02=第二章电镀的基本原理与概论

1、1 电镀之定义电镀之目的各种镀金的方法电镀的根本学问电镀根底镀有关之计算电镀之定义电镀(electroplating)被定义为一种电沈积过程(electrodepos-itionprocess)用电极(electrode)通过电流，使金属附着于物体外表上，其目的是在转变物体外表之特性或尺寸。电镀之目的回名目电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit)，转变基材外表性质或尺寸。例如赐予回名目各种镀金的方法电镀法电镀法(electroplating)无电镀法(electroless plating)热浸法(hotdipplating)熔射喷镀法(spray plating)塑料电镀(plas

2、tic plating)浸渍电镀(immersion plating)渗透镀金渗透镀金(diffusion plating)阴极溅镀(cathode supptering)真空蒸着镀金(vacuum plating)合金电镀 (alloy plating)复合电镀 (composite plating局部电镀 (selectiveplating)穿孔电镀 (through-hole plating)笔电镀(pen plating)电铸 (electroforming)回名目电镀的根本学问电镀大部份在液体 (solution) (aqueoussolution)中电镀，约有 30 种的金属可由水

3、溶液进展电镀, 由ZnCd“ PbAuAg、铂SbBiHgGaIn、铊、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W 等。有些必需由非水溶液电镀如锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、铝、La、Ti、Zr、银、锌、镉、锑、铋、锰、钴、镍等金属。电镀的根本学问包括以下几项：溶液性质溶液性质物质反响电化学化学式界面物理化学材料性质溶液(solution)(solute)，使溶质溶解之液体称之溶剂(solute)。溶剂为水之溶液称之水溶液(aqueoussolution)。表示溶质溶解于溶液中之量为浓度(concentration)解之最大量值称之溶解度(solubility)。(sat

4、uratedsolution)(unsaturatedsolution)使用易了解及便利的重量百分率浓度(weightpercentage)(molalconcentration)。物质反响(reaction of matter)在电镀处理过程中，有物理变化及化学变化，例如研磨、枯燥等为物理反响，电解 过程有化学反响，我们必需充份了解在处里过程中各种物理及化学反响及其相互间关系与影响。电镀常用之化(chemicalformular)见附录一。电化学(electrochemistry)过程,electrolysis)在电极(electrode)沉积金属,它是属于电化学之应用的一支。电化学是争辩有

5、关电能与化学能交互变化作用及转换过程。NaCl,也就是其溶液具有电解性质之溶液(electrolyticsolution)它含有部份之离子(ions),(movement)而能导电。带阴电荷朝向阳极(anode)移动称之为阴离子(anion),带正电荷朝向阴极(cathode)移动(migrate)cations)。这些带电荷之粒子(particles)称之为离子(ions)。放出电子产生氧化反响之电极称之为阳极(anode), 到电子产生还元化应之电极称之为阴极(cathode)。整个反应过程称之为电解(electrolysis)。电极电位(electrodepotentials)电位(el

6、ectrodepotential)为在电解池(electrolytic)中之导电体,电流经由它流入或流出。 电极电位(electrodepotential)是电极与电解液之间的电动势差, 单独电极电位不能测定需参考一些标准电极(standardelectrode)。 standard electrode)0 equation表示之:ooE=E0+RT/nFlnaMn+/aMoE=电极电位oE0=电极标准状态电位(volt)oR=气体常数(8.3143 J.K-1MOL-1)oT=确定零度K)on=原子价之转变数(电子移转之数)oaMn+=金属离子之活度(activity),假设极淡薄之溶液,其

7、活度就等于金属o离子 之浓度(concentration)C。o一般则活度为浓度乘上活度系数,a = r *c。o金属电极之活度,假设为纯金属即为 1 。o法拉第常数标准电极电位(standardelectrodepotential)标准电极电位(standardelectrodepotential)1(纯金属)及1时之电极电位。E=E0电极电位电极电位E=E0+RT/nF电极电位电极电位=E0+0=E00,做为其它电极之参考电极0,各种金属之标 准电位见表排列在前头之金属如 Li 较易 失去电子,易被氧化,易 溶解,易腐蚀,称之为溅金属或 金属(basic metal)。相反如 Au 金属不

