電鍍基礎知識課件

1、電鍍基礎知識 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建化學基礎 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建元素周期表 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建元素周期表金屬元素又分為黑色金屬和有色金屬。有色金屬依據元素的性質、在地 殼中的豐度以及用途等劃分為有色重金屬、有色輕金屬、貴金屬、稀有輕 金屬、稀有高熔點金屬、稀散金屬、 稀土金屬、天然放射性金屬元素和人造放射性金屬元素等幾大類。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建元素周期表貴金屬是指鋨(Os),銥(Ir),釕(Ru), 銠(Rh),鉑(Pt),鈀(Pd), 金(Au),銀(Ag)等8個元素， 其中鉑、鈀、銠、釕、銥、鋨統(tǒng)稱為鉑族金屬。 OTAX

2、電鍍科 許名英電鍍科：袁建元素周期表貴金屬元素由于色澤瑰麗，而且有優(yōu)良的物理化學性能(如：高溫抗氧化性和抗腐蝕性)、電學性能(優(yōu)良的導電性、高溫熱電性能和穩(wěn)定的電阻溫度系數等)、高的催化活性、強配位能力等，在工業(yè)中用途極廣，其應用的“少、小、精、廣”的特點，因而被稱為“現代工業(yè)的維他命”。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建元素周期表貴金屬在地殼中的平均含量元素RuRhPdAgOsIrPtAu含量（g/T)0.0010.0010.010.10.0010.0010.0050.005 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建pH值在溫度一定時，任何水溶液中，不論H+和OH-濃度怎樣改變，二者的乘積必

3、為常數，即等于K水值 K水=H+OH-=10-710-7=10-14無論在酸性或堿性溶液中必然同時存在H+和OH-。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建在醋酸和醋酸鈉的混合液中存在下列平衡： HCOOH H+COOH- NaCOOH Na+COOH- 達到平衡后，溶液中含有大量的未電離的醋酸分子和COOH-（主要來自醋酸鈉） 當加入少量強酸時，平衡向左移動； 當加入少量堿時，平衡向右移動。緩沖溶液 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建絡合物如鍍金所用的Au(CN)2-在水溶液中具有很高的穩(wěn)定性，僅能部分離解或者基本不離解出簡單的金屬正離子。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建表面活性劑在低

4、濃度下能降低水和其他溶液體系的表面張力或界面張力的物質。分子結構中，能在水溶液中降低表面張力的那部分稱為活性部分。由親水基團與疏水基團構成。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建表面活性劑用途分潤濕劑、乳化劑、發(fā)泡劑、消泡劑、洗滌劑、增溶劑等。離子類型分離子型表面活性劑（能電離生成離子的）；非離子表面活性劑（不能電離生成離子的）。離子型又包括陰離子型、陽離子型及兩性。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建電化學基礎 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建法拉第定律第一定律電解時，電極上析出（或溶解）物質的質量與通過的電量成正比。m=kIt=kQ OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建電極電位金屬與

5、溶液界面間產生的電位差。將各種電極反應的標準電極電位按照其代數值增大的順序排列起來，叫做電化序。位于氫以上的金屬，為負電性金屬，標準電極電位為負值；位于氫以下的金屬，為正電性金屬，標準電極電位為正值； OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建電極電位從電化序可以判斷金屬的氧化或還原能力，電位越正的金屬，越容易在陰極上還原析出；而電位越負的金屬，則越不容易鍍出來。（）KCaNaMgAlZnFeSnPb HCuHgAgPtAu（） OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建金屬腐蝕 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建金屬腐蝕按原理分化學腐蝕、電化學腐蝕按破壞形式分均勻腐蝕、局部腐蝕（電偶腐蝕、縫隙腐蝕、孔

6、蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、磨損腐蝕、應力腐蝕以及疲勞腐蝕等）按腐蝕環(huán)境分大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕、生物腐蝕、電解質溶液中的腐蝕、熔鹽腐蝕、其它特殊環(huán)境的腐蝕 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建電鍍基礎 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建基本概念電鍍是一種用電解方法沉積具有所需形態(tài)的鍍層的過程。其目的一般是改變表面的特性，以提供改善外觀、耐介質腐蝕、抗磨損以及其他特殊性能，或這些性能的綜合，但有時電鍍也僅用來改變零件的尺寸。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建基本概念分散能力能使鍍層金屬在工件凸凹不平的表面上均勻沉積的能力。換句話說，分散能力是指溶液所具有的使鍍件表面鍍層厚度均勻分布的

7、能力，也叫均鍍能力。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建基本概念鍍液的電力線電鍍溶液中正負離子在外電場作用下定向移動的軌道。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建基本概念尖端效應在工件或極板的邊緣和尖端，往往聚集著較多的電力線，這種現象叫尖端效應或邊緣效應。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建基本概念電流密度在電鍍生產中，常把工件表面單位面積內通過的電流叫電流密度。通常用安培/分米2（ASD）作為單位。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建電鍍根據對電鍍層不同的要求，可分為：防護性鍍層防護裝飾性鍍層耐磨和減磨鍍層電性能鍍層磁性鍍層可焊性鍍層耐熱性鍍層修復用鍍層 OTAX 電鍍科 許名英電鍍

