电镀基础知识

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1、电镀基础知识电镀是一种用电解方法沉积具有所需形态的镀层的过程。其目的一般是改变表而的特性，以提供改善外观、耐介质腐蚀、抗磨损以及其它特殊性能，或这些性能的综合，但有时电镀也仅用来改变零件的尺寸。电镀过程是一个复杂过程，为了达到上述性能要求，电镀工作者往往盂要综合运用各门学科的知识才能妥善地解决电镀领域中的理论与工艺难题，故电镀是各学科之间相互渗透的边缘学科。由于本书的性质不可能详尽无遗地介绍一•切有关基础理论，只能将与电镀最直接有关的化学、电化学、金属腐蚀及电镀等有关基础与理论作扼要阐述，其它方面的知识，读者口J参阅冇关

2、资料及文献。自然界是由特构成的。研究自然界物质变化规律的科学统称为自然科学。不同的物质具有不同的性质。物质在发生物理变化吋表现出来的性质称物理性质。物质变化吋，只发牛物理性质的变化，没有牛成新的物质，这种变化称物理变化。研究物质物理变化的科学称物理学。物质在发住化学变化时表现出來的性质称化啓性质,物质变化时伴随着有新物质牛•成的变化称化学变化。研究化学变化规律的科学称化学。-•般而言，物质在发生物理变化时，不一定发生化学变化，但发生化学变化时，一定同时冇物理变化的发生。内容:第一节氧化还原反应在化学反应中有电子得失与转移

3、，其反应物和生成物在反应前后的化合价发生了变化，这一类反应叫做氧化还原反应。例如金属锌在硫酸铜溶液中所发生的置换反应就是氧化还原反应：Zn+CuSO=ZnSO+Cu其离子方程式为：02*240Zn+Cu=Zn+Cu在这个反应小锌原子的化合价从0升高到+2,Zn发生了氧化反应，失去了2个电子变成Zn2+离了；而铜的化合价从+2降低到0,Cu2中发生了还原反应，得到2个电子变成铜原子。在氧化还原中，失去电子的物质叫做还原剂，在反应屮被氧化，表现为化合价升高；得到电了的物质叫做氧化剂，在反应中被还原，表现为化合价降低。对于给定

4、的氧化还原反应，氧化和还原必然同时发住，如果没有还原剂，氧化剂就无从得到电子；如果没有氧化剂，还原剂也不能失去电子。因此氧化和还原是共存于一个氧化还原反应中。第二节物质的溶解度凡是能溶解其它物质的液体叫做溶剂。凡是能溶解在溶剂屮的物质叫做溶质。溶质溶解在溶剂屮得到均匀的澄清透明的液体叫做溶液。在一定条件下，某物质能溶解于溶剂中的最大量，称为该物质的溶解度。溶解度常用在一定温度下，每100g溶剂中最多能溶解（达到饱和状态）的溶质的克数来表示。例如：在0°C时，100g水屮最多只能溶解29.7g氯化鞍，所以氯化鞍在0°C时的

5、溶解度为29.7go各种物质在水中的溶解度是不同的（见附录），这是由溶质的性质决定的。一般把在室温时（20°C）溶解度在1g以上的，叫做可溶物质；其屮10g以上的，叫做易溶物质；溶解度在1g以下的，叫做微溶物质；其中小于0.01g的，叫做难溶物质。固体物质的溶解度述与温度有关，一般是随着温度升高而增大，表―所列为氯化鞍在水中的溶解度随温度的变化而增人的情况。农1TT温度对氯化镀溶解度的影响温度厂C01020301050溶解度/g29.733.::肓.241.445.850.4温度/°c60708090100溶解度/£55

6、.260.265.671.377.3电镀的结晶过程电镀过程实质上是金属的电结晶过程。大致分为以下儿个步骤：1）水化的金屑离子向阴极扩散和迁移2）水化膜变形；3）金属离子从水化膜中分离出来；4）金屈离子被吸附和迁移到阴极上的活性部分；5）金丿成离子还原成金属原子，并排列组成一定品格的金属品体。内容:在形成金加晶体的同吋进行着结品核心的生成和成长过程，这两个过程的速度决定了金加结品的粗细程度。在电镀过的生成速度程中当晶核大于晶核的成长速度时，就能获得结晶细致、排列紧密的镀层。晶核的生成速度大于晶核成长速度的程度越大，镀层结晶

7、越细致、紧密；否则，结晶粗人。结晶组织较细的镀层，其防护性能和外观质量都较理想，实践证明：提高金属电结晶时的阴极极化作用，可以提高晶核的生成速度，便于获得结晶细致紧密的镀层。但阴极极化作用不是越人越好，当阴极极化作用超过一定范围时，会导致氢气的人量析出，从而使镀层变得多孔、粗糙、疏松、烧焦，其至呈粉末状，质量反而下降。影响电镀层结晶粗细的主要因索1）主盐特性在电镀中把含镀层金属的盐称做主盐，例如硫酸盐镀锌溶液中的硫酸锌即为主盐。—•般来讲，如來主盐是简单的盐，其电镀溶液的阴极极化作用很小，极化数值只有儿十毫伏，因此镀层结

8、品品粒较粗，例如硫酸盐镀锌、硫酸盐镀铜等由于电镀溶液阴极极化作用很小，故镀层结晶晶粒较粗，其外观质量及防护性能较差。如果主盐是络盐，由于络离子在溶液屮的离解能力较小，络合作用使金属离子在阴极上的还原过程变得困难，从而提高了阴极的极化作用，因此镀层的结晶晶粒较细。例如氨三乙酸■氯化钱型镀锌溶液屮使用了络合能力较强的络合