8、易失去电子.不易氧化.不易溶解.简洁被还元称之为贵金属(noblemetal)。Rb?K?Li+ -3.045Rb+ -2.93K+ -2.924Co ?Co+2 -0.277Ni?Ni+2 -0.250Sn?Sn+2 -0.136Ba?Ba+2-2.90Pb ?Pb+2-0.126Sr?Sr+2 -2.90Fe ?Fe+3 -0.04Ca?Ca+2-2.87Pt/H2?H+ 0.000Na?Na+ -2.715Sb?Sb+3 +0.15Mg?Mg+2-2.37Bi ?Bi+3 +0.20Al?Al+3-1.67As?As+3 +3Mn?Mn+2-1.18Cu?Cu+2+0.34Zn?Zn+2

9、-0.762Pt/OH-?O2+0.40Cr?Cr+3-0.74Cu?Cu+ +0.52Cr?Cr+2 -0.56Hg?Hg +2 +0.7892FeFe?Cd ?In?Tl?Fe+2-0.441Cd +3 -0.402In+3 -0.34Tl+ -0.336Ag?Pd?Au ?Au ?Ag+ +0.799Pd+2 +0.987 Au+3 +0.150Au+ +1.68Nernst位学说金属含有该金属离子之溶液相接触,则在金属与溶液界面,此等电荷之移动,仍是由于金属与溶液的界面有电位势之差异称之为电位差所引起,此现象Nernst讲解如下:设驱使金属失去电子变为阳离子溶入溶液中之电离溶解液解压

10、(electrolaticp而使溶液中的阳离子得到电子 还元成金属渗透压(osmoticpressure)为p,则有三种状况发生:PP时,金属被氧化,失去电子,溶解成金属离子于溶液中,因此金属电极本体接收电子而带负电。PP时,金属阳离子得到电子被还元沉积于金属电极外表上,金属电极本身供给电子,因此金属电极带正电P=P时,没有产生任何变化设金属与溶液的界面所形成的电极电位为 E,当 1 mole 金属溶入于溶液中,则界面所通过的电量为 nF , n 为金属阳离子之价数,即电子之转移数,F 为法拉第常数,nFE,也等于下式:nnFE=? ppVdp=RT?pp dp/p=-RTlnP/PE=RT/

11、nFlnP/P(activity)aMn+K,P=KaMn+于是E=E=-RT/nFlnp/KaMn+=-RT/nFlnP/K+RT/nFlnaMn+E 在标准状态时,即 aMn+=1,称为标准电极电位 E ,即E0=-RT/nFlnP/K+RT/nFln1=-RT/nFlnP/R所以纯金属的电极电位用上列式子表示:非纯金属电位则为:E=EE=E0+RT/Nfln aMn+ /aM式中为 aM 为不纯金属之活度电极电位在热力学的表示法电极反响是由氧化反响及复原反响所组成.Cu ? Cu+2e- 复原状态 氧化状态 可用以下二式表示之 :oo o ooCu(R) Cu+2e-氧化反响Cu?Cu+

12、2e-复原反响1: 氧电极反响之电位2: 氯化汞电极反响之电位Hg2+2+2e-?2HgE=E0-RT/nFlnaHg(s)/aHg2+23: 氢电极反响之电位1/2H2(g)1/2H2(g)?H+e-E=E0-RT/FlnaH+/aH21/2(g)电极电位之意义电解电位分类为三种:M/M+n 即金属含有该金属离子的相接触有二种形式:? 金属与溶液间之水大于金属阳M+n与电子的结合力,则金属会溶解失去电子形式金属阳离子与水结合成为 M+n? xH2O,此时金属电极获得额外电子,故带负电这类金属电极称之阴电性,Mg.Zn.Fe等浸入酸.盐类水溶液时产生此种电极电位 Mt M(aq)+n+ ne-

13、金属与溶液的水亲合力小于金属离子 M+n 与电子结合力时,金属离子会游向金属电极得到电子而沉积在金属电极上,于是金属电极带正电,溶液带负电 o金属M与难溶性的盐MX相接触,同时MX又与阴离子之KX相接触,即(MxMX,KX)如 化汞电极(Hg2Cl2)o不溶性金属,如 Pt,与含有氧化或还元系离子的溶液相接触,例如 Pt x Fe+ .FE+或PtxCr+2,Cr+3o界面电性二重层集中层等三层所组合的区域称之为界面 电性二重层。液间电位差liquidjunctionpoential(diffusionpotential)过电压overvoltage)当电流通过时，由于电极的溶解、离子化、放电

