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第一章化学基础和电镀基础第一节化学基础氧化还原反应在化学反应中有电子得失和电子转移，并且反应物在反应前后化合价发生变化的反应,叫氧化还原反应。
如：得到2个电子，化合价降低为氧化剂失去2个电子化合价升高为还原剂在氧化还原反应中，还原剂失去电子被氧化，氧化剂得到电子被还原。
第二节溶液浓度表示方法1。
体积比例：1：1HCl溶液表示1份HCl与1份水相混合；2。
克/升（g/L)以1升溶液中所含溶质的质量表示；如:5g/L的SnCl2溶液就是指1升SnCl2溶液中含5gSnCl2；溶质的质量3.质量百分比浓度(x%）x％= ×100％溶液质量如：20%的NaOH溶液表示100g水中含20gNaOH固体。
溶质的摩尔数4。
体积摩尔浓度（mol/L) mol/L= ×100％溶液的体积如：0。
2mol/L的NaOH溶液表示1L溶液中含0。
2mol的NaOH即含有8g（0.2×40）NaOH固体。
5。
波美度主要代表溶液密度，用比重计测量。
波美度与密度关系：Be=144.3—144.3/密度6.ppm浓度指溶质质量占全部溶液质量的百万分之一，即1kg溶液中含1mg溶质。
第三节化学镀镍的基本原理一、化学镀镍镀层的主要性质1.耐蚀性、耐热、耐磨;2.良好的导电性、焊接性；3.磁性能、电阻性能；二、化学镀镍的特点化学镀镍镀层厚度均匀、针孔少，不需要直流电源设备，能在非导体上沉积，并具有一些特殊性能，但成本比电镀高，镀液稳定性差。
三、化学镀镍应具备的条件1.化学镀镍应包括金属盐、还原剂、缓冲剂、pH调节剂、稳定剂等成份;2.必须有催化剂存在,才发生金属沉积过程；3。
调节溶液的pH值、温度时，可以控制金属的还原速度，即可以调节镀覆速度；4.被还原析出的金属应具有自催化活性，这样镀层才能增厚；5。
反应生成物不妨碍镀覆过程的正常进行，即溶液有足够的使用寿命。
四、化学镀镍原理1。
溶液中的次磷酸根在催化表面上催化脱氢,同时氢化物离子转移到催化表面，而本身被氧化生成亚磷酸根，反应式为:H2PO-2+H2O 催化表面［HPO3］2-+H++2［H］—吸附催化表面2。
电镀基础知识培训一、电镀的原理1.1 电镀的基本原理电镀是利用电解作用和电化学还原反应在导电基材表面沉积金属的工艺。
通过外加电流，金属离子在阳极上发生氧化，并通过电解液迁移到阴极上，在阴极上接受电子并还原成金属沉积在基材表面。
这一过程是一个复杂的电化学反应过程，主要包括阳极氧化反应和阴极还原反应两个过程。
1.2 电镀的影响因素电镀工艺的质量受到许多因素的影响，主要包括电流密度、电解液成分、温度、搅拌、阳极和阴极表面的处理等。
这些因素直接影响金属沉积的均匀性、致密性、附着力和成膜速度等性能。
二、电镀的分类按照电解液的成分和金属沉积的方式，电镀可分为多种类型。
常见的电镀包括镀铬、镀镍、镀铜、镀锌等。
2.1 镀铬镀铬是一种常见的电镀工艺，其主要用途是提高金属基材的耐腐蚀性和外观。
镀铬工艺一般采用六价铬盐作为电镀液，通过外加电流将铬沉积在基材表面，形成一层具有镜面效果的金属膜。
2.2 镀镍镀镍是一种通用的电镀工艺，其主要作用是增加基材的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
