1、扩散控制机理
在大多数情况下,添加剂向阴极的扩散(而不是金属离子的扩散)决定着金属的电沉积速率。这是因为金属离子的浓度一般为添加剂浓度的100~105倍,对金属离子而言,电极反应的电流密度远远其极限电流密度。
在添加剂扩散控制情况下,大多数添加剂粒子扩散并吸附在电极表面张力较大的凸突处及特殊的晶面上,致使电极表面吸附原子迁移到电极
化学镍电镀生产商
1、扩散控制机理
在大多数情况下,添加剂向阴极的扩散(而不是金属离子的扩散)决定着金属的电沉积速率。这是因为金属离子的浓度一般为添加剂浓度的100~105倍,对金属离子而言,电极反应的电流密度远远其极限电流密度。
在添加剂扩散控制情况下,大多数添加剂粒子扩散并吸附在电极表面张力较大的凸突处及特殊的晶面上,致使电极表面吸附原子迁移到电极表面凹陷处并进入晶格,从而起到整平光亮作用。
影响电镀液覆盖能力的因素
覆盖能力是评价电镀溶液性能优劣的指标之一。为了改善电镀溶液的覆盖能力,应当先弄清影响覆盖能力的因素。在电镀过程中,只有当阴极上的电位达到一定数值后,溶液中的金属离子才能还原为金 属并沉积在阴极表面。这里讲的盐雾是指氯化物的大气,它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠,它主要来源于海洋和内地盐碱地区。如果被镀零件上某些部位的电位达不到欲镀金属的析出电位时,则 这些部位上将不会有金属离子还原,所以也不会有金属镀层形成。这就说明该电镀溶液的覆盖能力不好。影响镀液覆盖能力的因素,一般可以归纳为以下三个方面。宁波电镀公司
(1)电镀溶液本性的影响。金属的析出电位与宁波电镀溶液的组成有关。彩锌钝化液,会增加镀锌层的光泽度,产品增加了耐腐蚀性,不容易刮花,不容易脱色,而且在镀锌件的色泽上也感觉更加艳丽。有些金属在某些镀液中,可以在很低的电流密度下沉积出来,这表明该金属析出的过电位不大,或者说,其析出电位较正,这样的电镀溶液的覆盖能力一定好,如酸性镀铜溶液,铜在其中的析出电位为正值。反之,则覆盖能力不好,如在镀铬电解液中CrO42-离子还原为金属铬的析出电位很负,在被镀零件的凹洼处,由于电流密度很低,使得该处的电位达不到Cr6+还原为Cr的电 位,只能发生Cr6+还原为Cr3+以及析出氢气的副反应,而没有金属铬的析出,所以,镀铬溶液的覆盖能力很差。
(2)基体材料本性的影响。实践表明,在不同的基体材料上电沉积金属时,同一镀液的 覆盖能力也有很大差别。C.盐雾试验结果的判定方法有:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。例如,用铬酸溶液在铜、镍、黄铜和钢上镀铬时,镀液的覆盖能力依次递减。这是因为在不同基体材料上金属离子还原时的析出过电位数值差别很大,在过电位较小的基体上金属的析出电位较正,即使在电流密度较小的部位也能达到其析出电位的数值,所以其覆盖能力较好。
(3)基体材料表面状态的影响。基体材料的表面状态对覆盖能力的影响比较复杂,一般情况下,一个镀液在光洁度高的表面上的覆盖能力要比其在粗糙表面上的好。多数情况下,合金镀与碱性电镀属配合物电镀,少数情况下也可从微酸性简单盐镀液中获得合金镀层(如锌–铁、锌–镍、镍–磷)。这是因为在光洁度高的表面上真实电流密度大,容易达到金属的析出电位,而粗糙的表面,由于其真实表面积大,其真实电流密度较小,使得一些部位不易达到金属的析出电位,而没有镀层沉积。
电镀溶液的分类
溶液的总体浓度
离子浓度高可以提高容许的极限电流密度。但材料的成本也上升。随之镀液从槽内带出的损耗和引起的污水处理成本也增加。宁波电镀
2、添加的组分
镀液中添加的组分不宜太多,否则难于控制和调整,实际上无法保持工艺的稳定。即便是非分解性的组分,也会带来分析和调整的困难。组分的寿命也要考虑,会自 行分解或在电解过程中发生变化、半衰期短的尽量不用。这是因为在光洁度高的表面上真实电流密度大,容易达到金属的析出电位,而粗糙的表面,由于其真实表面积大,其真实电流密度较小,使得一些部位不易达到金属的析出电位,而没有镀层沉积。有些化合物加入后十分有效,但污水难于处理的也不宜加入,否则会遇到环境污染的限制。有毒物质更要慎填加。
3、溶液的工作温度
常温工作的电镀溶液当然比较理想,可以节省设备投资和能源消耗。但工作温度区间不宜太窄,否则仍避免不了要配备加温设施,甚至配备冷却设备。钾盐镀锌溶液配方如下:KCl240g/LZnCl250g/L硼酸30g/LLAN―91918ml/L室温PH5。总体来讲,镀 液要求加温并不一定都会提高成本,这要看实际要保持的温度和相应获得的好处。综合的效益取决于选择协调的工艺。宁波电镀
4、相应的配套工艺
一般地说,选用的镀液要具备较高的操作柔性。对操作要求苛刻的镀液并非好的镀液。有些镀液效果虽好,但对辅助工作要求条件很敏感,必将在生产中穷于应付。波纹板在施加一定电流电解时,阴极板上Jκ范围较广,波峰处Jκ较大,波谷处Jκ较小,所以能使Cu2+和其他金属杂质同时沉积,达到去除多种杂质的目的。 镀液不宜过分地要求工艺配套,或者容许参数范围过窄,以避免难于调整维护。例如要求表面准备过严,便相应要增加成本和废品率。
5、研发与生产
电镀在很大程度上是服务性的工艺,而其本身从化学和电化学角度也是一种较复杂的工艺系统。电镀工艺的选择实际上还与产品本身的设计和结构、零件的材料和加 工方法、组件和部件的装配过程、产品的贮存环境和贮存期、使用的条件与预期寿命等诸多因素息息相关。镀液不宜过分地要求工艺配套,或者容许参数范围过窄,以避免难于调整维护。自身的特点还有工艺的稳定性和柔性、与人力资源和环境 要求的协调、材料的供应和能源配备等等。因此,特别是对于新的工艺研究,必须有中间放大和开发的过程以找出问题,否则不适应和被动常会发生。
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