14、、及扩 散等过程中有一些阻为过电压。此种现象称之为极化(polarization)差即为阴极过电压、阳极过电压。过电压可分以下四种：活化能过电压activiationovervoltage解反响需要额外电压来抑制活化能阻碍，此额外电压之活化能过电压，可用 Tafel 公式表示：g g act=a+blogib 为系数，i 为电流， g act i 愈大 g act 愈大，电镀中 g act占很小一部份，几乎可以无视，除非电流密度很大。 此额外之电压称氢过电压，即 g H2=Ei-Eeq=Ei-Eeq 式中g H2=氢过电压Ei=实际电压Eeq=平衡电压在电镀时由于氢过电压的缘由使氢气较少产生，

15、而使很多金属可以在水溶液中电镀。例如锌、镍、铬、铁、镉、锡、铅。浓度过电压concentrationovervoltage当电流变大，电极外表四周反响物质的补充速度及反响生成物 逸散之速度不够而提高，电镀的 速率也可增加。溶液电阻过电压solutionresistanceovervoltage溶液的电阻产生 IR 电压降，所以需要额外的电压 IR 来抑制此电 阻使电流通过，此额外电压 IR 称之溶液电阻过电压。在电镀时可增加溶液导电度，提高温度以削减此电阻过电压，有时此 IR 形成热量太多会使镀液温度始终上升，造成镀液蒸发损失需冷却或补充液。电极钝态膜过电压passivityovervolta

16、ge电解过程，在电极外表会形成一层钝态膜，如 A1 的氧化物膜 ，错离子形成之阻力分解电压decompositionpotetial电压愈大，电流愈大，反响速率也愈大，其电压与电流的关系如下图。(praticaldecompositionpotential)，然而要I所需之电压为：ooE =E +gg= g+ g+ gI0TOTALE =Ec-EaTOTALca. + IRconc0式中:oE =平衡电动势0Ec=阴极可逆电极电位oEa=阳极可逆电极电位og =阴极过电压cog =阳极过电压aogconc.= 浓度过电压ooI=电流强度oR=电阻例:使用铜做阳极，硫酸铜溶液镀铜，其欲产生电流

17、I 所需之电压为：EI=E0+g c+g a+g conc.+IREI=g c+ga+gconc+IREa=0例:硫酸锌镀锌使用锌做阳极，搅拌良好，则产生电流 I 所需之电压为EI=E0+g a+g c+g conc+IREI=ga+gc+IRE0=0又因搅拌良好 gconc=0例:10c 10 -2Amp/c 进展镀镍。gc 0.4450.065logIgaR300，搅拌良好所需之电压为假设干？解：EEI=gc+ga+IR=0.445+0.65log(0.01*10)+0.375+0.045log(0.01*10)+(0.01*10)*300=30.71volt界面物理化学外表处理过程中，金

18、属会与水或液体接触，例如水洗、 酸浸、电镀、涂装、珐琅等处理有格外重要的意义。外表张力及界面张力液体外表的分子在外表上方没有引力，处于担忧定状态称之自由外表，故具有外表张力愈小，到沸点时因外表分子气化自由外表消逝，故张力变为零。液体和固体 与别的液体交接的面也有如表 面张力之作用力，称之界面张力。界面活性剂面活性剂。外表处理过程如 洗净、脱脂、酸洗等界面活性剂被广泛应用对外表处理 之光泽化、平滑化，均一化都有相当帮助。材料性质首先要知道各种金属的一般 性质。例如色泽、比重、比热、溶点、降伏点、抗拉强 度、延展性、硬度、导电度等。电镀根底回名目电镀的根本构成元素及工场设备电镀的根本构成元素及工场

