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文档简介
1、一:塑胶产品电镀工艺(水电镀与真空电镀)简介塑胶产品电镀工艺简介:常见的塑胶产品电镀工艺有两种:水电镀和真空离子镀。1、水电镀:一般适用于 ABS料、ABS+PCM的产品。主要工艺是将需电镀 的产品放入化学电镀液中进行电镀。根据客户的不同需要,可镀成不同的颜色,与高光银色、亚 银色、灰银色。因为电镀后的产品其导电性显著增强,对于 某些需绝缘的部件怎么办?办法有两种:其一,在需绝缘的 部位涂上绝缘油,该部位在电镀时就不会被电镀到,从而达 到绝缘效果!当然,涂了绝缘油的部位会变黑,就不适宜作 为外观面了。其二,在需电镀的部位用特殊的胶纸贴住,保 护起来,同样达到绝缘的效果。2、真空离子镀,又称真空
2、镀膜:一般适用范围较广,如 ABS料、ABS+PCM、PC料的产品。 同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高,单价比水电镀 昂贵。现对其工艺流程作简要介绍:产品表面清洁、去静电-喷底漆-烘烤底漆-真空镀膜-喷面漆-烘烤 面漆-包装。真空电镀可分为一般真空电镀、UV真空电镀、真空电镀特殊;工艺有蒸镀、溅镀、枪色等。3、两种工艺的区别:水电镀因工艺较简单,从设备到环境得要求均没有真空离子 镀苛刻,从而被广泛应用。在东莞很容易找到此类的供应商。 而真空电镀优秀供应商在东莞、深圳两地不是很多,至少俺 目前没有太多此类供应商信息。但,水电镀有个弱点,只能 镀ABS料和ABS+PCM (此料镀的效果也不是
3、很理想)。而 ABS料耐温只有80C,这使得它的应用范围被限制了。而, 真空电镀可达200c左右,这对使用在高温的部件就可以进行电镀处理了。像风嘴、风嘴环使用PC料,这些部件均要求耐130c的高温。另,一般要求耐高温的部件,做真空电 镀都要在最后喷一层 UV油,这样使得产品表面即有光泽、 有耐高温、同时又保证附着力。4、两种工艺的优缺点:A、简单来说,如真空电镀不过UV油,其附着力很差,无法过百格TEST而水电镀的明显好于真空电镀!因此,为 保证真空电镀的附着力,均需后续进行特殊的喷涂处理,成本当然高些。B、水电镀颜色较单调,一般只有亮银和亚银等少数几种,对于闪银、魔幻蓝、裂纹、水滴银等五花八
4、门的七彩色就无能为力了。而,真空电镀可以解决七彩色的问题。C、水电镀一般的镀层材质采用“六价铭”,这是非环保材料。对于“六价铭”有如下的要求:欧盟:76/769/EEC :禁止使用; 94/62/EC : 100ppmjROHS 1000ppm如此严格的要求,国内一些厂家已开始尝试使用“三价铭” 来替代“六价铭”;而真空电镀使用的镀层材质广泛、容易 符合环保要求。二:有关电镀的基础知识 日期:2006-08-30 来自:电镀技术录.电镀的定义和分类1-1 .电镀的定义 1-2 .电镀的分类 1-3.电镀的常见工艺过程.常见电镀效果的介绍2-1 .高光电镀2-2 .亚光电镀2-3 .珍珠铭2-4
5、 .蚀纹电镀2-5 .混合电镀.电镀件设计的常见要求3-1 .电镀件镀层厚度对配合尺寸 的影响3-2 .电镀件变形的控制3-3 .局部电镀要求的实现3-4 .混合电镀效果对设计的要求3-5 .电镀效果对设计的影响3-6 .电镀成本的大致数据1.电镀的定义和分类1-1 .电镀的定义随着工业化生产的不断细分,新工艺新材 料的不断涌现,在实际产品中得到应用的设计效果也日新月 异,电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺,而电镀 效果是我们使用时间较长,工艺也较为成熟的一种效果,对 于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多,我们希望通 过总结我们已有的经验作一些设计的参考性文件,可以更好 的将电镀效果
