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电镀原理是:
电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。
电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子,并在阴极上进行金属沉积的过程。因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。
扩展资料:
电镀作用
1、镀铜:打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。
2、镀镍:打底用或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力。
3、镀金:改善导电接触阻抗,增进信号传输。
4、镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进信号传输,耐磨性高于金。
5、镀锡铅:增进焊接能力,快被其他替物取代。
6、镀银:改善导电接触阻抗,增进信号传输。
参考资料来源:百度百科-电镀
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电镀是电解原理。电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。
其中电镀液成分视镀层不同而不同,但均含有提供金属离子的主盐,能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂,用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂,阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。
电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子,并在阴极上进行金属沉积的过程。
因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。
扩展资料
镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式,主要与待镀件的尺寸和批量有关。
1、挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。
2、滚镀适用于小件,紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。
3、刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,无论采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。
单金属电镀至今已有170多年历史,元素周期表上已有33种金属可从水溶液中电沉积制取。常用的有电镀锌、镍、铬、铜、锡、铁、钴、镉、铅、金、银等l0余种。
在阴极上同时沉积出两种或两种以上的元素所形成的镀层为合金镀层。合金镀层具有单一金属镀层不具备的组织结构和性能,如非晶态Ni—P合金,相图上没有的各蕊sn合金,以及具有特殊装饰外观,特别高的抗蚀性和优良的焊接性、磁性的合金镀层等。
参考资料来源:百度百科-电镀 (工艺)
- 大鱼炖火锅
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1. 1电镀定意
电镀(electroplating)是一种电离子沉积过程(electrodepos- ition process),是利用电极(electrode)通过电流,使金属附着在物体表面上,其目的为改变物体表面的特性或尺寸。
1. 2电镀目的
是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属表面的光泽美观、物品防锈、防止磨耗;提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性;热处理的防渗碳、氮化;尺寸或磨耗的零件修补。
1. 3各种镀金方法
电镀法(electroplating) 无电镀法(electroless plating)
热浸法(hot dip plating) 熔射喷镀法(spray plating)
塑料电镀(plastic plating) 浸渍电镀(immersion plating)
渗透镀金(diffusion plating) 阴极溅镀(cathode supptering)
真空离子电镀(vacuum plating) 合金电镀 (alloy plating)
复合电镀(composite plating 局部电镀(selective plating)
穿孔电镀(through-hole plating) 笔电镀(pen plating)
电铸(electroforming)
1.4 电镀基本知识
电镀大部分是在液体(solution)下进行,而且大多是在水溶液(aqueous solution)中电镀,大约有30种的金属可由水溶液进行电镀,例如:铜Cu、镍Ni、铬Cr、锌Zn、镉Cd" 、铅Pb、金Au、银Ag、铂Pt、钴Co、锰Mn、锑Sb、铋Bi、汞Hg、镓Ga、铟In、 铊、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等等。
有些金属必须由非水溶液进行电镀,例如:锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、铝、La、Ti、Zr、Ge、Mo等等。可由水溶液及非水溶液的电镀金属有:铜、银、锌、镉、锑、铋、锰、钴、镍等等。
还包括以下几项:溶液性质 物质反应 化学式 电化学 界面物理化学 材料性质
1.4.1 溶液
被溶解之物质称为溶质(solute),使溶质溶解之物质称为溶剂(solute)。溶剂为水之溶液称之水溶液(aqueous solution)。表示溶质溶于溶液中之量为浓度(concentration)。在一定量的溶剂中,溶质能溶解之最大量值称之溶解度(solubility)。达到溶解度值之溶液称之为饱和溶液(saturated solution),反之为非饱和溶液(unsaturated solution)。溶液之浓度,在生产和作业管理中,使用易了解和方便的重量百分比浓度(weight percentage)和常用的摩尔浓度(molal concentration)。
1.4.2 物质反应(reaction of matter)
在电镀处理过程中,有物理变化及化学变化,例如研磨、干燥等为物理反应,电解过程有化学反应,我们必须充分了解在处理过程中的各种物理和化学反应的相互关系及影响。
1.4.3 电镀常用之化学式
1.温度之换算: 0℃=5/9(0oF-32) 0oF=1.80℃=32 0K=0℃=273
2.密度: D=M/V M=质量 V=体积
3.比重: S.G=物质密度/水的密度(4℃时)
4.波美: (Baume′) Be′=145-145/比重 比重=145/145- Be′
例如:20%H2SO4溶液,在20℃是其Be′值是17,求该种液体比重是多少?
答:该种液体比重=145/145-17=145-128=1.13
5.合成物之水分比: 例如,NiSO4,7H2O中含水多少?
答:NiSO4,7H2O=280.87 7H2O=126 H2O%=126/280.87*100%=44.9%
6.比率:例如, 镀铬槽有400加仑溶液含500磅铬酸,问同样的浓度,100加仑镀铬液需要含多少铬酸?
