电镀液中主要成份的作用
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单金属镀液电镀液是电镀化学品的核心嶷的配比是否科学、工艺条件是否合理是直接影响电镀层的质量。
电镀液是由主盐、导电盐、导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂、络合剂和添加剂等组成,工艺条件包括pH值、温度、电流密度、阳极材料、电镀方法、搅拌形式和电镀时间等。
(1)主盐即能在阴极上沉积所要求的镀层金属盐。
通常主要是氰化物、氯化物、硫酸盐和焦磷酸盐等。
主盐浓度与其他组分的浓度应维持一个适当的比值,主盐浓度高,电镀液电导率和阴极电流效率都高,能使镀层光亮度和整平性较好,但电镀液带出损失量大,也增加了废液处理的难度。
主盐浓度低,电镀液分散能力和覆盖能力较好,对于外形复杂的镀件或预镀通常使用主盐浓度低的镀液。
(2)导电盐即能够提高镀电导率,对放电金属不起络合作用的碱金属或碱土金属的盐类,如镀镍使用的NaSO4、MgSO4、焦磷酸盐等,镀铜及铜合金使用的KNO3和NH4NO3等。
导是盐除了提高镀液的是导率之外,还能降低镀液的阴极化作用,对镀层结晶组织没有不利影响。
(3)缓冲剂它是由弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐组成的,在化学上称之共轭酸碱对组成的溶液均是酸碱缓冲剂。
多元酸的酸式溶液也是缓冲剂和NaHCO3、NaH2PO4、Na3HPO4等。
弱酸和H3BO3、NH4CL对碱有缓冲作用,弱碱如氨水对酸有缓冲作用。
缓冲剂的作用是在镀液遇到酸可碱时,均能维持镀液的pH值变化不大。
(4)阳极去极化剂是指在电镀过程中能使阳极电位变负、促进阳极活化的物质,常用的阳极去极化剂有氧化物、酒石酸盐和硫氰酸盐等。
(5)络合剂即能与主盐金属离子形成络合物的物质称为络合剂,如氰化物镀液中的NaCN或KCN,焦磷酸盐镀液中的K4P2O7或Na4P07等。
电镀液中的络合剂含量常高于络合金属离子所需要的量,多余部分称为游离的络合剂,如氰化物镀铜溶液中有NaCN总量的和NaCN游离量,其中游离量即为多余的没有与Cu2+离子络合的量。
游离量高阳极溶解性好,阴极极化作用大,镀层结晶细致,镀液分散能力和覆盖能力强,但阴极电流效率低,沉积速度减慢。
电镀液配方电镀配方学镀在金属的催化作用下,利用可控制的氧化还原反使金属沉积在基体(镀件)上,称为化学镀或无电解镀。
化学镀的特点是:不需要电源设备,费用低,占地面积小;前处理比较简单;几乎所有材料,只要经过适当处理,均可在表面上沉积金属镀层;表面形状不论多么复杂只要能与镀液充分接触均能镀得厚度均匀的镀层;可重复镀双层,结合力很好,镀层致密,孔隙少,表面光滑,而且有较高的硬度。
化学镀的缺点是溶液稳定性差,调整和再生比较麻烦,镀层常显出较大的脆性。
化学镀组成如下。
(1)金属盐即主盐,其作用是供给金属离子沉积,常用的金属盐有Ag、Co、Cu、Fe、Ni、Sn、Au、Pd、Cr、W等金属的盐类。
(2)还原剂它的作用是将金属离子还原,并沉积在镀件的表面。
常用的还原剂有:次亚磷酸钠、甲醛、葡萄糖、硫酸肼、水合肼等。
(3)酸度调节剂它的作用是调整镀液的PH值,控制金属离子的还原速度,即沉积速度。
常用的有25%氨水,氢氧化钠和硫酸等。
(4)缓冲剂它的作用是控制镀液的酸度变化过快,常用的有醋酸钠、硼酸、柠檬酸钾钠和碳酸钠等。
(5)络合剂它的作用是在酸性介质中防止金属离子被氧化分解,在碱性介质中防止金属离子沉淀成氢氧化物。
常用的络合剂有柠檬酸铵、氯化铵、酒石酸钾钠、EDTA-2Na和氨水等。
(6)稳定剂它的作用是吸附或掩蔽镀液中的催化剂微粒,防止镀液自行分解。
常用的稳定剂有Pb(Ac)2、胱氨酸、硫代乙内酰脲、NaCN和硫脲等。
(7)改良剂它的作用是改善镀层外观,防止产生针孔,常用的改良剂有2-乙基已基硫酸钠、正辛基硫酸钠等。
目前用化学镀获得沉积层的金属有Ag、Au、Co、Cu、Fe、Ni、Sn、锌等。
化学镀银浸镀法配方1配方1组分 g/L 组分 g/LCoSO4.7H2O 22 酒石酸钾钠 25 HaH2PO2.H2O 20 H3BO3 15(NH4)2SO4 30PH值为10;温度为70?。
配方2组分 g/L 组分 g/LCoSO4.7H2O 23 (NH4)2SO4 80 HaH2PO2.H2O 20 KNaC4H4O6.4H2O 140PH值为9-10;温度为90?;沉积速度为15μm/h。
酸铜电镀中各成分的作用以酸铜电镀中各成分的作用为标题,我将为您写一篇文章。
酸铜电镀是一种常见的电镀工艺,通过在金属表面形成一层铜镀层,达到保护金属、改善外观和提高导电性能的目的。
在酸铜电镀过程中,有多个成分起着重要作用。
第一,硫酸铜(CuSO4)是酸铜电镀溶液的主要成分,它提供了镀铜过程中所需的铜离子。
硫酸铜在溶液中离解成Cu2+和SO4-离子,Cu2+是电镀过程中的还原剂,它被还原成金属铜并沉积在导电物体表面。
而SO4-离子则参与配位反应,帮助稳定电镀溶液的pH值和离子浓度,使镀层均匀且致密。
第二,硫酸(H2SO4)作为酸性电镀溶液的主要酸性成分,它起到调节溶液酸碱度的作用。
在酸性环境下,铜的溶解度较低,有利于生成均匀且致密的铜镀层。
此外,硫酸还可以帮助提高溶液的电导率,促进溶液中的电子传输,有利于电镀反应的进行。
第三,柠檬酸(C6H8O7)作为复配剂添加到酸铜电镀溶液中,起到配位剂和缓冲剂的作用。
柠檬酸与Cu2+形成配位络合物,提高了铜离子的稳定性,有助于镀层的均匀性和致密性。
柠檬酸还能缓冲溶液的pH值,防止溶液过酸或过碱,保持合适的酸碱度范围,提供良好的电镀条件。
第四,添加剂是酸铜电镀溶液中的关键成分之一。
添加剂的种类繁多,根据不同的要求可以选择不同的添加剂。
常见的添加剂如增韧剂、增亮剂、防氢脆剂等,它们在电镀过程中起到改善镀层性能、提高光亮度和防止氢脆的作用。
酸铜电镀中的各成分起着不可或缺的作用。
硫酸铜提供了铜离子,硫酸调节了溶液的酸碱度,柠檬酸作为配位剂和缓冲剂起到了稳定溶液和镀层的作用,而添加剂则能够改善镀层性能和提高外观质量。
这些成分共同作用,使酸铜电镀过程更加高效、稳定和可靠。
电镀光亮剂的作用原理
电镀光亮剂是一种常用于金属电镀工艺中的化学品,其作用原理主要包括以下几个方面:
1. 表面活性剂作用:电镀光亮剂中常包含一些表面活性剂,如胺类或硫酸盐类物质,可以降低金属表面的表面张力,增加液体对金属表面的润湿性,使电镀液在金属表面均匀分布,从而提高镀层的光亮度。
2. 柔化剂作用:电镀光亮剂中的柔化剂能够与金属表面形成一层较薄的保护膜,使金属表面微观凹凸不平的地方填充并平滑化,从而改善金属表面的光洁度。
3. 阻垢剂作用:电镀光亮剂中常含有一些阻垢剂,可以与金属表面上的氧化物、碳酸盐等杂质反应生成可溶性化合物,防止其再沉积在金属表面上,防止金属表面的污染和氧化。
4. 加速剂作用:电镀光亮剂中还常含有加速剂,可以加速金属电极上的阳极溶解速度,提高电镀速度,使得金属镀层能够均匀、快速地沉积在金属基体上。
总的来说,电镀光亮剂通过表面活性剂、柔化剂、阻垢剂和加速剂等成分的协同作用,能够改善金属表面的润湿性、光洁度和电镀速度,从而得到光亮、平滑、均匀的金属镀层。
金电镀液中铜离子金电镀液是一种常用的电镀工艺,它可以在物体表面形成一层均匀、亮丽的金属薄膜。
其中,铜离子是金电镀液中的重要成分之一。
铜离子通过电解作用,使物体表面镀上一层铜薄膜,起到保护和美化的作用。
在金电镀液中,铜离子可以通过铜盐的溶解来提供。
一般情况下,铜离子的浓度越高,镀层的厚度和均匀度就越好。
