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金属材料电镀工艺原理

时间:2019-12-11 189次浏览

电镀工艺是利用电解原理在导体上镀一层金属。电镀是指在含有预镀金属的盐溶液中,以母材为阴极,通过电解将预镀金属在镀液中的阳离子沉积在母材表面形成镀层的一种表面处理方法。涂层的性能与母材不同,具有新的特点。根据涂料的功能,可分为防护涂料、装饰涂料和其他功能涂料。在电镀过程中,以镀金属或其它不溶性物质为阳极,以待镀工件为阴极,将镀金属的阳离子还原,在待镀工件表面形成镀层。它可以提高金属的耐腐蚀性(涂层金属大多采用耐腐蚀金属),增加硬度,防止磨损,提高导电性、光滑性、耐热性和表面美观性。电镀的基本原理是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程。电镀的基本工艺是将零件浸入以金属盐为阴极、金属板为阳极的溶液中,连接直流电源后在零件上沉积所需的镀层。例如,镀镍时,阴极是要镀的部分,阳极是纯镍板。阳极和阴极分别发生以下反应:

阴极(镀片):Ni2 2e→Ni(主反应) 2H 2e→H2 `(副反应) 阳极(镀镍片):Ni-2e→Ni2 (主反应) 4oh-4e→2H2O O2(副反应)

如果不能从水溶液中沉积所有金属离子阴极主要是氢离子还原为氢的副反应,金属离子在阴极上很难析出。根据实验,从元素周期表中可以得到从水溶液中电沉积金属离子的可能性,如表1.1所示。 正极可分为可溶阳极和不可溶阳极。大多数阳极是与镀层相对应的可溶性阳极,如镀锌用锌阳极、镀银用银阳极、镀锡用锡铅合金阳极。但由于阳极溶解困难,少数电镀采用不溶性阳极,如铂或钛阳极进行酸性镀金。加入镀液中的主盐离子,配以配制的金标准溶液进行补充。镀铬阳极采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。