金属电镀的基本常识与问答

金属电镀的基本常识与问答金属电镀的基本常识与问答 1 1 电镀定义 电镀 electroplating 是一种电离子沉积过程 electrodepos itionprocess 是利用电极 electrode 通过电流 使金属附着在 物体表面上 其目的为改变物体表面的特性或尺寸 1 2 电镀目的 是在基材上镀上金属镀层 deposit 改变基材表面性质或尺 寸 例如赋予金属表面的光泽美观 物品防锈 防止磨耗 提 高导电度 润滑性 强度 耐热性 耐候性 热处理的防渗碳 氮化 尺寸或磨耗的零件修补 1 3 各种镀金方法 电镀法 electroplating 无电镀法 electrolessplating 热浸法 hotdipplating 熔射喷镀法 sprayplating 塑料电镀 plasticplating 浸渍电镀 immersionplating 渗透镀金 diffusionplating 阴极溅镀 cathodesupptering 真空离子电镀 vacuumplating 合金电镀 alloyplating 复合电镀 compositeplating 局部电镀 selectiveplating 穿孔电镀 through holeplating 笔电镀 penplating 电铸 electroforming 1 4 电镀基本知识 电镀大部分是在液体 solution 下进行 而且大多是在水溶 液 aqueoussolution 中电镀 大约有 30 种的金属可由水溶液进 行电镀 例如 铜 cu 镍 ni 铬 cr 锌 zn 镉 cd 铅 pb 金 au 银 ag 铂 pt 钴 co 锰 mn 锑 sb 铋 bi 汞 hg 镓 ga 铟 in 铊 as se te pd mn re rh os ir nb w 等等 有些金属必须由非水溶液进行电镀 例如 锂 钠 钾 铍 镁 钙 锶 钡 铝 la ti zr ge mo 等等 可由水 溶液及非水溶液的电镀金属有 铜 银 锌 镉 锑 铋 锰 钴 镍等等 还包括以下几项 溶液性质物质反应化学式电化学界面物 理化学材料性质 1 4 1 溶液 被溶解之物质称为溶质 solute 使溶质溶解之物质称为溶 剂 solute 溶剂为水之溶液称之水溶液 aqueoussolution 表示 溶质溶于溶液中之量为浓度 concentration 在一定量的溶剂中 溶质能溶解之最大量值称之溶解度 solubility 达到溶解度值之 溶液称之为饱和溶液 saturatedsolution 反之为非饱和溶液 unsaturatedsolution 溶液之浓度 在生产和作业管理中 使 用易了解和方便的重量百分比浓度 weightpercentage 和常用的 摩尔浓度 molalconcentration 1 4 2 物质反应 reactionofmatter 在电镀处理过程中 有物理变化及化学变化 例如研磨 干燥等为物理反应 电解过程有化学反应 我们必须充分了解 在处理过程中的各种物理和化学反应的相互关系及影响 1 4 3 电镀常用之化学式 1 温度之换算 0 5 9 0of 32 0of 1 80 320k 0 273 2 密度 d m vm 质量 v 体积 3 比重 s g 物质密度 水的密度 4 时 4 波美 baume be 145 145 比重比重 145 145 be 例如 20 h2so4 溶液 在 20 是其 be 值是 17 求该种 液体比重是多少 答 该种液体比重 145 145 17 145 128 1 13 5 合成物之水分比 例如 niso4 7h2o 中含水多少 答 niso4 7h2o 280 877h2o 126h2o 126 280 87 100 44 9 6 比率 例如 镀铬槽有 400 加仑溶液含 500 磅铬酸 问 同样的浓度 100 加仑镀铬液需要含多少铬酸 400 500 100 xx 125 答 需要量 125 磅铬酸 7 溶液的重量换算成容积 例如 96 h2so4 比重 1 854 求配制 1 公升标准硫酸溶液需要多少毫升 96 h2so4 一公升 的标准酸液的硫酸重量 98 2 49 克 49 克 1 8354 克 ml0 96 27 82ml 答 需要 27 82ml 的 96 h2so4 8 中和 例 1 用 14 4ml 的 1n 的溶液中和 310ml 的 naoh 溶液 求 naoh 溶液之当量浓度 14 4ml1n 10mlxnx 1 44 答 naoh 溶液之当量浓度为 1 44n 例 2 1 1738n 的 hcl 溶液中和 10ml 的 1 1034nnaoh 溶液 求需 hcl 溶液多少毫升 xml1 1738n 10ml1 1034nx 9 4ml 答 需要 9 4ml 的 1 1738n 的 hcl 溶液 9 法拉第定律 faradayslaw 例 1 计算用 5 安培电流经过 5 小时 铜沉积重量 其电 流放电率为 100 沉积重量 原子量 原子价 96500 电流时间电流效 应 w a n96500 itce w 63 54 296500 556060100 31 8g 答 可沉积 31 8g 的铜 例 2 要在 10 分钟镀 2 5 克的镍在 niso4 镀液需要多大电 流 设电流效率为 100 i n96500 a w tce 296500 58 69 2 5 1060100 13 7a 答 需要 13 7a 电流 例 3 镀件表面积为 1000cm2 在硫酸铜镀液中通过 15a 电流 电流效率 100 求镀铜 51m 所需要的时间 铜密度为 8 93g cm3 t n96500d a aread ice 2965008 93 63 45 1000510 4 15100 900 秒 15 分钟答 所需时间为 15 分钟 例 4 镀件表面积为 1 5m2 平均电流为 1500a 15 分钟镀 得平均锌镀层 251m 锌的密度为 7 14g m3 锌的原子量为 65 38 求电流效率 ce wact wthen100 1 5m2251m7 14g m3 65 38 296500 15001560 100 59 答 其电流效率为 59 例 5 酸性镀锡溶液做连续性铜片镀锡 铜片 0 9m 宽 铜 片的进行速度 500m min 电流密度 5000a m2 上下两面欲镀 上 0 41m 锡厚 电流效率 100 锡的密度 7 31g cm3 原子量 118 7 求电镀槽需要多少 m 长 槽长 l n96500d a sd dice 2965007 31g cm3 118 7 500m min0 41m 5000a m2100 8m 答 所需要的长度为 8 米 例 6 使用不溶性阳极镀铬 电流效率为 18