因此,在制备金电镀液时,需要精确控制铜盐的浓度,并保持其稳定性。
金电镀液中的铜离子在电解过程中扮演着重要的角色。
通过电流的作用,铜离子在阳极上氧化成为Cu2+离子,然后在阴极上还原成金属铜。
这个过程不仅需要适当的电流密度和电压,还需要控制好温度和酸碱度等因素,以保证铜离子的还原和沉积过程顺利进行。
金电镀液中的铜离子对于电镀质量和效果有着重要影响。
如果铜离子的浓度低,就会导致镀层不够均匀,甚至出现空洞和不良的附着力。
而浓度过高,则会造成镀层过厚、容易开裂和气泡的产生。
因此,调整金电镀液中铜离子的浓度,是保证电镀质量的关键之一。
除了浓度外,金电镀液中的铜离子还受到其他因素的影响。
例如,电流密度的大小会影响铜离子的还原速度和镀层的厚度。
温度的升高会加快铜离子的扩散速度和反应速率。
酸碱度的变化也会影响电镀液中铜离子的稳定性和沉积速度。
总的来说,金电镀液中铜离子的适当控制和调整是金属电镀工艺中的关键环节之一。
通过对铜离子浓度、电流密度、温度和酸碱度等因素的精确控制,可以获得高质量、均匀、光亮的金属镀层。
这不仅提升了物体的外观质量,还增加了其耐腐蚀性和耐磨性,延长了使用寿命。
金电镀液中铜离子的应用在各个行业中都有广泛的应用,如电子、航空航天、汽车等领域,为各种产品的制造和装饰提供了可靠的技术支持。
电镀铜液配方与制作
电镀铜液是用于电镀铜加工过程中的一种重要溶液。
以下是电镀铜液配方与制作的主要步骤和要点:
1. 铜盐溶液
铜盐溶液是电镀铜液的主要成分,通常采用硫酸铜或氯化铜作为铜源。
将一定量的铜盐溶解在水中,制备成一定浓度的铜盐溶液。
2. 酸化剂
酸化剂通常采用硫酸或盐酸盐酸作为酸性调节剂,用于调节铜盐溶液的pH值。
将一定量的酸化剂加入铜盐溶液中,以控制溶液的酸碱度。
3. 缓冲剂
缓冲剂是一种能够抵抗溶液pH值变化的一种添加剂。
在电镀铜液中,采用一定量的缓冲剂可以维持溶液的酸碱度稳定,保证电镀过程的稳定进行。
4. 助镀剂
助镀剂是一种能够促进金属离子在电极上析出的一种添加剂。
在电镀铜液中,采用一定量的助镀剂可以促进铜离子在电极上析出,提高电镀效率。
5. 其他添加剂
除了上述主要成分外,电镀铜液中还可以添加一些其他添加剂,如润湿剂、光亮剂、稳定剂等,以改善电镀效果和加工性能。
这些添加剂的种类和用量根据实际需要而定。
制作过程:
1. 将一定量的铜盐溶解在水中,制备成一定浓度的铜盐溶液。
2. 根据需要加入适量的酸化剂,调节溶液的酸碱度。
3. 加入适量的缓冲剂,以维持溶液的酸碱度稳定。
4. 根据需要加入适量的助镀剂,促进铜离子在电极上析出。
5. 根据需要加入适量的其他添加剂,如润湿剂、光亮剂、稳定剂等。
6. 将制备好的电镀铜液进行过滤和除杂处理,以保证溶液的纯净度和透明度。
电镀切水剂主要成分
电镀切水剂是一种在电镀过程中使用的添加剂,主要用于提高电镀液的性能和稳定性。
其主要成分包括以下几种:
1. 表面活性剂:表面活性剂是电镀切水剂的主要成分之一,它具有良好的分散性和湿润性,有助于提高电镀液对金属表面的亲和力,促进电镀过程的进行。
2. 聚合物:聚合物在电镀切水剂中起到增加溶液黏度和稳定性作用,有助于减少电镀过程中产生的沉淀和浮游物。
3. 缓冲剂:缓冲剂用于维持电镀液的酸碱度稳定,保证电镀过程的正常进行。
4. 阳极去极化剂:阳极去极化剂可以提高电镀液的导电性,增加电流密度,从而提高电镀速度。
5. 金属离子络合剂:金属离子络合剂有助于稳定电镀液中的金属离子,防止其沉淀,同时提高电镀层的均匀性和光亮度。
6. 添加剂:此外,电镀切水剂中还包含一些其他添加剂,如导电盐、抗氧化剂、抗菌剂等,它们各有不同的作用,共同保证电镀液的优良性能。
需要注意的是,不同类型的电镀切水剂成分可能略有差异,具体成分还需根据实际电镀工艺和需求进行选择。
在使用电镀切水剂时,应根据电镀液的性质和电镀要求,合理调整切水剂的添加量和使用方法。
电镀硫酸铜成分
摘要:
1.电镀硫酸铜的概述
2.电镀硫酸铜的主要成分
3.电镀硫酸铜的配方调整
4.电镀硫酸铜的维护及安全注意事项
5.工业硫酸铜与电镀硫酸铜的区别
正文:
一、电镀硫酸铜的概述
电镀硫酸铜是一种广泛应用于金属表面处理的化学材料,其主要功能是提供金属表面一层光亮、平整的铜镀层,以提高金属制品的抗腐蚀性和美观性。
电镀硫酸铜溶液主要由硫酸铜、光亮剂、整平剂等添加剂组成。
二、电镀硫酸铜的主要成分
1.硫酸铜:作为电镀液的主要成分,硫酸铜可以提供铜离子,使金属表面形成铜镀层。
2.光亮剂:光亮剂可以提高镀层的光亮度和平整度,使镀层更加美观。
3.整平剂:整平剂可以消除镀层表面的粗糙和缺陷,使镀层更加平整。
三、电镀硫酸铜的配方调整
要得到光亮平整的镀层,需要严格按照配方调节电镀液的成分和浓度。
光亮剂的调节可以通过霍尔槽实验操作。
同时,还可以使用比较好的电镀槽,如氟塑料等,以提高电镀效果。
四、电镀硫酸铜的维护及安全注意事项
1.电镀硫酸铜的维护:按照产品的基本维护方法进行日常维护,并按照正确规则使用。
2.安全注意事项:电镀液中含有硫酸和铜离子等化学物质,对皮肤和眼睛有腐蚀性,应佩戴好防护设备。
同时,注意电镀液中是否有氰化物和六价铬等有害物质,如有,建议更换工作,并在一段时间后才能考虑生育。
五、工业硫酸铜与电镀硫酸铜的区别
工业硫酸铜和电镀硫酸铜的主要区别在于纯度。
工业硫酸铜的纯度较低,但常常被用来冒充电镀硫酸铜。
电镀镀液各成分的作用(1)氧化锌:是提供锌离子的主盐。
锌在电镀镀液中形成两种络合盐:一是锌氰化钠络合盐Naz(Zn(CN)4);另一种是锌酸钠络合盐Na2[Zn(011)4),它们会随游离氰化钠或游离氢氧化钠含量不同而改变它们的含量比率:当锌含量提高会提高电流效率,但镀层粗糙,光亮度降低,若锌含量偏低,镀层均镀能力与深镀能力提高,但镀层不易镀厚,电流效率下降。
因此要控制锌的含量在工艺规定范围,而且还要使氰化钠与氢氧化钠的含量控制在一定范围才能使镀层质量稳定。
(2)氰化钠:是镀液主络合剂。
氰化钠除与锌离子全部络合外,还要存在一定的游离氰化钠才能使镀层结晶细致。
因此,控制全部氰化钠与锌的比值(M比)在一定范围很重要,一般在2一3.2左右,氰化钠偏高,镀层结晶细致深镀能力降低,电流效率也降低,造成大量析氢,氰化钠偏低则镀层粗糙发灰。
(3)氢氧化钠:是辅助络合剂。
除与锌全部络合外,镀液还要保持一定量的游离氢氧化钠,才能使镀层结晶细致,氢氧化钠与锌的比值一般在2 -2.50氢氧化钠能提高导电性,促使锌板溶解,提高电流效率。
当镀液中氢氧化钠含童偏高时,使锌板的化学与电化学溶解加快,锌含量升高,沉积速度也加快,镀层结晶粗糙;若氢氧化钠偏低,则导电性差,电流效率降低,镀层也会粗糙。
氢氧化钠在很多东莞电镀厂里有用到!(4)硫化钠与甘油:硫化钠是镀液中必不可少的成分。
它除了有一定发亮作用外,主要是能除去重金属杂质(如铅、锡等)。
甘油能使镀层平滑细致。
硫化钠若多加的话,它与锌生成絮状硫化锌,使镀液阴极极化作用提高,但镀液混浊,锌的损失大。
一般添加硫化钠不超过3g/L。
(5)洋茉莉醛与钥酸钠:组合使用具有很好的光亮效果。
由于洋茉莉醛不溶于水,因此要用酒精在60℃左右把洋茉莉醛溶解好,在另一容器把重量为洋茉莉醛两倍的重亚硫酸钠溶解成饱和溶液,在不断搅拌下把洋茉莉醛倒人饱和的重亚硫酸钠溶液中即完成磺化反应。
反应产物可溶于水,与钥酸钠一起溶解加入。
电镀液中的添加剂的作用和化学成分PSA (苯酚磺酸):PSA 是用浓硫酸和苯酚按照一定配制比例磺化制备而得,其作用是保证电解液有良好的导电性,并防止Sn 2+氧化成Sn 4+。
