电镀工艺学.doc

第一章 序论 1. 概念电镀：用电化学的方法在固体表面上沉积一层金属、合金或复合材料的过程。电铸：通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品(能将铸模和金属沉积物分开)的过程。阴极涂层阳极涂层电流效率2. 电镀电源的特点，电镀装置示意图A直流电流表； B电镀槽；C直流电压表E直流电源；R可变电阻；1阳极；2阴极3. 镀层的标识方法及含义PL/EpCu10bNi15bCr0.3表示：塑料基体，电镀光亮铜10m以上，光亮镍15m以上，普通铬0.3m以上4. 镀层按用途分类（防护性镀层、防护-装饰性镀层、功能性镀层）按电化学性质分类（阳极性镀层、阴极性镀层）5. 电镀基本计算电化学当量K、电镀时间、电沉积速度、电镀层厚度、电流效率等计算公式定律：电流通过电解质溶液时，在电极上析出/溶解的物质的质量W与通过的电量Q成正比WkQ=kIt，(k为电化当量 k=W/Q)注：MnneM 生成1 mol金属M所需的电量为： n6.0210231.61019 n96500C=n26.8Ah单位为：g/C 单位为：g/(Ah)单位为：g/(Ah)6. 电流效率的测定装置、测定方法、电流效率的计算 阴极电流效率的测定2)电流效率测定要求 待测镀槽与库仑计串联； 整个系统无漏电的现象； 电极析出物全部收集无损失。3)待测镀槽电流效率的计算7. 电镀的发展方向（清洁、功能）第二章 电镀电极过程1. 概念双电层微分电容：在金属-溶液界面存在双电层，如果把电极-溶液界面看成 一个电容器，将很小的电量dq引到电极上，则溶液中必有电量绝对值相同的异号离子出现，它引起的电极电位变化为d，其中Cddq/d 。比值zhixianng 电毛细曲线 极化度：的比值比值zhixianng比值zhixianng 析出电位：析出电位hudianweing使金属在阴极开始镀出的最正电位，称为它的”出电位hudianweing析出电位hudianweing“析出电位”比值zhixianng比值zhixianng位“”烧焦：当阴极区达到极限电流时，由于预镀离子的极度缺乏，此时H+放 电致使大量析氢，阴极区急速碱化，此时镀层中有大量氢氧化物夹杂，形成粗糙多孔的海绵状的电镀层。这种现象在电镀工艺中称为 。极化：电流通过电极时，电极电位偏离其平衡电极电位的现象。极化曲线比值zhixianng焦磷酸盐镀铜溶液的阴极极化曲线 镀镍溶液阳极氧化曲线 2. 电极与溶液界面性质的相关理论研究方法界面的张力电毛细曲线法 界面的微分电容微分电容法3. 极化曲线的测量方法4. 、极化曲线在电镀生产中的意义、如何分析极化曲线1) 评价生产中 看曲线走势2) 不同组分/不同组分含量3) 温度、pH、搅拌4) 分析合金电镀（哪种有优势、共沉积）恒电流法 ：控制电流密度使其依次恒定在不同的数值。同时测定相应的稳定电极电位值 恒电位法 ：将研究电极电位依次恒定在不同数值下，而测量相应的稳态电流值 。5. 如何获得微晶沉积层6. 电镀阳极的分类、如何利用和防止金属的钝化？影响阳极过程的因素？（结合电镀生产）不同镀层中阳极的选择是什么（铜、锌、镍、铬、锡、仿金等）如何防止阳极钝化：掌握好阴、阳极面积比与电流密度；经常洗刷阳极；搅拌电解液；添加阳极活化剂 利用钝化：不溶性的阳极、转化膜处理-7. 利用场式方程和李普曼公式如何分析润湿角的问题、气泡、油污的去除、电解除油中的应用问题根据李普曼公式，分析电极电位的变化对电极与镀液间界面张力的影响，根据杨氏方程，判断润湿角变化对气泡的附着力的影响角称为润湿接触角。越小，溶液对电极润湿性越强。当偏离(o)而不断变化时，将减小，(-)增大，接触角不断变小，气泡越圆，电解液对电极的润 用oyong湿性因而提高，当接近于零时，达到完全润湿，溶把气泡从电极表面挤走。 8. 镀液中有机杂质和金属杂质如何去除？结合电镀生产实例分析。