电镀基础知识

电镀根底知识什么叫电镀电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件外表，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。普通的说：电与化学物质〔化学品〕的结成。例如：一块铁板上镀上一层铜〔通电在铜的镀液上〕。二、电镀必须具备什么条件：要办一个电镀厂，一个车间必须要有：外加的直流电源和特定电解液〔或叫镀液〕以及特定金属阳极组成的电解装置。就是除了厂房、水、废水处理外，还必须有直流的整流器。镀液通过〔镀铜、镍、锌、锡、金、银〕等镀种，以及镀什么镀种先择好阳极板。如：镀镍要用镍板，镀铜要用电解铜板，但镀铬不是用铬板，而是铅锡、铅锑合金板〔即不溶性阳极〕。除此外，化学镀、热镀锌等镀种通过化学反响结成的镀层是不用电镀的，一般叫化学镀镍、化学镀铜。三、电镀须知的电化学根底知识。1、化学知识：自然界由物质构成的，我们经常见到的水、泥土、食盐、钢铁等都是物质。一切物质都处在不停的运动状态。运动是物质存在形式：例如：水蒸发成汽，遇冷变成冰块等。物质发生运动变化的根本原因在于物质内部的矛盾性。自然界一切物质的运动和变化叫自然现象，研究自然变化规律的科学统称自然科学。自然变化可分化学变化和物理变化两大类，研究物理变化的科学叫物理学，研究化学变化的科学叫化学。化学研究的内容是：物质的组成和性质，物质的变化，物质变化时发生的现象。1原子——分子论的根本概念。原子——分子论学说是化学的根底，其要点归纳如下：a、

物质由分子组成，分子是维持物资组成和化学性，质的最小单位。b、

物质分子见间互相有作用力〔吸引力、排斥力〕。物质分子间作用力各不相同，以固体最大，液体次之，气体最小。c、

物质分子之间具有空隙，分子间的空隙决定着物质的体积。d、

分子由原子组成，它参与化学反响时并不分解。e、

表现出相同化学性质的一定种类的原子称为化学元素，目前已发现的元素有100多种，不同的元素的原子其重量体积、性质都不相同。f、

物质的分子和原子是外在不断的运动中。2元素符号及元素的原子量：为了表示不同的元素，在化学领域中常用拉丁字母来代表各种元素，这叫做元素符号。以下表中列出的是常用元素符号、原子量。原子的重量是很小的。例如：一个碳原子量为：0.00000000000000000000001994克。这样的数使用和书写都很不方便，为了使用上的方便，用专用单位来表示原子重量，现在国际上采用碳单位来表示原子重量。一个碳单位等于碳原子重量的十分之一。用碳单位表示的一个重量叫做原子量。例如：氢的原子量为：1.008。氧的原子量为：15.99943化学反响：概念：由一种物质变化成另一种新物质的过程叫化学反响。例：碳燃烧变成二氧化碳就是化学反响。在化学反响中是由一种物质变成另一种物质，但物质不会消失，也不可能增多。它应服从下面的物质不灭定律和定比定律。A、物资不灭定律：参加反响物质的总重量等于反响生成物质的总重量。B、定比定律：在化学反响中参加反响的物质都有一定的比例。反响生成物质也有一定的组成比例。例如：2克氢+16克氧，生成分子式：用元素符号来表示物质组成的式子，叫做分子式。在写分子式时，先写上元素符号，再把原子的数目用较小的数字记在符号的右下角。例如：水分子由两个氢原子个氧原子组成，可写成：H2O。知道物质的分子式后，我们就知道物质的组成，并且可计算出分子量。例如：硫酸的分子式是：H2SO4，由此可知道它由2个氢原子、1个氧原子组成。它的分子量是：2个氢原子量+1个硫原子量+4个氧原子量=分子量用分子式及符号经平衡后表示的化学反响过程叫化学方程式：例如：硝酸银与氧化钠作用生成氧化银和硝酸钠。可写成：AGNO3+NACl=AGCl+NANO3知道化学反响方程式后，我们就能知道多少参加反响的物质能生成多少反响生成物。例如：在上面的例子反响中，一个分子硝酸银与一个分子的氯化钠反响，生成一个分子的氯化银和一个分子的硝酸钠。我们查表知道这几种物质的分子量是：硝酸银AGNO3=170氯化钠AGCL=58硝酸钠NaNO3=85氯化银Agcl=143由此可知：170克AgNO3〔硝酸银〕+58克的〔氯化钠〕生成143克的AgCl〔氯化银〕+85克假设我们需要配制40克AgCl〔氯化银〕，那么需要多少AgNO3〔硝酸银〕和NaCl

〔硝酸银〕：〔氯化银〕=170：143

AgNO3AgCl〔硝酸银〕=170X40=47.5AgNO3143(氯化钠)：〔氯化银〕=58：143

NaClAgCl(氯化钠)=〔氯化银〕=16.2NaClAgCl那么需用AgNO3〔硝酸银〕47.5克和NaCl〔氯化钠〕16.2④物质的分类：一切物质按其存在形式可分单质及化合物。单质又可分为金属和非金属，化合物又可分为无机化合物及有机化合物两大类。所有的这些物质都与外表处理有着密切的关系。譬如：电镀的各种金属多为单质，电镀用的药品大多数为酸、碱、盐等化合物。近来有机化合物在电镀中应用也是越来越多，它被广泛和用作酸洗缓冲剂、光亮剂。1．什么叫单质：——由同种元素的原子组成的物质叫单质。单质分金属和非金属。A、金属：常温下多为固体〔汞例外〕。具有金属光泽，是电和热的良导体，有一定的延展性。例：金、银、铜、铁、锡……。B、非金属：常温下有气体、液体、固体三种形态，导电及导热性差，比重小，固体脆性大。例：炭、硫、氮、硅……。2、

化合物：A、

有机化合物：凡属碳氢化合物及其衍生物称为有机化合物。例如：汽油、酒精、丁炔二醇、萘二碳酸、香蕉水……。B、无机化合物：氧化物可分为：酸性、碱性两性氧化物。酸性氧化物——大多为非金属氧化物。它能与碱反响生成盐和水。溶于水生成酸。例如：二氧化硫、二氧化碳……。碱性氧化物——大多为金属氧化物，它能与酸反响生成盐和水。溶于水生成碱。例如：Na2O、K2O、MgO、CaO…….酸：在水溶液中能电离出H的化合物，通常称为酸。酸可分为有机酸和无机酸，无机酸还可分为含氧酸、无氧酸〔氢酸〕。含氧酸：硫酸、硝酸、磷酸、铬酸等。氢酸有：氢氟酸、氢氰酸等。酸类的特点：有酸味，使兰色石蕊试纸变成红色，易于溶于水。有腐蚀性；酸与碱作用生成盐和水。酸与金属作用放出氢气。例如：硫酸与氢氧化钠反响生成盐和水。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O硫酸与锌作用放出氢H2SO4+ZnSO4+H2↑碱：在水溶液中能电离出OH的化合物，通常称为碱。可分为强碱，如：NaOH、KOH弱碱：NH4OH碱类的特性：碱使红色石蕊变成兰色，具有腐蚀性。四．溶液及浓度：1．

溶液：溶质溶解于溶剂中组成溶液。例如：食盐〔NaCl〕溶于水中叫“盐水〞。溶剂有水及各种有机溶剂，在不同的溶剂物质的溶解情况不同，有的能溶于水而不溶于有机溶剂。有的溶解于有机溶剂却不溶于水中。如凡士林溶于汽油不溶于水，硫酸铜溶于水却不溶于酒精。一定条件下溶质在溶剂中溶解到不再溶解时的浓度叫饱和点，也叫溶解度。2．

溶液的浓度：在一定的溶剂中所含溶质的量就是溶液的浓度。溶液的浓度表示方法很多。这里介绍几种常用的方法：①克/升——g/l——这是电镀溶液中常用的一种表示法，表示每升溶液中含有溶质的克数。②百分比溶液〔%〕——表示溶质占溶液的百分率。有重量百分比和体积百分比。③比重——通常讲的是“较水比重〞以水的比重为1。另一种比重“合理标度〞称浓点读比重，常用的“比重计〞。④PH值：PH值就是用10的指数的绝对值来表示氢离子浓度，也叫氢离子的指数。也就是说：当溶液中的氢离子浓度为10的负几次方时，PH值就等于几。当PH值等于7时，溶液中的氢离子浓度为7，溶液为中性。所以我们一般来说PH值由7至0变化时溶液为酸性。PH值由7至14变化时溶液为碱性。PH值是电镀槽液的一个重要参数，对电镀过程影响很大，故需要经常检查溶液的PH值，测定PH值的方法最常用的有两种：(1)

