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一、电镀基本理论
1、电镀:是用电化学的方法在固体表面上沉积一层金属或合金的过程。当具有导电表面的部件与导电的电解质溶液接触,被镀件作为阴极,一般要镀的金属作为阳极,在外电流的作用下,就可在部件(阴极)表面上沉积一层金属、合金或半导体等。
2、化学镀:当具有一定催化作用的部件表面与含有电解质溶液相接触时,在无外电流通过的情况下,利用化学还原剂的还原作用,在部件表面形成与机体结合牢固的镀层。
3、镀层的分类:装饰性、防护性、功能性。
4、法拉第定律:电解时在电极上析出或溶解物质的质量与通过溶液的电量成正比。w=QM/zF 其中F=96500C
5、电化当量:电解时,每通过单位电量所析出物质的量。
q=M/zF 单位:g/C或g/Ah
6、电化当量的应用:电解法检测镀层厚度。
一、电镀基本理论
7、电流效率:电镀过程中,通过电流的有效利用率。即电极上析出物质所需的电量与通过电镀槽的总电量之比。
8、电极电位:金属与电解液界面形成的电位差。
9、标准电极电位:温度在25°时,金属离子的有效浓度是1M时,测得的平衡电位。
10、平衡电极电位:当金属浸在含有该金属盐的电解液中时,与其离子之间的电荷交换达到平衡时,也就是没有电流通过时,所具有的电极电位。
11、电极的极化:在电极上有电流通过时,其电极电位将发生变化,就会偏离其平衡电位值,这种现象即为极化。分为阴极极化和阳极极化。
12、电化学极化:由于电极过程中电化学反应收到阻滞而引起的极化,即由于电化学反应速度小于电子运动速度而引起的极化,又称活化极化。在电镀过程中,使阴极发生较大的电化学极化作用,可提高结晶镀层的质量。电沉积过程中,电化学极化的影响因素有电解质溶液的浓度、电流密度、温度、电极材料的特性及表面状态等。
一、电镀基本理论
13、浓差极化:由于反应物或反应产物在溶液中的扩散过程受到阻滞而引起的极化,即由于溶液中的物质扩散速度小于电化学反应速度而引起的极化。浓差极化会导致电流效率降低、生成树枝状镀层等,降低镀层质量,因此,通常采用阴极移动、机械搅拌、空气搅拌等措施来控制。
14、金属电沉积过程:就是金属在阴极上还原为金属的过程,又称电结晶过程。包括三个步骤,(1)传质过程,放电金属离子从电解液中,通过扩散、对流、电迁移等步骤,转移到电极表面;(2)电化学过程,吸附在电极表面放电,形成金属原子;(3)金属原子在阴极上排列,形成一定形式的金属晶体。
15、电镀液的分散能力:就是电解液能使镀件表面镀层均匀分布的能力,又称均镀能力。主要由阴极表面上电流分布的均匀性决定,由实际电流分布与初次电流分布的偏差来表示。而影响电流分布的因素有(1)电化学因素,取决于电解液特性;(2)几何因素,如电极和电镀槽的尺寸形状、阴极和阳极件的距离以及相对排列和布置等。
一、电镀基本理论
16、电化学因素影响的分析:(1)极化率是阴极极化随电流密度变化的速度。增大极化率,电流分布就均匀。(2)电解液的电阻率降低,电导率升高,电流分布会均匀。(3)两者互相制约。
17、几何因素影响的分析(1)电镀槽形状;(2)远、近阴极与阳极距离之差;(3)阴极和阳极间的距离;(4)镀件的悬挂深度。
18、分散能力测试方法(1)远近阴极法(2)弯曲阴极法(3)赫尔槽
问题:
1、电解测厚的原理及分析;
2、分析镀件“