酸浓度低时的缺点• 电导率下降,电的消耗增加• 加速锡的氧化酸浓度高时的缺点• 产生浪费• 增加ENSA 的添加量ENSA(α-萘酚磺酸聚氧乙烯醚)作用• 提高锡层的附着性• 扩大最佳电流密度的范围• 提高锡层软熔后的光泽度• 也能防止Sn 2+氧化成Sn 4+ENSA 在温度较高的情况下,可能会发生分解,形成一种焦油状物质。
它如果粘附在带钢表面上会形成表面缺陷,因此要严格控制电镀液的温度和ENSA 的浓度。
PSA 是用浓硫酸和苯酚按照一定配制比例磺化制备而得,其作用是可以增加电镀液的导电性并防止二价锡氧化成四价锡。
ENSA 是一种添加剂,可以使此镀液能沉积出连续的附着良好的锡镀层并能随后通过软熔而光亮,它也能阻止二价锡氧化成四价锡。
工艺参数(1)电镀电流及整流器配置电镀过程遵循法拉第定律,即:⑴在阳极上和阴极上释放的物质数量直接同通过溶液的电量成比例;⑵相同的电量在阳极上和阴极上释放相同当量数的物质。
利用法拉第定律计算,在1秒内通过一安培电流后,在带钢表面上将沉积出0.615mg 的金属锡。
电流通电一小时,可沉积出2.214克金属锡。
当带钢连续通过镀槽时,单面镀锡层厚度G 计算:)/(1069.360615.022m g V B I V B I S T I K G ηηη⋅⨯⨯=⋅⋅⋅=⋅⋅=-式中,K -(0.615)锡的电化当量I -单面镀锡总电流;安培B -带钢宽度,米V -带钢速度,m/minS -带钢面积η-阴极电流效率,90-95%设定基本条件计算整流电源:设定:带钢速度140m/min ,带钢宽度1018mm ,双面镀锡量均为11.2g/m 2。
则电镀时的单面总电流46514)(1069.32=⨯⨯⋅⋅=-A V B G I η安培 双面总电流为93028安培。
电镀铜液配方电镀铜液是一种常用的电化学材料,在许多工业生产领域中都发挥着重要的作用。
为了方便广大读者更好地了解电镀铜液的配方,本文将为大家介绍电镀铜液的组成、操作流程、优化策略等相关内容。
一、电镀铜液的组成通常情况下,电镀铜液的组成包括以下几个部分:1.铜盐溶液:主要成分是硫酸铜,通常用硫酸铜和硫酸混合制成。
2.酸化剂:可用硝酸、氯化铵等酸化剂增加电镀铜液的酸度,并促进铜离子的释放。
3.缓冲剂:用于维持电镀铜液的pH值,常用的缓冲剂有琼脂、酒石酸、乳酸等。
4.助镀剂:常用的助镀剂有苯磺酸、二苯氧乙酸等,有助于提高电镀铜液的稳定性和电化学性能。
5.其他添加剂:如表面活性剂、防泡剂、抗结剂等,这些添加剂可以改善电镀铜液的物化性质,提高电化学反应的效率。
二、电镀铜液的制备方法根据不同的生产需求和材料特性,电镀铜液制备的具体方法也有所不同。
下面我们以典型的电镀铜液制备过程为例来进行讲解。
1.制备铜盐溶液:将硫酸铜与硫酸按一定比例混合,并用水稀释至所需浓度即可。
2.加入酸化剂:将硝酸或氯化铵加入铜盐溶液中,经过搅拌反应后,可以增加电镀铜液的酸度和离子释放量。
3.添加缓冲剂:缓冲剂的使用量一般在0.1%~0.2%左右,加入后用搅拌器或磁力搅拌器进行均匀混合。
4.添加助镀剂:助镀剂的使用量通常在2~4克/升范围内,加入后再次充分搅拌均匀。
5.最终调整:根据实际需求,可以适量添加其他的表面活性剂、防泡剂等辅助剂来调整电镀铜液的性能参数。
三、电镀铜液的优化策略1.调整电镀铜液的成分比例:根据具体的电镀铜液特性和使用需求,可以适当调整各种成分的比例,改善电镀铜液的化学性能和稳定性。
2.优化电镀液的操作参数:包括电流密度、电解电压、电解温度等各项参数,通过精细调节可以提高电镀铜液的效率和质量。
3.定期检测和清洁电镀槽:定期对电镀槽内部进行清洁和维护,可以有效延长电镀铜液的使用寿命。
4.加强操作规范和人员培训:加强对电镀铜液操作规范的制定和人员培训,有助于提高电镀铜液的品质和稳定性。
电镀溶液中主要成分的作用不同的电镀溶液含有不同的组成,但不管何种电镀溶液,都含有主盐。
根据主盐性质的不同可将电镀溶液分为单盐电镀溶液及络合物电镀溶液两大类。
单盐电镀液都是酸性溶液。
络合物电镀溶液有碱性,也有酸性,但其中都含有络合剂。
电镀溶液中除主盐及络合剂以外,有些电镀溶液中还有导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂以及添加剂等,它们各有不同的作用。
1.主盐是指能在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。
主盐浓度要有一个适宜的范围并与电镀溶液中其它成分维持恰当的浓度比值。
主盐浓度高,一般可采用较高的阴极电流密度,溶液的导电性和阴极电流效率都较高;在光亮性电镀时可使镀层的光亮度和整平性较好。
但溶液的带出损失较大、成本较高,同时增大了废水处理的负担。
2.导电盐是指能提高溶液的电导率,对放电金属离子不起络合作用的碱金属或碱土金属的盐类(包括铵盐)。
如镀镍溶液中的Na2SO4和焦磷酸盐镀铜中的KNO3和NH4NO3等。
导电盐除了能提高溶液的电导率外,还能略为提高阴极极化,使镀层细致。
但也有一些导电盐会降低阴极极化,不过导电盐的加入可扩大阴极电流密度范围,促使阴极极化增大,所以总的来说,导电盐的加入,可使槽电压降低,对改善电镀质量有利。
3.缓冲剂一般是由弱酸和弱酸的酸式盐组成的。
这类缓冲剂加入溶液中,能使溶液在遇到酸或碱时,溶液的pH值变化幅度缩小。
在电镀生产中,有的镀液为了防止其pH值上升太快,单独加入一种弱酸或弱酸的酸式盐,如镀镍液中的H3BO3和焦磷酸盐镀液中的Na2HPO4等,它们的作用是在电镀时抑制阴极膜中溶液pH值升高。
任何缓冲剂都只能在一定的pH值范围内有较好的缓冲作用,超过了pH值范围,它的缓冲作用较差或完全没有缓冲作用。
H3BO3在pH4.3~6.0之间的缓冲作用较好,在强酸性或强碱性溶液中就没有缓冲作用。
4.阳极去极化剂是指在电解时能使阳极电位变负、促进阳极活化的物质。
如镀镍液中的氯化物,氰化物镀铜液中的酒石酸盐和硫氰酸盐等。
电镀的基本知识第一节电镀液1.主盐主盐是指镀液中能在阴极上沉积出所要求镀层金属的盐,用于提供金属离子.镀液中主盐浓度必须在一个适当的范围,主盐浓度增加或减少,在其它条件不变时,都会对电沉积过程及最后的镀层组织有影响.比如,主盐浓度升高,电流效率提高,金属沉积速度加快,镀层晶粒较粗,溶液分散能力下降.2.络合剂有些情况下,若镀液中主盐的金属离子为简单离子时,则镀层晶粒粗大,因此,要采用络合离子的镀液.获得络合离子的方法是加入络合剂,即能络合主盐的金属离子形成络合物的物质.络合物是一种由简单化合物相互作用而形成的“分子化合物”.在含络合物的镀液中,影响电镀效果的主要是主盐与络合剂的相对含量,即络合剂的游离量,而不是绝对含量.3.附加盐附加盐是电镀中除主要盐外的某些碱金属或碱土金属盐类,主要用于提高电镀液的导电性,对主盐中的金属离子不起络合作用.有些附加盐还能改善镀液的深镀能力,分散能力,产生细致的镀层.4.缓冲剂缓冲剂是指用来稳定溶液酸碱度的物质.这类物质一般是由弱酸和弱酸盐或弱碱和弱碱盐组成的,能使溶液遇到碱或酸时,溶液的pH值变化幅度缩少.5.阳极活化剂镀液中能促进阳极活化的物质称阳极活化剂.阳极活化剂的作用是提高阳极开始钝化的电流密度,从而保证阳极处于活化状态而能正常地溶解.阳极活化剂含量不足时阳极溶解不正常,主盐的含量下降较快,影响镀液的稳定.严重时,电镀不能正常进行.6.添加剂添加剂是指不会明显改变镀层导电性,而能显著改善镀层性能的物质.根据在镀液中所起的作用,添加剂可分为﹕光亮剂,整平剂,和抑雾剂等.第二节电镀反应电化学反应下图是电镀装置示意图,被镀的零件为阴极,与直流电源的负极相连,金属阳极与直流电源的正极联结,阳极与阴均浸入镀液中.