电镀与电刷度.ppt

1，1，4.1.1电镀，电解：通过施加直流电源，电解质阴阳离子两极发生氧化还原反应的过程。 (1)电解和电镀、电解CuCl2溶液示意图、阴极(还原反应) :阳极(氧化反应) :Cu2 2e=Cu、2Cl-2e=Cl2电镀反应是典型的电解反应，2、电镀是指在含有想要电镀的金属的盐类溶液中，在直流的作用下被电镀的金属基体以被镀金属或其他惰性导体为阳极，通过电解作用在基体表面结合牢固的金属镀层的表面工序技术。 铜的电解精炼：目的：耐腐蚀、耐磨损、装饰、钎焊和导电、磁、光学一般为数微米到数十微米，镀铜、3、(2)镀敷装置和原理(以镀铜为例)，两电极：阴极还原反应： Cu-2eCu2(形成镀层)阳极氧化反应： Cu-2eCu2(阳极溶解) 外部电路：直流电源、引线电镀液：含电镀金属离子的电解质溶液电镀结果表明，硫酸铜溶液的浓度不变，4、电镀相关的基本问题和理论解释属于电化学范畴，但堆积层的物理性能变化属于金属学范畴。 从表面现象来看，电镀通过施加电流，溶液中的金属离子在阴极表面得到电子，在被还原成金属并堆积在其表面的过程中，发生下一个化学反应： Men neMe，但是，实际上复杂的金属离子被阴极还原时：堆积电位=平衡电位的金属离子在阴极放电的过电位理论上，如果阴极电位足够负但是，在水溶液中进行电沉积时，容易与h还原的阴离子与金属离子竞争而发生还原反应，因此还原电位为负的金属离子有时也无法在电极上实现还原。 5、金属离子能否在水溶液中还原，不仅取决于其本身的性质，还取决于h在电极上的还原电位。 沉积电位=金属离子的标准电位(RT/nF)*lna金属离子在阴极放电的过电位由沉积电位的计算公式可知，过电位是影响金属离子沉积的重要因素。 过电位主要由电化学极化和浓差分极产生，其大小直接影响金属离子的沉积。 6、(3)电镀时的金属电沉积过程，液体传递物质：金属水合离子或络合离子从溶液内部向阴极表面移动电化学还原：前置变换和电荷转移金属离子在进行电化学还原之前，主要存在形式在阴极附近或表面发生化学变换，变成与电极反应有关的形式，该过程为前置变换例如，在硫酸铜镀液中镀铜时的Cu2的还原过程为： Cu2 e=Cu (前变换) Cu e=Cu (电荷移动)电晶：形核生长，7、(4)镀液，主盐：供给金属离子，析出金属容易溶于水的盐类络合剂：镀液的重要成分。 与主盐的阳离子络合成金属络合离子。 在电镀过程中，有效地促进了阴极极化作用，提高了电解液的均匀电镀能力和深电镀能力，使电镀结晶光滑，在确保电镀质量和电解稳定性方面发挥了重要作用。 例如氰化物电镀液以氰化物为络合剂，无氰电镀液以铵盐、焦磷酸盐、氨(基)三乙酸等为络合剂。 现在水溶液很多，特殊的情况下，也使用有机溶液和熔融盐电镀液。 8、导电盐：提高镀液导电能力的缓冲剂：稳定pH的阳极活性剂：促进阳极溶解的焊剂添加剂：影响阴极析出金属离子的成分。光亮材料、流平剂、晶粒微细化剂、润湿剂、应力消除剂、电镀固化剂等9、(5)影响电镀层品质的基本要素、电镀金属的本性、电镀液的各种成分及浓度、电镀标准电流密度、波形、温度及搅拌等pH值及氢析出(可能导致电镀层的起泡或针孔的产生基底金属及表面品质(基底金属电位对电镀金属为负的结合力不良)前处理的精加工和清扫清洁、活性的结晶表面、10、4.1.2电镀、工业生产，电镀实施方式多种多样，常见的电镀实施方式， 主要适用于外形尺寸大的零件滚镀：主要适用于尺寸小、批量大的零件电镀：一般用于局部修复和局部性能改善的高速连续电镀：线材、带材、板材的大量生产，11，电镀也称为涂装、局部电镀、选择性电镀、笔电镀等。 