19、设备电镀使用之电流电镀溶液金属阳极与金属阴极阳极袋电镀架电镀前的处理电镀工场设备电镀把握条件及影响因素镀浴净化镀层要求工程镀层缺陷电镀技艺金属腐蚀电镀的根本构成元素阴极、或镀件(work)、挂具(rack)。电镀液(bathsolution)。阳极(anode)。镀槽platingtank加热或是冷却器(heating or colling coil )。镀槽构造,其典型镀槽见图:电镀工场设备一个电镀工场必需配备以下各项设备：之地板及水沟。糟及预备糟。搅拌器。整流器或发电机。导电棒、阳极棒、阴极棒、挂具。泵、过滤器及橡皮管。电镀槽用之蒸气、电器或瓦斯之加热设备。操作用之上下架桌子。通风及排气设

20、备。电镀使用之电流溶解所以沟通电流无法电沈积金属。直流电源是用直流发电机或沟通电源经整流器产生。直流电流是电子向一个方向流通，所以可以电沈积金属。但在有些特别状况会使内应力、镀层分布、或是用于电解清洗等。电镀溶液，又称镀浴platingbath电镀溶液是一种含有金属盐及其它化学物之导电溶液，用来电沈积金属。其主 要类别可分酸性、中性及咸性电镀溶液。强酸镀浴是 pH 值低于的溶液 ，通常是金属盐加酸之溶液，例如硫酸铜溶液。弱酸 镀浴是 pH 值在 25.5 之间镀浴，例如镍镀浴。咸性镀浴其 pH 值超过之溶液，例如氰化物镀浴、锡酸盐之锡镀浴及各种焦磷酸盐镀浴。镀浴的成份及其功能可分单盐、盐，及错

21、盐。例如：单盐：CuSO4；NiSO4复盐：NiSO4；(NH4)2SO4导电盐：供给导电度，如硫酸盐、氯盐，可降低能量花费、镀液热蒸发损失，尤其是 滚桶电镀更需优良导电溶液。 如镀镍时加氯盐。缓冲剂，电镀条件通常有肯定pH 值范围，防止pH 值变动加缓冲剂，尤其是中性镀浴(pH58)，pH值把握更为重要。错合剂，很多状况，错盐的镀层比单盐的镀层优良，防止置换沈积，如铁上镀铜，则 金镀层。 加之药品称之为安定剂。性之添加剂。8.9. 润湿剂(wetting agent)，一般为界面活性剂又称去孔剂。镀浴的预备去除杂质。用过滤器去除浮悬固体，倒入一个清洁电镀槽内。 用低电流电解法去除杂质。镀浴的

22、维持Hull 试验(Hull cell test)。维持镀浴在操作范围成份，添加各种药品。去除镀浴可能被污染的来源。定期净化镀液，去除累积杂质。用低电流密度电解法间歇的或连续的减低无机物污染。间歇或连续的过滤镀浴浮悬杂质。经常检查镀件、查看缺点。金属阳极金属阳极分为溶解性及不溶解性阳极，溶解性阳极用于电镀上是为补充溶液中电镀 所消耗的金属离子，是用一种金属或合金铸成、(anodebasket)太高会形成钝态膜，因而使阳极溶解太慢或停止溶解，形成不溶解阳极，产生氧气，消耗镀液金属离子而必需补充金属盐。为了减小阳 极电流密度，可多放些阳极， 或用波形阳极pH 来提高阳极容许电流密度。而碱性镀浴可用

23、增加搅拌、增加自由氰化物(freecyanide)的浓度，上升镀浴温度pH值，也可将某种物质参加阳极内以削减因属盐来补充，如金镀浴中用不溶解 之不锈钢作为阳极，以金氰化钾来补充。在镀铬中用不溶解 之铅阳极，以铬酸补充铬离子。不溶解阳极有二个条件，一 是良好的导电体，二是不受内，在贵金属电镀，如黄金电镀，用不锈钢做阳化，形成腐蚀问题及氧化镀槽内物质，所以不能使用有机物添加剂。槽内之金属离子必需靠金属盐来补充。阳极袋anodebag 染镀浴，阻挡粗糙镀层发生。阳极袋是用编织布缝成阳极外形宽大适中，长度要比阳极稍长，材料需扎得紧，足够收集阳极泥，不阻碍镀 浴流通，将阳极袋包住阳极并缚在阳极挂钩上。并

