在必定规模内,阴极极化值越大,镀层结晶越详尽。其原因是:电堆积构成金属结晶时,总是先在阴极外表活性点(负电荷最多处、金属离子最易放电还原处)先生成小的晶核,然后晶核再逐步长大,衔接构成镀层。若晶核生成速度大于晶核生长速度,则生成晶核多,每个晶核生长速度慢,镀层结晶就详尽。反之,晶核生成少而晶核长大速度快,则结晶就粗大,镀层就不详尽。
如图(3),当镀槽中挂有工件并已通电后,当持续挂入或预先取出的工件在镀液中没有与阴极杆接通或已脱离阴极杆而未通电时,因为金属工件(或镀层)系电的杰出导体(比镀液导电性更好),则因为电力线(一种用来形象表明电场散布或电流流过途径的细线,其方向从高电位处指向低电位处)的“借道”经过(若为塑料之类的绝缘体,则只能“绕道”而行),从离阳极近的一端流入,产生阴极反响,从离阴极近的一端流出,产生阳极反响。这样,在同一个导体中一起产生阴阳极反响的现象,就叫双性电极现象。即同一个工件上一部分成为阴极,另一部分成为阳极。
关于络合物电镀,因生成了络合物,电化学极化简略到达较大值,若浓差极化再过大,则更易析氢,镀层易烧焦,故此刻浓差极化不宜太大。比如有的人觉得选用络合物电镀的锌酸盐镀锌时,镀液浓一倍则电镀效果更好;而氰化物镀铜时,“高效率”的镀较厚铜层的配方也比预镀铜配方要浓得多。但关于主要靠添加剂来产生阴极极化的简略盐电镀,坚持适度的浓差极化能进步涣散才能及低电流密度区镀层的亮光性。因为过多参加添加剂非但效果不
大,反而有害。如关于氯化钾镀锌,2 A赫尔槽静镀5 min,挂镀试片应有1 cm左右烧焦,滚镀试片则应有2-3 cm烧焦。若全无烧焦,则浓差极化过小,效果并不好。关于低染料或微染料的酸性亮光镀铜,选用“中酸中铜”配方时,低电流密度区全亮光规模更宽些。
1、阴极极化曲线),将阴极外表扩大许多倍,其外表总是不平坦的。因为有电荷的“尖端放电”现象,阴极上的堆集负电荷电子总是先会集在微观不平的突起点,而成为金属离子优先放电的活性点,先在此处放电构成金属晶核。若阴极极化值小,即堆集的电子少,则如图(1)中(a)所示,仅在少量最凸起的部位易放电构成晶核,则晶核少,晶核长大速度快,镀层结晶粗大;若阴极极化值大时,阴极外表堆集的电子多,如图(1)中(b)所示,不仅在最凸出的少量点上,在其它稍微凸起之处也有过多的电子,这一些当地也成了易放电的活性点,晶核的生成速度就大,而电源送来的电子被涣散到了许多点上,结晶的晶核生长得慢,镀层结晶也就详尽了。
双性电极现象会使工件的阳极更易产生电解钝化,从而使结合力变差,呈现镀层部分层间脱皮或起双层毛病。有时还会形成工件部分腐蚀、加热冷却不锈钢管上部分腐蚀与部分金属堆积。
在电镀中,不管哪种运用场合的镀层,都要求结构细密,外表非常润滑平坦,这样的镀层只能在电化学极化比较大的条件下完结。剖析一下生产中沿袭多年的电镀液不难发现,只要电镀铁、钴和镍能够从不加添加剂的简略盐镀液中取得结晶详尽、平坦润滑的镀层,是因为铁、钴及镍的电极反响的J0小,产生比较大的电化学极化。而与它们的J 0相差几千倍的锌及铜等,
有时腐蚀介质改动会改动镀层性质。典型比如为:钢铁件上的镀锡层在大气环境下为防蚀力差的阴极性镀层,但在含有机酸的介质中却成为耐蚀性较好的阳极性镀层。加之锡无毒,故罐头筒曩昔广泛选用铁皮镀锡。
双性电极现象是一种电化学特别现象,它与某些电镀工艺的操作要求及设备设备运用又联系密切。