这是将吸收了电解液的套管作为阳极与作为阴极的部件表面接触，通过进行相对运动，电解液中的离子在阴阳极之间进行电化学反应，使金属离子析出，在部件表面形成金属镀层的过程，12 )原理和特征，原理是电镀的电沉积过程和电镀线的擦拭试验电镀层，13 ) (2)可部分电镀。 (3)镀层种类繁多，结合强度高； (4)沉积速度快，生产效率高。 镀槽的1015倍。 电力消耗是镀槽的几十分之一。 (5)操作安全，环境污染少。 (6)劳动强度大，消耗阳极复盖材料。 特征：14，(2)电镀设备，专用直流电源，电镀笔和输液，集液装置专用直流电源030V，0150A电镀笔：由不溶性阳极，绝缘手柄和散热装置构成，15，(3)电镀溶液，金属离子含量高，导电性好，性能稳定，分散包复能力好，1 )电镀溶液活化液：用于去除金属表面的氧化膜和疲劳层。 镀液：单金属镀液和合金镀液。 镀液：可以去除旧镀层或不合格镀层。 钝化液，16，2 )镀液特性，金属离子含量高。 电镀液的温度范围广。 电镀液的性质比较稳定。 均匀电镀能力和深电镀能力良好。 电镀液的毒性和腐蚀性小。 17、(4)电镀技术、电镀前处理表面的整理、清扫、电净化、活化电镀的电镀基底、作业层的电镀后处理残留物和防护方法，18、(5)应用、电镀技术设备简单、操作容易、电镀结合牢固、经济效益显着的机械行业、电力、电子、化工、纺织等部门机械设备的维护； 改善零件表面处理化学性能沉积的厚度小于0.2mm刷镀比其他维护方法更经济，19、镀锌铜镀镍镀铬镀银、4.1.3合金镀层，常见单金属镀层有以下几种，这些方法在工业上应用广泛但是单金属镀层不能满足所有情况的需要，产生了合金镀层。 20、电镀合金始于18351845年。 从20世纪20年代开始就很少在工业上应用。 现在有230多种电镀合金系，真的吗？ 白铜、Zn-Sn、Pb-Sn、Zn-Cd、Ni-CoNi-Sn、Cu-Sn-Zn，定义：共蒸镀了2种以上元素的镀层为合金镀层. 21、(1)合金共沉淀条件、2种金属中至少1种金属可以从其盐的水溶液中析出。 共蒸镀的两种金属沉积电位必须足够接近或相等。22、(2)实现共沉淀方法，改变镀液中金属离子的浓度比，增大活性金属离子的浓度，使电位正移或降低贵金属离子浓度，使其电位负移，使两者的电位接近。 使用适当的配合剂共沉淀平衡电位大不相同的金属离子的最有效方法。 使用特定的添加剂，某些添加剂有可能作用于某些金属的沉积，实现共沉积。、23、(3)合金电镀的特征是，与热冶金合金相比，容易得到由高熔点和低熔点金属构成的合金，例如Sn-Ni。 可以得到热熔融相图中没有的合金、-铜锡合金。 容易得到组织致密、性能优良的Ni-P等非晶合金。 在同一合金成分中，电镀合金比热熔合金硬度高，延展性差。 24、与单金属镀层相比，主要特点是合金镀层结晶细致，镀层平整，有光泽。 可以得到Ni-P镀层等非晶结构的镀层。 合金镀层具有单金属所没有的特殊物理性能。 合金镀层比构成它们的单金属层的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性高，硬度和强度高。 水溶液中不能单独电沉积的w、Mo、Ti、v等金属可与铁族元素(Fe、Co、Ni )共同沉积形成合金。 通过成分设计和工艺控制，得到不同色调的合金镀层，具有更好的装饰效果。 25，4.1.4复合镀层，定义：将固体微粒