试纸法：根据试纸变色与PH值的色标相比拟来确定溶液的PH值。其优点是方便简单，缺点是误差较大。(2)PH值测试仪：根据氢离子浓度对氢电极产生不同电位和标准电极之间的电势差，在电位计上读数。优点是准确度高，缺点是测试较复杂。3、电解：对电解液施加外加电压，便有电流通过，电解值在电流作用下被分解的过程叫电解。电解时，电解液中阳离子跑向阴极，在阳极得到电子被复原。阴离子跑向阳极失去电子被氧化。例如：在硫酸铜溶液中接入两电极，通以直流电〔见图1——3〕，此时，将发现在接电源阴极的极板上，有铜和氢气析出，那么析出氧气。如果是铜阳极那么同时发生铜的溶解和氧气的析出：其反响如下：

阴极:Cu2++2e——>Cu2H1++2e—>H2阳极4OH-4e——>2H2O+O22SO42-+2H2O-4e——>2H2SO4+O2从阳极溶解的铜，补充了电解液中的铜离子的消耗，如果我们在阴极上挂上经清洗好外表的零件，那么铜在零件上沉积的过程叫电镀。

六、电化当量1、电解定律：电解时，在量的方面全服从下面的电解定律：第一定律：在电解上所析出的物质重量与电流强度和通过的时间成正比。也就是与通过的电量成正比。第二定律：在不同的电解液中，通过相同的电量时，在多个溶液中所析出的物质质量与它的化学当量成正比，并析出的1克当量任何物质定通过96500库仑电量。2、电化当量在1秒钟内通过1安培电流，在阴极上析出的物质重量叫物质的电化当量。

3、

电流效率电介时，实际析出的物质的重量总是与理论上计算出的重量不一样，实际析出的重与理论计算出重量之比用百分率表示，称为电流效率，常以“N〞表示。Mη=——————*100%1*T*C试中：M——实际析出的物质重量〔克〕I——电流〔安培〕T——时间〔小时〕C——电化当量〔克/安培一小时〕根据电解定律和电化当量，电流效率的公式，我们可以求出：电解液的电流效率，电镀时间、电镀层的厚度等。例1通过电流20安培，经2小时在阴极上析出铬之重量为1.8克设：Mη=—————*100%J*T*C从表查出得铬的电化当量C=0.324克/1．盐酸有何特征？答：纯洁的盐酸是无色透明的液体，一般因含有杂质三氯化铁而呈黄色。常用浓盐酸中约含37%的氯化氢。盐酸易挥发，是一种强酸。在电镀生产中广泛使用盐酸作为浸蚀剂。2．硫酸有何特征？答：浓度为96%的硫酸溶液，比重为1.84。浓硫酸具有吸水性，吸水过程中放出大量的热量。在电镀生产中广泛使用硫酸作为浸蚀剂，由于其挥发性低，所以可利用加热提高浸蚀速度。3．

硝酸有何特征？答：硝酸是一种氧化型的强酸，在见光受热时分解放出氧而使别的物质氧化，所以硝酸应盛在棕色瓶内，电镀生产中广泛使用权有作为浸蚀剂。4．现有浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸各一坛，能凭目测将它们分辨出来吗？答：冒白雾的是盐酸，冒黄烟的是硝酸，无烟雾的是硫酸。5．如何区别碳酸钠，片碱〔NaOH〕？答：碳酸钠又名纯碱，又称弱碱，是白色粉末，水溶液呈碱性，电镀中配制去油溶液。片碱，化学名氢氧化钠，是强碱，又称烧碱，是白色固体或片状体。与水溶解后放出热量，易灼烧皮肤，电镀中用碱性镀槽、发黑、去油等用处。6．什么叫溶液、溶剂与溶质？答：一种或数种物质分散到另一种液体物质里形成的均匀、稳定液体叫溶液。能够溶解其它物质的液体叫溶剂，被溶剂溶解的物质叫溶质。7．什么叫溶解与溶解度答：溶质在溶剂作用下，以分子状态不断地扩散到溶剂分子间去的过程叫做溶解。在一定温度和压力下，某溶质在100克溶剂里到达饱和所溶解的克数，叫做该溶质在这种溶剂里的溶解度。8．什么叫溶液浓度？答：一定量溶液里所含溶质的量叫做溶液的浓度。溶液浓度的表示方法主要有比例浓度、重量百分浓度、克/升浓度、摩尔浓度与当量浓度等。9．什么叫比例浓度？答：以溶质与溶剂的重量或体积之比来表示的浓度叫比例浓度。一般比例浓度中均标明是重量比或是体积比，假设不标明，那么固体按重量计，液体按体积计。如配制1：1的盐酸溶液，将1体积的浓盐酸与1体积的水混合即得；又如配制1：5000的高锰酸钾溶液，将1克高锰酸钾溶于5000毫升水中即得。10．什么叫重量百分浓度？答：用100克溶液中所含溶质的克数来表示的浓度叫重量百分浓度。具体配制时按以下方法计算：溶液总重=溶液体积X溶液比重11．什么叫克/升浓度？答：以每升溶液中所含溶质的克数来表示的浓度叫克/升浓度。电镀生产中广泛运用克/升浓度；配制时，按以下方法计算：溶质重=溶液体积X克/升浓度溶质溶解于溶剂后，总体积大于溶剂体积，所以在配制一定体积的溶液时，首先取的溶剂体积要小于溶液体积，待溶质全部溶解后再稀释至规定体积。12．什么叫摩尔浓度？答：通常所说的摩尔浓度是指体积摩尔浓度，即以每升溶液中所含溶质的摩尔数来表示的浓度，常用符号M表示：摩尔浓度〔M〕=溶质摩尔数/溶液体积〔升〕溶质摩尔数=溶质重量〔克〕/溶质分子量配制时，按以下方法计算：溶质重〔克〕=溶液体积〔升〕X摩尔浓度X溶质分子量操作考前须知与配制克/升浓度溶液相同。13．什么叫当量浓度？答：用每升溶液中所含溶质的克当量数来表示的浓度叫当量浓度，常用符号N表示。

当量浓度〔N〕=溶质克当量数/溶液体积〔升〕

克当量数=溶质重量〔克〕/溶质的当量配制时，按以下方法计算：溶质重量〔克〕=溶液体积〔升〕X当量浓度X溶质的当量

二．有机化学14．什么叫有机化合物？答：由碳元素和氢元素组成的化合物及其衍生物总称为有机化合物，简称有机物。15．有机化合物与无机化合物的性质有哪些不同？答：有机化合物与无机化合物在某些性质方面的不同见下表：性质有机化合物无机化合物可燃性大多数可以燃烧，受热易分解一般都能耐热，不易燃烧熔点大多数熔点低，一般在300℃以下一般不易熔化可溶性易溶于有机溶剂，难溶于水不溶于有机溶剂，易溶于水导电性溶液或熔化时均不导电一般溶液或熔化时可导电化学反响以分子形式参加反响且很慢以离子形式参加且反响剧烈结合形式以共价键结合以离子键结合16．什么叫烃？它主要分哪几种？答：分子中只含有碳原子和氢原子的有机物叫做烃。烃按其结构可分为开链烃和闭链烃〔简称环烃〕。开链烃可分为烷烃、炔烃和烯烃三种，闭链烃又可分为脂环烃和芳香烃。17．烷烃、烯烃、炔烃分子式的组成各有什么规律？它们的通式是什么？答：烷烃分子中含氢原子个数等于碳原子个数的2倍加2个；烯烃分子中氢原子个数等于碳原子个数的2倍；炔烃分子中氢原子个数等于碳原子个数的2倍减去2个。假设以n表示烃分子中碳原子个数，那么烷烃分子式的通式应该是CnH2n+2,烯烃分子式的通式是CnH2n,炔烃分子式的通式是CnH2n-2.18．什么叫烃的衍生物？答：烃分子中一个或几个氢原子被其它原子或原子团所取代的产物叫做烃的衍生物，如1，4-丁炔二醇〔C4H6O2〕、十二烷基硫酸钠〔C12H25NaSO4〕等。19．有机物在电镀生产中有哪些用途？答：有机物在电镀生产中应用较广，是电镀生产中不可缺少的重要原料之一。它主要可用作络合剂〔如EDTA、HEDP等〕、添加剂〔如糖精、DE、DPE、香豆素、1，4-丁炔二醇、香蓝素、洋茉莉醛、十二烷基硫酸钠、OP乳化剂、海鸥洗涤剂等〕、防蚀剂〔如乌洛托品、硫脲、甘油等〕、溶剂〔如乙醇、乙醚、汽油、煤油等〕。

