文档介绍：电镀和化学镀
第七章
电镀的基本原理
电镀是金属电沉积技术之一,是通过电解方法在固体表面上获得金属沉积层的过程,其目的在于改变固体材料的表面特性,改善外观,提高耐蚀、抗磨损、减摩性能,或制取特定成分和性能的金属覆层,提供特殊的电、磁、光、热等表面特性和其它物理性能等。
电镀的基本原理
—般来说,阴极上金属电沉积的过程是由下列步骤组成的:
(1) 传质步骤在电解液中的预镀金属的离子或它们的络离子由于浓度差而向阴极(工件)表面或表面附近迁移;
(2) 表面转化步骤金属离子或其络离子在电极表面上或表面附近的液层中发生还原反应的步骤,如络离子配位体的变换或配位数的降低;
(3) 电化学步骤金属离子或络离子在阴极上得到电子,还原成金属原子;
(4) 新相生成步骤即生成新相,如生成金属或合金.
电镀的基本原理
电镀槽中有两个电极,一般工件作为阴极,电源接通后便在两极间建立起电场,在电场作用下金属离子或络离子向阴极迁移,并在靠近阴极表面处形成所谓的双电层,此时阴极附近离子浓度低于远离阴极区域的离子浓度,从而导致离子的远距离迁移。金属离子或络离子释放掉络合物,通过双电层而到达阴极表面放电发生还原反应生成金属原子。
电镀的基本原理
在水溶液和有机溶液中进行的电镀称为湿法电镀;
在熔融盐中进行的电镀称为熔融盐电镀;
电镀的基本原理
镀层按镀层的性能分为三类:
(1) 防护性镀层镀锌及锌合金,镀镉等;
(2) 防护装饰性镀层多层镍+铬,钢+镍++锡++铜+镍+铬等;
(3) 功能性镀层耐磨减摩吸热反光抗氧耐酸改善钎焊性导电性
电镀层必须满足的三个条件:
1) 基体金属结合牢固,附着力好;
2) 镀层完整,结晶细致,孔隙少;
3) 镀层厚度分布均匀。
电镀溶液的基本组成
析出金属的易溶于水的盐类,称为主盐;
能与析出的金属离子形成络盐的成分;
提高镀液导电性的盐类;
能保持溶液的PH值在要求范围内的缓冲剂;
有利于阳极溶解的助溶阴离子;
影响金属离子在阴极上析出的成分——添加剂;
电流效率分散能力深镀能力整平能力
在特定条件下镀液使镀件表面镀层分布更加均匀的能力; 分散能力
镀液所具有的能使镀层的轮廓比底层更平滑的能力; 平滑能力
在特定条件下镀液使镀件表面镀层分布更加均匀的能力; 分散能力
镀液所具有的能使镀层的轮廓比底层更平滑的能力; 平滑能力
电镀的实施方式
1)挂镀
挂镀是电镀生产中最常用
的一种方式。挂镀是将零件
悬挂于用导电性能良好的材
料制成的挂具上, 然后浸没
于欲镀金属的电镀溶液中作
为阴极,在两边适当的距离
放置阳极,通电后使金属离
子在零件表面沉积的一种电
镀方法。
电镀的实施方式
2) 滚镀
滚镀是电镀生产中的另一种常
用方法。它是将欲镀零件置于多角
形的滚筒中,依靠零件自身的重量
来接通阴极,在滚简转动的过程中
实现金属电沉积的。
与挂镀相比,滚镀最大的优点是
节省劳动力,提高生产效率。设备
维修费用少且占地面积小,镀件镀
层的均匀性好。但是,滚镀的使用
范围受到限制。镀件不宜太大和太
轻;单件电流密度小,电流效率低,
槽电压高、槽液温升快、镀液带出
量大。