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电镀的原理.doc

1、电镀的原理   电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时,一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液;把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作为阴极;用镀层金属作为阳极,与直流电源正极相连。通入低压直流电,阳极金属溶解在溶液中成为阳离子,移向阴极,这些离子在阴极获得电子被还原成金属,覆盖在需要电镀的金属制品上。 简单来说,电镀指借助外界直流电的作用,在溶液中进行电解反应,使导电体例如金属的表面沉积一金属或合金层。 我们以硫酸铜镀浴作例子: 硫酸铜镀液主要有硫酸铜、硫酸和水,甚至也有其它

2、添加剂。硫酸铜是铜离子(Cu2+)的来源,当溶解于水中会离解出铜离子,铜离子会在阴极(工件)还原(得到电子)沈积成金属铜。这个沈积过程会受镀浴的状况如铜离子浓度、酸碱度(pH)、温度、搅拌、电流、添加剂等影响。 阴极主要反应 : Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s) 电镀过程浴中的铜离子浓度因消耗而下降,影响沈积过程。面对这个问题,可以两个方法解决:1.在浴中添加硫酸铜;2.用铜作阳极。添加硫酸铜方法比较麻烦,又要分析又要计算。用铜作阳极比较简单。阳极的作用主要是导体,将电路回路接通。但铜作阳极还有另一功能,是氧化(失去电子)溶解成铜离子,补充铜离子的消耗。 阳极主要反应 :

3、Cu (s) → Cu2+(aq) + 2e- 由于整个镀液主要有水,也会发生水电解产生氢气(在阴极)和氧气(在阳极)的副反应 阴极副反应 : 2H3O+(aq) + 2e- → H2(g) + 2H2O(l) 阳极副反应 : 6H2O(l) → O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e- 结果,工件的表面上覆盖了一层金属铜。这是一个典型镀浴的机理,但实际的情况是十分复杂。自催化镀及浸渍镀 电镀液的成分(原料)和添加剂 以下每个镀种只列举常用电镀工艺类型 1.镀锌溶液成份: a 酸性镀锌 硫酸锌 硫酸铝 硫酸铝钾 硫酸钠. 添加剂

4、葡萄糖,糊精 2.6或2.7萘二磺酸钠 b 碱性镀锌 氧化锌 氢氧化钠。添加剂:DE与DEP添加剂 光亮剂:香草醛 茴香醛 2.氢化镀镉容易成分:氧化镉 氰化钠 氢氧化钠 硫酸镍 添加剂:磺化蓖麻油 3.氢化镀铜溶液成份:氢化亚铜 氰化钠 酒石酸钾纳 碳酸钠 4.镀镍溶液成份:硫酸镍 氯化钠 硼酸 硫酸钠 氟化钠 硫酸镁 5.镀铬溶液成份:铬酐 硫酸 三价铬 6.氢化镀银镀液成份:氯化银 硝酸银 氰化钾 碳酸钾 硝酸钾 混合光亮剂 7.镀锡溶液成份: a碱性镀锡钠镀液成份:锡酸钠 氢氧化钠 醋酸钠 b碱性镀锡钾镀液成份:锡酸钾 氢氧化钠 醋酸钾 c酸性

5、镀锡溶液成份:硫酸亚锡 硫酸 光亮剂ss-820 ss-821 稳定剂NSR-845 8.塑料化学镀铜:硫酸铜 酒石酸加纳 氢氧化钠 碳酸钠 氯化镍 塑料化学镀镍:氯化镍 硫酸镍 次亚磷酸钠 柠檬酸钠 氯化铵 乳酸 1、锌:氧化锌溶于焦磷酸盐、氢氧化钠、含氮络合剂等工作介质中,锌板为阳极: 2、热浸镀锌:酸洗后的工件置于融化的锌液中; 3、铜:硫酸铜、氯化铜溶于水中,加添加剂,铜板为阳极; 4、镍:硫酸镍溶于水,加添加剂,镍板为阳极; 5、化学镀镍:硫酸镍溶于水,加添加剂; 6、铬:三氧化铬溶于硫酸水溶液中; 7、金、银、铂、铑、钯:相应待镀盐溶于含络合剂(如氰化物)的水中; 8、铁、镉、青铜黄铜等:使用较少。

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