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电镀基本知识:电镀槽液的组成和作用

发布日期: 2021-12-09  浏览人数:

电镀槽液的组成和作用
 
现在工业上使用的大部分电镀槽液是水溶液,特殊槽液包括有机溶剂槽液和熔盐。常用于电镀的金属的数目不超过10个,其他金属因为不能在水溶液中电镀,或因为即使能镀但非常昂贵而没有太大的实用价值而很少用于电镀。表l-1列出了可以在水溶液或非水溶液中进行电镀的金属。
 
表1-1周期表中可以电镀的金属
 
 
 
 
 
注:○只能在非水溶液中电镀的金属;
 
◎可以在水溶液和非水溶液中电镀的金属;
 
口在水溶液中电镀的金属。
 
从表l-1可见,已知的70多种金属中,有30多种金属可以在水溶液中进行电沉积。当使用熔盐槽时,几乎所有的金属都能进行电沉积,但大部分对工艺条件要求苛刻,并存在着结合力的问题。只有少数金属可以用于电镀,得到平滑的电镀表面。本书只限于讨论水溶液电镀。
 
槽液的组成对电镀工艺具有根本的重要性,其主要成分如下。
 
①被沉积的金属盐。
 
②与被沉积金属离子生成络合物的络合剂。
 
③增加电镀槽液导电性的支持电解质。
 
④槽液稳定剂,如防止氧化变质的化合物。
 
⑤槽液缓冲剂,用以稳定pH值。
 
⑥改变镀层性质的添加剂,如光亮剂、整平剂等。
 
⑦阻止惰性阳极溶解或防止消耗性阳极钝化的物质。
 
一般而言,被镀金属离子在槽液中必须有足够高的浓度,否则不能满足工业要求的电镀速度。当使用不溶性阳极时,被镀金属离子浓度会随电镀的进行逐渐减小,必须及时补充调整。当使用可溶性阳极时(如镀铜时用铜阳极),被镀金属可从阳极得到补充。为了使阳极均匀地溶解,通常在镀槽加入氯离子,但氯离子的量必须根据镀槽类型严格控制。过量的氯离子在酸性硫酸铜镀槽中是有害的,但少量的氯离子对于镀铜的整平作用有正面影响。
 
络合剂通常是一些阴离子,它们与被镀金属离子生成络离子。经验和理论都证明,在相同的电流密度下,络离子比简单离子在阴极还原时需要更负的电极电位(更大的过电位),从而易于得到由细密晶粒组成的优良镀层。
 
在强酸或强碱性槽液中,pH值的控制不太重要;但在中性槽中,pH值的控制非常重要,需要使用缓冲剂。
 
镀槽的添加剂包括光亮剂、整平剂、减应力剂、镀层增硬剂等,种类繁多,需根据具体情况选用。
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