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1、材料知識-3電鍍的介紹2005.6編製什麼是電鍍?電鍍為一種電解過程,提供鍍層金屬的金屬片作用有如陽極,電解液通常為鍍著金屬的離子溶液,被鍍物作用則有如陰極陽極與陰極間輸入電壓後,吸引電解液中的金屬離子游至陰極,還原後即鍍著其上,同時陽極的金屬再溶解,提供電解液更多的金屬離子某情況下用不溶性陽極,電鍍時需添加電解液補充鍍著金屬離子一般泛指以電解還原反應在物體上鍍一層膜目前使用種類:一般電鍍法(electroplating)、複合電鍍(compositeplating)、合金電鍍(alloyplating)、局部電鍍
2、(selectiveplating)、筆電鍍(penplating)等由於電鍍表面具有保護兼裝飾效用;故廣被應用;也有少部分的電鍍提供其他特性諸如高導電性、高度光反射性或降低毒性,最常使用的電鍍金屬為鎳、鉻、錫、銅、銀及金電鍍之目的電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit),改變基材表面性質或尺寸例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止滲碳、氮化、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補電鍍技術電鍍技術目前可電鍍之金屬約70種,合金電鍍約15種經由水溶液電鍍的金屬
3、有銅、鎳、鉻、錫、鋅、鎘、鉛、金、鉑、銀、鈷、錳、銻、鉍、汞、鎵、銦、鉈、砷、硒、碲、釙、銥、錸、銠、鋨、鎢等等由非水溶液電鍍之金屬有鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、鈦、鋯、鉬、鑭、鍺等合金電鍍有銅-錫(青銅)、銅-鋅(白.黃銅)、錫-鉛、銅-鎘、錫-鉛-銻、錫-鉛-鋅、鎳-錫、鎳-鈷、金合金等等電鍍的基本知識包括下列幾項溶液性質電解液的知識物質反應物質的化學知識電化學電能與化學能知識化學式化學知識界面物理化學金屬與液體的接觸知識材料性質材料知識溶液的名詞解釋被溶解之物質稱之為溶質(solute)使溶質溶解之液
4、體稱之溶劑(solute)溶劑為水之溶液稱之水溶液(aqueoussolution)表示溶質溶解於溶液中之量為濃度(concentration)在一定量溶劑中,溶質能溶解之最大量值稱之溶解度(solubility)達到溶解度值之溶液稱之為飽和溶液(saturatedsolution)反之為非飽和溶液(unsaturatedsolution)溶液之濃度,在工廠及作業現場,使用易了解及便利的重量百分率濃度(weightpercentage)另外常用的莫耳濃度(molalconcentration)溶液(solution
5、)在電鍍處理過程中,有物理變化及化學變化例如研磨、乾燥等為物理反應電解過程有化學反應例如分解、附著等為化學反應我們必須充份了解在處理過程中各種物理及化學反應及其相互間關係與影響物質反應(reactionofmatter)電化學(electrochemistry)電鍍是一種電沉積(electrodeposition)過程,利用電解體(electrolysis)在電極(electrode)沉積金屬,它是屬於電化學之應用的一支電化學是研究有關電能與化學能交互變化作用及轉換過程電解質(electrolyte)例子NaCl,
6、也就是其溶液具有電解性質之溶液(electrolyticsolution)它含有部份之離子(ions),經由此等離子之移動(movement)而能導電帶陰電荷朝向陽極(anode)移動稱之為陰離子(anion),帶正電荷朝向陰極(cathode)移動(migrate)者稱之為陽離子(cations)這些帶電荷之粒子(particles)稱之為離子(ions),放出電子產生氧化反應之電極稱之為陽極(anode),得到電子產生還元化應之電極稱之為陰極(cathode)整個反應過程稱之為電解(electrolysis)電
7、化學知識的種類電極電位(electrodepotentials)標準電極電位(standardelectrodepotential)Nernst電位學說電極電位在熱力學的表示法電極電位之意義界面電性二重層液間電位差(liquidjunctionpotential)過電壓(overvoltage)活化能過電壓(activiationovervoltage)濃度過電壓(concentrationovervoltage)溶液電阻過電壓(solutionresistanceovervoltage)電極鈍態膜過電壓(pass
8、ivityovervoltage)分解電壓(decompositionpotential)界面物理化學什麼是界面物理化學?表面處理過程中,金屬會與水或液體接觸,例如水洗、酸浸、電鍍、塗裝、琺瑯等要使金屬與液體作用,需金屬表面完全浸濕接觸,若不能完全接觸,則表面處理將不完全,無法達到表面處理的目的所以金屬與液體接觸以介面物理化學性質對表面處理有十分重要的意義界