若选用简略盐电镀液,则需参加添加剂,或许选用络合物电解液,以增大电化学极化,取得合格的镀层。
在电镀工艺标准中,一般都给出阴极电流密度的上限和下限值,其间下限值是为了能够更好的确保必定的堆积速度,而上限值则是为了尽最大或许防止金属电堆积产生浓度极化,因为浓度极化操控下得到的是疏松多孔或海绵状镀层,毫无实用价值。一般生产中选用阴极移动、机械拌和、空气拌和及镀液循环等办法来减小液相传质的阻力,增大答应运用的电流密度上限值。可是金属电堆积的另一个特例,即电化学办法制取金属粉末,则是要在液相传质过程操控下进行,使电极反响在极限电流密度下进行。
如图3当镀槽中挂有工件并已通电后当持续挂入或预先取出的工件在镀液中没有与阴极杆接通或已脱离阴极杆而未通电时因为金属工件或镀层系电的杰出导体比镀液导电性更好则因为电力线一种用来形象表明电场散布或电流流过途径的细线其方向从高电位处指向低电位处的借道经过若为塑料之类的绝缘体则只能绕道而行从离阳极近的一端流入产生阴极反响从离阴极近的一端流出产生阳极反响
[2]期刊论文电极的极化和极化曲线(Ⅰ)——电极的极化-电镀与精饰- 2008, 30(6)
[3]期刊论文电极的极化和极化曲线(Ⅱ)——极化曲线]期刊论文硫酸亮光镀锡、锡钴合金镀液极化曲线)
在电镀文献中,常用到阴极极化曲线)所示,将阴极电流密度从零开始逐步加大,一起测定相应阴极电流密度下的阴极电极电位-φk,则得到许多个点。将这些点
用滑润曲线衔接起来,就成为“阴极极化曲线”,从中能够剖分出许多电化学信息,是一种电化学的重要研讨手法。
阴极极化曲线的斜率,叫“阴极极化度”。图(2)中曲线Ⅰ为一条阴极极化曲线。假若改动系统条件(如换用不同的添加剂),再测定,又能够取得另一条曲线Ⅱ。Ⅰ与Ⅱ的阴极极化度分别为ΔφK1/ΔJK与ΔφK2/ΔJK。明显,曲线/ΔJK ΔφK1/ΔJK,曲线Ⅱ的阴极极化度更大。
阴极极化对电镀影响很大,要素也很杂乱。镀液的阴极极化度越大,则涣散才能越好,工件上不同电流密度处镀层厚度的均匀性越好。
当电镀层在腐蚀介质下的电极电位比基体资料的电极电位更负时(如钢铁基体上的锌、镉镀层)或比基层镀层(如半亮光镍Fra Baidu bibliotek的亮镍层)电极电位更负时,在湿润情况下产生电化学腐蚀(微电池腐蚀)时,镀层会成为阳极而先腐蚀,基体或基层镀层作为阴极然后腐蚀。此刻,献身阳极性镀层简称阳极性镀层。终究耐蚀功能取决于阳极性镀层的厚度与本身耐蚀特性。相反,当镀层比基体(如铁上的单层镍)或基层(如亮镍上的镀铬层)电位更正时,在湿润环境下产生微电池电化学腐蚀时,基体或基层镀层反而作为阳极而先被腐蚀,镀层作为阴极然后被腐蚀,这时的镀层称为阴极性镀层。阴极性镀层无电化学维护效果而只起机械维护效果,此刻,尤应留意镀层的细密性问题(低孔隙率、低裂纹或无裂纹)。当镀硬铬无法作到无裂纹时,使用细而密的微裂纹替代广大的一般裂纹,以此来减小腐蚀电流密度,使腐蚀更趋均匀,也能有用提高铬层的全体耐蚀性。
[7]钱倚剑,李文娜.磺酸盐溶液中的铅锡合金电镀研讨[J].四川化工, 1995, (03)
[8]覃奇贤,郭鹤桐,刘淑兰等,电镀原理与工艺[M]天津科学技术出版社, 1993
当阴极浓差极化或电化学极化过大时,金属离子放电过于困难,溶液中的H就易趁机放电而析氢。析氢使镀层易起气体针孔、麻点,在阴极电流密度稍大的区域,镀层易疏松多孔、长毛刺。在大电流密度区,极化更大,析氢严峻,镀层则烧焦,降低了答应阴极电流密度Jk。