8、科：袁建電鍍?yōu)檫_到防護要求，對鍍層的基本要求為：與基體金屬結合牢固、附著力好；鍍層完整、結晶細致緊密、孔隙率?。痪哂辛己玫奈锢?、化學及機械性能；具有符合標準的厚度，而且分布要均勻。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建電鍍使用的電源一般都僅使用直流電流。交流電流因在反向電流時沉積的金屬又再被溶解所以交流電流無法電沉積金屬。直流電流是電子向一個方向流通，所以可以電沉積金屬。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建電鍍使用的電源但在有些特殊情況會使用交流電流或其它種特殊電流，用來改善陽極溶解消除鈍態(tài)膜、鍍層光層、降低鍍層內應力、分布、或是用于電解清洗等。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建電鍍的基

9、本過程陽極： M M2+2e陰極： M2+2e M貴金屬采用惰性陽極其余采用可溶陽極 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建金屬陽極放出電子產生氧化反應的電極稱之為陽極(anode)得到電子產生還原反應的電極稱之為陰極(cathode) OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建金屬陽極金屬陽極分為溶解性及不溶解性陽極，溶解性陽極用于電鍍上是為補充溶液中電鍍所消耗的金屬離子，是用一種金屬或合金鑄成、滾成、或沖制成不同形狀裝入陽極籃內。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建金屬陽極陽極電流密度必須適當，太高會形成鈍態(tài)膜，從而使陽極溶解太慢或停止溶解，形成不溶解陽極，產生氧氣，消耗鍍液金屬離子，而必須補充

10、金屬鹽。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建金屬陽極為了減小陽極電流密度，可多放些陽極，或用波形陽極增加面積，或降低電壓。在酸性鍍液可以用增加攪拌、增高鍍液溫度、增加氯離子濃度、降低pH來提高陽極允許電流密度。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建金屬陽極使用不溶解陽極用來傳導電流，鍍液中的金屬離子需用金屬鹽來補充。如金鍍液中用不溶解的鈦鍍鉑作為陽極，以氰化亞金鉀來補充。不溶解陽極有二個好處，一是良好的導電體，二是不受鍍液的化學作用污染鍍液及不受侵蝕。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建陽極袋收集陽極不溶解的金屬與雜質陽極泥，以防止污染鍍液，阻止粗糙鍍層的發(fā)生。 OTAX 電鍍科 許名英電

11、鍍科：袁建電鍍的結晶過程結晶核心（晶核）的生成和成長過程生成速度快，成長速度慢，則生成的晶核數目較多，晶粒較細。反之就較粗。當晶核的生成速度大于晶核的成長速度時，就能獲得結晶細致、排列緊密的鍍層。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建主要成分的作用主鹽能在陰極上沉積出所要求的鍍層金屬的鹽。偏高可采用較高的陰極電流密度。溶液導電性和陰極電流效率都較高。偏低可采用的陰極電流密度較低。但其分散能力和覆蓋能力較濃溶液好。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建主要成分的作用導電鹽能提高溶液的電導率，對放電金屬離子不起絡合作用的堿金屬或堿土金屬的鹽類（包括銨鹽）。除了能提高溶液的電導率外，還能略為提高陰極

12、極化，使鍍層細致。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建主要成分的作用緩沖劑使溶液在遇到酸或堿時，溶液的pH值變化幅度縮小。任何緩沖劑都只能在一定的pH值范圍內有較好的緩沖作用。硼酸在pH 4.36.0之間的緩沖作用較好。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建主要成分的作用陽極去極化劑在電解時能使陽極電位變負、促進陽極活化的物質。如鍍鎳液中的氯化物，降低陽極極化，促進鎳陽極溶解。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建主要成分的作用添加劑為了改善電鍍溶液的性能和鍍層質量而添加的某些少量的有機物。分類：光亮劑使鍍層光亮。有初級光亮劑和次級光亮劑，載體光亮劑和輔助光亮劑等。 OTAX 電鍍科 許名英

13、電鍍科：袁建主要成分的作用整平劑能使鍍件的微觀谷處比微觀峰處取得更厚鍍層。潤濕劑降低電極/溶液間界面張力，使溶液易于在電極表面鋪展。應力消除劑能降低鍍層內應力，提高鍍層韌性的添加劑。鍍層細化劑使鍍層結晶細致。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建工作條件的影響pH影響鍍液性質，如對氫氣的析出、電流效率、鍍層硬度及內應力，添加劑的吸收，絡合離子的濃度都有相當的影響。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建工作條件的影響陰極電流密度過低時，陰極極化作用小，鍍層結晶晶粒較粗。超過允許的上限值以后，會在陰極的尖角和邊緣處發(fā)生“燒焦”現象，嚴重時會形成樹枝狀結晶或者海綿狀鍍層。 OTAX 電鍍科 許名英電鍍科：袁建工作條件的影響溫度其它條件不變時，升高溫度，會使結晶變粗。但配合提