镀镍工艺一般采用镍盐作为电镀液，通过外加电流将镍沉积在基材表面，形成一层致密、均匀的金属膜。
2.3 镀铜镀铜是一种常见的电镀工艺，其主要用途是提高基材的导电性和焊接性能。
镀铜工艺一般采用铜盐作为电镀液，通过外加电流将铜沉积在基材表面，形成一层致密、均匀的金属膜。
2.4 镀锌镀锌是一种常见的防腐蚀电镀工艺，其主要作用是提高基材的抗氧化性和耐蚀性。
镀锌工艺一般采用锌盐作为电镀液，通过外加电流将锌沉积在基材表面，形成一层紧密结合的锌铁合金薄膜。
三、电镀工艺的步骤电镀工艺一般包括预处理、电镀和后处理三个步骤。
预处理包括除油、除锈、脱脂、清洗等，旨在保证基材表面的清洁度和光洁度。
电镀是将金属沉积在基材表面的过程，旨在改善基材的性能和外观。
后处理一般包括清洗、烘干、检验、包装等，旨在保证电镀层的质量和稳定性。
四、电镀工艺的质量控制电镀工艺的质量受到许多因素的影响，需要采取一系列措施进行质量控制。
电镀基本知识培训教材.doc编制赵忠开2003 年 6 月电镀常识培训教材第 2 页共29 页编制赵忠开目录一、电镀的几点常识；（3-4 页）二、影响电镀效果的几个因素；（5-9 页）三、电镀液中各成份的作用及工作条件的影响；（10-17 页）四、前处理的几种工序及其特性说明；（18-19 页）五、各电镀液的配方和工艺条件及维护；（20-24 页）六、各镀种之常见故障和解决方法。
（25-28 页）电镀常识培训教材第3 页共29 页编制赵忠开一、电镀的几点常识1、电镀是电解原理的一种应用，它是通过电解质在外电源的作用下所发生的氧化还原反应，在工件表面沉积一种金属的过程。
因此电镀的进行一样需要外电源、电极、电解质溶液和容器。
所不同的是，电镀的阴极是工作，常用镀层金属作阳极，并参与电极反应，被氧化溶解成镀层金属阳离子，以补充在阴极还原析出所消耗的金属离子。
镀液就是含有镀层金属离子的电解质溶液。
2、电镀的目的电镀的主要作用有1 防护性电镀，如铁件镀锌、镀镉或镉钛合金等；2 装饰性电镀，如铁件镀铜、外层镀金、银；3 修复性电镀，即对破损零件的电镀； 4 特殊功能电镀，如需要耐磨镀铬，耐磨镀铅；减摩擦可镀锡、锡-钴或银-锡；加强反光可镀银、镀铬；为防反光可镀黑镍、黑铬；抗氧化镀铬、铂或铑；增加导电性镀金、银或金-钴。
3、分散能力与覆盖能力1 分散能力是指镀液具有使金属层在表面厚度均匀分布的能力，也叫均镀能力。
分散能力越好，镀层越均匀。
电镀常识培训教材第 4 页共29 页编制赵忠开 2 覆盖能力是指镀液具有的使工件表面深凹处镀上金属的能力，也叫深度能力。
覆盖能力越好，工件深凹处镀得越深。
3 分散能力与覆盖能力含义不同，但两者密切相关，一般是分散能力好的覆盖能力也好，差则都差。
电镀常识培训教材第5 页共29 页编制赵忠开二、影响电镀效果的几个因素电镀过程是容易发生的，得到镀层也很快，但要得到符合各种要求的镀层就不容易，因为镀层质量好坏是受到许多条件制约的，这些因素归纳起来主要有以下几方面。
2014年8月目录一、电镀的几点常识；二、影响电镀效果的几个因素；三、电镀液中各成份的作用及工作条件的影响；四、前处理的几种工序及其特性说明；五、各电镀液的配方和工艺条件及维护；六、各镀种之常见故障和解决方法。
一、电镀的几点常识：1、电镀是电解原理的一种应用，它是通过电解质在外电源的作用下所发生的氧化还原反应，在工件表面沉积一种金属的过程。
因此电镀的进行一样需要外电源、电极、电解质溶液和容器。