三．物理化学与电化学20．什么叫外表张力？答：在液气两相的界面上，液体分子所受液体内局部子的引力大于气体分子对它的引力，由此造成的使液体外表缩小的力叫外表张力。外表张力的大小与溶液的性质、温度、浓度等因素有关。21．什么是外表活性剂？外表活性剂有哪些类型？答：能显著改变液体外表张力或两相之间的界面张力的物质叫外表活性剂〔有时称界面活性剂〕。外表活性剂有阴离子型的，如肥皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠等；有阳离子型的，如脂肪族胺盐、烷基季胺盐、烷基嘧啶卤代物等；有两性外表活性剂，如羚酸型、磺酸脂型等；有非离子型外表活性剂，如OP乳化剂、平平加、海鸥洗涤剂、氟碳类等。22．外表活性剂的组成与性质如何？答：外表活性剂的分子是由亲油性基团和亲水性基团两局部组成。外表活性剂有乳化作用、泡沫作用增溶作用，并能改变固液两相接触时的润湿性能。23．外表活性剂在电镀生产中的用途有哪些？答：外表活性剂在电镀中主要用来除油、提高阴极极化作用和改善溶液分散能力。例如，两性外表活性剂〔如环氧系列〕能明显提高阴极极化作用。24．怎样选用外表活性剂？答：在弱酸性、弱碱性或中性介质中，一般选用阴离子型或非离子型〔如十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、OT、OP等〕；在强酸性介质中一般选用非离子型〔如聚乙二醇等〕；为提高阴极极化作用，宜选用具有两性的外表活性剂，且分子量不宜过大〔一般碳原子数为4—8较理想〕，活性基团宜多不宜少。25．络合物与电镀的关系如何？答：在电镀生产中，广泛使用络合物。随着无氰电镀新工艺的不断开展，为了提高镀层质量，选择、使用新的络合剂，显得尤为重要。必须指出，络离子在溶液中是分步离解的，络离子总的不稳常数等于它的分步离解常数的乘积，溶液的络合剂与金属离子之间存在一系列的“络合—离解平衡〞。因而有各种不同配位数的络离子以不同的浓度同时存在于溶液之中。那么，在阴极复原中，究竟哪一种离子直接参加电极反响呢？计算证明：具有特征配位数的络离子〔溶液中这种络离子的浓度最大〕在电极上放电的可能性不大，而那些配位数较低的络离子〔溶液中这种络离子的浓度适中〕是电极上放电的主要离子。26．什么叫阳极极化与阴极极化？答：自流电通过阳极时，阳极电位偏离平衡电位而向正方向移动的现象，称为阳极极化。在某一电流密度下，阳极电位与平衡电位之差称为阳极过电位，通常用ΔФA表示。直流电通过阴极时，阴极电位偏离平衡电位而向负方向移动的现象，称为阴极极化。在某一电流密度下，阴极电位ФK与平衡电位之差，称为阴极过电位，通常用ΔФK表示。阳极极化和阴极极化对电流都起阻碍作用，所以有时也称为极化电阻。

28．极化度与电镀有何关系？答：极化度对镀层质量影响相当大，它直接影响到电流在阴极上的分布。假设阴极极化度的值大，能使电流在阴极外表上的实际分布比初次分布更均匀，这说明电解液的分散能力和深镀能力好，从而可使镀层更均匀。为什么镀铬液有较大的阴极极化作用，而分散能力很差呢？原因就是镀铬液的阴极极化度很小。29．利用哪些方法可以消除或降低不必要的阳极方案作用？答：阳极极化会引起阳极的电化学钝化，致使阳极不能正常溶解。在生产中一般采用以下方法来消除或降低阳极极化作用：〔1〕

参加适量的阳极活化剂〔去极化剂〕可防止阳极钝化，促使阳极正常溶解。例如在酸性镀镍溶液中参加氯化物，可起到消除或降低阳极极化的作用；〔2〕

增大阳极面积，降低阳极电流密度。例如，在氰化镀锌中，假设发生阳极钝化时，可通过增大阳极面积降低阳极电流密度来解决；〔3〕

利用搅拌也可降低阳极极化作用。30．什么叫金属的钝化现象？答：金属的钝化现象可以分为化学钝化与电化学钝化两类。例如铁在稀硝酸中很快就溶解，但在浓硝酸中溶解现象就几乎完全停止了；铝在稀硝酸中很不稳定，但却可以用铝制容器来储存浓硝酸；碳钢在普通大气中很易生锈，但在钢中参加适量的铬镍合金组分后就成为“不锈钢〞了。这些钝化现象叫化学钝化。另一种钝化现象是由于阳极极化引起的，叫做电化学钝化。大局部化学钝化现象事实上也是按照电化学机理进行的，因为化学钝化时也可以观察到电极电位显著的变化。铁在活化状态下的电位约为-0.5—-0.2伏，而在钝化状态下那么为+0.5—+1伏。铬在活化状态下的电位为-0.6—-0.4伏，而在钝化状态下那么为+0.8—+1伏。因此，钝化能使电极电位剧烈地向正方向移动，并使钝化了的金属的电位约等于那些贵重的金属〔例如金和铂〕的电位。虽然钝性效应的出现是比拟经常的并且也是非常明显的，但是直到目前为止尚无统一确切的解释。根据电化学腐蚀理论，钝性是由于阴极过程受阻滞而引起的金属或合金的高耐蚀状态〔虽然从热力学观点看来，这些金属和合金是完全能够进行反响的〕。也就是说，钝性是由于阳极过程控制的增加而引起的耐蚀状态。31．什么叫电结晶？答：电镀过程实质上就是金属的电结晶过程。也就是说在直流电的作用下，电解液中的金属离子〔或络合金属离子〕在阴极上得到电子后沉积出金属镀层的过程叫电结晶。电结晶的过程极其复杂，以水合金属离子放电结晶为例，可分为以下几个阶段：〔1〕

物质迁移——溶液中的水合金属离子到达阴极外表〔包括扩散、迁移、水化膜变形、脱水〕；〔2〕

电荷迁移——金属离子在阴极外表与电子结合，复原成金属原子；〔3〕

外表扩散——金属原子在电极外表扩散到达晶格位置〔如弯折处〕；〔4〕

参入晶格——金属原子排列组成一定晶格的金属晶体。其中〔3〕、〔4〕两步为形成结晶的过程。可见，形成电镀层，包括物质迁移、电荷迁移、晶格化三个主要过程。在形成金属晶体时又有同时进行的两个过程：晶核的生成与晶核的成长。这两个过程的速度决定着金属结晶的粗细程度。如果晶核的生成速度较快，而晶核生成后的成长速度较慢，那么生成的晶核数目较多，晶粒较细。反之，晶粒就较粗。提高金属电结晶时的阴极极化作用，可以提高晶核的生成速度，有利于获得结晶细致的镀层。32．电镀生产中如何提高阴极极化作用？答：一般说来，电化学极化作用对于改善镀层质量起着很重要的作用，因此我们应尽可能想方法通过提高阴极的电化学极化作用来提高镀层的结晶细致程度。同时，往往通过提高阴极极化度，还可提高镀液的分散能力与深镀能力。在生产中，一般采取以下措施提高阴极极化作用：〔1〕