当在阴阳两极间施加一定电位时,则在阴极发生如下反应﹕从镀液内部扩散到电极和镀液接口的金属离子Mn+从阴极上获得n个电子,还原成金属M另一方面,在阳极则发生与阴极完全相反的反应,即阳极接口上发生金属M的溶解,释放n个电子生成金属离子M n+2.法拉第定律电流通过镀液时,电解质溶液发生电解反应,阴极上不断有金属析出,阳极金属不断溶解.因此,金属的析出(或溶解)量必定与通过的电荷有关.根据大量实验结果,法拉第建立了析出(或溶解)的物质与电荷之间的关系的定律.法拉第一定律﹕电极上析出(或溶解)物质的重量与进行电解反应时所通过的电荷成正比,即﹕m=kQ=kIt(m为电极上析出或溶解物质的质量﹔Q为通过的电荷时﹔K为比例常数﹔I为电流﹔t为通电时间.法拉第第二定律﹕在不同的电解液中,通过相同的电荷量时,在电极上析出(或溶解)物的物质的量相等,并且析出(或溶解)1mol的任何物质所需的电荷量都是9.65X104C.这一常数称为法拉第常数,用F表示.K=M/F3.电流效率电镀时,阴极上实际析出的物质的质量并不等于根据法拉定律得到的计算结果,实际值总小于计算值,这是由于电极上的反应不只一个,例如镀镍时,在阴极上除发生这一主反应外,还会发生副反应.4.电镀液的分散能力镀溶液的分散能力是指电镀液所具有的使金属层厚度均匀分布的能力,也称均镀能力.电镀液的分散能力越好,在不同阴极部位所沉积出的金属层厚度越均匀.5.电镀液的覆盖能力在电镀生产中,常用到的另一个概念是覆盖能力,亦称深镀能力,它是指电镀液所具有的使镀件的深凹处沉积上金属镀层的能力.分散能力和覆盖能力不同,前者是说明金属在阴极表面分布均匀程度的问题,它的前提是在阴极表面都有镀层﹔而后者是指金属在阴极表面的深凹处有无沉积层的问题.第三节电极及反应机理电极电位当金属电极浸入含有该金属离子的溶液中时,存在如下的平衡,即金属失电子而溶解于溶液的反应和金属离子得电子而析出金属的逆反应应同时存在﹕Mn++ne M平衡电位与金属的本性和溶液的温度,浓度有关.为了精确比较物质本性对平衡电位的影响,人们规定当溶液温度为250C,金属离子的浓度为1mol/L时,测得的电位叫标准电极电位.标准电极电位负值较大的金属都易失掉电子被氧化,而标准电极电位正值较大的金属都易得到电子被还原.B.极化所谓极化就是指有电流通过电极时,电极电位偏离平衡电极电位的现象.所以,又把电流-电位曲线称为极化曲线.产生极化作用的原因主要是电化学极化和浓差极化.电化学极化由于阴极上电化学反应速度小于外电源供给电子的速度,从而使电极电位向负的方向移动而引起的极化作用.浓差极化由于邻近电极表液层的浓度与溶液主体的浓度发生差异而产生的极化称浓差极化,这是由于溶液中离子扩散速度小于电子运动造成的.第四节金属的电积过程电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子并在阴极上进行金属沉积的过程.下图(1-2)是电沉积过程示意图,完成电沉积过程必须经过以下三个步骤﹕液相传质﹕镀液中的水化金属离子或络离子从溶液内部向极接口迁移,到达阴极的双电层溶液一侧. 电化学反应﹕水化金属离子或络离子通过双电层,并去掉它周围的水化分子或配位体层,从阴极上得电子生成金属原子.有三种方式﹕电迁移,对流和扩散.电结晶﹕金属原子沿金属表面扩散到结晶生长点,以金属原子态排列在晶格内,形成镀层.电镀时,以上三个步骤是同时进行的,但进行的速度不同,速度最慢的一个被称为整个沉积过程的控制性环节.不同步骤作为控制性环节,最后的电沉积结果是不一样的.第五节影响电镀质量的因素影响电镀质量的因素很多,包括镀液的各种成分以及各种电镀工艺参数.下面就其中某些主要因素进行讨论.1.pH值的影响镀液中的pH值可以影响氢的放电电位,碱性夹杂物的沉淀,还可以影响络合物或水化物的组成以及添加剂的吸附程度.但是,对各种因素的影响程度一般不可预见.最佳的pH值往往要通过试验决定.在含有络合剂离子的镀液中,pH值可能影响存在的的各种络合物的平衡,因而必须根据浓度来考虑.电镀过程中,若pH值增大,则阴极效率比阳极效率高,pH值减少则反之.通过加入缓冲剂可以将pH值稳定在一定范围.2.添加剂的影响镀液中的光亮剂,整平剂,润湿剂等添加剂能明显改善镀层组织.对此添加剂有无机和有机之分.无机添加剂起作用的原因是由于它们在电解液中形成高分散度的氢氧化物或硫化物胶体,吸附在阴极表面阻碍金属析出,提高阴极极化作用.有机添加剂起作用的原因是这类添加剂多为表面活性物质,它们会吸附在阴极表面形成一层附膜,阻碍金属析出,因而提高阴极极化作用.另外,某些有机添加剂在电解液中形成胶体,会与金属离子络合形成胶体-金属离子型络合物,阻碍金属离子放电而提高阴极极化作用.3.电流密度的影响任何电镀都必须有一个能产生正常镀层的电流密度范围.当电流密度过低时,阴极极化作用较小,镀层桔晶粗大,甚至没有镀层.随着电流密度的增加,阴极极化作用随着增加,镀层晶粒越来越细.当电流密度过高,超过极限电流密度时,镀层质量开始恶化,甚至出现海绵体,枝晶状,烧焦及发黑等.电流密度的变化的上限和下限是由电镀液的本性,浓度,温度和搅拌等因素决定的.一般情况下,主盐浓度增大,镀层温度升高,以及有搅拌的条件下,可以允许采用较大的电流密度.4.电流波形的影响电流波形的影响是通过阴极电位和电流密度的变化来影响阴极沉积过程的,它进而影响镀层的组织结构,甚至成分,使镀层性能和外观发生变化.实践证明,三相全波整流和稳压直流相当,对镀层组织几乎没有什么影响,而其它波形则影响较大.5.温度的影响镀液温度的升高能扩散加快,降低浓差极化,此外,升温还能使离子的脱水过程加快.离子和阴极表面活性增强,也降低了电化学极化,导致结晶变粗.另一方面,温度升高能增加盐类的溶解度,从而增加导电和分散能力﹔还可以提高电流密度上限,从而提高生产效率.6.搅拌的影响搅拌可降低阴极极化,使晶粒变粗,但可提高电流密度,从而提高生产率.此外搅拌还可增强整平剂的效果.第三章电镀工艺电镀工艺过程一般包括电镀前预处理,电镀及镀后处理三个阶段.第一节镀前预处理镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面,为最后获得高质量镀层作准备.主要进行脱脂,去锈蚀,去灰尘等工作.步骤如下﹕第一步使表面粗糙度达到一定要求,可通过表面磨光,抛光等工艺方法来实现.第二步去油脂,可采用溶剂溶解以及化学,电化学等方法来实现.第三步除锈,可用机械,酸洗以及电化学方法除锈.第四步活化处理,一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理第二节镀后处理1.钝化处理.所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理,在镀层上形成一层坚实致密的,稳定性高的薄膜的表面处理方法.钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力.这种方法用途很广,镀Zn,Cu等后,都可进行钝化处理.2.除氢处理.有些金属如锌,在电沉积过程中,除自身沉积出来外,还会析出一部分氢,这部分氢渗入镀层中,使镀件产生脆性,甚至断裂,称为氢脆.为了消除氢脆,往往在电镀后,使镀件在一定的温度下热处理数小时,称为除氢处理.第四章镀锌ü锌镀层的外观呈青白色,标准电极电位为-0.76V,易溶于酸,溶于碱,是曲型的两性金属.锌在干燥空气中几乎不发生变化,锌\腐蚀的临界湿度大于70%,因此在潮湿大气中能与二氧化碳和氧作用生成一层主要由碱式碳酸锌组成的薄膜,这层膜有一定的缓蚀作用,锌\与硫化氢等含硫化物起反应生成硫化锌﹔锌\易受氯离子浸蚀,故在海水中不稳定.