电镀培训材料

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1、電鍍培訓教材第一章電鍍基礎知識一.電鍍的原理：電鍍是用電解的方法對零件表面進行加工的一種工藝。電鍍時零件為負極，鍍液中金屬離子在直流電的作用下沉積在零件表面形成均勻，緻密的金屬層。1.電鍍的必須條件:外加的直流電源，鍍液，鍍件及陽極組成的電解裝置。2.電解的目的：改變零件表面的外觀和物理化學性能，達到裝飾性，耐腐蝕，耐磨性等各種技術性能。3.電解的結晶過程：電解液中的金屬離子或絡離子在陰極還原沉積出金屬鍍層的過程叫電解晶。說明：電解晶是一個電化學反應過程，金屬離子是否能還原決定於陰極點位元。只有在陰極電位偏離于平衡狀態，即產生一定的過電位時才能在陰極上沉積出金屬金體。4.金屬電沉積是一個

2、複雜的過程，它一般有幾個連續的或同時的介面反應步驟：A.溶液中的金屬離子（如水化金屬離子或絡和離子）通過電遷移，對流，擴散等形式到達陰極表面附近。B.金屬離子在還原之前在陰極附近或表面發生化學轉換。C.金屬離子從陰極表面得到電子還原成金屬原子。D.金屬原子沿表面擴散到達生長點進行晶格生長，或與其他離子相遇形成經晶核長大成晶體。說明：形成金屬晶體的兩個步驟：結晶核的生成與成長。二.影響電鍍結晶的因數：晶核的生成速度快，晶核生長後的成長速度就較慢，則生成的晶核數目較多，則晶粒就較細，反之就較粗。晶核的生長速度愈大於晶核的成長速度，鍍層結晶就愈細緻，緊密。提高電結晶時的陰極極化作用可以加速晶核

3、的生長速度，便於形成微小的晶體。1.提高金屬電結晶時的陰極極化方法：A.提高陰極電流密度：一般情況下，陰極極化作用隨陰極電流密度的增大而增大，鍍層結晶也隨之變得細緻緊密。在陰極極化作用隨電流密度的提高而增大的情況下，適當提高電流密度的方法提高陰極極化作用。2.適當降低電解液的溫度：降低溫度能減慢陰極反應速度或離子擴散速度，提高陰極極化作用。當在實際操作中對於提高溫度帶來的負面影響可通過增大電流密度而獲得彌補。在生產具體操作中，根據實際情況調節電解液的溫度。3.加入絡化劑在電鍍生產中能夠絡合主鹽中金屬離子的物質稱絡合劑。絡離子較簡單離子難以在陰極上還原，從而提高陰極極化值。4.加入添加劑添

4、加劑吸附在電極的表面上阻礙了金屬的析出，提高陰極極化作用。陰極極化作用並非愈大愈好，極化作用超過一定範圍，會導致氫氣的大量析出，從而使鍍層變得多孔，粗糙。在生產中，更具實際情況，採取具體措施適當提高金屬結晶時的陰極極化作用。三.影響鍍液分散能力和覆蓋能力的因素：鍍液的優劣用分散能力和覆蓋能力表示。分散能力指鍍液所具有的鍍層厚度的均勻分佈能力.只說明鍍件表面的均勻程度。覆蓋能力指鍍液能使零件深孔，凹窪的表面沉積出鍍層的能力，也叫深度能力。只說明鍍件表面凹入處或深孔處有無鍍層沉積。1.電流分佈電流通過電解質溶液時，在陰極上析出物質的量與通過的電量成正比。電流密度愈大，鍍層也就愈厚。金屬在陰極

5、表面上的沉積取決於電量在陰極上的分佈。電解液的阻力與陰極電化學反應的阻力，是影響電流在陰極分佈的兩個重要因素，其中一個起主導作用。2.電流效率：鍍層金屬的分佈取決於電流的分佈，但並不等於電流的分佈。通過一級的電流不單是消耗於金屬離子的沉積，而且消耗於析氫和其他副反應。電流效率隨電流的密度改變而改變。影響金屬在不同部位的分佈：A.陰極電流效率隨電流密度的改變而幾乎沒有變化。陰極不同部位上鍍出的金屬多少直接取決於該處的電流的大小。B.陰極的電流效率隨電流密度的升高而下降的則能提高分散能力。電流密度大的地方電流效率低，而電流密度小的地方電流效率高。要使各處的電流密度分佈均勻，則要改變電解液的分

6、散能力。C.機體的表面狀態金屬在不潔淨的陰極表面上很難沉積出均勻的鍍層，甚至不能沉積。由於氫在粗糙表面上的過電位小於光潔表面，所以在粗糙表面上氫容易析出，鍍層就難以沉積。D.陰極電流效率隨電流密度的升高而增大的則會降低分散能力。由於陰極上的電流密度大的地方電流效率高，電流小的地方電流密度低，這樣各處的實際電流密度更加不均勻，造成分散能力低下。E.幾何因素電鍍槽的幾何形狀，陰陽極的形狀，兩個電極在電鍍槽中的排布形式等幾何因素直接影響鍍層的分佈。所有這些與電解液分散能力和覆蓋能力有關的因素，彼此不是孤立的，而又作實際的聯繫。四.改善電解液分散能力和覆蓋能力的途徑：1.陰極極化度對於陰極極化較

7、小的電解液，力求增大陰極極化的因素。直接或間接促成陰極極化度增大的因素，如選擇適當的絡化劑及添加劑，均能改善鍍層的分散能力和覆蓋能力。2.鍍液電導率對電阻較大的電解液，可適當加入導電能力較強的電解質。當鍍液的陰極極化度較大時，提高電導率能明顯地提高分散能力和覆蓋能力。如果極化度極小那麼對分散能力影響就不大。3.陰極電流效率改善陰極電流效率，提高電解液的分散能力和覆能蓋能力。4.機體的表面狀況提高機體表面光潔度，採用短時間衝擊電波，提