所不同的是，电镀的阴极是工作，常用镀层金属作阳极，并参与电极反应，被氧化溶解成镀层金属阳离子，以补充在阴极还原析出所消耗的金属离子。
镀液就是含有镀层金属离子的电解质溶液。
2、电镀的目的：电镀的主要作用有：(1)防护性电镀，如铁件镀锌、镀镉或镉钛合金等；(2)装饰性电镀，如铁件镀铜、外层镀金、银；(3)修复性电镀，即对破损零件的电镀；(4)特殊功能电镀，如需要耐磨镀铬，耐磨镀铅；减摩擦可镀锡、锡-钴或银-锡；加强反光可镀银、镀铬；为防反光可镀黑镍、黑铬；抗氧化镀铬、铂或铑；增加导电性镀金、银或金-钴。
3、分散能力与覆盖能力：(1)分散能力是指镀液具有使金属层在表面厚度均匀分布的能力，也叫均镀能力。
分散能力越好，镀层越均匀。
(2)覆盖能力是指镀液具有的使工件表面深凹处镀上金属的能力，也叫深度能力。
覆盖能力越好，工件深凹处镀得越深。
(3)分散能力与覆盖能力含义不同，但两者密切相关，一般是分散能力好的覆盖能力也好，差则都差。
二、影响电镀效果的几个因素：电镀过程是容易发生的，得到镀层也很快，但要得到符合各种要求的镀层就不容易，因为镀层质量好坏是受到许多条件制约的，这些因素归纳起来主要有以下几方面。
1、基本金属的影响首先，基本金属的化学性质是影响镀层质量的重要因素，如果基体金属比镀层金属活泼，即其电位较负，则在进入镀液的未通电时将发生置换反应产生置换层，使随后的镀层发生粗糙松脱。
还有些基体金属表面容易发生钝化，将极大损害结合力。
此外，镀件的表面状态影响也很大，在前加工过程中所沾染的油迹，若洗涤不干净，则危害性极大，表面的平整光滑都直接影响镀层质量。
2、镀液的影响各镀种各配方所配成的镀液都有不同的性质。
它们对镀层质量的影响，在某些方面的作用是决定性的，如简单离子镀液，由于它的极化作用较小，镀层晶体较粗，分散能力与覆盖能力较低。
但成分简单，成本较低，镀液稳定易控制，而且可用较高密度，较高电流密度而提高沉积速度。
其电流效率也较高，适合简单工件的速度、厚度。
另一类结合物镀液则有较好的极化作用，分散能力与覆盖能力较高，镀层晶体较细。
但稳定性较差，电流效率较低。
以氰化物做络合剂的镀液剧毒，需配以良好的通风设备和废水处理设施。
3、主盐浓度的影响对各种金属来说，镀液中的主盐浓度都有一个较为合适的范围。
当工艺条件一定时，随着镀液中主盐浓度的增加，镀液的极化作用变小，镀层结晶较细，分散能力与覆盖能力也比浓镀液好。
但用降低主盐浓度以改善结晶是不可取的。
因采用高浓度时，可采用高电流密度，提高生产效率和阴极电流效率。
而且高浓度对镀层的光亮度和整平性都有利，不过带出损失也较大。
4、附加“盐”的影响在镀液中经常加入相当数量的其他金属盐，主要是碱金属盐或碱土金属盐。
这些盐有的是为增强镀液的导电性，称之为导电盐。
这些盐有的还能提高阴极极化作用（也有些起相反作用）；如镀镍液中加入硫酸钠、硫酸镁。
有的附加盐能促进阳极正常溶解，称之为阳极活化剂，如镀镍中的氯化镍。
有的附加“盐”对镀液能起稳定作用，如酸铜中的硫酸、碱铜中的氢氧化钠。
有的附加“盐”能保持镀液的PH值不变，称之为缓冲剂，如镀镍液中的硼酸。
5、络合剂在络合物镀液中，络合剂的含量高低对镀液的极化能力、对镀液的稳定性、对镀层的质量，对阳极的溶解都有直接的关系。
一般说来，络合剂对金属的络合力越强，则对镀液的极化能力影响越大。