6、应用在我们的设计上,也更合理的应用在我们 的设计上,可以为以后的工作带来一些方便。通过这种工艺 的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果,如高光,亚 光等,搭配不同的效果构成产品的效果的差异性,通过这样 的处理为产品的设计增加一个亮点。1-1-1 .电镀的定义电镀就是利用电解的方式使金属或合金 沉积在工件表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层 的过程,就叫电镀。简单的理解,是物理和化学的变化或结 合。电镀工艺的应用我们一般作以下几个用 途:a.防腐蚀b.防护装饰c.抗磨损d.电性能:根据零件工作要求,提供导 电或绝缘性能的镀层e.工艺要求1-1-2 .常见镀膜方式的介绍这里从类同与电镀的一
7、些工艺作分析介绍, 以下的一些工艺都是在与我们电镀相关的一些工艺过程,通 过这样的介绍给大家对这些工艺有一个感性的认识。化学镀(自催化镀)autocalytic plating在经活化处理的基体表面上,镀液中金属 离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过 程中大多都要涉及到的一个工艺工程,通过这样的过程才能 进行后期电镀等处理,多作为塑件的前处理过程。电镀electroplating利用电解在制件表面形成均匀、致密、结 合良好的金属或合金沉积层的过程,这种工艺过程比较烦 杂,但是其具有很多优点,例如沉积的金属类型较多,可以 得到的颜色多样,相比类同工艺较而言价格比较低廉。电铸ele
8、ctroforming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。这种处 理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明 显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用,一般采 用铜材质作一个部件的形状后,通过电镀的工艺手段将合金 沉积在其表面上,通常沉积厚度达到几十毫米,之后将形腔 切开,分别镶拼到模具的形腔中,注射塑件,通过这样处理 的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果,满足设计 的需要,通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限 分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设 计。如下图所见的棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话,会
9、达到良好的外观效果。图1-1按键电镀效果1 真空镀vacuum plating真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀 几种类型,它们都是采用在真空条件下,通过蒸播或溅射等 方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜,通过这样的方 式可以得到非常薄的表面镀层,同时具有速度快附着力好的 突生优点,但是价格也较高,可以进行操作的金属类型较少, 一般用来作较高档产品的功能性镀层,例如作为内部屏蔽层 使用。1-2 .电镀的常 见工艺过程1-2-1 .电镀工艺过程介绍就塑胶件而言,我们常见的塑胶包括热塑 性和热固性的塑料均可以进行电镀,但需要作不同的活化处 理,同时后期的表面质量也有较大差异,我们一般只电镀
10、ABS材质的塑件,有时也利用不同塑胶料对电镀活化要求的不同 先进行双色注塑,之后进行电镀处理,这样由于一种塑胶料 可以活化,另一种无法活化导致局部塑料有电镀效果,达到 设计师的一些设计要求,下面我们主要就ABS材料电镀的一般工艺过程对电镀的流程作一些介绍。通过这样的过程后塑胶电镀层一般主要由以下几层构成:如图所示,电镀后常见的镀层主要为铜、 银、铭三种金属沉积层,在理想条件下,各层常见的厚度如 图所示,总体厚度为 0.02mm左右,但在我们的实际生产中, 由于基材的原因和表面质量的原因通常厚度会做的比这个 值大许多,不过类似与精美这样的大型电镀厂可以较好的达 到这样的要求。1-2-2 .电镀层