24、浸泡与镀浴一样之 pH 的水溶液中，使用前需再清洗。酸性镀浴的阳极袋可用棉织物，也可使用人造纤维。在高温操作咸性镀浴可用乙 稀隆材料阳极袋。金属阴极金属阴极是镀浴中的负电极，金属离子还元成金属形成镀层及其它的还元反响，如 氢气之形成于金属阴极上。预备镀件做电镀需做下面各种步骤：研磨、抛光、电解研磨、洗净、除锈等。电镀之前处理电镀前之处理，称之前处理(pretreatment)，包括以下过程：洗净：去除金属外表之油质、脂肪、研磨剂，及污泥。可用喷射洗净、溶剂洗净、浸 没洗净或电解洗净。清洗：用冷或热水洗净过程之残留洗净剂或污物。 避开过度酸浸。酸浸完后要充份清洗。活化：促进镀层附着性，可用各种酸

25、溶液使金属外表活化。.漂清：电镀前马上去除酸膜，然后电镀。rack电镀挂架是用在吊挂镀件及导引电流之挂架，其主要部份有：1.钩，使电流接触导电棒。2.脊骨，支持镀件并传导电流。3.舌尖，使电流接触镀件。4.挂架涂层，绝缘架框部份，限制及导引电流通向镀件。电镀挂架需有足够的强度、尺寸、及导电性能通过的电流量足以维持电镀操作。其打算尺 1.镀件重量，2.电镀的面积，3.每个挂架5.电镀操作所需之最大电流，镀架上之附属设备如绝缘罩或关心电极，7.镀件及挂架最大重量。电镀挂架根本型式有 1.直脊骨型，是以垂直中心支持，用舌尖夹持镀件，适小镀件可用手来操作。2.混合脊骨型，经常用在自动电镀上，是用方型框

26、架联合平行及垂直骨架所构成夹持小镀件。3.箱型，这种挂架可以处理很多镀件，需配备有自动输送 机、起重机、吊车等设备。4.型，系垂直中心支持， 1.电流量，2.强度，3.荷重限制，4.镀件位置安排，5.空间限制，制造难易，7.维持费用及本钱。电镀挂架之电流总量为全部镀件的有效面积乘于操作过 程中之最大电流密度，有效面积系指要被电镀部份的面积。镀件应在不重要的部份如反面、孔洞、幽蔽处联接电流。挂架之镀件数目应依据设 计的重量限制、镀槽尺寸、良好电流分布空间、直流电源之电量等打算。一般人力操作之镀架安全限制重量是 251b。由尺寸、外形、移动距离可有所变动。舌尖必需具备足够的硬度、导电度、不发生烧焦

27、、孤光、过热等现象。镀件重量能维持地心引力良好的接触，否则用弹簧联接。 要能够简洁快速上下架，并确保电流接触。铜是最广泛应用的挂架材料，因有好的导电性，简洁成型，有适当强度。钢与铜导电性比铜差，但较廉价。铝挂架用在铝阳极处理(anodizing)，其优点是轻。镍镀架耐腐蚀，可做补助电极。磷铜因它具有良好导电性，易弯曲及易制造易焊接故 广泛用做舌尖。电镀挂架之脊骨用较坚强材料制成如硬的拉铜。电镀架同时附带有补助阳极加强供给电流称之为双极镀架。除了补助阳极外， 还有补助阴极，漏电装置、绝缘罩等附加在电镀挂架上以调整电流密度或引导电流进入低电流之隐蔽区域。电镀挂架在某些地方加以涂层绝缘，其目的有以下

28、几项：削减电镀金属之铺张。限制电流进入要被电镀之区域，削减电能损失。削减镀浴污染。改进金属披覆分布。削减电镀时间。镀架有以下涂层材料可应用：压力胶带，简洁使用，易松脱损坏，适合短时应用或临时使用。黏性好可用任何镀浴，尤其适合使用于铬电镀。空气枯燥塑料，不用涂底、浸泡或擦刷后空气枯燥、黏性优良，适宜各种电镀浴。橡皮，除铬电镀外其它镀浴均可使用。蜡，不能使用于强咸及热镀浴。镀件需定位，与阳极保持一样距离，使电镀层均匀，防止镀液之带出(drag-out)损失及带入(drag-in)污染镀液。镀件安排要适当，要使气泡简洁逸出，稍倾斜放置镀件。空间安排，避开镀件相互遮挡。结实接触，防止发烧、孤光等现象发