当络合剂含量高时，镀液的极化能力强，镀层结晶较细，分散能力与覆盖能力好，镀液稳定，阳极溶解正常。
但若含量过多，则影响电流效率，严重时大量析氢，甚至无镀层。
当络合剂含量低时，极化作用小，镀层变粗，分散能力变低，但阴极电流效率提高。
若含量过低则阳极容易钝化，因此络合剂应控制适当含量，一般以游离态络合剂含量衡量。
6、添加剂镀液中经常加入少量某些物质，这少量物质不会明显改变镀液的电性，但能明显改善镀层的性能，这种物质称之为添加剂。
常用的添加剂有无机物和有机物。
根据它们所起的作用不同，可分为光亮剂、整平剂、湿润剂，还有应力削减剂、镀层细化剂等。
光亮剂即能使镀层光亮的添加剂，有时还将光亮剂分成初级光剂、次级光剂与载体光剂及辅助光剂，如镀镍的糖精和丁烩二醇。
整平剂即能使工件表面微谷镀上比微峰处厚，从而填平微谷，达到表面平滑光洁的添加剂。
如镀镍的香豆素。
不少光剂和整平剂要配合使用才能发挥其应有的作用，单独使用效果不好。
湿润剂是能降低不同相间的界面张力，使镀液易于在电极表面铺开而气泡不易在电极停留的添加剂。
因而可减少或避免产生针孔等故障，所以又称防针孔剂，如：镀镍中的十二烷基硫酸钠。
添加剂的作用机理，说法不一，主要有以下两种：一种叫胶体络合理论，一种叫吸附理论，它们各能解释一些现象。
至今尚无完善的理论可指导添加剂的选用，目前都只能靠实验加以改善。
添加剂的用量应有一定范围，若太少将不起作用，太多将起反作用，有的需要一定条件下才有活性，有的消耗较快，这些都需注意细节。
7、电流密度各种镀液都有其相应的电流密度范围。
在生产中一般都尽量采用接近其上限的电流密度，因为较高的电流密度有较高的沉积速度和电流效率，而且能提高镀液的极化能力使镀层晶体细致。
但过高的电流密度将引致镀层色泽不正常，镀层疏松，甚至烧焦、发黑等现象。
若电流密度过低，则镀液极化作用小镀层晶粗，沉积速度慢，影响生产效率，所以在条件许可情况下，都用较高的电流密度。
8、温度镀液所用的温度是各成份配成的镀液性质所决定的。
在其他条件不变的情况下，升高温度会降低镀液的极化能力，使镀层变粗，但升高温度可提高电流密度上限，可配置高浓度镀液，因而可使用高电流密度，这样，镀液的极化作用增强，可弥补温度升高的影响，而且可提高沉积速度，提高生产效率。
升高温度还有增强导电性，减少针孔，促进阳极溶解，降低镀层内层力和提高电流效率的作用。
9、PH值各镀液各有最合适的PH范围，PH的升高或降低不仅关系到氢气的析出情况，也直接影响镀液中沉淀的生成，络合物的稳定性，阳极的溶解及添加剂的活性，因此也直接影响镀层的外观和质量。
10、搅拌电镀时常采用机械搅拌（即阴极移动及镀液强制循环）和净化的压缩空气搅拌，以达到提高阴极电流密度上限，提高沉积速度，提高生产效率的目的。
搅拌还可提高光亮度，减少氢气停留产生针孔的机会。
但搅拌会降低阴极极化作用，使镀层变粗。
故须配合适当的电流密度加以改善。
应用搅拌时需与连续过滤相结合，以免沉渣泛起，污染镀层而产生毛刺、孔隙、斑点及粗糙等毛病。
采用空气搅拌的镀液必须是与空气、二氧化碳不作用的，因此，碱性的，还原性成份的，低价金属离子的镀种不适用。
11、阳极电镀所用阳极有可溶性阳极和不溶性阳极，它们都起传导电流的作用，可溶性阳极还可补充阴极沉积所消耗的金属离子，因此对镀层质量影响很大。
它必须不带有害杂质，能正常溶解生成镀液所含的金属离子（包括价态）。
所以对阳极材料的纯度、结构、形状以及溶解性都有严格的要求。
