1. 1電鍍定意

電鍍(ELECTROPLATING)是一種電離子沉積過程(ELECTRODEPOS-ITION PROCESS)，是利用電極(ELECTRODE)通過電流，使金屬附著在物體表面上，其目的為改變物體表面的特性或尺寸。

1. 2電鍍目的

是在基材上鍍上金屬鍍層(DEPOSIT)，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。例如賦予金屬表面的光澤美觀、物品防銹、防止磨耗;提高導(dǎo)電度、潤滑性、強(qiáng)度、耐熱性、耐候性;熱處理的防滲碳、氮化;尺寸或磨耗的零件修補(bǔ)。

1. 3各種鍍金方法

電鍍法(ELECTROPLATING) 無電鍍法(ELECTROLESSPLATING)

熱浸法(HOT DIP PLATING) 熔射噴鍍法(SPRAYPLATING)

塑料電鍍(PLASTIC PLATING) 浸漬電鍍(IMMERSIONPLATING)

滲透鍍金(DIFFUSION PLATING) 陰極濺鍍(CATHODESUPPTERING)

真空離子電鍍(VACUUM PLATING)

合金電鍍 (ALLOY PLATING)

復(fù)合電鍍(COMPOSITE PLATING 局部電鍍(SELECTIVEPLATING)

穿孔電鍍(THROUGH-HOLE PLATING) 筆電鍍(PENPLATING)

電鑄(ELECTROFORMING)

1.4 電鍍基本知識(shí)

電鍍大部分是在液體(SOLUTION)下進(jìn)行，而且大多是在水溶液(AQUEOUSSOLUTION)中電鍍，大約有30種的金屬可由水溶液進(jìn)行電鍍，例如：銅CU、鎳NI、鉻CR、鋅ZN、鎘CD" 、鉛PB、金AU、銀AG、鉑PT、鈷CO、錳MN、銻SB、鉍BI、汞HG、鎵GA、銦IN、 鉈、AS、SE、TE、PD、MN、RE、RH、OS、IR、NB、W等等。

有些金屬必須由非水溶液進(jìn)行電鍍，例如：鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、LA、TI、ZR、GE、MO等等?？捎伤芤杭胺撬芤旱碾婂兘饘儆校恒~、銀、鋅、鎘、銻、鉍、錳、鈷、鎳等等。

還包括以下幾項(xiàng)：溶液性質(zhì) 物質(zhì)反應(yīng) 化學(xué)式 電化學(xué) 界面物理化學(xué) 材料性質(zhì)

1.4.1 溶液

被溶解之物質(zhì)稱為溶質(zhì)(SOLUTE)，使溶質(zhì)溶解之物質(zhì)稱為溶劑(SOLUTE)。溶劑為水之溶液稱之水溶液(AQUEOUSSOLUTION)。表示溶質(zhì)溶于溶液中之量為濃度(CONCENTRATION)。在一定量的溶劑中，溶質(zhì)能溶解之最大量值稱之溶解度(SOLUBILITY)。達(dá)到溶解度值之溶液稱之為飽和溶液(SATURATED SOLUTION)，反之為非飽和溶液(UNSATURATED

SOLUTION)。溶液之濃度，在生產(chǎn)和作業(yè)管理中，使用易了解和方便的重量百分比濃度(WEIGHT PERCENTAGE)和常用的摩爾濃度(MOLALCONCENTRATION)。

1.4.2 物質(zhì)反應(yīng)(REACTION OF MATTER)

在電鍍處理過程中，有物理變化及化學(xué)變化，例如研磨、干燥等為物理反應(yīng)，電解過程有化學(xué)反應(yīng)，我們必須充分了解在處理過程中的各種物理和化學(xué)反應(yīng)的相互關(guān)系及影響。

1.4.3 電鍍常用之化學(xué)式

1.溫度之換算: 0℃=5/9(0OF-32)

0OF=1.80℃=32 0K=0℃=273

2.密度：

D=M/V M=質(zhì)量 V=體積

3.比重： S.G=物質(zhì)密度/水的密度(4℃時(shí))

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，求該種液體比重是多少?