29、生。防止高电流密度的形成，如尖、边缘、角等处必需适当应用绝缘罩或漏电装置。使用阳极关心装置或双极镀架，应留神调整以确保适当电流分布。 操作中随时留意漏电，镀浴带出损失及带入污染等现象。电镀把握条件及影响因素镀液的组成。掩盖性。电流密度。导电度。镀液温度。电流效率。搅拌。氢过电压。电流波形。电流分布。均一性。金属电位。阳极外形成份。18.电极材质及外表状况。过滤。浴电压。pH值。时间。11.极化。 盐的镀层细致。其它如光泽剂等添加剂都影响很大。 作用，树枝状结晶将会形成。镀浴温度：温度上升，极化作用下降，使镀层结晶粗大，可提高电流密度来抵消。 清洁，否则杂质因搅拌而染镀件外表产生结瘤或麻点等缺点

30、。(PR)溶解，移去极化作用的钝态膜，增加镀层光泽度、平滑度、降低镀层应力、或提高镀 层均一性。均一性(throwing power)，或称之投掷力，好的均一性是指镀层厚度分布均匀。均一性的影响因素有：几何外形，主要是指镀槽、阳极、镀件的外形。分布位置空间、阴阳极的距离、尖端放电、边缘效应等因素。极化作用，提高极化作用可提高均一性。电流密度，提高电流密度可改进均一性。镀浴导电性，导电生提高而不降低阴极极化作用太多则可提高均一性。所以要得到均匀镀层的方法有：良好的镀浴成份，改进配方有。合理操作，外表活生化均匀。合理镀装挂，以得到最正确电流均匀分布，防止析出气体累积于盲孔或低洼局部。调整阴阳极间之

31、距离及高度。应用阳极外形善电流分布。加设关心电极、输电装置、绝缘屏障等改进电流分布。应用冲击电流、在电镀前用较大电流进展短时间电镀。量氢气析出，造成掩盖性差、起泡、脱皮等缺陷，不锈钢材料，铝、镁及合金类易氧 外表粗糙也难得到光泽镀层。阳极与阴极外形也会影响镀层。过滤，如阳极泥、沈碴等杂质会影响镀层如麻点、结瘤、粗糙的外表，也会降低镀层 之防蚀力量，所以必需经常过虑或连续性过虑固体粒子。pH 值会影响镀浴性质，如氢气的析出、电流效率、镀层硬度及内应力，添加剂的吸取，错合离子的浓度都有相当的影响。时间为把握镀层厚度的主要因素，电流效率高，电流密度大所需电镀时间就少。极化(polarization)

32、电镀时电极电位发生变化产生一逆电动势，阻碍电流叫做极化作 用，抑制极化作用的逆电动势所需增加电压称之过电压。极化作用对电镀的影响：有利于镀层细致化。有利于改进均匀性，使镀层厚度均匀分布。氢气析出增加，降低电流效率和镀层之附着力，会产生起泡、脱皮现象。影响极化作用的因素有：电镀浴组成，如氰化物镀浴之极化作用大，低浓度之镀浴极化作用较大。电流密度，电流密度愈大极化作用愈大。温度愈高，极化作用愈小。搅拌使离子活性增大而降低极化作用。 均一性肯定也不好。 有： 较佳。 1530时导电度最高。 时常提高温度来增加镀浴的导电度以增高电流效率。镀金属中，锌、镍、铬、铁、镉、锡、铅的电位都比氢的电位要负，因此

33、在电镀时，打底而后再镀上这些金属。氢气的产生也会造成氢脆的危害，同时电流效率也较差， 氢气也会形成针孔，所以氢气的析出对电镀都是不利的，应设法提高氢过电压。(bipolar)电极将电流分 输电装置避开镀得太厚铺张或烧焦镀层缺陷。 有不同氢过电压，金属铂的氢过电压最小。浴电压，依镀浴组成，极面积及外形、极距、搅拌、温度、电流浓度等而不同。一般 15。镀浴净化其主要的方法有：利用过滤材去除固体杂质。应用活性炭去除有机物。用弱电解方法去除金属杂质。可用置换、沈淀、pH调整等化学方法去除特别杂质。镀层要求工程要求有以下几项：密着性(adhesion)，系指镀层与基材之间结合力，密着性不佳则镀层会有脱离