11、标识方法在对镀层的技术要求的标识上可以参照下面的办法:1.金属镀层标识时采用下列顺序表示:例如:PL/Ep? Cu10bNi15bCr0.3塑料,电镀光亮铜 10以m 以上,光亮 镇15以m 以上,普通铭 0.3 pm 以上,下面表格是对 上面标识方法中一些效果的表达方式。材料名称铁铜及其合金合金锌及其合金镁及其合金料硅酸盐材料其它非金属符号FeCuAlZngPLCENM2)镀覆方法1)基体材料工艺名称电镀化学镀铝及其塑M电化学处理化学处理符号EpApEtCt3)镀覆层名称镀覆层名称采用镀层的化学元素符号表示4)镀覆层厚度镀覆层厚度单位为以色一般标识镀层厚度的下限,必要时,可以标注镀层厚度范围
12、5)镀覆层特征特征名称光亮半光亮暗缎面普通导电绝缘符号bsmstrcdi6)后处理处理名称钝化磷化氧化着色涂装符号PPhOClPt常见电镀效果的介绍2-1 .电镀效果介绍2-1-1 .高光电镀高光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光,注射由 的塑件采用光铭处理后得到的效 果。2-1-2 .亚光电镀亚光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光,注射由的塑件采用亚铭处理后得到的效果。2-1-3 .珍珠铭珍珠铭电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光,注射由的塑件采用珍珠铭处理后得到的效果。2-1-4 .蚀纹电镀蚀纹电镀的效果的实现通常要求模具表面处理由不同效果的蚀纹方式后,注射由的塑件采用光铭
13、处理 后得到的效果。2-1-5 .混合电镀在模具处理上既有抛光的部分又有蚀纹的部分,注射由的塑件电镀后由项高光和蚀纹电镀的混合效果,突由某些局部的特征。2-1-6 .局部电镀通过采用不同的方式使得成品件的表面局部没有电镀的效果,与有电镀的部分形成反差,形成独特 的设计风格。2-1-7 .彩色电镀通过采用不同的电镀溶液,在电镀后塑件表面沉积的金属会反射由不同的光泽,形成电镀件设计的常见要求3-1 . 电镀件设计的原理3-1-1 .电镀件设计的基本原理电镀件在设计中有很多特殊的设计要求可以提由,大致为以下几点:.基材最好采用ABS材料,ABS电镀后覆膜 的附着力较好,同时价格也比较低廉。.塑件表面
14、质量一定要非常好,电镀无法掩盖注射的一些缺陷,而且通常会使得这些缺陷更明显。.在结构设计时有几点也要关注外形要适合于电镀处理:表面凸起最好控制在 0.10.15mm/cm,尽量没有尖锐的边缘。如果有盲孔的设计,盲孔的深度最好不超过孔径的一半,负责不要对孔的底部的色泽作要求。要采用适合的壁厚防止变形,最好在 1.5mm以上4mmz下,如果需要作的很薄的话,要在相应的位置作加 强的结构来保证电镀的变形在可控的范围内。在设计中要考虑到电镀工艺的需要,由于电镀的工作条件一般在 60度到70度的温度范围下,在吊桂的条 件下,结构不合理,变形的产生难以避免,所以在塑件的设 计中对水口的位置要作关注,同时要
15、有合适的吊桂的位置, 防止在吊桂时对有要求的表面带来伤害,如下图的设计,中 间的方孔专门设计用来吊桂。另外最好不要在塑件中有金属嵌件存在,由于两者的膨胀系数不同,在温度升高时,电镀液体会渗到缝隙 中,对塑件结构造成一定的影响。4.在塑件的加工时,要关注到几个问题, 其一塑胶料在加工时要充分烘干,否则残留的水分会对塑件 表面造成气孔、流线纹等缺陷,严重影响电镀的效果,另外 尽量避免使用脱模剂,因为脱模剂的使用会对电镀膜的附着 力产生影响。3-2 .电镀件设计时的特殊要求3-2-1 .电镀件镀层厚度对配合尺寸的影 响电镀件的厚度按照理想的条件会控制在0.02mm左右,但是在实际的生产中,可能最多会
16、有0.08mm的厚度,所以在有滑动配合的位置上,单边的间隙要控制在0.3mm以上,才能达到满意的效果,这是我们对电镀件配合 时需要作的关注。3-2-2 .电镀件变形的控制由于电镀流程中,几道工序的工作温度都在60c70 C ,在这样的工作条件下, 吊桂的工件极易发生 变形,如何控制制件的变形是我们在加工中关注的一个问 题,在同电镀厂工程师的交流后认为关键在于要在塑件结构 上要充分考虑桂接方式和支撑结构的设计,目的就是增强整 个架构的强度,一般的做法都是在注射的流道结构上设计各 种结构,即保证了塑流的填充有加强了整体的结构,电镀的 时候,一起进行电镀,电镀后剪掉浇道得到最后的成品。3-2-3 .
