴极和远阴极与阳极间电解液的电阻Φk1和Φk2近阴极和

5、远阴极的电极电位。I1R1=Φk1-Φk2+I2R2（3-5）082005FH8电镀工艺学03－37把此式和R=ρL/S代入（3-5）得因I/S=D所以：设L2=L1+ΔL经整理得：（3-6）082005FH9电镀工艺学03－37因为电阻率的倒数就是电导率所以教材中2－3082005FH10电镀工艺学03－37式中：就式阴极的实际电流分布；κ电解液电导率ΔL远近阴极与阳极距离之差；为极化率（度）即阴极极化曲线的斜率（电位随电流密度的变化率）082005FH11电镀工艺学03－372.6.3金属在阴极上的分布如果电流效率在远阴极上和近阴极上

6、相同，也可以用镀层的金属重量比代替电流比。如果电流效率在远阴极上和近阴极上不同，则还要考虑电流效率082005FH12电镀工艺学03－37影响金属在阴极上分布的因素还有1电流效率082005FH13电镀工艺学03－37影响金属在阴极上分布的因素还有2电力线分布我们把在电场作用下离子运动的轨迹形象地称为电力线082005FH14电镀工艺学03－37电解槽082005FH15电镀工艺学03－37解决远近阴极影响的方法1形象阳极2辅助阴极082005FH16电镀工艺学03－372.6.4电解液的分散能力和覆盖能力分散能力：指金属的宏观分布通常用

7、实际电流分布与初次电流分布的相对偏差表示：（2－5）式中T电解液分散能力（－100％～+100%）M金属分布（M1/M2）K初次电流分布082005FH17电镀工艺学03－37分散能力的其他表达式082005FH18电镀工艺学03－37分散能力的测定1弯曲阴极法X面镀层的厚度D=0.5－1A/dm2电镀20min082005FH19电镀工艺学03－372远近阴极法K＝5或2电镀30min082005FH20电镀工艺学03－37霍尔槽利用电流密度在远近阴极上分布不同的特点，赫尔（Hull）1935年设计了一种平面阴极和平面阳极构成一定斜度的

8、小型电镀实验槽，叫做赫尔槽。由于赫尔槽结构简单，使用方便，目前国内外广泛的应用于电镀实验和工厂生产的质量管理，已成为电镀工作者不可缺少的实验工具。082005FH21电镀工艺学03－37霍尔槽