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金属材料电镀工艺原理

发布时间:1970-01-01 08:00:00  浏览次数:

电镀工艺是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。电镀是指在含有预镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中预镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。
镀层性能不同于基体金属,具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层,装饰性镀层及其它功能性镀层。
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。能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、光滑性、耐热性和表面美观。
基本原理
电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极,金属板作为阳极,接直流电源后,在零件上沉积出所需的镀层。
例如:镀镍时,阴极为待镀零件,阳极为纯镍板,在阴阳极分别发生如下反应:
阴极(镀件):Ni2++2e→Ni (主反应)
2H++2e→H2↑ (副反应)
阳极(镍板):Ni -2e→Ni2+ (主反应)
4OH--4e→2H2O+O2 (副反应)
不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来,如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位,则金属离子难以在阴极上析出.根据实验,金属离子自水溶液中电沉积的可能性,可从元素周期表中得到一定的规律,如表1.1所示。
阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极,大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极,如:镀锌为锌阳极,镀银为银阳极,镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难,使用不溶性阳极,如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅,铅-锡合金,铅-锑合金等不溶性阳极。




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