17、局部电镀要求的实现在我们的设计中常常要求在制件表面的不 同局部实现不同的效果,在电镀件上也常常由现这样的需 求,我们通常采用以下三个方法来实现这个功用:如果可以分件,建议作成不同的部件,最后装配成一个零件,在形状不复杂并且组件有批量的条件下的情况下,开一套小的模具注射的费用会形成 比较明显的价格优势,如果是在不影响外观的局部要求不电镀,通常可以采用加绝缘油墨后进行电镀的方法进行加工,这样喷涂了绝缘油墨的部位就会没有金属覆膜,达 到要求,其实这是我们在设计中常常涉及到的一个部分,因 为电镀后的制件会变硬变脆,是我们不希望得到的结果,所 以尤其在按键这类的制件上它的拐臂是我们不希望被电镀 上的部分
18、,因为我们需要它有充分的弹性,局部电镀在这个 时候就非常必要。在另外的情况下也常用到,类似于PDA文类的轻巧的制品,一般电路板直接固定在塑胶壳体上,为了 防止对电路的影响,通常在同电路有接触的部分均进行绝缘 处理,这时多采用油墨的方式来进行电镀前对局部的处理。电镀设计中需要局部喷涂绝缘油墨时,遇 到如上图的情况下,要想得到如图所示的效果(蓝紫色表示 电镀的部分),实际是不可能实现的,因为电镀时电镀的部 分要形成连通的回路才可以对各个局部形成良好的电镀层,而如图所示,各个电镀表面被分割成好多部分,无法实现均 匀的电镀效果。上面的部件最终可以采用上图的方式实现, 只有这样形成良好的回路可以让电流和
19、液体中的电离子良 好的反应,才能实现良好的电镀效果。另外一种办法就是采用类似双色注塑的工艺,一般如果有双色注射机,可以将ABS和PC分不同的阶段注射,制成塑件后进行电镀处理, 在这样的 条件下,由于两种塑料对电镀液的不同附着力导致ABS的部分有电镀的效果而 PC的部分没有电镀的效果,达到要求, 另外一种办法就是将制件分成两个两个部分,现将一个部分 进行注射后进行电镀处理,将处理后的制品再装入另外一套 模具中进行二次注射得到最终的样品。3-2-3 .混合电镀效果对设计的要求我们在设计中常常采用高光电镀和蚀纹 电镀的效果共同作用在一个制品上得到特殊的设计效果,通 常在设计中建议采用较小的蚀纹,这样
20、效果会比较好,但这 样的设计时,为了不会使蚀纹的效果被电镀所掩盖,有时会 电镀两层后就不进行电镀,这样的后果是电镀第二层的镇会 比较容易氧化变色,影响设计的效果。3-2-4 .电镀效果对设计的影响这里主要指如果作有颜色的电镀效果时, 要提交色差表,因为电镀后的颜色无法做到均匀一致,不同 的制件会有较大的差距,所以要提供可以接受的颜色差距 值。4.电镀工艺的成本和基本检验标准4-1 .电镀的成本预估4-1-1 .电镀成本的大致数据电镀件在加工成本的考虑上主要参考其 加工工艺过程的复杂性和表面积的大小,一般的制件其成本 主要是工艺流程带来的成本,下面就一些已知的工艺过程作 一些说明:以一个普通高光
21、电镀件作为标准;作亚光电镀效果价格会贵30 %左右;作简单的表面局部绝缘效果价格会增加30唳50%;三:标准号标准名称等效米用国际标准ISOGB8015.1-87铝和铝合金阳极氧化膜 厚度的试验方法重量法2016-1982GB8015.2-87铝和铝合金阳极氧化膜 厚度的试验方法分光 束显微法2128-1976GB8752-88铝及铝合金阳极氧化 薄阳极氧化膜连续性的 检验硫酸铜试验2085-1976GB8753-88铝及铝合金阳极氧化 阳极氧化膜封闭后吸附 能力的损失评定酸处 理后的染色斑点试验2143-1981GB8754-88铝及铝合金阳极氧化 应用击穿电位测定法检 验绝缘性2376-1
