《金刚石电镀制品》课后习题参考答案1-8.doc

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1、《超硬材料电镀制品习题集》参考答案第一章超硬材料电镀制品概论1、答案见P2~3之1~6条（须做简化处理）2、答：超硬材料电镀制品的特点：（1）结构形式：①具有工作层和基体两层结构特点；②具有形状特殊和工作层较薄特点。（2）工作层组织：①浓度最高，一般在200%左右；②结合力最强；③气孔率最低，可趋近于零；④硬度高，明显高于青铜和树脂磨具。（3）产品类型：首先，仅仅少部分是磨具，更大部分是非磨削用途的专用工具。其次，电镀制品当中，有相当一部分是用其他工艺方法难以制造的产品。3、答：超硬材料电镀制品具有一切超硬材料制品共有的使用性能。其共性主要表现在比普通磨具加工磨削比高、磨

2、削力小、磨削热也小。同时，由于电镀工作层具有组织致密、磨粒浓度高、固结牢的特点，使得电镀制品使用性能又有一些独到之处。其特性突出表现为加工效率高、磨削比高、保形性好以及加工精度高。4、答：（1）制造工艺特点：①工艺程序特点：包括基体加工、基体镀前处理和电镀三个主要阶段。②工艺参数特点：制造温度低，制造周期短（高厚度多层电镀制品除外）。③成型性能特点：保形性好，成型性能优异。（2）工艺装备特点：①一般只需要功率不大的整流器和电镀槽等小型设备。因此投资少、占地少、厂房小。②为防止电镀废气和废液污染环境，需要有一套专用的处理设备。第二章电化学基本知识1、名词解释：①电化学：研究

3、化学变化与电能之间相互关系的学科。②金属电沉积：用电化学方法使金属离子从溶液中还原为金属的过程。③电镀：在基体表面上形成结合牢固、细致紧密、分布均匀的金属层的电沉积。④第一类导体：依靠自由电子导电的导体，也叫电子导体。⑤第二类导体：依靠离子导电的导体，也叫离子导体。⑥电流效率：电极上实际析出或溶解的金属质量m`与根据法拉第定律计算的理论值m之比，通常用%表示。公式：⑦法拉第恒量：法拉第第二定律公式中的比例系数F。其数值为96500C·mol-1。⑧电沉积速率：电镀时单位时间内所获得的镀层厚度。即V=δ/t。2、答：电镀时整个电回路的导电机理：在外电场作用下，自由电子在两电

4、极和外线路中定向移动而导电；阴阳离子在电解质溶液中定向移动而导电；在电极与溶液的界面上有得失电子的电极反应发生而导电。3、答：法拉第第一定律：在电极上电流引起的物质化学变化的量m与通过的电量Q成正比，公式为m=KQ=KIt。法拉第第二定律：物质的电化当量与其摩尔质量M成正比,与其离子价数n成反比。公式为K=M/（nF）。4、答：电化学当量：表示电极上通过单位电量所形成产物的量，是各物质特有的常数。公式：单金属：K=M/（nF）二元合金：KAB=1/（A/KA+B/KB）三元合金：KABC=1/（A/KA+B/KB+C/KC）5、解：η=m¢/（KIt）×100%=95%.

5、6、解：η=δγ/（KiCt）=97.5（%）.7、解：δ=KiCtη/γ=5.84μm.8、解：t=δγ/（KiCη）=4.56h.9、解：iC=δγ/（Ktη）=1.69A/dm2，I总=2S总iC=67.8A（两面都镀镍）.10、解：t=δγ/（KiCη）=0.50h.11、解：δ=(i1t1+i2t2)Kη/γ=11.1μm.12、名词解释：①溶液的电导：指溶液导电能力大小，为溶液电阻的倒数。②溶液的电导率：长1m、截面积为1m2的液柱的电导称为该溶液的电导率。③离子迁移数：某种离子迁移的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子的迁移数。13、填空（1）影响电解液电

6、导率的因素为电解液本性、浓度和温度。（2）电解液导电能力的大小取决于离子浓度、离子淌度、温度。（3）在离子电荷相同的条件下，H+移动速度比其他离子快5~6倍，OH-移动速度比一般离子快2~3倍，所以强酸强碱的电导率通常比其他电解质大得多。14、答：在电极表面附近的液层中，传质过程主要以扩散形式或扩散与电迁移的形式进行。原因：在电极表面附近的液层中，稳态下保持着一定的浓度梯度，并以一定的速度进行着稳定的扩散过程。在这里，液流速度比溶液深处小得多，对流作用可以忽略不计。此时，传质以扩散和电迁移为主。当溶液中含有大量惰性电解质时，放电离子本身迁移数很小。此时扩散过程起着主要作用

7、，可视为扩散区。15、答：电极与溶液界面是电极反应进行的场所，因此界面的状态和性质对于电极反应的动力学性质，以及反应产物的组织和性能，都会产生很大的影响。首先，电极材料的化学性质和表面状况不同，同一电极反应的速度可以很不相同，有时甚至相差1010倍以上。其次，电极与溶液界面上的电场强度对电化学反应的活化能有很大影响，从而对反应速度的影响也达到十个数量级。而界面双电层是界面电场形成的原因，因此应对电极与溶液界面的状况和性质有所了解。16、答：（1）双电层的电荷分布：双电层是由电极表面电荷层与溶液中过剩异号离子层所构成。液相侧的一