教学课件第八电镀液的分散能力和覆盖能力.ppt

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1、第八讲电镀液的分散能力及覆盖能力镀层在阴极表面上分布的均匀性和完整性，是决定镀层质量的一个重要因素，它在一定程度上影响着镀层的防护性能。在电镀中常用分散能力和覆盖能力来分别评定金属镀层在阴极上分布的均匀性和完整性。一.电镀液的分散能力分散能力（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。宏观分散能力指镀层各处的均匀分布情况。微观分散能力指微孔，缝等处能否镀上镀层。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

2、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。1.1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。图1-1远、近阴极电解槽根据欧姆定律：近阴极的电流I1=（1-1）远阴极的电流I2=（1-

3、2）(1-3)1.1.1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。1.2改善电镀液分散能力的方法在实际生产中，都要求零件各个部位的镀层厚度尽可能均匀一致。为了达到这一要求，应当从影响电镀溶液分散能力的电化学因素和几何因素着手，采取以下措施。（1）在电镀溶液中加入一定量的

4、强电解质（2）采用配合物电解液（3）在电镀液中加入适量的添加剂（4）改善几何影响因素二.电镀液的覆盖能力覆盖能力（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。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。2.1影响覆盖能力的因素覆盖能力是评价电镀溶液性能优劣的指标之一。为了改善电镀溶液的覆盖能力，应当先弄清影响覆盖能力的因素。在电镀过程中，只有当阴极上的电位达到一定数值后，溶液中的金属离子才能还原为金属并沉积在阴极表面。如果被镀零

5、件上某些部位的电位达不到欲镀金属的析出电位时，则这些部位上将不会有金属离子还原，所以也不会有金属镀层形成。这就说明该电镀溶液的覆盖能力不好。影响镀液覆盖能力的因素，一般可以归纳为以下三个方面。(1)电镀溶液本性的影响。金属的析出电位与电镀溶液的组成有关。电位越正，有利于提高覆盖能力(2)基体材料本性的影响。依材料不同各异，通常金属析出过电位与氢析出过电位相反。(3)基体材料表面状态的影响。光滑、洁净→有利于覆盖粗糙、油污→不利于覆盖2.2改善覆盖能力的因途径针对上述的影响因素，可以采取以下措施来改善镀层的覆盖能力。

6、(1)施加冲击电流。冲击电流是指在电镀开始通电的瞬间，给镀件通以高于正常电流密度数倍甚至数十倍的大电流，形成瞬间比较大的阴极极化，使被镀零件表面瞬间被一薄层镀层完全覆盖，然后再降至正常电流密度值继续进行电镀。(2)增加预镀工序。在进行正常电镀之前，预先在一定组成的镀液中电镀一种薄层镀层，该镀层可以是与正常镀层相同的金属层，也可以是其他金属层，但应使正常镀层在其上容易析出。后一种情况的例子是黄铜件镀铬前的预镀镍层，这是因为铬在镍上比在黄铜上更易于电沉积的缘故。(3)加强镀前处理。电镀前必须清除干净零件表面的油污和各种

7、膜层，并且尽可能地提高零件表面的光洁度。2.3覆盖能力的测定方法（1）内孔法（2）直角阴极法1什么是电解液的分散能力？2什么是电解液的覆盖能力？3影响分散能力的因素又哪些？74影响覆盖能力的因素有哪些？