一般需采用高纯度金属，但可加入少量有益无害的元素，如含磷铜、含硫镍等。
阳极溶解过程常产生阳极泥渣，因此常用阳极袋加以收集，以免对镀层产生有害影响。
为避免阳极钝化，除注意维护镀液成份外，尚须注意阳极面积是否足够，阳极电流是否过大，并经常观察阳极表面状态，以便及时进行调整。
此外，电流波形对电镀层质量也有很大关系，应根据镀种及时对镀层的要求加以选择。
三、电镀液中各成份的作用及工作条件的影响：1、氰化镀铜(1)氰化亚铜：氰化亚铜是镀液中的主要成分，是提供铜离子的主盐。
在阴极放电过程中，不是由铜离子直接放电的，它是由氰化亚铜溶解于氰化钠溶液中，形成稳定的铜氰络合物，然后由铜氰络离子在阴极上放电还原成金属铜。
铜氰络离子是分级电离的，但难于离解为单独的铜离子。
当镀液中氰化物含量及温度不变时，降低氰化铜的含量，可以提高镀液的分散能力和覆盖能力，增强阴极极化作用，使镀层结晶细致。
此时适合于预镀用。
但因阳极电流效率降低，可用的电流密度范围缩小，而不适于高速镀铜之用。
(2)氰化钠：氰化钠是一种络合剂，氰化亚铜必需与之络合方能溶解于溶液中，一般而言，一摩尔氰化亚铜与二摩尔氰化钠进行络合反应，方能溶解良好，即89.5g的CuCN，需要98g NaCN 络合。
相当于1g CuCN需要1.1g NaCN进行络合。
若超过此数，则超过部分称为游离的NaCN。
即游离的NaCN（g/L）=总NaCN（g/L）-CuCN（g/L）×1.1 电镀液中，游离的氰化钠一般在7-20g/L之间，提高NaCN的比值，有利于镀液的分散能力，覆盖能力，使镀层结晶细致，但降低电流效率，不恰当地提高NaCN的比值，会使镀层起泡甚至阴极上得不到镀层。
氰化钠的多少，阴阳极上的一些现象可以作为参考。
(3)酒石酸钾钠和硫氰化钾，它们是辅助络合物，当游离的NaCN含量偏低时，阳极上会产生二价铜离子，形成难溶的氢氧化铜薄膜覆盖阳极表面，此时酒石酸钾钠及硫氰化钾与二价铜离子作用，络合，从而促进阳极溶解，所以它们可称为阳极的去极化剂。
(4)氢氧化钠：氢氧化钠可防止氰化钠水解，提高镀液的导电性。
有利于镀液的稳定。
若氢氧化钠不够数量，电路接通时，电流会逐渐降低至某一数字。
(5)电流密度和温度：氰化镀铜液使用的电流密度及操作温度，应根据镀液中主盐成份高低决定，在预镀液中，由于主盐浓度较低，应用较低的温度及较低的电流密度。
在主盐浓度较高的情况下，为防止产生浓差极化，提高分散能力，应采用较高的温度，此时提高阴极电流密度可以同时提高电流效率，加快沉积速度。
(6)铜阳极：氰化物镀铜液中使用的阳极为电解铜和压延电解铜。
阳极面积与阴极面积比例应控制为2：1。
若电流密度太大则易使阳极钝化。
而采用电流密度太小则阳极溶解差。
若要提高阳极的电流密度，可以采取：（1）提高游离氰化钠的浓度；（2）提高镀液温差；（3）加入阳极去极化剂；（4）采用周期换向电流。
2、镀镍：(1)硫酸镍（NiSO4`6H2O或NiSO4`7H2O）是镀镍液中提供镍离子的主盐，其含量在100g-350g/L之间，一般情况下，硫酸镍的含量低，镀液的分散能力较好，镀层结晶细致，易抛光。
但可使用的阴极电流密度较小，电流效率低，沉积速度慢。
硫酸镍含量高的镀液可使用较高的阴极电流密度，加快沉积速度，且镀层色泽均匀。
但因浓度大，阴极极化作用小，镀液的分散能力降低，镀层结晶较粗，而且无光泽。
