电镀工艺基础理论
17页1、电镀工艺基础理论一、电镀概述简单来说,电镀指借助外界直流电的作用,在溶液中进行电解反应,使导电体例如金属的表面沉积一金属或合金层。我们以硫酸铜的电镀作例子: 硫酸铜镀液主要有硫酸铜、硫酸和水,甚至也有其它添加剂。硫酸铜是铜离子 (Cu2+)的来源,当溶解于水中会离解出铜离子,铜离子会在阴极(工件)还原(得 到电子)沈积成金属铜。这个沉积过程会受镀浴的状况如铜离子浓度、酸碱度 (pH)、温度、搅拌、电流、添加剂等影响。阴极主要反应:Cu2+(aq) + 2eCu (s)电镀过程中的铜离子浓度因消耗而下降,影响沉积过程。面对这个问题,可以两 个方法解决:1.在浴中添加硫酸铜;2.用铜作阳极。添加硫酸铜方法比较麻烦, 又要分析又要计算。用铜作阳极比较简单。阳极的作用主要是导体,将电路回路 接通。但铜作阳极还有另一功能,是氧化(失去电子)溶解成铜离子,补充铜离子 的消耗。阳极主要反应:Cu (s) f Cu2+(aq) + 2e- 由于整个镀液主要有水,也会发生水电解产生氢气(在阴极)和氧气(在阳极)的副 反应 阴极副反应 : 2H3O+(aq) + 2e- f H2(g) + 2H2O(l)
2、阳极副反应 : 6H2O(l) f O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e-结果,工件的表面上覆盖了一层金属铜。这是一个典型的电镀机理,但实际的情 况十分复杂。电镀为一种电解过程,提供镀层金属的金属片作用有如阳极,电解液通常为镀着 金属的离子溶液,被镀物作用则有如阴极。阳极与阴极间输入电压后,吸引电解 液中的金属离子游至阴极,还原后即镀着其上。同时阳极的金属再溶解,提供电 解液更多的金属离子。某些情况下使用不溶性阳极,电镀时需添加新群电解液补 充镀着金属离子。电镀一般泛指以电解还原反应在物体上镀一层膜。其目前使用种类有:一般电镀 法(electroplating)、复合电镀(composite plating)、合金电镀(alloy plating)、局部电镀(selective plating)、笔镀(pen plating)等等。由于电镀 表面具有保护兼装饰效用;故广被应用。也有少部分的电镀提供其它特性,诸如 高导电性、高度光反射性或降低毒性,最常使用的电镀金属为镍、铬、锡、铜 银及金。2.1 电镀的定义和目的电镀(elec tRopla ting)被定义为一种电沉积过程(e
3、lec trode-posi tion process),是利用电极(electrode)通过电流,使金属附着于物体表面上,其目 的是在改变物体表面之特性或尺寸。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸。例 如赋予金属光泽美观、物品的防锈、防止磨耗、提高导电度、润滑性、强度、耐 热性、耐候性、热处理之防止渗碳、氮化、尺寸错误或磨耗之另件之修补。 2.2电镀基础知识电镀与其它镀覆方法电沉电镀大部份在液体(solution)下进行,又绝大部 积过程的比妗 份是由水溶液(aqueous solution)中电镀,约有 八 30种的金属可由水溶液进行电镀,由水溶液电镀 的金属有:铜Cu、镰Ni、銘Cr、锌Zn、镉Cd、 铅Pb、金Au、银Ag、钳Pt、钻Co、镒Mn、锤Sb、 钮 Bi、汞 Hg、镣 Ga、锢 In、铠、As、Se、Te、 Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W 等;有些必须 由非水溶液电镀如锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶 顿、铝、La、Ti、Zr、Ge、Mo等;既可由水溶液 又可由非水溶液电镀的有铜、银、锌、镉、锑、 铋、锰、钴、镍等金属。
4、电镀的基本知识包括:溶液性质;物质反应;电 化学;化学反应方程式;界面物理化学;材料性 质等。2.2.1 溶液(solu tion)被溶解之物质称为溶质(solute),使溶质溶解之液体称之溶 剂(solute)。溶剂 为水的溶液称之水溶液(aqueous solution)。表示溶质溶解于溶液中的量为浓度(concentration)。在一定量溶剂中,溶质能 溶解之最大量值称为溶解度(solubility)。达到溶解度值的溶液称为饱和溶液(saturated solution),反之为非饱和溶液 (unsaturated solution)。 溶液浓度,在工厂及作业现场,使用易了解及便利 的重量百分率浓度(weight percentage)。另外常用的莫耳浓度(molal concentration)。2.2.2 物质反应(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、干燥等为物理反应,电 解过程有化学反应,我们必须充份了解在处里过程中各种物理及化学反应及其相 互间关系与影响。2.2.3电镀常用之方程式(chemical formular)
《电镀工艺基础理论》由会员ni****g分享,可在线阅读,更多相关《电镀工艺基础理论》请在金锄头文库上搜索。
学习微课的心得体会范本(6篇)
新春佳节给全体员工的一封信
简单分数的加、减法教案
电子技术基础习题答案解析
2021最新抗疫精神演讲稿3-5分钟范文三篇
房屋装修协议范文(11篇).doc
乙酸的练习题
二手车交易协议书电子版(十一篇)
容积式液压泵的工作原理和基本工作特点
初中老师述职工作总结(3篇).doc
房地产经纪人的基本素质
长葛市农村物流项目招商计划书_模板范本
农村自来水厂管理制度范文
小学班级合唱比赛活动方案
钢铁是怎样炼成的章节读书笔记
商品房交房验收要点
分娩镇痛规范
体育老师年度工作总结2022年小学体育老师个人工作总结
研发项目立项报告管理制度
人力资源管理中的沟通问题及其解决策略
2023-01-12 31页
2022-09-05 44页
2022-11-14 16页
2022-08-08 6页
2022-11-08 3页
2023-08-27 27页
2023-03-19 1页
2022-09-27 7页
2022-11-04 11页
2023-03-29 9页