34、现象，其缘由有：(2)底材外表结晶构造不良。(3)底材外表产生置换反响如铜在锌或铁外表析出。致密性(cohesion)，系指镀层金属本身间之结合力，晶粒细小， 无杂质则有很好的致密性。其影响的因素有：(1)镀浴成份，晶粒细而致密。连续性(continuity)，系指镀层有否孔隙(pore)，对美观及腐蚀影响很大。虽镀层均厚可削减孔隙，但不经济，镀层要连续，孔率要小。均一性(uniformity)，是指电镀浴能使镀件外表沈积均匀厚度的镀层之力量。好的均一性可在凹处难镀到地方亦能镀上，对美观、耐腐蚀性很重要。试验镀浴之均一性有 Haring 电解槽试验法、阴极弯曲试验法、Hull槽试验法。美观性(

35、appearence)，镀件要具有美感，必需无斑点，气胀缺陷品附加价值。应力(stress)，镀层形成过程会残留应力，会引起镀层裂开或剥离，应力形成的缘由有：(2)杂质混入，(3)前处理使基材外表变质妨砖结晶生长。反射性、耐腐蚀性、颜色等。镀层缺陷 (1)密着性不好，(2)光泽和平滑性不佳，(3)均一性不良，(4)变色，(5)斑点，(6)粗糙，(7)小孔。缺陷产生的缘由有：(1)材质不良，(2)电镀治理不好，(3)电镀工程不完全，(4)电镀过程之水洗、枯燥不良，(5)前处理不完善。电镀技艺电镀技艺，必需具备化学、物理、电化、电机、机械的相关技能，要能了解材料性质，表 面性质与状况，生疏电镀操作

36、标准，对日常作业发生的现象及对策详加整理牢记在心，以便快速正确地做特别处理。寻常要留意电镀 工场治理规章，尤其前后处理工程的每一步骤都不能疏忽，否则前功尽弃。金属腐蚀金属腐蚀，是由于化学及电化学作用的结果，可分为化学腐蚀与电化学腐蚀，按腐蚀还境 可分为高温气体腐蚀、土壤腐蚀等。又依腐蚀 穿晶腐蚀、外表下腐蚀、和选择性腐蚀，如(1)金属的本性，(2)温度，(3)腐蚀介质。防止金属腐蚀的方法有：(1)正确选用材料，(2)合理设计金属构造，(3)耐蚀合金，(4)临时油封包装，(5)去除腐蚀介质，(6)电化保护，(7)覆层保护。电镀有关之计算电镀有关之计算，兹用一些范例或公式表示之：温度之换算：0C=

37、5/9*(0F-32)0F=1.80C+320K=0C+273密度：D=M/VM=V=体积(3)比重：S.G=物质密度/40C时密度4. 波美(baume”)比重比重=145/145-Be20Be”17，求比重多少？比重=145/145-17=145/128=1.13合成物之水分比例 NiSO4，7H2O中含水多少？解 NiSO4，7H2O=280.877H2O=126 H2O%=126/280.87*100%=44.9%比率例 铬镀槽有 400 500 磅铬酸，问同样的浓度100加仑镀槽需含多少铬酸？400/500=100/Xx=125(7)溶液的重量换成容积例 1公升标准硫酸溶液一公升之标

38、准酸液之硫酸铜重量=98/2=49克49克/(1.8354克)/(ml*0.96)=27.82ml96%H2SO4(8)中和例1的HC1溶液中和310ml的NaOH溶液，溶液之当量浓度解 14.4ml1N10mlxNx1.441.44N例2中和10ml之1.1034NNaOH溶液，溶液多少ml？解 xml1.1788N10ml1.1034Nx9.4溶液(9)法拉第定律(Faraday”sLaw)1 5 5 小时，铜沈积重量，其100*96500)*(电流*时间*电流效应)W=(A/(n*96500)*(I*T*CE)=(63.54/(2*96500)*(5*5*60*60*100%)=31.8(g)的铜分钟镀2.5g的镍在NiSO？电流效率100。I=( (n*96500)/(A)*(W)/(t*CE)=(2*96500)/(58.69)*(2.5)/(10*60*100%)=13.713.7 安培3 1000cm215安培电流，电流效率为 1005 l m 所需要的时间。t = (n*96500*D)/(A)*(area*d)/(I*CE)=(2*96500*8.93)/(63.5