电镀工艺学 教学课件 作者 冯立明 王玥 主编电镀工艺学-3.ppt

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1、电解除油时，在不出现烧焦的情况下，电流开得越大越好，生产上一般控制在Dk＝5~10A/dm2，请说明理由？提示：根据李普曼公式，分析电极电位的变化对电极与镀液间界面张力的影响，根据杨氏方程，判断润湿角变化对气泡的附着力的影响。思考题2.2电极的极化（Polarization）一、极化产生的原因极化：电流通过电极时，电极电位偏离其平衡电极电位的现象。过电位：（Overpotential）表示电极极化程度的大小。以☺金属离子在电极上还原为金属经过的步骤：(1)液相传质步骤(2)电化学反应步骤(3)生成新相步骤1、浓度极化

2、：（ConcentrationPolarization)由液相传质步骤控制时，电极产生的极化。离子扩散速度<<电极反应速度电迁移、对流、扩散二、极化的分类※极限电流密度（LimitingCurrentdensity）在阴极区，当电流增大到使预镀的金属离子浓度趋于零，此时的电流密度为~~。在电化学极谱分析曲线上出现平台。※烧焦（Burnt）当阴极区达到极限电流时，由于预镀离子的极度缺乏，此时H+放电致使大量析氢，阴极区急速碱化，此时镀层中有大量氢氧化物夹杂，形成粗糙多孔的海绵状的电镀层。这种现象在电镀工艺中称为~~。2

3、、电化学极化（electrochemicalpolarization）由电化学步骤控制时产生的极化，称为电化学极化。电子传递速度>电极反应速度三、极化曲线（polarizationcurve）极化度（polarizability）焦磷酸盐镀铜溶液的阴极极化曲线镀镍溶液阳极极化曲线极化度：的比值。kA1）若极化曲线为一条直线，则曲线上各点的极化度相同。在生产中，这类镀液类型很少，几乎没有。2)极化曲线的发展趋势平行于DK轴，此时极化度趋于0，镀液的分散能力很差。3)若极化曲线的发展趋势靠近K轴，则极化度趋于+∞。当极化

4、度等于无限大时，就会出现极限电流，镀层烧焦。分析镀液的阴极极化曲线形状可得出以下结论：四.析出电位(potential)镀镍液阴极极化曲线☺使金属在阴极开始镀出的最正电位，称为它的“析出电位”。-0.46v阳极溶解（析出）电位：阳极开始溶解或其它物质开始析出的最负电位。1.金属不同，析出电位不同。2.同一金属，在不同镀液中，其析出电位不同。3.在实际电镀生产中，阴极的电位都是比金属的析出电位要负一定的数值。说明：1)判断非镀层金属离子放电对镀层质量的影响标准电位正的易还原，标准电位负的易氧化五.标准电化序的应用例1.

5、电镀镍时，如镀液中含有少量的Zn2+、Cu2+,请依据金属活动顺序表简要判断各金属离子的析出顺序？并说明哪种离子对镀层质量有更显著的影响？例2.电镀锌的过程中，Pb2+、Cu2+是镀层质量的主要影响因素，当含量增加时，会使镀层发黑、粗糙。所以电镀阳极应选用。如镀液中上述两种离子过多，如何去除？压铸锌：含铜及铅2号锌：含铅较多0号锌：纯度为99.99％Pb2+:降低阴极电流效率，钝化后有黄色斑迹。含量<0.04g/LCu2+:镀层在硝酸出光后发雾，或在低电流密度区镀层发黑含量<0.2g/L(1)0号锌。Zn不小于99.

6、995%；用于制造高级合金及特殊用途。价格:9500-9600元/吨(2)一号锌。Zn不小于99.99%；用于高级氧化锌、医药与化学试剂、电镀锌、压铸零件。价格:9450-9550元/吨(3)二号锌。Zn不小于99.95%；主要用于制锌合金、电池锌片及压铸零件。(4)三号锌。Zn不小于99.90%；杂质为：铅、镉、铜、铁、锡；用于锌板、热镀锌及铜合金。(5)四号锌。Zn不小于99.5%；杂质为：铅、铁、镉、铜、砷、锑、锡、铝；用于制锌板、锌粉、热镀锌、普通铸件及氧化锌。(6)五号锌。Zn不小于98.7%；杂质为：铅、

7、铁、镉、铜、砷、锑、锡、铝；用于制含锌铜铅合金、普通氧化锌和普通铸件。锌按化学成分的不同铸为不同牌号的锌锭基体材料：铁、铜及合金、锌合金压铸件、铝及合金、塑料铁件：预镀氰铜、镀暗镍;铝件：二次浸锌后电镀、阳极氧化;锌压铸件：预镀铜、中性镍/焦Cu/Ni/Cr铜件镀银：预镀氰铜、镀暗镍/镀银2)判断是否会发生置换镀层电位相差0.05～0.5V时会发生共沉积，形成合金镀层。3)区别镀层的性质阳极性镀层：要有一定的厚度。阴极性镀层：镀层孔隙尽可能少。恒电流法(galvanostat)：控制电流密度使其依次恒定在不同的数值。

8、同时测定相应的稳定电极电位值。恒电位法(potentiostat)：将研究电极电位依次恒定在不同数值下，而测量相应的稳态电流值。ThreeelectrodesystemReferenceelectodeWorking/indicatorelectodeCounter/Auxiliaryelectode四、极化曲线的测定五、极化曲线在电镀中的应用