ü锌在密闭或通风不良,空气潮湿的条件下,与非金属材料的挥发物(低分子羧酸,醛,酚,氨等)接触时,锌易遭腐蚀,生成白色疏松的腐蚀产物,俗称”白霜”.锌\在高温,高湿,密闭条件下,与胶木,油漆,木材释放的挥发物接触,锌有生长细丝状单晶的倾向,俗称”长毛”ü锌的标准电位比铁负,对钢铁而言是阳极性镀层,可提供可靠的电化学保护.在工业大气,农村大气和海洋性大气中使用的钢铁制品均可选择锌\作保护层,其防护寿命几乎与锌层厚度成正比关系.凡属有工业废气污染的大气中,锌\镀层的耐蚀优于镉镀层,在海上或海水中则相反.ü锌镀层经铬酸盐钝化之后,耐蚀性可提高6~~8倍.故镀锌钝化处理是必不可少的的步骤.在钝化膜上进行有机染色,可作低档产品的防护---装饰镀层.ü为降低锌镀层厚又能提高耐蚀能力,国内外采如下两种措施﹕一是提高钝化膜的质量,如用蓝色,绿色,军绿色,黑色钝化代替常规的彩虹色钝化膜,尤以军绿化钝化膜耐蚀性最好﹔二是以较薄的含铁0.3%~~0.6%的Zn-Fe合金,或含镍6%~~10%的Zn-Ni合金代替纯锌镀层,耐蚀性能提高三倍以上,广泛用于汽车钢板上代替镀锌\.ü锌镀层的使用温度不得超过2500C,在此温度上锌结晶组织变形,发脆,耐蚀性下降.有耐蚀,耐热要求的零件宜用Zn-Ni合金层.ü镀锌电解液可分为碱性和弱酸性两大类,国内外常用的有无氰锌\酸盐镀锌,氰化镀锌\,铵盐镀锌,氰化物镀锌\,硫酸盐镀锌等.就国内而言,无氰锌\酸盐镀锌仍是主流.近年来由于镀锌\添加剂的性能的改进提高,氰化物镀锌和低氰光亮镀锌\发展较快,而铵盐镀锌在继续下降.ü选择镀液要根据镀件材质,形状,外观要求而定,如冲压小件和复杂件,特别是需要辅助阳极的深孔或管状件宜选用碱性镀液﹔件和对氢脆敏感的零件宜用弱酸性镀锌液.当采用两种性能不同的镀液时,对生产十分有利.第一节锌酸盐镀锌\1.锌酸盐镀液的特点﹕1,不用剧毒的氰化物,废水易处理﹔2,镀层结晶细密,光泽好,分散能力和深镀能力接近氰化镀液,适合复杂形状的零件电镀﹔3,镀液稳定,操作方便﹔4,对设备无腐蚀性﹔5,综合经济效益好.这种镀液亦存在沉积速度慢,允许温度范围窄(高于400C不好),厚度超过15um时有脆性,铸锻件较难电镀以及工作时会产生刺激性气体逸出,必须要安装通风装置等缺点.2.锌酸盐镀液之镀液成分﹕A,氧化锌(纯度大于98%)﹔B,氢氧化钠﹔C,DE和DPE添加剂﹔D,光亮剂﹔E,水3.维护管理技朮﹕A,严格控制锌,碱浓度和比值﹔B,主添加剂和光亮剂都只能靠经验补加﹔C,注意温度和电流密度的相互关系﹔D,极间距离及电极排布﹔E,杂质的危害及清除﹔F,可能产生的故障及纠正方法第二节氰化镀锌1.氰化镀锌具有分散能力和深镀能力好,结晶细密,与基体结合力好,耐蚀性能好,工艺范围宽,镀液稳定易操作,对杂质不太敏感等优点.但是剧毒,严重污染境.现在大部分应用无氰镀锌\,或低氰镀锌.2.氰化镀锌的镀液组成﹕A,氧化锌﹔B,氰化钠﹔C,氢氧化钠﹔D,氰化镀锌光亮剂﹔第三节铵盐镀锌1.从氯化铵-氨羧络合剂镀锌电解液中沉积的锌\层,结晶细致,镀层光泽美观,分散能力和深镀能力好,适合于复杂零件的电镀.该工艺曾在我国普启遍应用,但在生产中发现该类镀液存在钝化膜易变色,镀液腐蚀性大,废水中重金属难处理,氨对鱼类有毒等问题.从70年代后期逐渐被锌酸盐镀锌\所取代.为发挥弱酸镀锌的优点.80年代起,无氨氯化物镀锌在我国崛起,铵盐镀锌\应用时不断下降.第四节氯化物镀锌1.氯化物镀锌是八十年代初发展起来的光亮镀锌\工艺.氯化物镀液的特点﹕A,是不含络合剂的单盐镀液,废水极易处理﹔B,镀层的光亮性和整平性优于其镀液体系﹔C,电流效率高,沉积速度快﹔D,氢过电位低的钢材如高碳钢,铸件,锻件等容易施镀.2.氯化物镀锌镀液成分﹕A,氯化锌﹔B,氯化钾﹔C,硼酸﹔D,添加剂(主光亮剂,载体光亮剂,辅助光亮剂)第五节硫酸盐镀锌1.硫酸盐镀锌的分散能力比前述几种镀锌\溶液差些,且结晶较粗,为改善镀液性能,引入阿拉伯树胶或天然桃胶,对细化结晶有效果,但货源不足.为此近来国内外电镀工作者开发了由芳香族醛或酮磺酸盐,聚醚化合物和芳香族磺酸盐组合的光亮剂,使镀液和镀层性能获得很大改善,镀层细致,光亮.由于这种镀液成本低,电流效率高,可使用很高的电流密度,沉积速度快,适合于电镀外形简单的线材,带材,板材和管材的内壁.镀液的pH值较低,有的还有氯化物,所以对设备有腐蚀性.2.硫酸盐镀锌镀液组成﹕A,硫酸锌是主盐﹔B,硫酸钠,氯化铵是导电盐﹔C,硫酸铝,明矾和硼酸是缓冲剂﹔D,糊精为细化结晶,提高分散能力﹔E,硫锌第六节镀锌常见故障及纠正方法(1-3)镀锌常见故障及纠正方法故障现象可能产生的原因纠正方法镀层粗糙,灰暗溶液混蚀电流密度过高pH值太高缓冲剂不足光亮剂不足降低电流密度降低pH值按分析补加缓冲剂增加光亮剂沉积速度慢锌含量低pH值低导电盐不足电流密度低增加锌阳极提高pH值增加导电盐提高电流密度镀层有灰斑,低电流区更多电流密度低光亮剂不足pH值太高金属杂质太多提高电流密度添加光亮剂降低pH值用锌粉处理或低电流密度电解镀层易烧焦,电流密度提不高锌浓度低pH值太高导电盐少光亮剂不足分析补充降低pH值分析补充添加光这剂干燥后零件表面有”白霜”镀后清洗不净加强镀后清洗第七节镀锌后除氢处理1.钢铁零件镀锌过程中,除锌\的电沉积外,往往伴有随有氢离子还原析氢的副反应,氢还原后一部分变成气体逸出,还有一部分以氢的原子形态渗入到镀层和基体金属晶格的点阵中去,造成晶格歪扭,零件内应力增加,镀层和基体变脆,人们称之为氢脆.除氢采用加热处理法将氢从零件内部赶出去.除氢效果与除氢温度,保温时间有关.温度高,时间长,除氢越彻底.但加热温度不能太高,超过2500C锌结晶组织变形,发脆,耐蚀性明显下降.一般采用190~~230OC,2~~3h.渗碳件和锡焊件除氢温度是140~~160OC,保温3h.第八节锌镀层的钝化处理1.锌的化学性质活泼,在大气中容易氧化变暗,最后产生白锈腐蚀.镀锌\经过铬酸盐处理,以便在锌上覆盖一层化学转化膜,使活泼的金属处于钝态,这就叫铬酸盐钝处理.膜厚0.5um能使锌的耐蚀性提高6~~8倍,并赋予锌以美丽的外观和抗污染能力.2.钝化膜从外观可分白钝化,淡蓝色,彩虹色钝化,金黄色,黑色钝化,军绿色钝化.这些钝化膜耐蚀强弱的顺序是军绿色>黑色>彩虹色>金黄色>淡蓝色>白色.所以凡用于耐蚀目标机械零件镀锌都必须进行彩虹色钝化.3.钝化液依浓度可分为高浓度,中浓度,低浓度三种.因钝化中生产消耗铬酸不足5%,而95%被零件带出损失,造成严重的环境污染.采用低浓度钝化液可降低生产成本,减轻污染,钝化膜质量与高浓度铬酸钝化作用,故以低铬钝化为主.4.组成铬酸钝化液的三要素﹕一,主盐及其浓度﹔二,活化剂及其浓度﹔三,一定的氢离子浓度(pH值) 第五章镀镍镍是银白色微黄的金属,具有铁磁性,密度8.9/g.cm-2,熔点为14530C.金属镍易溶于稀硝酸,难溶于盐酸和硫酸,在硝酸中处于钝化状态.在空气中镍与氧作用,表面迅速生成一极薄的钝化膜,能抵抗大气,碱和一些酸的腐蚀.镍与强碱不发生作用.镍的标准电极电位为-0.25V,镀镍的应用很广,可分为防护装饰性和功能性两方面.第一节普通镀镍(暗镀)1.普通电镀又称暗镍工艺,根据镀液的性能和用途,普通镀镍可以分为低浓度的预液,普通镀液,瓦特液和滚镀液等.Ø 预镀液﹕经预镀可保证层与铜铁基体和随后的镀铜层结合力良好.Ø 普通液﹕该镀液的导电性好,可在较低温度下电镀,节省能源,使用比较方便.Ø 瓦特液﹕满足小零件的电镀,但镀液必须要有良好的导电性和覆盖能力.2.镀液配制方法Ø 根据容积计算好所需要的化学药品,分别用热水溶解,混合在一个容器中,加蒸馏水稀释到需体积,静置到所需体积,静置澄清,用虹汲法或过滤法把镀液引入镀槽,再加入已经溶解的十二基硫酸钠溶液,搅拌均匀,取样分析,经调整试镀合格后,即可生产.3.