参加络合剂。因为络离子较简单离子难于在阴极上复原，这就可使阴极积累较多的电子，从而使阴极极化值提高；〔2〕

参加添加剂。添加剂吸附在阴极外表上，可减慢金属离子到达阴极外表的速度及金属离子和电子反响的速度，从而提高阴极极化作用；〔3〕提高阴极电流密度。在阴极极化作用随阴极电流密度的增大而增大的情况下，可用提高阴极电流密度的方法去提高阴极极化作用；〔4〕适当降低电解液温度。降低温度能提高络合剂的络合能力，减慢金属离子扩散到阴极外表的速度，从而提高阴极极化作用；〔5〕参加导电盐。在阴极极化度不为零的情况下，溶液导电性的提高可以促使电流在阴极外表更均匀地分布。33．什么叫金属的化学腐蚀与电化学腐蚀？答：金属与周围介质发生氧化作用而引起的腐蚀叫做化学腐蚀；金属和电解质溶液接触时，由于微电池和大电池作用而发生的腐蚀叫做电化学腐蚀。化学腐蚀时没有电流产生，电化学腐蚀时，介质与金属的作用的总反响分成两个在相当程度上独立地进行的过程〔阳极过程与阴极过程〕。在大多数实际情况下，电化学腐蚀常常以阳极和阴极过程在不同地区局部地进行为特征。34．金属腐蚀与哪些主要因素有关？答：与以下因素有关：〔1〕金属的本性、组成、加工特性、结构特点及外表状态等；〔2〕环境温度；〔3〕腐蚀介质的性质。35．什么叫镀前处理？它主要包括哪些具体内容？答：电镀、氧化、磷化等主要工序以前的一切加工处理和准备工作总称为镀前处理〔或预处理〕。镀前处理大致包括以下根本内容：除油、除锈、除氧化皮、浸蚀、酸洗、活化、磨光、抛光、滚光、喷砂、局部绝缘、清洗、预热以及加辅助电极和装挂等。36．工件为什么必须经过严格的镀前处理前方能入槽电镀？答：工件在加工后会存在着不同程度的毛刺，外表可能沾染油污，有的外表甚至已经严重锈蚀。这样就使工件外表呈现介电、疏松、钝态、电阻大等不良状况。如果不将这些东西去除干净，那么会给整个电镀过程带来很大的障碍。它们会阻碍电流的通过，给电解液中金属离子的放电带来很大的阻力。同时，这些缺陷会降低镀层金属与基体金属间的结合力，甚至使工件局部或整个外表不能获得镀层，即使勉强获得镀层，也容易产生疏松、发花、起泡、蜕皮、不连续等疵病。而在装饰性镀层施镀前，必须使基体具有一定的光洁度，以期电镀后具有美丽的外观。另外，工件上的油污、氧化物等杂质会污染电解液，增加电解液中的有害杂质，以致引起电解液不能正常工作甚至报废，造成不应有的损失。因此，镀层质量好坏与否，槽液是否容易维护，镀前处理是非常重要的一个环节。37．钝化现象对镀层质量有什么危害？如何消除它？答：假设在工件如槽前〔或入槽的一瞬间〕发生了钝化现象，那么势必严重地影响镀层与基体间的结合力，造成废品。例如：铝及铝合金，由于外表存在一层自然氧化膜，这是影响镀层结合力的主要因素，假设不经特殊的镀前处理，根本不能顺利地进行电镀。无氰镀铜中普遍存在的问题，就是直接镀复时不能获得与钢铁基体结合强度良好的铜镀层。这主要是两种原因引起的：钢铁外表的活化〔置换〕和钝化。在通常情况下，镀层结合强度不良，是因为钢铁外表处于钝化状态。目前用来消除钝化现象的方法主要有预浸、预镀〔镍或铜〕、电解活化、浸酸活化、带电入槽、适当冲击等方法。38．什么叫磨光？答：利用磨光轮上磨料的锋利棱角来磨削工件外表，借以提高工件外表的平整程度和光洁度的过程，叫做磨光。磨光主要是为了除去工件外表的毛刺和粗糙不平，除去某些机械缺陷。例如，通过磨光可除去工件外表的毛刺、划痕、腐蚀痕迹、焊渣、砂眼、气泡、氧化皮和锈迹等。39．磨光轮一般是用什么材料制作的？答：磨光轮一般用棉布或其它纤维布用粗线缝制而成。轮沿用粘结剂粘上磨料〔金刚砂〕，烘干后即可使用。40．工件上的油脂一般可分为哪两大类？这些油脂的物理性质如何？答：工件上的油脂一般可分为可皂化性油脂和非皂化性油脂两大类。也可以说是分为动植物油和矿物油两大类。这些油脂都是有机化合物，大多数都是不溶解于水而溶于有机溶剂的。41．工件除油的方法主要有哪几种？答：根据油脂的类型和它们的性质，工件除油的方法主要有化学除油法、电解除油法、有机溶剂除油法和机械除油法等四大类。42．什么叫化学除油？答：在含碱的溶液中，借皂化和乳化作用去除工件外表油污的过程，叫做化学除油。43．有色金属件和黑色金属件的化学除油工艺是否相同？有何不同？答：有色金属件和黑色金属件的化学除油法是不太相同的。黑色金属的化学除油液中烧碱的浓度一般都在30-50克/升左右。而有色金属的化学除油液中一般都不加烧碱，即使个别的配方中有烧碱，也是少量的。因为烧碱对有色金属具有强的腐蚀作用。另外，除油液的温度也稍有差异，黑色金属除油时的温度比有色金属除油时的温度要高一些。44．化学除油的原理是什么？答：化学除油的原理是利用碱溶液对油脂的皂化作用除去可皂化性油脂，利用外表活性剂的乳化作用除去非皂化性油脂。可皂化性油脂可与碱发生皂化反响，生成可溶性的肥皂和甘油，皂化反响方程式是：〔C17H35COO〕3C3H5+3NaOH=3C17H35COONa+C3H5〔OH〕3非皂化性油脂主要是利用乳化作用将其去掉。工件进入除油液后，由于机械震动，外表的油膜破裂，而变成不连续的小油滴；溶液中乳化剂使油、固界面上的外表张力降低，结果油滴进入溶液；乳化剂的疏水基团和亲水基团将进入溶液中的小油滴包围起来，使油滴不能重新聚集沾污工件。这样就将油除去了。45．钢铁件化学除油液中有哪些成分？它们的作用是什么？答：氢氧化钠是强碱，具有很强的皂化能力，它可与工件上的动植物油反响，生成可溶性的肥皂和甘油而使工件上的动植物油除掉。碳酸钠也具有一定的碱性，它在溶液中主要是起缓冲作用，因为它可与水反响生成NaOH和NaHCO3，使除油液保持足够的碱性。磷酸钠主要起乳化作用。它很容易从工件外表洗净，同时能帮助水玻璃容易被水洗掉。水玻璃具有很强的乳化作用，同时也具有一定的皂化能力。乳化剂的作用主要是降低油污和除油液之间的外表张力，并使油滴不能重新聚集。46．钢铁件化学除油液中各成分的含量一般是多少？各成分含量对除油效果有何影响？答：一般钢铁件化学除油液的配方是：NaOH30-50克/升Na2CO320-60克/升Na3PO420-30克/升水玻璃5-10克/升OP乳化剂1-2克/升温度80-90℃〔或更高一点〕溶液中的NaOH含量太高时，所生成的肥皂难以溶解，将影响除油速度和效果。NaOH含量太低时，除油速度太慢。碳酸钠含量太低时，溶液的PH值不稳定。磷酸钠含量太低时，溶液中的水玻璃会粘附在工件上面洗不掉。残留在工件外表的水玻璃经酸洗后，会产生不溶性的硅胶而使镀层结合不牢。OP乳化剂含量过高时，会因它不容易从零件上洗掉而影响镀层与基体的结合力；含量过低时，乳化作用不够强，油难以除净。47．化学除油的速度主要与哪些因素有关？答：化学除油的速度主要与工件上油脂的厚度、溶液的温度、溶液中各成分的含量、是否振动或抖开工件〔或用喷射溶液除油〕等都有关。48．什么叫电解除油？电解除油有哪几种方法？答：在含碱的溶液中，以工件作阳极或阴极在电流作用下去除工件外表油污的过程，叫做电解除油。电解除油一般分为阳极除油、阴极除油和联合除油三种方法。49．电解除油的原理是什么？答：电解除油是利用工件上析出的大量气体对油脂的机械搅拌、剥离和携带作用而将油污除掉的。讲得具体一点是：工件挂在碱性电解槽的阳极或阴极上时，电极的极化作用使油与液两相界面的外表张力降低。电解时，电极上析出的大量氢气泡或氧气泡，对工件上的油膜具有强烈的撕裂作用，使油膜迅速变为不连续的小珠滴，而气泡上升吸附一局部油滴，同时还起机械搅拌作用，使小油滴加速脱离工件外表在上述诸因素的共同作用下，工件上的油便被去除掉了。电解除油的反响式如下：阳极除油：4OHˉ—2eO2↑+2H2O阴极除油：2H++2eH2↑50.阳极除油和阴极除油的优缺点各是什么？答：阳极除油的优点是：工件挂在阳极，电解时阳极放出的是氧气，因此工件没有产生氢脆的危险。同时，阳极除油还能除去工件上的残渣和某些金属杂质薄膜。缺点是除油速度比阴极除油低，一般有色金属不宜采用此法。此外，除油液中含有较多的氯离子时，钢铁件可能产生腐蚀现象。阴极除油的优点是除油速度快，并且一般不会腐蚀工件。缺点是工件易因渗氢而产生氢脆。渗氢严重时，镀层可能要起泡蜕皮。溶液中含有铅、锡、锌等有色金属杂质时，零件上会产生成海绵状金属物质而影响镀层质量。为了克服阳极除油和阴极除油各自的缺点，可以采用联合除油〔先阴极后阳极〕法。51．电解除油的速度和效果主要与哪些因素有关？答：主要与以下因素有关：〔1〕电解液中氢氧化钠的浓度。氢氧化钠有良好的导电能力，适当提高氢氧化钠的含量可提高除油速度，也可提高电流密度。氢氧化钠可使钢铁件外表生成一层钝化膜，防止工件受腐蚀，但对铜、锌、铝等有色金属有腐蚀作用。〔2〕