22、972GB11109-89铝及铝合金阳极氧化 术语7583-1986GB11110-89铝及铝合金阳极氧化 阳极氧化膜的封闭质量 的测定方法导纳法2931-1983GB/T12967.1-91铝及铝合金阳极氧化 用喷磨试验仪器测定阳 极氧化膜的平均耐磨性8252-1987GB/T12967.2-91铝及铝合金阳极氧化 用轮式磨损试验仪器测 定阳极氧化膜的耐磨性 和磨损系数8251-1987GB/T12967.3-91铝及铝合金阳极氧化 氧化膜的铜加速醋酸盐 雾试验(CASSM验)3770-1976GB/T12967.4-91铝及铝合金阳极氧化 着色阳极氧化膜耐紫外 光性能的测定6581-198
23、0GB/T12967.5-91铝及铝合金阳极氧化 用变形法评定阳极氧化 膜的抗破裂性3211-1977GB11250.1-89复合金属覆层厚度的测 定一金相法GB11250.2-89复合金属覆层厚度的测 定一X荧光法GB11250.3-89复合金属覆层厚度的测 定一容量法GB11250.4-89复合金属覆层厚度的测 定一重量法GB/T13322-91金属覆盖层低氢脆镉 钛电镀层GB/T13346-92金属覆盖层钢铁上镉电镀层2082-1986JB/T5067-91钢铁制件粉木机械镀锌JB/T5068-91金属覆盖层厚度测量 X JB/T5068-91金属覆盖层厚度测量 X 射线光谱测量方法34
24、97四:电镀原理及方法作者:佚名 文章来源:-更新时间:2006-2-21曾军来指借助外界直流甯的作用,在溶液中暹行甯解反鹰,使醇Hit例如金匾的表面沉稹一金匾或合 金唇。我何以硫酸浴作例子:硫酸液主要有硫酸铜、硫酸和水,甚至也有其他添加看U。硫酸铜是铜高隹子(Cu2+)的来源,常溶解於水中曾高隹解由铜高隹 子,铜离隹子曾在除趣(工件)遢原(得到甯子)沈稹成金匾铜。道 彳固沈稹遇程曾受浴的状况如铜高隹子渡度、酸度(pH)、温度、攒拌、甯流、添加剜等影警。除枷主要反鹰:Cu2+(aq) + 2e- Cu (s)程浴中的铜高隹子浸度因消耗而下降,影警沈稹遇程。面封道彳固冏题,可以雨彳固方法解决:1
25、.在浴中添加硫酸铜;2.用铜作陶趣。添加硫酸铜方法比较麻又要分析又要算。用 铜作隔趣比颠唯B罩。随趣的作用主要是醇ft,符甯路回路接通。 但铜作隔趣遢有另一功能,是氧化 (失去甯子)溶解成铜高隹子, 祷充铜高隹子的消耗。陶趣主要反愿 :Cu (s)- Cu2+(aq) + 2e -由於整彳固液主要有水,也曾彝生水甯解崖生氢锯:(在除趣)和氧编:(在隔趣)的副反鹰除趣副反鹰:2H3O+(aq) + 2e- H 2(g) + 2H2O(l)随趣副反鹰 :6H2O(l) - O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e -余吉果,工件的表面上覆盖了一唇金匾铜。道是一彳固典型浴的理,但1T除的情况是十
26、分彳复亲隹。自催化及浸清镀五:电镀知识讲座-1作者:佚名 文章来源:本站原创更新时间:2006-3-14表面陵I理(Surface Treatment )表面虑理的封象非常If泛,优僖统工渠到3M在的高科技工棠,徙以前的金匾表面到3M在的塑,非金 匾的表面.它使材料更耐腐食虫,更耐磨耗,更耐热,它使材料 之毒 延H,此外改善材料表面之特性,光潭美觐等提高崖品 之附加彳置值,所有道些改建材料表面之物理,械械及化擘性51之加工技秫赛泪表面理 (surface treatment) 或耦 表面力工(surface finishing).金H表面Mt理(metal surface treatment)
27、金初步加工成型彳矍需修金匾表面,美化金匾表面,更暹一步改建金匾表面的械械性K及物理化擘性K等之各槿操作遗程,耦之卷金匾表面虑理.或耦之金匾 表面力口工(metal surface finishing).表面虑理的目的表面虑理的目的可以分四大H:(1) 美 H (appearance).(2)防 (protection)(3) 特殊表面性H (special surface properties)(4)械械或工程性 (mechanical or engineering proper ties)(1) 美 H (appearance)卷了提高契品之附加值,赋予契品表面美觐,例 如装性(decora