镀镍用阳极Ø 镍阳极材料的纯度是电镀中最重要的条件,镍的含量>99%,不纯的阳极导致镀液污染,使镀层的物理性能变坏.Ø 在镀镍中比较适宜的镍阳极有以下几种﹕1.含碳镍阳极,2.含氧镍阳极,3.含硫镍阳极.第二节光亮镍Ø 镀光亮镍有很多优点,不仅可以省去繁重的抛光工序,改善操作条件,节约电镀和抛光材料,还能提高镀层的硬度,便于实现自动化生产,但是光亮镀镍层中含硫,内应力和脆性较大,耐蚀性不如镀暗镍层,为了克服这些缺点,可采用多层镀镍工艺,使镀层的机械性能和耐蚀性得到显著的改善.第三节高硫镍Ø 高硫镍一般含量为0.12~~0.25%.这种镍具有比铜,铜锡合,暗镍,光亮镍,半光亮镍,铬等都高的电化学活性.高硫镍镀层主要用于钢,锌合金基体的防保-装饰性组合镀层的中间层,其原理是上层这镍比下层半亮镍含硫量高,因而使两层间的电位差到100~~140mV,这样使双层镍由单层镍的纵向腐蚀转变为横向腐蚀,构成对钢铁基体的电化学保护作用.第四节镍封Ø 镍封是在一般光亮镍液中加入直径在0.01~~1um之间的不溶性固体微粒(Sio2等),在适当的共沉积促进剂帮助下,使这些微粒与镍共沉积而形成复合镀镍层.当在这种复合镀镍层表上沉积铬层时,由于复合镀镍层表面上的固体微粒不导电,铬不能沉积在微粒表面上,因而在整个镀铬层上的形成大量微孔,即形成微孔铬层.表面存大的大量微孔,可在很大程度上消除普通铬层中存的巨大内应力,因而减少了镀层的应力腐蚀,尤为重要的是铬层上的大量微孔,将铬层下面的镍层大面积地暴露出来,在腐蚀介质的作用下,铬与镍组成腐蚀电池,铬层为阴极,微孔处暴露的镍层为阳极而遭腐蚀,从而改变了大阴极小阳极的腐蚀模式,使得腐蚀电流几乎被分散到整个镀镍层上,从而防止了产生大而深的直贯基体金属的少量腐蚀沟纹和凹坑,并使镀层的腐蚀速度减小,且向横向发展,因而保护了基体金属,显著的提高了镀层的耐腐蚀性能.第五节缎面镍Ø 缎面镍又叫缎状镍.缎面镍与镍封工艺没有本质的区别.它具绸缎状的外观,镀络后不会像光亮镍镀层镀铬那样有闪光,因而人眼注视后不会觉得疲劳,可以作为避免光线反射的防眩镀层.这类镀层在汽车反光镜,车辆内部注视零件,医疗手朮器械,机床零件,眼镜镜框等表面已得到广泛应用.第六节高应力镍Ø 在特定的镀镍液中加入适量的添加剂,能获得应力较大的容易龟裂成微裂纹的镍层,这种镍层,叫做高应力镍.Ø 高应力镍是在光亮镍的表面上再镀一层1um左右的镍层.由于高应力镍的内应力大,所以在它的表面按常规再镀0.2~~0.3um的普通铬层后,在铬层与高应力镍应力的相互作用处,高应力镍层即产生大量微裂纹,并导致铬层表面也形成均匀的微裂纹.与镍封一样,铬层成为微间断铬,只是由高应力得到的是微间断铬,在腐蚀介质的作用下,这些裂纹部位殂成无数个微电池,使腐蚀电流分散在微裂纹处,从而使整个镀层的而蚀性能得到明显的提高,见下图1-4第七节镀多层镍Ø 镀多层镍是在同一基体上,选用不同的镀液成分及工艺条件,获得二层或三层的镀镍层,目的是在不增加镍层厚度或减低镍层的基础上,增加镍层的耐蚀能力.目前在生产上应用较多的多层镍/铬组合层休系有双层镍半光亮镍/光亮镍/铬三层镍半光这镍/高硫镍/光亮镍/铬㎡半光这镍/光亮镍/镍封/铬(微孔铬)半光这镍/光亮镍/高应力镍/铬(微裂纹铬)第八节氨基磺酸盐镀镍Ø 氨基磺酸盐镀镍的主要优点是所得到的电镀层应力低,镀液沉积速度快,但价格较贵,用于电铸和印刷电路板镀金前镀镍.第九节柠檬酸盐镀镍Ø 柠檬酸盐镀镍工艺主要用于锌压铸件的电镀.主要的维护措施是﹕控制硫酸镍与柠檬酸盐之比在1﹕1.1~~1.2,温度不可过高,以防止柠檬酸盐分解,严格控制,pH值,零件入槽进采用冲击电流(2~~3A/d㎡)以保证结合力良好.第六章镀铬ü铬是一种微带天蓝色的银白色金属.电极电位虽位很负,但它有很强的钝化性能,大气中很快钝化,显示出具有贵金属的性质,所以铁零件镀铬层是阴极镀层.铬层在大气中很稳定,能长期保持其光泽,在碱﹑硝酸﹑硫化物﹑碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定,但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中.ü铬层硬度高,耐磨性好,反光能力强,有较好的耐热性.在500OC以下光泽和硬度均无明显变化﹔温度大于500OC开始氧化变色﹔大于700OC才开始变软.ü由于镀铬层的优良性能,广泛用作防护一装饰镀层体系的外表层和机能镀层.ü镀铬的特点﹕1,镀铬用含氧酸作主盐,铬和氧亲和力强,电析困难,导流效率低﹔2,铬为变价金属,又有含氧酸根,故阴极还原过程很复杂﹔3,镀铬虽然极化值很大,但极化度很小,故镀液的分散能力和覆盖能力还差,往往要采用辅助阳极和保护阴极﹔4,镀铬需用大电流密度,而电流效率很低,大量析出氢气,导致镀液奥姆电压降大,故镀铬的电压要比较高﹔5,镀铬不能用铬阳极,通常采用纯铅﹑铅锡合金﹑铅锑合金等不溶性阳极.ü镀铬过程的特异现象﹕1,随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降﹔2,随电流密度升高而电流效率提高﹔3,随镀液温度提高而电流效率降低﹔4,随镀液搅拌加强而电流效率降低,甚至不能镀铬.第一节镀铬层的种类Ø 装饰性镀铬是镀铬工艺中应用最多的.装饰镀铬的特点是﹕1,要求镀层光亮﹔2,镀液的覆盖能力要好,零件的主要表面上应覆盖上铬﹔3,镀层厚度薄.防护-装饰镀铬广泛用于汽车﹑自行车﹑日用五金制品,家用电器﹑仪器仪表﹑机械﹑船舶舱内的外露零件等.经抛光的铬层有很高的反射系数,可作反光镜. Ø 硬铬﹕在一下条年下沉积的铬镀层具有很高硬度和耐磨损性能,硬铬的维氏硬度达到900~~1200kg/m㎡,铬是常用镀层中硬度最高的镀层,可提高零件的耐磨性,延长使用寿命.Ø 乳白铬镀层﹕在较高温度(65~~75OC)和较低电流密度下(20±5A/d㎡)获得的乳白色的无光泽的铬称为乳白铬.镀层韧性好,硬度较低,孔隙少,裂纹小,色泽柔和,消旋光性能好,常用于量具,分度盘,仪器面板等镀铬.Ø 松孔镀铬﹕通常在硬铬之后,用化学或电化学将铬层的粗裂纹进一步扩宽加深,以便吸藏更多的润滑油脂,提高其耐磨性,这就叫松孔铬.松孔镀铬层应用于受重压的滑动摩擦件及耐热﹑抗蚀﹑耐磨的零件,如内燃机汽缸内腔﹑活塞环等.。
电镀银光亮剂主要成分
无机化合物:无机化合物在电镀银光亮剂中起到促进银离子沉积和形成均匀银层的作用。
常见的无机化合物包括硫酸银、硝酸银和氯化银等。
这些化合物在电解液中可被电离成银阳离子,然后通过电化学反应与物体表面上的阴极反应,从而沉积成银层。
无机化合物的添加有助于提高电镀过程的效率和银层的质量。
有机化合物:有机化合物在电镀银光亮剂中起到提高镀层光泽和抗氧化性能的作用。
常见的有机化合物包括有机酸、有机胺和界面活性剂等。
有机酸可以调节电解液的酸碱度,保持适宜的pH值,使得电镀过程中产生的银层均匀、光泽良好。
有机胺是一种缓冲剂,可以提高电解液的稳定性,防止银层的异常生长和不均匀性。
界面活性剂则有助于提高电解液与物体表面之间的相互作用及抗氧化性能。
添加剂:添加剂通常是为了在电镀过程中改善银层的均匀性、亮度和硬度。
常见的添加剂包括抗氢试剂、增效剂和抗腐蚀剂等。
抗氢试剂主要用于抑制氢离子的生成,防止银层氢化和剥离;增效剂可以提高电镀过程中的银离子传递效率,促进银层的沉积和成长;抗腐蚀剂则可以降低电镀过程中的腐蚀反应,保持电解液的稳定性。
综上所述,电镀银光亮剂的主要成分包括无机化合物、有机化合物和添加剂。
这些成分相互协作,通过电化学反应和化学反应的过程,使得银离子沉积到物体表面,形成一个均匀、光泽良好的银层。