电流密度。适当提高电流密度可加速除油，改善深孔件除油效果。但电流密度太高时，放出的气体多，气体跑出的流速大，致使大量气体庖厨液面造成碱雾而污染车间的空气，影响工人身体健康，并且会腐蚀工件。〔3〕溶液的温度。温度升高，电极反响活化能降低，反响速度加快，从而提高除油速度。但是，温度过高会造成能量消耗增多，污染空气，恶化劳动条件，加速工件腐蚀等。一般电解除油液的温度都应略低于化学除油液的温度。52．电解除油时为什么有时可听到雷鸣般的爆破声？答：在电解时，阳极放出大量的氧气，阴极放出大量的氢气。由于溶液内有乳化剂存在，液面大量的氢气和氧气的混合气体被泡沫覆盖着；在电极接触不良而产生火花时，氢气和氧气迅速化合，生成水蒸气并放出大量的热。这些水蒸气在极短时间内受热急剧膨胀，因而发生雷鸣爸的爆破声。53．有机溶剂除油是怎么一回事？答：有机溶剂除油是利用有机溶剂可将工件上的油溶解下来的原理来除油。这种方法一般只适应于形状特殊的工件、特大件、少批量高精度件的除油。54．常用来除油的有机溶剂有哪些？操作时应注意些什么？答：常用来除油的有机溶剂有汽油、煤油、苯类、酮类，以及某些氯化烷烃、烯烃等。因汽油、煤油、苯类、酮类都是易挥发、易燃品，操作时必须注意防火，并搞好通风、防爆等平安装置。55．机械除油是怎么一回事？答。机械除油就是用机械的方法擦试除油，主要用滚桶。工件装在滚桶内，随滚桶的旋转而互相摩擦，促使工件上的油污与滚桶内的药水或磨料加速作用而将油除掉。

七．浸蚀56.什么叫浸蚀？答：利用化学或电化学方法来除去工件外表的锈皮和氧化膜，使工件外表处于活化状态的加工方法叫浸蚀。浸蚀是将工件置于腐蚀溶液〔酸或碱〕中进行的。浸蚀分为化学浸蚀和电化学浸蚀两种。57．什么叫光亮浸蚀？答:光亮浸蚀与化学抛光有何不同？提高工件的光泽程度的浸蚀工艺叫光亮浸蚀。光亮浸蚀与化学抛光没什么严格区别，只是化学抛光要求光亮程度高一些而已。一般化学抛光的溶液都能用来进行同种金属的光亮浸蚀。58.什么叫强浸蚀？答：除去零件外表的氧化皮或外表疏松、硬化、脱碳等的浸蚀叫做强浸蚀。59．什么叫弱浸蚀？弱浸蚀的目的是什么？答：为了去除零件在运转或短时间保存过程中所生成的极薄氧化膜，使零件外表进一步活化的浸蚀工艺叫做弱浸蚀。弱浸蚀的目的是为了使零件呈现出基体金属的晶体结构，提高和保证镀层与基体金属之间，或镀层与镀层之间的结合力。60．金属件的浸蚀液主要是由什么组成的？答：金属件的浸蚀液主要由各种酸组成。而锌、铝等两性金属件的浸蚀液主要由碱液组成。61．电镀生产中一般常用的浸蚀剂主要有哪些？答：电镀生产中一般常用的浸蚀剂重要有硫酸、盐酸、硝酸、铬酸、磷酸、氢氟酸，以及氰化钠、硫酸钠等。62．什么叫缓蚀剂？电镀生产中常用的缓蚀剂主要有哪些？答：少量添加在浸蚀溶液中能起到减少金属基体的溶解，防止工件发生过腐蚀和氢脆作用的物质叫做缓蚀剂。电镀生产中常用的缓蚀剂是：用语硫酸的有假设丁、硫脲等；用于盐酸的有甲醛、乌洛托品〔六次甲基四胺〕等；用于硝酸的分两种情况，即清洗钢铁件时用硫化钠、尿素等，清洗铜件时用草酸、甲酸、甘油、过氧化氢、柠檬酸等；用于盐酸和氢氟酸混合酸洗液中的有嘧啶、六次甲基四胺、假设丁等。63．缓蚀剂的作用原理是什么？答：缓蚀剂可被纯洁的金属外表吸附，改变金属和溶液界面的双电层，使氢离子放电受到阻碍，从而能隔离酸液对金属的腐蚀。而缓蚀剂不会在金属的氧化物上吸附，故对除氧化物〔除锈〕的过程和除锈的速度没有影响。这样就起到了减少金属基体的溶解和防止零件氢脆的作用。64．硫酸溶液对钢铁件的浸蚀效果与哪些因素有关？答：硫酸溶液对钢铁零件的浸蚀效果与以下因素有关：〔1〕溶液的温度。提高温度，可大大提高浸蚀速度。在常温下，硫酸溶液的浸蚀能力较弱。但温度太高时会使零件发生过腐蚀和产生氢脆。一般，温度不得超过60℃〔2〕溶液的浓度。溶液的浓度在25%以下的范围内，浓度高一点，浸蚀速度快一点。而在25%以上时，浓度越高，铁的氧化物越不易溶解。〔3〕是否参加缓蚀剂。不参加缓蚀剂会使零件产生腐蚀或氢脆，参加缓蚀剂可防止或减轻上述缺陷。钢铁件在硫酸浸蚀液中的反响式如下：FeO+H2SO4=FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+4H2OFe+H2SO4=FeSO4+H2↑65.钢铁件的强浸蚀液用硫酸好，还是用盐酸好？答：钢铁零件的强浸蚀液用盐酸为好，原因有：〔1〕盐酸在常温下就具有较强的浸蚀能力，而硫酸需在50℃〔2〕盐酸对钢铁基体溶解缓慢，不易使工件发生过腐蚀和产生氢脆；〔3〕盐酸浸蚀后，工件外表残渣较少，质量较高；而硫酸浸蚀过程中积累的铁盐会降低它的浸蚀能力，因此会增加工件外表的残渣，使浸蚀质量降低；〔4〕盐酸的浸蚀能力与浓度成正比，而硫酸的浸蚀能力受到浓度限制。盐酸的缺点是：易挥发、污染空气、腐蚀设备。66．铜和铜合金件的化学浸蚀工艺通常应如何进行？答：铜和铜合金件的化学浸蚀工艺通常是先经预浸蚀，然后在进行光亮浸蚀〔出光〕。预浸蚀可单独用硫酸，也可单独用盐酸，还可用硫酸-盐酸浸蚀液。光亮浸蚀液可用浓硝酸加少量氯化钠作缓蚀剂，也可用硝酸-硫酸混合液。67．镁和镁合金件浸蚀操作时，应注意哪些事项？答：操作要迅速，浸蚀后的零件，必须迅速转入下道工序，否那么极易发生腐蚀。浸蚀用的挂具、盛具，最好用镁合金、镁铝合金制作，或将其接触零件的局部，用绝缘材料与零件隔离。零件也不应与金属槽壁相接触，以防止产生接触腐蚀。68．不锈钢和耐热钢的氧化皮中主要成分是什么？答:除去这些氧化皮，这层氧化皮的主要成分是氧化铬、氧化镍和氧化铬。要除去这层氧化皮，应经过松动氧化皮、浸蚀和去除零件外表的浸蚀残渣等三道主要工序。不首先经过松动氧化皮工序的话，即使浸蚀的时间很长，也难以除去它，而且会使基体金属受到腐蚀。因为这层氧化皮又厚又紧密。69．用什么方法来松动不锈钢和耐热钢的氧化皮？答：不锈钢和耐热钢氧化皮的松动有如下几种方法：〔1〕