28、tive plating) Au, Ag, Rh, Ni, Cr,黄铜等 UtS(electroplating).(2)防 (protection)卷了延:M契品的毒命,再契品表面披覆(coating) 耐腐1虫之材料,例如保性(protective plating) Z n,Cd,Ni,Cr,Sn 等甯 .(3) 特殊表面性H (special surface properties).提高契品之醇甯性 (electrical conductiuity),例如HP畤,金匾被氧化,失去甯子,溶解成金匾高隹子於溶液中,因此金匾甯趣本ft接收甯子而带甯。PP畤,金匾隔离隹子得到甯子被遢元沉稹於金趣表
29、面上,金H甯趣本身供幺合甯子,因此金H甯趣带正甯P=P畤,没有生任何建化金匾典溶液的界面所形成的H趣甯位卷EJT 1 mole金匾溶入於溶液中,刖界面所通遇的甯量卷nF , n卷金匾隔离隹子之彳幽数,即甯子之醇移数下卷法拉第常数,此畤所作功等於nFE,也等於下式:n F E= ? pPVdp=RT ? pp dp/p=-RTln P/PE=RT/nF In P/P即金匾隔离隹子之活度(activity) 热aMn+活度彳系数卷K,JW P=KaM+於是E= - RT/nF ln p/KaM n+=-RT/nF ln P/K +RT/nF ln a Mji+E在襟津状魅畤,即aM+i?mIH趣甯
30、位 E ,即E=- RT/ nF ln P/K + RT/nF In 1=-RT/nF In P/R所以触金匾的H趣甯位用上列式子表示:非触金位刖卷:E=E+RT/Nf ln aM n+ / aM式中卷aM卷不触金H之活度4.4,4甯趣甯位在热力擘的表示法H趣反鹰是由氧化反鹰及遢原反鹰所成.例如Cu ? Cu +2e遢原状魅 氧化状魅 可用下列二式表示之oCu(R) Cu+2eo氧化反鹰oCu? Cu+2eoiS原反愿例1:氧甯趣反鹰之甯位_-?-1/2O2+H2O+2(? 20H例2:氯化汞甯趣反鹰之甯位Hg2s2 HgE=E0- RT/nF In a/a +2例3:氢甯趣反鹰之甯位1/2H
31、2(g) ? H +e-E=E-RT/F In a H+/a H21/2(g)2.4.4,5甯趣甯位之意羲(1)甯解甯位分H卷三H :M/宓即金匾含有金匾高隹子的相接斶有二槿形式:?金匾典溶液之水大於金匾隔高隹子甯子的合力,刖金匾曾溶解失去甯子形式金匾隔离隹子典水合成卷 Mn? xH2O,此畤金匾甯趣攫得额外甯子,故带甯道10金匾甯趣除甯性,如Mg.Zn,及Fe等浸入酸.鞭IS水溶液日筝茎生此槿甯趣甯位 Mt M(aq)+n+ ne; 金匾典溶液的水貌合力小於金匾高隹子M+n典甯子余吉陈金匾高隹子曾游向金趣得到甯子而沉稹在金匾甯趣上,於是金匾甯趣带正甯,溶液带甯o,例如 Pt x Fe +.F
32、E+或 P金匾MlOt溶性的鞭MX相接斶,同畤MXX典除离t子之KX相接斶,即(M x MX,KX),例如 Pt x Fe +.FE+或 Pr+2,Cr+3 等 o界面甯性二重唇在金匾典溶液的界面虑带甯粒子典表面甯荷形成的吸附唇,偶趣子的及唇等三唇所合的显域耦之卷界面甯性二重唇O液霓位差(liquid junction potential )又耦之可W散甯位差(diffusion potential) 系由IW高隹子典隔 离隹子 不同而形甯位差,通常溶液之浸度差愈大,除隔离隹子移勤度差愈大,刖液位差愈大。遇HLHS ( overvoltage)富甯流通遇畤,由於H趣的溶解、离隹子化、放H、及
