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1、第八讲电镀液的分散能力及覆盖能力 镀层在阴极表面上分布的均匀性和完整性，是决定镀层镀层在阴极表面上分布的均匀性和完整性，是决定镀层质量的一个重要因素，它在一定程度上影响着镀层的防护质量的一个重要因素，它在一定程度上影响着镀层的防护性能。在性能。在电镀电镀中常用分散能力和覆盖能力来分别评定金属中常用分散能力和覆盖能力来分别评定金属镀层在阴极上分布的均匀性和完整性。镀层在阴极上分布的均匀性和完整性。一一. .电镀液的分散能力电镀液的分散能力分散能力（或称均镀能力）分散能力（或称均镀能力）:就是电解液能使零件表面镀层的就是电解液能使零件表面镀层的厚度均匀分布的能力。厚度均匀分布的能力。宏观分散能力指
2、镀层各处的均匀分布情况。宏观分散能力指镀层各处的均匀分布情况。微观分散能力指微孔，缝等处能否镀上镀层。微观分散能力指微孔，缝等处能否镀上镀层。若镀层在阴极表面分布的比较均匀，就认为这种电解液具若镀层在阴极表面分布的比较均匀，就认为这种电解液具有良好的分散能力；在各种电解液中，氰化物电解液的分散能有良好的分散能力；在各种电解液中，氰化物电解液的分散能力比较好，普通酸性镀铜和镀锌等简单盐电解液的分散能力较力比较好，普通酸性镀铜和镀锌等简单盐电解液的分散能力较差，镀络电解液的分散能力更差。差，镀络电解液的分散能力更差。1.1电流与金属在阴极上的分布电流与金属在阴极上的分布 为为了了提提出出电电解解液
3、液分分散散能能力力的的数数学学表表达达式式，首首先先讨讨论论电电流流在在阴阴极极表表面面分分布布的的问问题题。当当支支流流电电通通过过电电解解槽槽时时，可可能能会会遇遇到到三三部部分的阻力：分的阻力：1金属电极的欧姆电阻：金属电极的欧姆电阻：R电极电极2电解液的欧姆电阻：电解液的欧姆电阻：R电液电液3发发生生在在固固体体电电极极与与电电解解液液（金金属属/溶溶液液）两两相相界界面面上上的的阻阻力力（阻抗）（阻抗）R极化极化这种阻力是由于电化学或放电离子扩散过程缓慢引起的，就这种阻力是由于电化学或放电离子扩散过程缓慢引起的，就是由于电化学极化和浓差极化造成的。可等效的称为极化电阻。是由于电化学极
4、化和浓差极化造成的。可等效的称为极化电阻。图图1-11-1远、近阴极电解槽远、近阴极电解槽根据欧姆定律：根据欧姆定律： 近阴极的电流 I1 = （1-1）远阴极的电流 I2 = （1-2） (1-3) 1.1.1初次电流分布初次电流分布假设阴极极化不存在时的电流分布为初次电流分布，假设阴极极化不存在时的电流分布为初次电流分布，此时此时R极化极化0初次分布时：初次分布时：因电解液的电阻因电解液的电阻R=L/S，由于远近，由于远近阴极的面积阴极的面积S相同，同样电解液的电阻率也相同，相同，同样电解液的电阻率也相同，因此因此:（K=常数）（常数）（3-4）可见，当阴极极化不存在时，近阴极和远阴极上的
5、电流密度与可见，当阴极极化不存在时，近阴极和远阴极上的电流密度与它们和阳极的距离成反比。这种电流分布最不均匀。它们和阳极的距离成反比。这种电流分布最不均匀。1.2改善电镀液分散能力的方法改善电镀液分散能力的方法在实际生产中，都要求零件各个部位的镀层厚度尽可能均匀在实际生产中，都要求零件各个部位的镀层厚度尽可能均匀一致。为了达到这一要求，应当从影响电镀溶液分散能力的电一致。为了达到这一要求，应当从影响电镀溶液分散能力的电化学因素和几何因素着手，采取以下措施。化学因素和几何因素着手，采取以下措施。（1）在电镀溶液中加入一定量的强电解质）在电镀溶液中加入一定量的强电解质（2）采用配合物电解液）采用配