用700克/升的氢氧化钠溶液，加热到145℃解10分钟左右；〔2〕

用700克/升的氢氧化钠，200克/升的硫酸钠溶液，加热到145℃左右，浸泡一个小时；〔3〕

用110克/升的硝酸，在室温下浸泡一个小时左右。70．经酸洗〔或浸蚀〕后的工件，假设不能马上进入下道工序时，应如何处理？答：经酸洗或浸蚀后的工件，假设不能马上转入下道工序时，应进行工序间防锈处理。因为经酸洗后的零件外表，完全处于活化状态，更加容易生锈和受腐蚀。假设不能进行工件间防锈处理的话，工件将再次锈蚀，而影响电镀质量。钢铁件工序间的防锈，可在60克/升的亚硝酸钠、5克/升的碳酸钠、25克/升六次甲基四胺配制成的溶液中浸泡10秒钟左右，铜、铜合金件的工序间防锈，可在5克/升的硫酸钠、45克/升的重铬酸钾配置成溶液中浸泡10秒钟。71．什么叫电解浸蚀？它的原理是什么？答：将工件挂在阳极上，利用电镀的方法在浸蚀溶液中通过电浸蚀的过程叫电解浸蚀。电解浸蚀利用电解的原理：电极上产生的氢气和氧气对工件外表的氧化皮有强烈的撕烈作用和剥蚀作用，而阴极上产生的氢那么有复原作用。72．阳极浸蚀和阴极浸蚀各具有哪些优缺点？答：阳极浸蚀虽然不会使工件产生氢脆现象，但速度慢，对基体金属有腐蚀作用，只适用于薄氧化皮工件。阴极浸蚀不会使工件产生过腐蚀，速度快，也可适用于厚层氧化皮工件，但有使工件产生渗氢的缺点。73．钢铁件电化学浸蚀液的成分是什么？工艺标准如何？答：钢铁件的电化学浸蚀液可用200～250克/升的硫酸溶液。工艺标准是：电流密度5~10安/分米2；电解液温度50℃74．工件除锈的方法有哪几种？答：工件除锈的方法有机械法，化学法和电化学法三种。75．电镀具备的条件是什么？答：电镀必备的条件有：外加直接电源和由特定电解液〔叫做镀液〕和特定金属阳极组成的电解装置。76．什么叫镀液的分散能力？答：能使镀层金属在工件凹凸不平的外表上均匀沉积的能力叫镀液饿分散能力。换句话说，分散能力是指溶液所具有的使镀件外表镀层厚度均匀分布的能力，也叫均镀能力。77．什么叫镀液的覆盖能力？答：使零件深凹处镀上镀层的能力叫覆盖能力，或叫深镀能力，是用来说明电镀溶液使镀层在工件外表完整分布的一个概念。78．分散能力与覆盖能力之间有何联系与区别？答：一般说来，凡分散能力好的，覆盖能力也好，分散能力差的，覆盖能力也一定差。但是，覆盖能力好的饿，分散能力不一定好。分散能力只是用来说明镀液使工件外表各局部镀层厚度均匀程度如何的一个概念，而深镀能力是用来说明镀液使工件的深凹处〔如管形件的内壁〕镀上镀层的程度如何的一个概念，而不考虑镀层厚度是否均匀这一因素。这就是分散能力与覆盖能力的区别之处。79．改善镀液的分散能力和覆盖能力有何意义？答：金属镀层在工件上的分布是否均匀，镀层是否完整，这是决定镀层质量好坏的一个重要因素。厚薄均匀完整性的镀层，防护性能较好；而均匀不一，厚薄相差较大或者镀层不连续、完整性较差的镀层，防护性能较差。所以，改善镀液的分散能力和覆盖能力，是直接关系到电镀产品质量好坏的关键问题。80．影响分散能力和覆盖能力的主要因素有哪些？答：影响分散能力和覆盖能力的主要因素如下：〔1〕电镀槽的几何状态、电极的形状和大小、电极的距离、电极在槽中的装挂方式等几何因素；〔2〕基体金属的外表状况、开电方式、氢在基体金属上过电位的大小等；〔3〕阴极上的电流效率；〔4〕镀液的电导率；〔5〕阴极极化度。81．如何提高镀液的分散能力和覆盖能力？答：采用如下措施可提高镀液的饿分散能力和覆盖能力：〔1〕合理装挂工件，使其处于最正确的电流分布状态下同时尽量防止折出的气体停留在工件的言孔或低洼处；〔2〕采用短时间的冲击电流，改善基体金属的外表状况，提高氢在基体金属上的过电位；〔3〕尽可能改善电极和电镀槽的几何形状，合理的调节电极之间的距离；〔4〕给工件加辅助极来改善电流分布；〔5〕改善阴极电流效率。82．镀液中的电力线是什么？答：电镀溶液中正负离子在外电场作用下作定向移动的轨道叫电力线。83．什么叫尖端效应？答：在工件或极板〔总称电极〕的边缘和尖端，往往聚集着较多的电力线。这种现象叫尖端效应或叫边缘效应。84．尖端效应对电镀有何影响？答：当工艺标准控制不严时，尖端效应往往会使产品的尖端或边缘产生镀层加厚、毛刺，或者烧焦等现象。因此，我们应当尽量去除或控制尖端效应的影响，以保证产品质量。85．如何减少或消除尖端效应，在实际操作时要根据不同的情况采取不同的措施；控制电流密度；调节镀液成分；添加适宜的添加剂；改变镀液的PH植；给工件加辅助极；调节阴阳极间距离；改变阳极和电镀槽的几何形状；改变工件的悬挂方式和位置等。86．什么叫冲击电流？答：在电镀开始时，用比正常电流密度大2~3倍的电流密度对工件进行短时间的冲击电镀所使用的电流叫冲击电流。87．使用冲击电流进行电镀有什么好处？答：使用冲击电流可使零件外表的化学活性均匀，并能很快地先镀上一薄层氢过电位较大的镀层金属，从而提高分散能力与覆盖能力，防止在使用正常平均电流密度时小电流密度处镀不上镀层酸性镀铜-故障处理方法故障成因纠正方法(1)镀层烧焦a)镀液温度低于20℃b)铜含量过低(低于50克/升)c)氯离子含量过低d)填平剂过量e)缺少光量剂f)检查阴极移动空气搅拌a)升高温度至24-28℃b)添加硫酸铜c)分析后补充d)电解消耗填平剂或用双氧水少量活性碳处理消耗e)补充光量剂f)正确使用搅拌(2)高电位镀层褶皱a)缺少开缸剂b)缺少氯离子a)补加开缸剂b)经分析后调整至80毫克/升(3)低电位光亮度差a)镀液温度超过33℃,b)光量剂过量c)缺少开缸剂d)有机物污染a)降低温度30℃以内b)电解消耗过多的光量剂c)补充开缸剂d)参加50-100毫克(4)低电位整平性突然变差a)填平剂过量b)硫酸缺乏a)电解消耗b)分析后补充(5)整平性差a)缺少填平剂光亮剂b)氯离子过量(高于150毫克/升)a)添加适量之填平剂与光亮剂b)参加锌份或硫酸银溶液可以沉淀氯离子(6)光亮度缺乏a)添加剂不够b)氯离子含量过高或偏低c)阳极面积缺乏d)导电不良e)硫酸含量偏高a)补充添加剂b)分析后调至80毫克/升c)增加阳极面积d)检查导电情况e)稀释镀液并分析是否补充其它原料(7)参加添加剂后无相应效果a)有机物污染a)参加50-100毫克/升过硫酸钾(或钠)b)参加5-10克/升活性碳份处理,然后补充添加剂(8)添加剂消耗量大a)镀液温度大于30℃b)填平剂与光亮剂的添加比例不恰当c)阳极外表污垢多a)降温至正常工艺范围b)调整填平剂与光亮剂之比例c)阳极不适宜或阳极电流密度过大(不可大于2.5A/平方分米(9)光亮镍层在预镀铜上结合力差a)填平剂过量a)镀酸铜后10%的氢氧化钠液中电解处理30秒(10)酸铜镀层在预镀镍上结合力差a)预镀镍镀液含硫化物a)采用不含硫的半光亮镍镀液(11)镀层有微细针孔a)滤泵吸入空气b)不适当的空气搅拌c)缺少润湿剂d)缺少开缸剂a)滤泵入口要远离空气搅拌位置防止吸入气泡b)打气喉之气孔不可过小,直径最好不小于3厘米c)补足润湿剂d)补加开缸剂(12)镀层布满幼细的微粒a)镀液内有悬浮的微细颗粒b)搅拌的空气被污染c)镀层烧焦形成海绵状镀层d)添加硫酸铜时没有充分过滤e)使用权用不适当阳极a)过滤镀液b)检查隔尘网,隔油网,最好用无油气泵打气,c)检查温度,分析铜含量,氯离子d)过滤镀液e)使用磷铜阳极(13)阳极钝化a)硫酸含量过高b)铜含量过高c)氯离子含量过高d)阳极袋堵塞e)镀液被子大量铁杂质致使镀液比重过高a)稀释镀液b)稀释镀液c)参加其它物质使其沉淀减少d)清洗阳极袋e)除杂质,稀释镀液電鍍基礎知識外表處理是什麼?簡單來說，外表處理是指改變物件的外表，從而給予外表新的性質。