33、散等遇程中必须加额外的H原来克服,造些阻碾使甯流通遇,道槿额外H座消除阻碾者耦之WLB。此槿班!象稠之卷趣化(polarization) 。此日寺Pfp匣、jif位舆平衡甯位之 卷除趣遇甯屋、随趣遇甯原。遇甯座可分下列四槿:化能遇HLB (activiation overvoltage )任何反鹰,不言病吸熟或放熟反鹰皆有最低能障需克服,此能障耦卷活仕愿需要额外H原来克服活化能阻碾,此额外H座之活化能遇甯屋,可用Tafel公式g act Tafel公式bM, i悬甯流,g act悬活化能遇甯原具甯流i愈大g act愈大,甯中g act彳占 很小一部份,黑乎可以忽略,除非甯流密度很大。氢遇甯屋(
34、hydrogen overvoltage ),在酸性水溶液中IW趣反鹰OS生hbMH,此H外之甯屋耦氢遇甯屋,即 g H2=Ei-Eeq=Ei-Eeq 式中g H2=IS遇甯座Ei=WWEeq用衡加M在畤由於氢遇n屋的原因使氢策:较少崖生,而使多金匾可以在水溶液中甯例如金辛、H、金各、金鬲、金易、Mo度遇建渭! (concentration overvoltage)富甯流燮大,H趣表面附近反鹰物K的祷充速度及反鹰生成物逸散之速度才必须加上额外之H屋,以消除此阻碾,此额外甯屋耦浸度遇甯屋。在畤可增 度即增加散速率,增加浸 度,攒拌或除趣移勤可减少浸度遇H座,甯流密度因高,甯的速率也可增加。液甯阻
35、遇建涯(solution resistance overvoltage )溶液的甯阻崖生IR H屋降,所以需要额外的H屋IR来克服此H 阻使甯流1H屋IR耦之溶液甯阻遇H屋。在畤可增加溶液醇甯度,提高温度以减少此甯阻屋,有畤此IR形成热量太多曾使液温度一直上升,造成液蒸彝损失需冷郤或祷液。趣金屯!熊膜遇HLB ( passivity overvoltage )甯解遇程,在H趣表面曾形成一唇金屯熊膜,如 A1的氧化物膜,高隹子形成此等膜具有甯阻需要额外H座加以克服,此槿额外H屋耦之卷金屯熊膜遇H座。.4.9 分解甯屋(decomposition potential )屋愈大,甯流愈大,反鹰速率也
36、愈大,具H屋典甯流的口尉系如圃所示。之之分解HLB,亦耦之H除分解ULB (praticaldecomposition potential) ,然币甯流I所需之甯原卷:oEI=E)+g TOTALg TOTA= g c + g a + g conc. + IRE0=Ec-Ea式中:。=平衡甯豆Ec=可逆甯趣甯位Ea=1pB可逆置?B1E位 g c=IW 趣遇 WLBg a=ll趣遇 WLBg conc.=浸度遇甯座I=甯流弓金度R麻阻例2 :硫酸金鞋g金辛使用金辛做陶趣,攒拌良好,生甯流I所需之H座卷Ei=Eo+g a+g c+g conc+IREi=g a+g c+IR因 Ea=Ec ? E
37、0=0又因揽拌良好? g conc=0例3 :1!鞭水溶液使用II做隔趣,甯趣面稹10c 以10 -2Amp/c M迤行遇1。g c = 0.445 +0.065logI g a =0.375 +0.045logI ,内甯阻 R= 300Q ,攒拌良好所甯屋卷若干?解:E=g c+g a+lR=0.445+0.6510g(0.01*10)+0.375+0.04510g(0.01*10)+(0.01*10)*300=30.71vo5界面物理化擘表面虑理遇程中,金匾曾典水或液ft接斶,例如水洗、酸浸、逢要使金匾典液ft作用,需金表面完全浸漏接斶,若不能完全接斶,刖表面虑理完全,瓢法逵到表面虑理的目