（氰化、亚铁、酸锡、酸铜、酸镍）简化沉淀法电ian电ian硫化沉淀法电ian电ian电解法电ian置换法9. 金属活动顺序表在电镀生产中的应用第三章 影响镀层阻滞剂分布的因素1. 概念主盐： 用oyong 用oyong规律:稀溶液的阴极极化浓溶液阴极极化对单盐镀Cu, Zn, Cd, Sn, Pb等比较明显，通过稀释镀液改善镀层组织。 用oyong导电盐 用oyong，作用：提高镀液的导电性；降低槽压，节能. 提高阴极极化（离子强度）； 改善镀液的分散能力。 络合剂，作用：稳定镀液；促进阳极正常溶解；：透效应ntouxiaoying增大阴极极化。添加剂，无机：透效应ntouxiaoying：透效应ntouxiaoying添加剂：多数采用硫、硒、铅、铋、锑及稀土等金属化合物。 有机添加剂：用量小，成本低，效果显著。但易夹杂沉积层中，使镀层脆性增大，并使其他物理化学性质发生改变。：透效应ntouxiaoying有机添加剂增强阴极极化作用的解释：封闭效应：反应的电极表面减小。穿透效应：电极反应速度受阻。：透效应ntouxiaoying：透效应ntouxiaoying：透效应ntouxiaoying缓冲剂，作用：透效应ntouxiaoying极板间距稳定镀液的pH值 提高阴极极化作用，提高镀液分散能力，提高镀层质量脉冲电镀周期换向电镀：换向电流：周期性地改变直流电的方向。（适于底镀层）析氢氢脆：氢和应力的共同作用而导致金属材料产生塑性下降、断裂或损伤的现象。针孔麻点：电镀过程中氢气泡在镀件表面上吸附得不牢固，周期性地吸附或逸出，在镀件表面上形成线坑（点状穴）2. 影响镀层组织及分布的因素有哪些？如果影响？3. 析氢产生的原因、弊端、如何解决？4. 什么是易析氢部件、如何防止析氢？对氢脆敏感的材料及部位：高强度钢、薄壁件、弹簧件；冷加工变形和有加工缺陷、微裂纹的零件；镀件边角处；5.第四章 镀液与镀层的性能1. 概念分散能力：电解液使零件表面镀层厚度均匀分布的能力。覆盖能力：电解液使零件深凹处沉积金属镀层的能力。整平能力：电解液使有微观粗糙的金属表面填平的能力。赫尔槽：一种由平面阴极和平面阳极构成一定斜度的小型电镀试验槽2. 镀液的性能有哪些？如何测试？3. 镀层的外观如何评定？ 镀层的种类 镀层宏观结合力 镀层颜色及光亮度 镀层均匀性 镀层缺陷4. 镀层有哪些性能、如何评定？结合力：孔隙率耐蚀性硬度厚度：点滴法、称重法、磁性测厚法、5. 赫尔槽的构造、实验方法、结果如何评定？第五章 镀前处理工艺1. 概念敏化活化浸蚀化学镀除油电解除油点解抛光弱浸蚀2. 钢铁基体镀前处理工艺流程3. 非金属材料镀前处理工艺流程（塑料、陶瓷等）4. 除油的方法？各有什么特点？5. 电解除油的机理、特点、效果6. 电解抛光机理、特点7. 钢铁件镀前预镀工艺8. 锌及锌合金、铝及铝合金、不锈钢如何进行点镀前处理？每步骤液体成分？结合具体工艺说明各工艺设计的思想第六章 1. 概念钝化镍封闭高能力镍双极性现象送孔铬2. 镀锌的种类、特点？3. 碱性锌酸盐镀锌、钾盐镀锌镀液组成，作用；镀液配置？4. 六价铬钝化机理、为什么为什么耐蚀性优越？5. 镀铜种类、特点6. 酸铜液组成、作用，添加剂有何特点，如何防止铜粉产生？阳极选择？作用7. 焦磷酸盐镀铜液组成，作用？工艺实施关键（pH、电源特点、焦磷酸根水解、温度和pH控制）8. 氰铜溶液组成、作用（主盐、络合剂、硫化钠等）用途？络合剂的影响？9. 镀镍种类、特点10.暗镍的用途、暗镍的组成、作用11.光亮镍光亮剂结构特点、作用12多层镍为什么具有耐蚀性？耐蚀机理、举例说明不同耐 的蚀类型的多层组合镀层设计？13.双极性现象有何利弊？14.镀铬的特点，特异性？15.镀铬液的组成、作用（H2SO4:催化剂作用）？硫酸和三价铬的作用？16.三价铬多了、少了怎么办？17.镀锡种类、特点，酸锡如何？碱锡工艺要点18.第七章 合金电镀概念：合金电镀1. 如何实现金属共沉积2. 合金电镀