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影响电镀镀层质量的因素——镀液的性能

发布日期:2019-6-10

 任何一种电镀溶液的主要成分是固定的。为了使溶液的电化学性能满足要求,各成分的含量必须保持在一定的范围内。电镀的金属不同,镀液成分也不相同;即使是同一金属的电镀,镀液成分和含量也不尽相同。但是,大部分电镀溶液不外乎由下列组分构成:析出金属的易溶于水的盐类,称为主盐,它们可以是单盐、络合盐等;能与析出的金属离子形成络合盐的成分;提高镀液导电性的盐类;能保持溶液的值在要求范围内的缓冲剂;有利于阳极溶解的助溶阴离子;影响金属离子在阴极上析出的成分添加剂。

一般说来,选用的金属盐类在水溶液中应有较高的溶解度,以保证金属离子的浓度。阴离子尽管不直接与电镀金属共沉积,但对金属的沉积会产生各种影响,甚至有时会改变沉积金属的物理性能。在强酸性或强碱性镀液中,溶液的0只值并不重要,但在中性溶液中,保持溶液口只稳定的缓冲剂必不可少。

在电镀过程中,金属离子在不断消耗,依靠阳极溶解补充金属离子的形式被普遍应用。因此,阳极的正常溶解至关重要,以使溶液中的金属离子浓度处于正常范围。一般在镀液中添加阳极助溶剂,如氯离子等。

考察一个电镀溶液或工艺是否满足生产的需要,一般要了解一些基本的性能参数。*常用的性能参数包括电流效率、分散能力、深镀能力等,对装饰性要求较髙的镀种,还要考虑其整平能力。在实际电镀中的阴阳极之间,电力线的分布或者单位面积上的电流强度是不均匀的,它直接影响到镀层厚度的均匀性。但由于金属电沉积过程中的阴极极化等作用,会使镀层的均匀性有所改善。电镀中将在特定条件下,镀液使镀件表面镀层分布更加均匀的能力称为镀液的分散能力。镀液的分散能力仅就宏观而言,在微观上,镀液所具有的能使镀层的轮廓比底层更平滑的能力被称为整平能力。覆盖能力则是指形状复杂的零件电镀时,镀层覆盖基体的程度。覆盖能力除与镀液自身的性能有关外,还与基体金属的种类、镀件的装挂方式、镀前处理方法等因素有关。为了提高镀液的性能,一般可以在镀液中加人添加剂,包括光亮剂、整平剂、去应力剂等。不同镀种、同一镀种的不同镀液使用的添加剂有很大差异,应根据要求进行选择。

在金属电沉积过程中,阴极上会有多种化学反应发生,使有效电沉积率降低。电镀中把实际析出的金属量与理论析出量的比称为阴极电流效率。金属在阴极上的理论析出量可以由法拉第定律根据使用的电流强度、通电时间和被还原金属的电化学当量计算。

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