38、的。所以金匾典液ft接斶以介面物理化擘性KU寸表理有十分重要的意羲。2.4.5.1表面张力及界面张力液ft表面的分子在表面上方没有引力,虑於不安定状熊耦之自由表面,此力耦之卷表面张力。液 ft之表面张力大小因液ft的槿和温度而累,温度愈高张力愈小,到沸黑占畤因表面分子锯:化自由表面消失,故张力燮卷零。液ft和固ft的液ft交接的面也有如表面张力之作用力,耦之界面张力。2.4,5,2界面活性看U溶液中加入某槿物能使其表回张力立即减小,具有此槿性K的物K性看黑表面虑理遗程如 洗浮、脱脂、酸洗等界面活性剜被If泛鹰用封表面虑理之化、平滑化,均一化都有相UK助。6材料性K表面虑理工作人K必须封材料特性
39、充份了解,表面虑理的材料大多是金匾,所要知道各槿金匾的一般 性K。例如色潭、比重、比熟、溶黑占、降伏黑占、抗拉强 度 展性、硬度、醇甯度等。.5甯基磁Hig的基本横成元素及工埸Hig使用之甯流溶液金匾随趣典金溶液隔趣袋sax:ww浴浮化前的虑理sax:ww浴浮化控制僚件及影警因素唇要求目i甯的基本横成元素外部甯路,包含有交流甯源、整流器、醇、可燮甯阻、甯流tK H屋、或U件(work)、挂卜具(rack)。滁ath solution) 。(anode)o(plating tank )或是冷谷口器(heating or colling coil )。.5.1,1 槽横造,其典型槽兄圈:2.5.1
40、.2 甯 工埸 一彳固Hig工埸必须配借下列各借: 懑酸之地板及水港糟及借糟。拜命 he-甯棒、陶趣棒、除趣棒、挂卜具。培表、伏特表、安培小畤表、甯阻表谩滤器及橡皮管。槽用之蒸条:、甯器或瓦斯之加槽用之蒸条:、甯器或瓦斯之加作用之上下架桌子 梅r瞬、包装、输送工件等各倭器通凰及排氧借。2甯使用之甯流在甯中,一般都僮使用直流甯流。交流甯流因在反向甯流畤金再被所以交流甯流瓢法甯沈稹金匾o直流甯源是用直流彝Hit或交流甯源整流器崖直流甯流是甯子向一彳固方向流通,所以可以甯沈稹金但在有些特殊情况曾使 流甯流或其他槿特殊甯流,用来改 善随趣溶解消除金屯熊膜、imw光唇、降低imw 力、imw分怖、或是用
41、於甯解清洗等。3 mi溶液,又耦U浴(plating bath )溶液是一槿含有金匾鞭及其他化擘物之醇甯溶液,用来甯沈稹 其主别可分酸性、中性及性溶液。弓金酸浴是pH值低於2的溶液 ,通常是金匾酸之溶液,例如硫酸铜溶液。弱酸 浴是pH值在25.5之浴,例如浴。浴其pH值超遇7之溶液,例如匐化物浴、金易酸鞭之金剔度浴及各槿焦磷酸2.5.3.1浴的成份及其功能金匾鞭:提供金匾高隹子之来源如硫酸铜。可分军鞭、鞭,及例如:罩鞭:CuSO ; NiSO4: NiSQ ; (NH4)2SO醋鞭:NaCu(CN)3SU:提供醇甯度,如硫酸鞭、氯鞭,可降低能量花费、液熟蒸彝损失,尤其是滚 更需便良醇甯溶液。陶
42、趣溶解助看U。随趣有畤曾形成金屯熊膜,不易祷充金匾高隹,刖需加隔趣溶解助看U。例如 畤加氯鞭。L Hig修件通常有一定 pH值靶圉,防止pH值建勤加L尤其是中性ig浴(|8), pH值控制更卷重要。合看L很多情况,的imw比军鞭的imw便良,防止置换沈稹,如上铜,刖需合看L或是合 金用合剜使不同之合金位拉近才能同畤沈稹得到合金唇。安定看L 浴有些曾因某些作用,筐生金匾鞭沈殿,浴毒命减短,卷使浴安定所加 品耦之卷安定看U。唇性K改良添加看L例如小孔防止看U、硬度飘IWW、涕剜等改建唇的物理化擘特性加普黑灌漏簿!(wetting agent), 一般卷界面活性陶!又耦去孔簿!。浴的第Mt符所需的化擘品放入在JM借槽内舆水溶解。除亲隹K。遇滤器清除浮熟固ft,倒入一彳固清瀑槽内。浴飘整,女中H值、温度、表面张力、光涕酎等。低甯流甯解法去除亲隹K。浴的雒持定期的或常的分析浴成份,用化擘分析法或Hull Mft(Hull cell test) 。持浴在操作靶圉成份,添加各槿蕖品。除浴可能被污染的来源。期浮化液,去除累稹亲隹K。低甯流密度甯解法歇的或速的减低mt物污染。歇或速
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