外表處理的對像可以是金屬(例如鋼鐵)，也可以是非金屬(例如塑膠)。外表處理的種類基於不同物質的外表性質有差異，而完成品所需外表新的性質要求也各有不同，所以外表處理過程有很多種類。現在列舉一些例子:鍍(Plating)電鍍(Electroplating)自催化鍍(Auto-catalyticPlating)，一般稱為"化學鍍(ChemicalPlating)"、"無電鍍(ElectrolessPlating)"等浸漬鍍(ImmersionPlating)陽極氧化(Anodizing)化學轉化層(ChemicalConversionCoating)鋼鐵發藍(Blackening)，俗稱"煲黑"鋼鐵磷化(Phosphating)鉻酸鹽處理(Chromating)金屬染色(MetalColouring)塗裝(PaintFinishing)，包括各種塗裝如手工塗裝、靜電塗裝、電泳塗裝等熱浸鍍(Hotdip)熱浸鍍鋅(Galvanizing),俗稱"白鉛水"熱浸鍍錫(Tinning)乾式鍍法PVD物理氣相沈積法(PhysicalVaporDeposition)陰極濺射真空鍍(VacuumPlating)離子鍍(IonPlating)CVD化學氣相沈積法(ChemicalVaporDeposition)其他:外表硬化、加襯......電鍍原理及方法電鍍簡單來說，電鍍指借助外界直流電的作用，在溶液中進行電解反應，使導電體例如金屬的外表沉積一金屬或合金層。我們以硫酸銅鍍浴作例子:硫酸銅鍍液主要有硫酸銅、硫酸和水，甚至也有其他添加劑。硫酸銅是銅離子(Cu2+)的來源，當溶解於水中會離解出銅離子，銅離子會在陰極(工件)還原(得到電子)沈積成金屬銅。這個沈積過程會受鍍浴的狀況如銅離子濃度、酸鹼度(pH)、溫度、攪拌、電流、添加劑等影響。陰極主要反應:Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)電鍍過程浴中的銅離子濃度因消耗而下降，影響沈積過程。面對這個問題，可以兩個方法解決：1.在浴中添加硫酸銅；2.用銅作陽極。添加硫酸銅方法比較麻煩，又要分析又要計算。用銅作陽極比較簡單。陽極的作用主要是導體，將電路回路接通。但銅作陽極還有另一功能，是氧化(失去電子)溶解成銅離子，補充銅離子的消耗。陽極主要反應:Cu(s)→Cu2+(aq)+2e-由於整個鍍液主要有水，也會發生水電解產生氫氣(在陰極)和氧氣(在陽極)的副反應陰極副反應:2H3O+(aq)+2e-→H2(g)+2H2O(l)陽極副反應:6H2O(l)→O2(g)+4H3O+(aq)+4e-結果，工件的外表上覆蓋了一層金屬銅。這是一個典型鍍浴的機理，但實際的情況是十分復雜。自催化鍍及浸漬鍍電鍍常用公式及數据公式單鍍層厚度合金鍍層厚度侯氏槽一次電流分佈鍍液分散能力1.單鍍層厚度2.合金鍍層厚度3.侯氏槽一次電流分佈CD=I(c1-c2logL)267ml、534ml及1000ml槽CD電流密度(A/ft2)I總電流(A)L與高電流密度區邊緣的距離(in)c1,c2常數250ml槽CD電流密度(A/dm2)I總電流(A)L與高電流密度區邊緣的距離(cm)c1,c2常數常數267ml及534ml槽

c1=27.7c2=48.71000ml槽

c1=18.0c2=28.3250ml槽c1=5.10c2=5.24

L介乎於0.64至8.25cm电镀专业术语1电镀常识

外表处理的根本过程大致分为三个阶段：前处理，中间处理和后处理。

1.1前处理

零件在处理之前，程度不同地存在着毛刺和油污，有的严重腐蚀，给中间处理带来很大困难，给化学或电化学过程增加额外阻力，有时甚至使零件局部或整个外表不能获得镀层或膜层，还会污染电解液，影响外表处理层的质量。包括除油、浸蚀，磨光、抛光、滚光、吹砂、局部保护、装挂、加辅助电极等。

1.2中间处理

是赋予零件各种预期性能的主要阶段，是外表处理的核心，外表处理质量的好坏主要取决于这一阶段的处理。

1.3后处理

是对膜层和镀层的辅助处理。

2电镀过程中的根本术语

2.1分散能力

在特定条件下，一定溶液使电极〔通常是阴极〕镀层分布比初次电流分布所获得的结果更为均匀的能力。亦称均镀能力。

2.2覆盖能力

镀液在特定条件下凹槽或深孔处沉积金属的能力。亦称深镀能力。

2.3阳极

能够接受反响物所给出电子的电极，即发生氧化反响的电极。

2.4不溶性阳极

在电流通过时，不发生阳极溶解反响的电极。

2.5阴极

反响于其上获得电子的电极，即发生复原反响的电极。

2.6电流密度

单位面积电极上通过的电流强度，通常以A/dm²表示。

2.7电流密度范围

能获得合格镀层的电流密度区间。

2.8电流效率

电极上通过单位电量时，其一反响形成之产物的实际重量与其电化当量之比，通常以百分数表示。

2.9阴极性镀层

电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。

2.10阳极性镀层

电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。

2.11阳极泥

在电流作用下阳极溶解后的残留物。

2.12沉积速度

单位时间内零件外表沉积出金属的厚度。

2.13初次电流分布

在电极极化不存在时，电流在电极外表上的分布。

2.14活化

使金属外表钝化状态消失的作用。

2.15钝化

在一定环境下使金属外表正常溶解反响受到严重阻碍，并在比拟宽的电极电位范围内使金属溶解反响速度降到很低的作用。

2.16氢脆

由于浸蚀，除油或电镀等过程中金属或合金吸收氢原子而引起的脆性。

2.17PH值

氢离子活度aH+的常用对数的负值。

2.18基体材料

能在其上沉积金属或形成膜层的材料。

2.19辅助阴极

为了消除被镀制件上某些部位由于电力线过于集中而出现的毛刺和烧焦等毛病，在该部位附近另加某种形状的阴极，用以消耗局部电流，这种附加的阴极就是辅助阴极。

2.20辅助阳极

除了在电镀中正常需用的阳极以外，为了改善被镀制件外表上的电流分布而使用的辅加阳极。

2.21电解

使电流通过电解质溶液而在阳极，阴极引起氧化复原反响的过程。

2.22极化

当电流通过电极时，电极电位发生偏离平衡电位的现象。

2.23皂化反响

油脂在碱性条件下的水解反响。

2.24阴极极化

直流电通过电极时，阴极电位偏离平衡电位向负的方向移动的现象。

2.25槽电压

电解时，电解槽两极之间的总电位差。

3镀覆方法术语

3.1化学钝化

将制件放在含有氧化剂的溶液中处理，使外表形成一层很薄的钝态保护膜的过程。

3.2化学氧化

通过化学处理使金属外表形成氧化膜的过程。

3.3电化学氧化

在一定电解液中以金属制件为阳极，经电解，于制件外表形成一层具有防护性，装饰性或其它功能氧化膜的过程。

3.4电镀

利用电解原理，使金属或合金沉积在制件外表，形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。

3.5转化膜

对金属进行化学或电化学处理所形成的含有该金属之化合物的外表膜层。

3.6钢铁发蓝〔钢铁化学氧化〕

将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性的溶液中，使之于外表形成通常为蓝〔黑〕色的薄氧化膜的过程。