这样的银层不仅能增加物体的美观度和光泽度,还具有抗氧化性能和耐腐蚀性能,提高物体的使用寿命和性能。
镀铜添加剂的成分和作用镀铜添加剂是一种用于电镀工艺中的化学药剂,它能够在金属表面形成一层均匀、致密的铜膜。
这种铜膜不仅具有美观的外观,还能够提供良好的导电性和耐腐蚀性。
镀铜添加剂的成分和作用对于电镀工艺的成功与否起着至关重要的作用。
镀铜添加剂的主要成分通常包括有机酸、有机胺、表面活性剂、缓蚀剂和其它辅助成分。
这些成分的作用各不相同,但共同协作起到了提高铜镀层质量的效果。
有机酸是镀铜添加剂中不可或缺的成分之一。
有机酸可以调节电镀液的酸碱度,使其处于适宜的pH范围内,以保证电镀过程的正常进行。
此外,有机酸还能够与金属表面发生反应,形成一层有机酸盐膜,从而提供了良好的镀铜基础。
有机胺是另一个重要的成分。
有机胺可以与有机酸形成缓冲体系,使电镀液的酸碱度更加稳定。
同时,有机胺还能够起到抑制氢气析出的作用,避免在电解过程中产生气泡,从而得到更加均匀的铜镀层。
表面活性剂也是镀铜添加剂中的重要成分之一。
表面活性剂能够降低液体的表面张力,使铜离子在电解液中更容易扩散和沉积在金属表面上。
此外,表面活性剂还能够改善电镀液的分散性和稳定性,防止沉淀物的形成,从而提高铜镀层的光亮度和平整度。
缓蚀剂是为了减少金属表面在电镀过程中的腐蚀而添加的成分。
由于电镀液中存在氧气和其他杂质,会导致金属表面产生氧化和腐蚀现象。
缓蚀剂能够与这些氧气和杂质发生反应,形成一层保护膜,避免金属表面被腐蚀,从而提高铜镀层的质量和附着力。
除了以上主要成分外,镀铜添加剂中还可能含有一些辅助成分,如抗氧化剂、亲水剂和抗沉淀剂等。
这些辅助成分能够进一步提高铜镀层的质量和性能,使其更加适用于各种工业应用。
镀铜添加剂的成分和作用对于电镀工艺的成功与否起到至关重要的作用。
各种成分的协同作用能够保证铜镀层的质量和性能达到要求,使金属表面具有良好的导电性和耐腐蚀性。
因此,在电镀工艺中选择合适的镀铜添加剂,并正确控制其成分和用量,对于获得理想的铜镀层具有重要意义。
电镀废水成分电镀废水是指电镀工艺中产生的废水,它主要由含有金属离子的溶液、有机物、酸碱等组成。
不同的电镀工艺和金属种类会导致废水成分有所不同。
下面将就电镀废水的成分进行详细介绍。
一、金属离子电镀废水中的金属离子是其主要成分之一,它来源于电镀液中的金属盐。
常见的金属离子有铜离子、铬离子、镍离子、锌离子等。
这些金属离子具有毒性,如果未经处理直接排放到环境中,会对水生生物和人体健康造成严重危害。
二、有机物电镀废水中的有机物主要来自镀件表面的油污和电镀液中的添加剂。
油污是指油脂、润滑剂和清洗剂等,它们在电镀过程中会附着在镀件表面。
电镀液中的添加剂包括表面活性剂、增塑剂、稳定剂等,它们在电镀过程中起着重要的作用。
这些有机物具有难降解性和毒性,如果不经处理直接排放,会对水环境造成污染。
三、酸碱电镀废水中的酸碱主要来自电镀液中的酸性和碱性成分。
酸性成分通常是硫酸、硝酸等,而碱性成分通常是氢氧化钠、氢氧化钾等。
这些酸碱物质如果未经处理排放,会改变水体的酸碱度,对水生生物和生态环境造成危害。
四、重金属电镀废水中还含有一些重金属,如铅、汞、镉等。
这些重金属对人体健康和环境都具有较高的毒性,因此必须进行有效的处理和去除。
五、其他成分除了上述主要成分外,电镀废水中还可能含有其他杂质,如氨氮、氰化物等。
这些成分也需要进行处理,以减少对环境的影响。
为了减少电镀废水对环境的污染,需要对其进行处理。
常用的处理方法包括化学沉淀、离子交换、吸附和电解等。
化学沉淀是利用化学反应使废水中的金属离子沉淀成为固体物质,从而达到去除的目的。
离子交换利用离子交换树脂将废水中的金属离子去除。
吸附方法则是利用吸附剂吸附废水中的有机物和重金属离子。
电解法则是利用电解原理将废水中的金属离子还原成金属沉淀。
电镀废水的成分主要包括金属离子、有机物、酸碱、重金属和其他杂质。
这些成分对环境和人体健康都具有一定的危害性,因此需要进行有效的处理和去除。
目前,化学沉淀、离子交换、吸附和电解等方法被广泛应用于电镀废水处理中,以减少其对环境的污染。
电镀化工原料概述电镀化工原料是指在电镀过程中所使用的各种化学物质,主要包括酸类、碱类和盐类等。
这些化工原料在电镀过程中发挥着重要作用,对于电镀层的形成和质量具有重要影响。
本文将分别介绍电镀化工原料中的酸类、碱类和盐类品种及特点。
一、酸类酸类在电镀化工原料中具有重要作用,常用的酸类有盐酸1. 硫酸(H2SO4):硫酸是一种强酸性酸,具有高溶解能力和广泛的用途。
在电镀工业中,硫酸常用于镀锌、铜等金属的酸洗和电解处理。
盐酸盐酸(NH4)2SO4:这是一种铵盐,在电镀锌等金属时常用作辅助酸。
它的水溶液呈弱酸性,具有很好的溶解能力,能够提高阴极电解效率。
二、碱类碱类在电镀化工原料中也具有重要作用,常用的碱类有:氢氧化钠(NaOH):氢氧化钠是一种强碱性物质,具有很好的去污能力。
在电镀工业中,氢氧化钠常用于预处理金属表面,去除油脂和污垢。
氢氧化钾(KOH):与氢氧化钠类似,氢氧化钾也是一种强碱性物质。
在电镀工业中,它主要用于碱性镀锌、碱性镀铜等工艺中。
三、盐类盐类在电镀化工原料中同样具有重要作用,常用的盐类有:氯化钾(KCl):氯化钾是一种低浓度的电解质,主要用于电镀锌、铜等金属的电解液中。
它能够提供电流通路,促进金属离子的放电。
硝酸银(AgNO3):硝酸银是一种常见的电镀银的原料。
它具有高溶解度,能够在电镀过程中提供银离子,形成致密的银镀层。
结论电镀化工原料是电镀过程中的重要组成部分,主要包括酸类、碱类和盐类等。
这些化工原料在电镀过程中发挥着重要作用,对于电镀层的形成和质量具有重要影响。
通过对不同类型电镀化工原料的介绍和比较,可以更好地了解其在电镀工业中的应用和作用。
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,电镀化工原料的种类和应用范围也在不断扩大。
未来,随着环保意识的日益增强和可持续发展的要求,研发高效、环保、可持续的电镀化工原料将是一个重要的发展方向。
电镀镍液配方电镀镍液配方是电镀领域中一种常用的电镀液,其主要成分是镍盐和一些辅助添加剂。
本文将详细介绍电镀镍液的配方及其相关信息。
一、电镀镍液的配方1. 镍盐:电镀镍液的主要成分之一是镍盐。
常用的镍盐有硫酸镍、镍酸、镍氯化物等。
不同的镍盐有不同的特性,可以根据需要选择合适的镍盐配方。
2. 酸性调节剂:为了维持电镀液的酸性,通常会添加一些酸性调节剂。
常见的调节剂有硫酸、盐酸等。
酸性调节剂的添加可以提供合适的电解质平衡,有利于电镀过程的进行。
3. 吸附剂:为了提高电镀液的铝镍分离效果,常会添加一些吸附剂。
吸附剂可以有效去除电镀液中的杂质,提高电镀液的纯度,降低电镀过程中可能出现的问题。
4. 补充剂:为了保持电镀液中不同成分的浓度,常会添加一些补充剂。
补充剂可以及时补充被消耗掉的成分,保持电镀液的稳定性。
5. 抑制剂:为了减少电镀液的副反应,常会添加一些抑制剂。
抑制剂可以有效降低电镀液中的杂质和杂质的氧化活性,从而减少电镀过程中产生的副产品。
二、电镀镍液的使用方法1. 材料准备:首先,需要准备好适量的镍盐和其他所需添加物。
按照配方比例,将镍盐溶解在适量的溶剂中,然后将其他添加物逐步加入溶液中并搅拌均匀。
2. 温度控制:电镀液的温度对电镀效果有重要影响。
通常情况下,电镀温度应控制在20-60摄氏度之间。
过低的温度会造成镀层结晶不均匀,过高的温度则容易引起氢脆问题。
3. 电流密度控制:电流密度是电镀过程中另一个关键参数。