答：該種液體比重=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=280.87 7H2O=126

H2O%=126/280.87*100%=44.9%

6.比率：例如， 鍍鉻槽有400加侖溶液含500磅鉻酸，問同樣的濃度，100加侖鍍鉻液需要含多少鉻酸?

400/500=100/X X=125

答：需要量125磅鉻酸。

7.溶液的重量換算成容積： 例如，96%H2SO4 ，比重1.854 求配制1公升標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液需要多少毫升96%H2SO4 ?一公升的標(biāo)準(zhǔn)酸液的硫酸重量=98/2=49克 49克/((1.8354克)/(ML×0.96))=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溶液之當(dāng)量濃度?

14.4ML×1N=10ML×XN X=1.44

答：NAOH溶液之當(dāng)量濃度為1.44N

例2， 1.1738N的HCL溶液中和10ML的1.1034N NAOH溶液, 求需HCL溶液多少毫升? XML×1.1738N=10ML×1.1034N X=9.4ML

答：需要9.4ML的1.1738N的HCL溶液。

9.法拉第定律(FARADAY′S LAW)

例1， 計(jì)算用5安培電流經(jīng)過5小時(shí)，銅沉積重量，其電流放電率為100%

沉積重量=(原子量/(原子價(jià)×96500))×(電流×時(shí)間×電流效應(yīng))

W=(A/(N×96500))×(I×T×CE)

W=(63.54/(2×96500))×(5×5×60×60×100%)=31.8G

答：可沉積31.8G的銅。

例2， 要在10分鐘鍍2.5克的鎳在NISO4 鍍液需要多大電流?

設(shè)電流效率為100%， I=((N×96500)/(A))×((W)/(T×CE))

=((2×96500)/(58.69))×((2.5)/(10×60×100%))=13.7A

答：需要13.7A電流

例3， 鍍件表面積為1000CM2，在硫酸銅鍍液中通過15A電流，電流效率100%，求鍍銅51M所需要的時(shí)間。銅密度為8.93G/CM3

T=((N×96500×D)/(A))×((AREA×D)/(I×CE))=

((2×96500×8.93)/(63.45))×((1000×5×10-4)/(15×100%))

=900秒=15分鐘 答：所需時(shí)間為15分鐘。

例4， 鍍件表面積為1.5M2，平均電流為1500A,15分鐘鍍得平均鋅鍍層251M,鋅的密度為7.14G/M3,鋅的原子量為65.38,求電流效率? CE=WACT/WTHEN×100%

=((1.5M2×251M×7.14G/M3)/((

65.38)/(2×96500))×1500×15×60))×100%=59%

答：其電流效率為59%

例5， 酸性鍍錫溶液做連續(xù)性銅片鍍錫，銅片0.9M寬，銅片的進(jìn)行速度500M/MIN，電流密度5000A/M2，上下兩面欲鍍上0.41M錫厚，電流效率100%，錫的密度7.31G/CM3，原子量118.7，求電鍍槽需要多少M(fèi)長?

槽長L=((N×96500×D)/(A))×((S×D)/(DI×CE))=

((2×96500×7.31G/CM3)/(118.7))×((500M/MIN×0.41M)/(5000A/M2×100%))

=8M 答：所需要的長度為8米。

例6， 使用不溶性陽極鍍鉻，電流效率為18%，通過電流為1000A/小時(shí)，不考慮帶出損失，求需要補(bǔ)充多少CRO3,以維持鍍液中鉻的濃度?鉻原子量為52，氧原子量為16

W=((A/(N×96500))×(I×T×CE)=((52/(6×96500))×(1000×18%)

WCRO3=58.1×CRO3/CR=58.1×100/52=112G

答：需要補(bǔ)充CRO3 112G