6、合物电解液（3）在电镀液中加入适量的添加剂）在电镀液中加入适量的添加剂（4）改善几何影响因素）改善几何影响因素二二. .电镀液的覆盖能力电镀液的覆盖能力覆盖能力（或称深镀能力）：覆盖能力（或称深镀能力）：在一定的电解条件下，电解液在一定的电解条件下，电解液能使镀层沉积金属覆盖整个表面的能力。能使镀层沉积金属覆盖整个表面的能力。由于电流密度的不均匀，在较低电流密度区极化小，达不由于电流密度的不均匀，在较低电流密度区极化小，达不到金属的析出电位，零件的深凹处没有金属镀层覆盖。到金属的析出电位，零件的深凹处没有金属镀层覆盖。2.1影响覆盖能力的因素影响覆盖能力的因素覆盖能力是评价电镀溶液性能优劣的指
7、标之一。为了改善电覆盖能力是评价电镀溶液性能优劣的指标之一。为了改善电镀溶液的覆盖能力，应当先弄清影响覆盖能力的因素。镀溶液的覆盖能力，应当先弄清影响覆盖能力的因素。在电镀过程中，只有当阴极上的电位达到一定数值后，溶液在电镀过程中，只有当阴极上的电位达到一定数值后，溶液中的金属离子才能还原为金属并沉积在阴极表面。如果被镀零中的金属离子才能还原为金属并沉积在阴极表面。如果被镀零件上某些部位的电位达不到欲镀金属的析出电位时，则这些部件上某些部位的电位达不到欲镀金属的析出电位时，则这些部位上将不会有金属离子还原，所以也不会有金属镀层形成。这位上将不会有金属离子还原，所以也不会有金属镀层形成。这就说明
8、该电镀溶液的覆盖能力不好。影响镀液覆盖能力的因素，就说明该电镀溶液的覆盖能力不好。影响镀液覆盖能力的因素，一般可以归纳为以下三个方面。一般可以归纳为以下三个方面。(1)电镀溶液本性的影响。电镀溶液本性的影响。金属的析出电位与电镀溶液的组成有关。金属的析出电位与电镀溶液的组成有关。电位越正，有利于提高覆盖能力(2)基体材料本性的影响。基体材料本性的影响。 依材料不同各异，通常金属析出过电位与氢析出过电位相反。(3)基体材料表面状态的影响。基体材料表面状态的影响。 光滑、洁净有利于覆盖 粗糙、油污不利于覆盖2.2改善覆盖能力的因途径改善覆盖能力的因途径针对上述的影响因素，可以采取以下措施来改善镀层
9、的覆针对上述的影响因素，可以采取以下措施来改善镀层的覆盖能力。盖能力。(1)施加冲击电流。冲击电流是指在电镀开始通电的瞬间，给施加冲击电流。冲击电流是指在电镀开始通电的瞬间，给镀件通以高于正常电流密度数倍甚至数十倍的大电流，形成镀件通以高于正常电流密度数倍甚至数十倍的大电流，形成瞬间比较大的阴极极化，使被镀零件表面瞬间被一薄层镀层瞬间比较大的阴极极化，使被镀零件表面瞬间被一薄层镀层完全覆盖，然后再降至正常电流密度值继续进行电镀。完全覆盖，然后再降至正常电流密度值继续进行电镀。(2)增加预镀工序。在进行正常电镀之前，预先在一定组成的增加预镀工序。在进行正常电镀之前，预先在一定组成的镀液中电镀一种
10、薄层镀层，该镀层可以是与正常镀层相同的镀液中电镀一种薄层镀层，该镀层可以是与正常镀层相同的金属层，也可以是金属层，也可以是其他其他金属层，但应使正常镀层在其上容易金属层，但应使正常镀层在其上容易析出。后一种情况的例子是黄铜件镀铬前的预析出。后一种情况的例子是黄铜件镀铬前的预镀镍镀镍层，这是层，这是因为铬在镍上比在黄铜上更易于电沉积的缘故。因为铬在镍上比在黄铜上更易于电沉积的缘故。(3)加强镀加强镀前处理前处理。电镀电镀前必须清除干净零件表面的油污和各前必须清除干净零件表面的油污和各种膜层，并且尽可能地提高零件表面的光洁度。种膜层，并且尽可能地提高零件表面的光洁度。2.3覆盖能力的测定方法覆盖能力的测定方法（1）内孔法）内孔法（2）直角阴极法）直角阴极法1什么是电解液的分散能力？什么是电解液的分散能力？2什么是电解液的覆盖能力？什么是电解液的覆盖能力？3影响分散能力的因素又哪些？影响分散能力的因素又哪些？74影响覆盖能力的因素有哪些？影响覆盖能力的因素有哪些？