通过控制电流密度,可以调节电镀速度和镀层质量。
一般来说,较低的电流密度可以得到更均匀、致密的镀层,但电镀速度较慢;较高的电流密度可以提高电镀速度,但容易导致不均匀的镀层。
4. 清洗和预处理:在进行电镀前,需要对工件进行适当的清洗和预处理。
清洗可以去除工件表面的油污和杂质,预处理可以提高工件表面的粗糙度,并帮助电镀液与工件表面的结合。
5. 电镀操作:将经过预处理的工件放入电镀槽中,连接正负极并调节适当的电流密度。
电镀液中主要成份的作用
在电镀加工厂的日常电镀加工生产过程中,我们要使用到电镀液这个必须的电镀原材料产品,电镀溶液的组成对电镀层的结构有着很重要的影响。
不同的镀层金属所使用的电镀溶液的组成可以是各种各样的.但是都必须含有主盐。
根据主盐性质的不同,可将电镀溶液分为简单盐电镀溶液和络合物电镀溶液两大类。
简单盐电镀溶液中主要金属离子以简单离子形式存在(如cu2+、Ni2+、Zn2+等),其溶液都是酸性的。
在络合物电镀溶液中,因含有络合剂,主要金属离子以络离子形式存在(如[Cu(CN)3]2-、[Zn(CN)4]2-、[Ag(CN)2]-等),其溶液多数是碱性的,也有酸性的。
除主盐和络合剂外,电镀溶液中经常还加有导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂以及添加剂等,它们各有不同的作用。
一、主盐能够在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。
主盐浓度高,溶液的导电性和电流效率一股都较高,可使用较大的电流密度,加快了沉积速度。
在光亮电镀时,镀层的光亮度和整平性也较好。
但是,主盐浓度升高会使阴极极化下降,出现镀层结晶较粗,镀液的分散能力下降,而且镀液的带出损失较大,成本较高,同时还增加了废水处理的负担。
主盐浓度低,则采用的阴极电流密度较低.沉积速度较慢,但其分散能力和覆盖能力均较浓溶液好。
因此,主盐浓度要有一个适当的范围,并与溶液中其他成分的浓度维持一个适当的比值。
有时,由于使用要求不同.即使同一类型的镀液,其主盐含量范围也不同。
对于电镀形状复杂的零件或用于预镀、冲击镀时,要求较
高的分散能力,一般多采用主盐浓度较低的电镀溶液。
而快速电镀的溶液,则要求主盐含量高。
二、导电盐能提高溶液的电导率,而对放电金属离子不起络合作用的物质。
这类物质包括酸、碱和盐,由于它们的主要作用是用来提高溶液的导电性,习惯上通称为导电盐。
如酸性镀铜溶液中的H2SO4,氯化物镀锌溶液中的KCL、NaCl及氰化物镀铜溶液中的NaOH 和NaCO3等。
导电盐的含量升高,槽电压下降,镀液的深镀能力得到改善,在多数情况下,镀液的分散能力也有所提高。
导电盐的含量受到溶解度的限制.而且大量导电盐的存在还会降低其他盐类的溶解度。
对于含有较多表面活性剂的溶液,过多的导电盐会降低它们的溶解度,使溶液在较低的温度下发生乳浊现象.严重的会影响镀液的性能。
所以导电盐的含量也应适当。
三、络合在溶液中能与余属离子生成络合离子的物质称为络合剂。
如氰化物镀液中的NaCN或KCN,焦磷酸盐镀液中的K4P2O7或Na4P2O7等。
在络合物镀液中,最具重要意义的,并不是络合剂的绝对含量,而是络合剂与主盐的相对含量,通常用络合剂的游离量来表示,即除络合金属离子以外多余的络合剂络合剂的游离量增加,阴极极化增大,可使镀层结晶细致,镀液的分散能力和覆盖能力都得到改善,但是.阴极电流效率下降,沉积速度减慢。
过高时,大量析氢会造成镀层针孔,低电流密度区没有镀层,还会造成基体金属的氢脆。
对于阳极来说,它将降低阳极极化,有利于阳极的正常溶解。
络合剂的游离
量低,镀层结晶变粗,镀掖的分散能力和覆盖能力都较差。
四、缓冲剂用来稳定溶液的PH值,特别是阴极表面附近的PH 值。
缓冲剂一般是用弱酸或弱酸的酸式盐,如镀镍溶液中的比H3BO3,和焦磷酸盐镀液中的Na2HPO4等。
任何一种缓冲剂都只能在一定的范围内具有较好的缓冲作用,超过这一范围其缓冲作用将不明显或完全没有缓冲作用,而是还必须要有足够的量才能起到稳定溶液PH值的作用,由于缓冲剂可以减缓阴极表面因析氢而造成的局部PH值的升高,并能将其控制在最佳值范围内,所以对提高阴极极化有一定作用,也有利于提高镀液的分散能力和镀层质量。
过多的缓冲剂既无必要,还有可能降低电流效率或产生其他副作用。
五、电镀稳定剂用来防止镀液中主盐水解或金属离子的氧化,保持溶液的清澈稳定。
如酸性镀锡和镀铜溶液中的硫酸,酸性镀锡溶液中的抗氧化剂等。
六、阳极活化剂在电镀过程中能够消除或降低阳极极化的物质,它可以促进阳极正常溶解,提高阳极电流密度。
如镀银溶液中的氯化物,氰化镀铜溶液中的酒石酸盐等。
七、添加剂是指那些在镀液中含量很低,但对链液和镀层性能却有着显著影响的物质。
近年来添加剂的发展速度很快.在电镀生产中占的地位越来越重要,种类越来越多,而且越来越多地使用复合添加剂来代替单一添加剂。
按照它们在电镀溶液中所起的作用,大致可分为如下几类。
(一)光亮剂它的加入可以使镀层光亮。
如镀镍中的糖精及1,4-
丁炔二醇;氯化物镀锌中的苄*丙酮等。
当在镀液中含有几种光亮剂或将几种物质配制成复合光亮剂时,常根据光亮剂的集团及其在镀液中的作用、性能和对镀层的影响等,又将它们分为初级光亮剂、次级光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂等。
(二)整平剂具有使镀层将基体表面细微不平处填平的物质。
如镀镍溶液中的香豆素,酸性光亮镀铜溶液中的四氢噻唑硫酮、甲基紫等。
(三)润湿剂它们的主要作用是降低溶液与阴极间的界面张力,使氢气泡容易脱离阴极表面,从而防止镀层产生针孔。
这类物质多为表面活性剂,其添加量很少,对镀液和镀层的其他性能没有明显的影响。
如镀镍溶液中的十二烷基硫酸钠和铵盐镀锌中的海鸥洗涤剂。
(四)应力消除剂能够降低镀层内应力,提高镀层韧性的物质。
碱性镀锌溶液中的香豆素等。
(五)镀层细化剂它是能使镀层结晶细化并具有光泽的添加剂。
如碱性镀锌溶液中的DE及DPE等添加剂。
(六)抑雾剂这是一类表面活性剂。
具有发泡作用,在气体或机械搅拌的作用下,可以在液面生成一层较厚的稳定的泡沫以抑制气体析出时带出的酸雾、碱雾或溶液的飞沫。
选择的原则是它对镀液和镀层的其他性能没有有害的影响,而本身在溶液中相当稳定,如镀铬溶液中使用的F53。
抑雾刑的加入量一般都很小,过多会造成泡沫外溢或爆鸣,如果选择或使用不当则会在镀层上造成气流痕、针孔等。
(七)无机添加剂此类添加剂多数是硫、硒、碲的化合物及一些可与镀层金属共析的其他金属盐。
这些金属离子对镀层的性能会有显著
的影响,而且这种影响是多方面的。
例如在镀镍溶液中加入镉盐可以得到光亮的镀层,在硫酸盐镀锡溶液中加入铅盐可防止镀层长锡须,在镀银或镀金溶液中加入锑或钴盐可以提高镀层的硬度等等。
但是这些金属的含量必须很低,否则将会使镀层恶化,如发黑、发脆、产生条纹等。
八、阳极电镀时发生氧化反应的电极为阳极。
它有不溶性阳极和可溶性阳极之分。
不溶性阳极的作用是导电和控制电流在阴极表面的分布;可溶性阳极除了有这两种作用外,还具有向镀液中补充放电金属离子的作用。
后者在向镀液补充金属离子时,最好是阳极上溶解入溶液的金属离子的价数与阴极上消耗掉的相同。
如酸性镀锡时,阴极上消耗掉的是Sn2+,要求阳极上溶解入溶液的也是Sn2+;在碱性镀锡时,阴极上消耗掉的是Sn4+,要求阳极上溶解入溶液的也是Sn4+。
同是还希望阳极上溶解入溶液中的金属离子的量与阴极上消耗掉的基本相同,以保持主盐浓度在电镀过程中的稳定。
阳极的纯度、形状及它在溶液中的悬挂位置和它在电镀时的表面状态等对电镀层质量都有影响。