影響電鍍鍍層質(zhì)量的因素——鍍液的性能

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1、影響電鍍鍍層質(zhì)量的因素——鍍液的性能鍍層種類繁多，同時(shí)，沉積某種金屬用的鍍液也可有不同類型，因此，各類鍍種的鍍液組成千差萬別，但較理想的鍍液應(yīng)具有如下的性能：(1)沉積金屬離子陰極還原極化較大，以獲得晶粒度小、致密，有良好附著力的鍍層。(2)穩(wěn)定且導(dǎo)電性好。(3)金屬電沉積的速度較大，裝載容量也較大。(4)成本低，毒性小。鍍液配方千差萬別，但一般都是由主鹽、導(dǎo)電鹽(支持電解質(zhì)〕、絡(luò)合劑和一些添加劑等組成。主鹽是指進(jìn)行沉積的金屬離子鹽，主鹽對(duì)鍍層的影響體現(xiàn)在：主鹽濃度高，鍍層較粗糙，但允許的電流密度大;主鹽濃度低，允許通過的電流密度小，影響

2、沉積速度。一般電鍍過程要求在高的主鹽濃度下進(jìn)行，考慮到溶解度等因素，常用的主鹽是硫酸鹽或氯化物。導(dǎo)電鹽(支持電解質(zhì)〉的作用是增加電鍍液的導(dǎo)電能力，調(diào)節(jié)?只值，這樣不僅可降低槽壓、提高鍍液的分散能力，更重要的是某些導(dǎo)電鹽的添加有助于改善鍍液的物理化學(xué)性能和陽極性能。在單鹽電解液中，鍍層的結(jié)晶較為粗糙，但價(jià)廉、允許的電流密度大。而加人絡(luò)合劑的復(fù)鹽電解液使金屬離子的陰極還原極化得到了提高，可得到的鍍層細(xì)致、緊密、質(zhì)量好，但成本較高。對(duì)于Zn、Cu、Cd、Ag、Au等的電鍍，常見的絡(luò)合劑是氰化物;但對(duì)于沖、等金屬的電鍍，因這些元素的水合離子電沉積

3、時(shí)極化較大，因而可不必添加絡(luò)合劑。在復(fù)鹽電解液的電鍍過程中，因氰化物的毒性較大，無氰電鍍成為發(fā)展方向。添加劑在鍍液中不能改變?nèi)芤盒再|(zhì)，但卻能顯著地改善鍍層的性能。添加劑對(duì)鍍層的影響體現(xiàn)在添加劑能吸附于電極表面，可改變電極一溶液界面雙電層的結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高陰極還原過程過電位、改變丁曲線斜率等目的。添加劑的選擇是經(jīng)驗(yàn)性的，添加劑可以是無機(jī)物或有機(jī)物，通常指的添加劑有光亮劑、整平劑、潤濕劑和活化劑等。鍍液的性能可以影響鍍層的質(zhì)量，而鍍液是由溶質(zhì)和溶劑組成的，溶劑對(duì)鍍層質(zhì)量也應(yīng)有一定影響。電鍍液溶劑必須具有下列性質(zhì)：①電解質(zhì)在其中是可溶的;②具有較

4、高的介電常數(shù)，使溶解的電解質(zhì)完全或大部分電離成離子。電鍍中用的溶劑有水、有機(jī)溶劑和熔鹽體系等。1.電鍍工藝因素對(duì)鍍層影響電流密度對(duì)鍍層的影響主要體現(xiàn)在電流密度大，電鍍同樣厚度的鍍層所需時(shí)間短，可提高生產(chǎn)效率，同時(shí)，電流密度大，形成的晶核數(shù)增加，鍍層結(jié)晶細(xì)而緊密，但電流密度太大會(huì)出現(xiàn)枝狀晶體和針孔等。對(duì)于電鍍過程，電流密度存在一個(gè)最適宜范圍。電解液溫度對(duì)鍍層的影響體現(xiàn)在溫度升髙，能提高陰極和陽極電流效率，消除陽極鈍化，增加鹽的溶解度和溶液導(dǎo)電能力，降低濃差極化和電化學(xué)極化。但溫度太高，結(jié)晶生長的速度超過了形成結(jié)晶活性的生長點(diǎn)，因而導(dǎo)致形成粗

5、晶和孔隙較多的鍍層。電解液的攪拌有利于減少濃差極化，利于得到致密的鍍層，同時(shí)減少氫脆。此外，電解液的值、沖擊電流和換向電流等的使用對(duì)鍍層質(zhì)量也有一定影響。2.陽極電鍍時(shí)陽極對(duì)鍍層質(zhì)量也有影響。陽極氧化一般經(jīng)歷活化區(qū)(金屬溶解區(qū)鈍化區(qū)(表面生成鈍化膜)和過鈍化區(qū)(表面產(chǎn)生高價(jià)金屬離子或析出氧氣)三個(gè)步驟。電鍍中陽極的選擇應(yīng)是與陰極沉積物種相同，鍍液中的電解質(zhì)應(yīng)選擇不使陽極發(fā)生鈍化的物質(zhì)，電鍍過程中可調(diào)節(jié)電流密度保持陽極在活化區(qū)域。如果某些陽極(如Cr)能發(fā)生劇烈鈍化則可用惰性陽極。