电流效率问题

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1、镀液的电流效率：阴极上的主反响与副反响关键词：电镀液，电流，效率，阴极，主反响，副反响作   者：内  容：1阴极上的主反响 电镀时通入电流，是要在作为阴极的工件上电沉积所需要的镀层组分，即希望主盐金属离子放电复原为金属原子，最终形成符合要求的电镀层。故一般仅将主盐金属离子的复原反响视为主反响。如镀锌是Zn2++2e-→Zn，镀铜是Cu2++2e-→Cu，镀铬是Cr2O2-7+14H++12e-→2Cr+7H20，镀镍铁合金是Ni2++2e-→Ni及Fe2++2e-→Fe，等等。对带n个正电荷的金属离子Men+而言，一般复原反响的通式为： Men++ne-→Me。

2、 事实上，金属离子并非均以简单离子的形式存在，因而实际反响要复杂些，如络离子的破络、多价金属离子的分步复原等。主反响是我们希望在阴极上发生的复原反响。 2阴极上的副反响 实际在阴极上除了发生主反响之外，或多或少会发生一些多数情况下我们不希望的其他反响，这些统称为副反响。 2．1氢离子的复原 氢离子H+复原，最终生成氢气： 2H++2e-→H2↑。 这是一个最易发生的主要副反响。多数情况下该反响都有害： (1)降低了电源所供电流的利用效率。 (2)氢气泡附着在工件外表而不能及时逸出时，镀层会产生气体针孔、麻点。 (3)由于氢气分子的体积小，易渗入基体材料，使其产生脆

3、性(专称为“氢脆〞)，甚至产生“氢致延迟断裂〞。 (4)渗入基体的氢气富集时产生很大的压力，使镀层在存放一段时间后起小泡。 (5)引起镀层缺陷，最常见的是高电流密度区镀层结晶粗糙、疏松、烧焦。 (6)装挂不恰当时，产生的氢气使工件内部局部“窝气〞，无法形成镀层。 少数情况下人们也利用析氢副反响。H+被复原为H原子而尚未结合成H2分子时形成所谓的“活性氢原子〞，具有很强的复原能力，可以复原金属外表的氧化(钝化)层，使其活化。例如无氰碱铜预镀的“闪镀铜〞与不锈钢闪镀镍都要求大量析氢，以提高镀层与基体的结合力；铬上再镀铬采用“阶梯升电法〞使原铬层析氢活化，二次铬镀在活化

4、了的铬层上就不会发灰。由此可见，析氢可起到电解活化的作用。 2．2多价金属离子的不完全复原 多价金属离子在阴极上未得到足够的电子复原为金属原子时，所生成的低价金属离子在许多情况下都有害。例如：无氰镀铜时二价铜离子被复原为有害的一价铜，即Cu2++e-→Cu+；六价铬镀铬时生成过多有害的三价铬，即Cr202-7+14H++6e-→2Cr3++7H20。 2．3有机添加剂的电解复原 有机添加剂在阴极上的复原有好处也有害处。第五讲提到过整平剂整平原理的“扩散消耗型理论〞，整平就需要整平剂在阴极上电解复原消耗。当整平剂被复原而消耗之后，阴极外表的整平剂浓度