400/500=100/X X=125 答:需要量125磅铬酸。
7.溶液的重量换算成容积: 例如,96%H2SO4 ,比重1.854 求配制1公升标准硫酸溶液需要多少毫升96%H2SO4 ?一公升的标准酸液的硫酸重量=98/2=49克 49克/((1.8354克)/(ml×0.96))=27.82ml
答:需要27.82ml的96%H2SO4
8.中和: 例1,用14.4ml的1N的溶液中和310ml的NaOH溶液,求NaOH溶液之当量浓度? 14.4ml×1N=10ml×xN x=1.44
答:NaOH溶液之当量浓度为1.44N
例2, 1.1738N的HCl溶液中和10ml的1.1034N NaOH溶液, 求需HCl溶液多少毫升? xml×1.1738N=10ml×1.1034N x=9.4ml
答:需要9.4ml的1.1738N的HCl溶液。
9.法拉第定律(Faraday′s Law)
例1, 计算用5安培电流经过5小时,铜沉积重量,其电流放电率为100%
沉积重量=(原子量/(原子价×96500))×(电流×时间×电流效应) W=(A/(n×96500))×(I×T×CE)
W=(63.54/(2×96500))×(5×5×60×60×100%)=31.8g
答:可沉积31.8g的铜。
例2, 要在10分钟镀2.5克的镍在NiSO4 镀液需要多大电流?
设电流效率为100%, I=((n×96500)/(A))×((W)/(T×CE))
=((2×96500)/(58.69))×((2.5)/(10×60×100%))=13.7A
答:需要13.7A电流
例3, 镀件表面积为1000cm2,在硫酸铜镀液中通过15A电流,电流效率100%,求镀铜51m所需要的时间。铜密度为8.93g/cm3
t=((n×96500×D)/(A))×((area×d)/(I×CE))=
((2×96500×8.93)/(63.45))×((1000×5×10-4)/(15×100%))
=900秒=15分钟 答:所需时间为15分钟。
例4, 镀件表面积为1.5m2,平均电流为1500A,15分钟镀得平均锌镀层251m,锌的密度为7.14g/m3,锌的原子量为65.38,求电流效率? CE=WAct/WThen×100%
=((1.5m2×251m×7.14g/m3)/(( 65.38)/(2×96500))×1500×15×60))×100%=59% 答:其电流效率为59%
例5, 酸性镀锡溶液做连续性铜片镀锡,铜片0.9m宽,铜片的进行速度500m/min,电流密度5000A/m2,上下两面欲镀上0.41m锡厚,电流效率100%,锡的密度7.31g/cm3,原子量118.7,求电镀槽需要多少m长?
槽长L=((n×96500×D)/(A))×((S×d)/(DI×CE))=
((2×96500×7.31g/cm3)/(118.7))×((500m/min×0.41m)/(5000A/m2×100%))
=8m 答:所需要的长度为8米。
例6, 使用不溶性阳极镀铬,电流效率为18%,通过电流为1000A/小时,不考虑带出损失,求需要补充多少CrO3,以维持镀液中铬的浓度?铬原子量为52,氧原子量为16
W=((A/(n×96500))×(I×t×CE)=((52/(6×96500))×(1000×18%)
WCro3=58.1×CrO3/Cr=58.1×100/52=112g
答:需要补充CrO3 112g
- 陶小凡
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在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
- 里论外几
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在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
- Chen
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电镀是通过阴极使电镀金属失去电子成为阳离子,再通过电镀池中的电镀液使这些阳离子在阳极的待镀金属表面得电子形成镀层,这就是电镀
- cloudcone
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塑料电镀
塑料制品经过电镀金属层后,具有质量轻、能导电、外表美观的特点。因此塑料电镀工艺已广泛应用于电子、光学仪器、机床按钮和轻工产品等各方面。
对塑料进行电镀,首先应考虑塑料是非导体,不能直接进行电镀。在电镀前应对塑料表面进行预处理,除去塑料表面的油和杂质以保持洁净,再沉积一层导电的金属膜,将它作为阴极,即可进行电镀。采用塑料电镀,不仅可以代替金属铜、铝来使用,还能减少加工工序,降低生产成本。
无氰电镀
为了使电镀层光滑牢固,工业生产上电镀液的配方往往很复杂。以前常用氰化物作络合剂来配制电镀液。但由于CN-有剧毒,对电镀工人的健康损害很大,同时,排放含CN-的污水、废气也严重污染环境。因此,现在电镀主要使用无氰电镀。无氰电镀是不含CN-的电镀液电镀。下面是两种无氰电镀液的配方:
组 分
配方Ⅰ浓度
(g / L)
配方Ⅱ浓度
(g / L)
基本作用
氯化锌
18~20
40~60
提供电沉积所需的Zn2+
氧化锌
18~20
氯化铵
220~270
200~240
导电盐等
氨三乙酸
40~50
15~25
络合剂,改善镀层质量
醋酸钠
100~200
缓冲剂,稳定镀层酸度
聚乙二醇
1~1.5
2~3
增光剂,提高镀层的光亮性
硫脲
1~2
1.5~2
洗涤剂
0.2~0.4
少量
润湿剂,增强结合力
pH
5.8~6.2
5.8~6.2
温度/℃
5~45
5~45
阴极电流密度
A·dm-2
1.5~2.5
1.2
- 小菜G
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电化学原理
镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的金属制品做阴极,
镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。
- wpBeta
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利用电解方法使金属或合金沉积于工件表面,以形成均匀·致密·结合力好的金属层。