3.7冲击电流

电流过程中通过的瞬时大电流。

3.8光亮电镀

在适当条件下，从镀槽中直接得到具有光泽镀层的电镀。

3.9合金电镀

在电流作用下，使两种或两种以上金属〔也包括非金属元素〕共沉积的过程。

3.10多层电镀

在同一基体上先后沉积上几层性质或材料不同的金属层的电镀。

3.11冲击镀

在特定的溶液中以高的电流密度，短时间电沉积出金属薄层，以改善随后沉积镀层与基体间结合力的方法。

3.12磷化

在钢铁制件外表上形成一层不溶解的磷酸盐保护膜的处理过程。

3.13热抗散

加热处理镀件，使基体金属和沉积金属〔一种或多种〕扩散形成合金的过程。

4镀前处理和镀后处理术语

4.1化学除油

在碱性溶液中借助皂化作用和乳化作用去除制件外表油污的过程。

4.2电解除油

在含碱溶液中，以制件作为阳极或阴极，在电流作用下，去除制件外表油污的过程。

4.3出光

在溶液中短时间浸泡，使金属形成光亮外表的过程。

4.4机械抛光

借助于高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮，以提高金属制件外表光亮度的机械加工过程。

4.5有机溶剂除油

利用有机溶剂去除制件外表油污的过程。

4.6除氢

将金属制件在一定温度下加热处理或采用其它方法，以驱除在电镀生产过程中金属内部吸收氢的过程。

4.7退镀

将制件外表镀层退除的过程。

4.8弱浸蚀

电镀前，在一定组成溶液中除去金属制件外表极薄的氧化膜，并使外表活化的过程。

4.9强浸蚀

将金属制件浸在较高浓度和一定温度的浸蚀溶液中，以除去金属制件外表上氧化物和锈蚀物的过程。

4.10镀前处理

为使制件材质暴露出真实外表，消除内应力及其它特殊目的所需，除去油污、氧化物及内应力等种种前置技术处理。

4.11镀后处理

为使镀件增强防护性能，提高装饰性能及其它特殊目的而进行的〔诸如钝化、热熔、封闭和除氢等〕处理。5材料和设备术语

5.1阳极袋

用棉布或化纤织物制成的套在阳极上，以防止阳极泥渣进入溶液用的袋子。

5.2光亮剂

为获得光亮镀层在电解液中所使用的添加剂。

5.3阻化剂

能够减缓化学反响或电化学反响速度的物质。

5.4外表活性剂

在添加量很低的情况下也能显著降低界面张力的物质。

5.5乳化剂

能降低互不相溶的液体间的界面张力，使之形成乳浊液的物质。

5.6络合剂

能与金属离子或含有金属离子的化合物结合而形成络合物的物质。

5.7绝缘层

涂于电极或挂具的某一局部，使该部位外表不导电的材料层。

5.8挂具〔夹具〕

用来悬挂零件，以便于将零件放于槽中进行电镀或其他处理的工具。

5.9润湿剂

能降低制件与溶液间的界面张力，使制件外表容易被润湿的物质。

5.10添加剂

在溶液中含有的能改良溶液电化学性能或改善镀层质量的少量添加物。

5.11缓冲剂

能够使溶液PH值在一定范围内维持根本恒定的物质。

5.12移动阴极

采用机械装置使被镀制件与极杠一起作周期性往复运动的阴极。

6测试和检验相关术语

6.1不连续水膜

通常用于外表被污染所引起的不均匀润湿性，使外表上的水膜变的不连续。

6.2孔隙率

单位面积上针孔的个数。

6.3针孔

从镀层外表直至底层覆盖层或基体金属的微小孔道，它是由于阴极外表上

的某些点

的电沉积过程受到障碍，使该处不能沉积镀层，而周围的镀层却不断加厚所造成。

6.4变色

由于腐蚀而引起的金属或镀层外表色泽的变化(如发暗、失色等)。

6.5结合力

镀层与基体材料结合的强度。

6.6起皮

镀层成片状脱离基体材料的现象。

6.7剥离

某些原因〔例如不均匀的热膨胀或收缩〕引起的外表镀层的破碎或脱落。

6.8桔皮

类似于桔皮波纹状的外表处理层。

6.9海绵状镀层

在电镀过程中形成的与基体材料结合不牢固的疏松多孔的沉积物。

6.10烧焦镀层

在过高电流下形成的颜色黑暗、粗糙、松散等质量不佳的沉积物，其中常含有氧化物或其他杂质。

6.11麻点

在电镀或腐蚀中，与金属外表上形成的小坑或小孔。

6.12粗糙

在电镀过程中，由于种种原因造成的镀层粗糙不光滑的现象。

6.13镀层钎焊性

镀层外表被熔融焊料润湿的能力。

浅析电镀锌及其添加剂浙大专家楼·美伦得电镀技术中央研究室〔310028〕丰志文博士一、前言锌镀层一直是众多行业钢铁制件防护的主要防护层，它具有优良的防蚀性能，良好的涂装性和焊接加工性能，且本钱较低。同时，电镀锌技术经过上百年的改良完善，目前已有多种成熟的工艺技术，笔者通过对各类工艺的比照试验，现在系统地作一分析，供广阔电镀界同仁参考。二、电镀锌溶液概述通常，我们按酸度将镀液分为碱性和酸性两大类，具体见表一：

综观各类型镀液，氰化物镀锌工艺成熟，镀层结晶细致，镀液分散能力好，但因其毒性较大，含氰废水的处理也较困难。国内所占比例正在逐渐缩小，取而代之的是无氰工艺，碱性锌酸盐镀锌体系是从70年代初迅速开展起来的，其成份简单，易于维护，镀液对设备无腐蚀，镀层结晶与氰化物型相似，需选用良好的添加剂，如果没有良好的添加剂，只有得到海绵状镀层，并且其镀层脆性也不及氰化镀锌层。酸性类型镀液又以氯化钾/氯化钠型为主流，这种工艺根本上克服了铵盐镀锌和碱性锌酸盐镀锌的工艺缺点，具有深镀能力强，分散能力好，镀层质量相当于氰化物镀锌工艺，并且对环境污染程度小，电镀废水易处理。下面将重点介绍。而硫酸盐型镀锌液因本钱低，镀液稳定，电流效率高，沉积速度快，在线材及带材镀锌方面仍为主要应用工艺。三、国内无氰工艺的研究无氰工艺现以碱性锌酸盐型和氯化物型两类为主。首先我们来讨论一下碱性锌酸盐镀锌的电镀作用机理：镀锌液中锌离子与氢氧化钠生成络合物锌酸钠，其反响式为：ZnO+2NaOH+H2O→Na2〔Zn(OH)4〕阴极反响过程：Na2[Zn(OH)4]→2Na＋+[Zn(0H)4]2＋[Zn(OH)4]2-+2e→Zn+4OH－碱同时也伴有氢析出2H＋+2e→H2↑

阳极反响过程：Zn+4OH－→Zn(OH)42－+2e4OH－－2e→O2↑+2H2O为使镀液能使结晶细致光亮，改善镀液分散能力和均镀能力，需添加光亮剂，现应用的添加剂大多是有机胺与环氧丙烷的合成产物，如：DE、DPE--Ⅰ、DPE--Ⅱ、DPE--Ⅲ、KR—7等，同时还需要添加适量有机与无机添加剂组合，使镀层平滑细致。表二中配方三采用改良型碱性无氰镀锌光亮剂，它的电流密度范围宽，可达0﹒5~6A/dm2，出光速度快，镀层外观光亮平整，装饰效果及防蚀效果比传统的DE型和DPE型优点更为突出，已被众多生产厂家所认可。碱性锌酸盐镀液的典型配方见表二：镀液组成及工作条件,(g/l)DE型DPE型改良型氧化锌，ZnO10～158~137～15

氢氧化钠，NaOH100～140110~13070～150碱性〔无氰〕镀锌光亮剂——7～10毫升香草醛(ml/l)0.05～0.15——茴香醛混合光亮剂(ml/l)0.05～0.06——EDTA0.5～1.5——香豆素0.4～0.6——DE型光亮剂〔ml/l〕4～6——DPE—Ⅰ光亮剂(ml/l)—4~8—DPE—Ⅲ光亮剂(ml/l)—4~8—三乙醇胺(ml/l)—10~20—阴极电流密度(A/dm2)0.5～40.5~40.5～6温度(℃)15～4010~4020～40

弱酸性氯化物镀锌技术，目前在世界和国内镀锌界中可谓一枝独秀，其开展速度非常快，由于其众多的优点成为各厂家镀锌的首选工艺。首先讨论其电镀机理为：〔1〕

阴极反响过程，氯化锌在水溶液中离解ZnCl2→Zn2＋＋2Cl－电解时，锌离子在阴极上得到电子，沉积出锌：Zn2＋+2e→Zn2H＋+2e→H2↑(2)阳极反响过程，锌阳极在大量CL－存在时很容易溶解Zn→Zn2＋+2e4OH－－4e→2H2O+O2↑该工艺又分为氯化钾型和氯化钠型，氯化钾型工艺配方及操作条件见表三：工艺组成及操作条件一〔滚镀〕二〔滚镀〕三〔挂〕四〔挂〕氯化锌，ZnCl30～4040～5050～7045～60氯化钾，KCl200～300180～210180～220180～210硼酸，H3BO325～3025～3025～3525～30CZ—87A剂(ml/l)15～20－－－光亮剂A(ml/l)－15～20－15～20YDZ光亮剂(ml/l)－－10～15－柠檬酸钾－－40～70－PH值5～5.64.5～5.854.5～5.8电流密度〔A/dm2〕0.5～31～100.8～30.5～7温度〔℃〕10～605～805～405～80

氯化钠型工艺配方及操作条件见表四：工艺组成及操作条件一〔滚镀〕二〔滚镀〕三〔挂〕四〔挂〕氯化锌，g/l30～4040～5060～7045～60氯化钠，g/l200～230160～180200～230160～180硼酸，g/l25～3025～3025～3025～30CZ－87A剂，ml/l15～20－15～20－光亮剂A，ml/l－15～20－15～20PH值5～5.64.5～5.85～5.64.5～5.8温度〔℃〕10～605～6010～455～60电流密度，A/dm20.5～31～101～40.5～7滚桶转速，r/min67～9－－从各配方可知，主盐、导电盐、缓冲剂根本上大同小异，没有什么太大的变化，重点就在于添加剂技术，看国内新一代添加剂，都是由主体光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂组成，下面就作以介绍。

分子结构中的苯基和C=O键都有助于光亮剂的吸咐，增加阴极极化；—CH=CH—键又可降价Zn2+的复原速度，从而到达光亮和细化晶粒的作用。在氯化钠型镀液中，那么选取用吡喃酮类物和芳醛季胺型〔AN〕化合物，又如武汉材保所的研究认为用丙酮和呋喃〔糖醛〕在碱性条件下经缩合而成的呋喃丙酮效果较好。2．

载体光亮剂由于主体光亮剂有憎溶作用，故必需选用载体光亮剂来增加其溶解性，该类物质大多为一些外表活性剂，有非离子型的聚醚类化合物，如：聚氧乙烯脂肪醇醚〔平平加〕，分子式R－O－〔CH2CH2〕n－H；聚氧乙烯烷基酚醚〔TX〕。要想使镀液在较高温度下稳定工作，就需要选用高浊点的载体光亮剂，通常，提高其浊点的途径有以下四种：〔1〕调整载体光亮剂的HLB值。一般认为选取HLB值为15~18的范围比拟好；〔2〕对非离子外表活性剂〔如平平加类〕进行磺化处理或酯化处理，可到达提高其浊点的目的；〔3〕由非离子外表活性剂〔聚氧乙烯类〕与阴离子外表活性剂〔如：十二烷基苯磺酸钠