化学电镀原理
电镀是获得金属防护层的主要方法之一。根据对电镀层不同的要求,电镀层可分为:(1)防护性镀层;(2)防护—装饰性镀层;(3)耐磨和减磨镀层;(4)电性能镀层;(5)磁性能镀层;(6)可焊性镀层;(7)耐热镀层;(8)修复用镀层;以及一些其它特殊功能性要求的镀层。
电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程。电镀的基本过程(以镀镍为例)是将零件浸在金属盐的(如NiSO4)溶液中作为阴极,金属镍板作为阳极,接通直流电源后,在零件上就会沉积出金属镍镀层。例如在硫酸镍电镀溶液中镀镍时,在阴极上发生镍离子得到电子还原为镍金属的反应,这是主要反应,其反应式为:
Ni2++2e→Ni0
还有氢离子还原为氢的副反应:
2H++2e→H2↑(氢气)
在电镀过程中是不希望产生这类副反应的。
在镍阳极板上发生镍金属失去电子变成镍离子的反应:
Ni→Ni2++2e
有时还有以下副反应:
4OH-→2H2O+O2↑+4e
不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来,如果在阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位,则金属离子难以在阴极上析出。
❷ 电镀的原理
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。
我们以硫酸铜镀浴作例子:
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) + 2e- → Cu (s)
电镀过程浴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) → 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- → H2(g) + 2H2O(l)
阳极副反应 : 6H2O(l) → O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e-
结果,工件的表面上覆盖了一层金属铜。这是一个典型镀浴的机理,但实际的情况是十分复杂。自催化镀及浸渍镀。
❸ 化学问题 电镀池的反应原理是什么能举一个例子来说明吗
电镀时,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层.为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变.电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观.
电镀的过程如下
1 把镀层金属接在阳极
2 把镀件接在阴极
3 阴阳极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连
4 通以直流电的电源后,阳极的金属会进行氧化反应(失去电子),溶液中的正离子则在阴极被还原(得到电子)成原子并积聚在负极表层.
❹ 电镀的原理及使用方法
电镀工艺的基本原理和工艺流程
电镀工艺是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。电镀是指在含有预镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中预镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。接下来,我就为大家介绍关于电镀工艺的基本原理和工艺流程吧!
电镀工艺的基本原理和工艺流程
1. 电镀工艺的基本原理
电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极,金属板作为阳极,接直流电源后,在零件上沉积出所需的镀层。例如镀镍时,阴极为待镀零件,阳极为纯镍板,在阴阳极分别发生如下反应:
阴极(镀件):Ni2++2e→Ni (主反应)
2H++2e→H2↑ (副反应)
阳极(镍板):Ni-2e→Ni2+ (主反应)
4OH--4e→2H2O+O2 (副反应)
不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来,如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位,则金属离子难以在阴极上析出.根据实验,金属离子自水溶液中电沉积的可能性,可从元素周期表中得到一定的规律。
阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极,大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极,如:镀锌为锌阳极,镀银为银阳极,镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极,但是少数电镀由于阳极溶解困难,使用不溶性阳极,如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极,镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充,镀铬阳极使用纯铅,铅-锡合金,铅-锑合金等不溶性阳极。
看完了上面关于电镀工艺的基本原理,可能很多不是学理科的人还是不太明白到底电镀是怎么样工作的,那么接下来我就用一种比较通俗易懂的话语跟大家介绍一下电镀的具体工作原理吧!
电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同,但均含有提供金属离子的主盐,能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂,用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂。
阳极活化剂和特殊添加物。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子,并在阴极上进行金属沉积的过程。因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。
在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。
电镀工艺的基本原理和工艺流程
2. 电镀工艺流程
一般包括电镀前预处理,电镀及镀后处理三个阶段。完整过程:
(1.) 浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级浸酸→镀锡→二级逆流漂洗
(2.) 逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗 →镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干
❺ 电镀是什么原理
电镀是电解原理。电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。
其中电镀液成分视镀层不同而不同,但均含有提供金属离子的主盐,能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂,用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂,阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。
电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子,并在阴极上进行金属沉积的过程。
因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。
(5)化学电镀原理扩展阅读
镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式,主要与待镀件的尺寸和批量有关。
1、挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。
2、滚镀适用于小件,紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。
3、刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,无论采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。
单金属电镀至今已有170多年历史,元素周期表上已有33种金属可从水溶液中电沉积制取。常用的有电镀锌、镍、铬、铜、锡、铁、钴、镉、铅、金、银等l0余种。
在阴极上同时沉积出两种或两种以上的元素所形成的镀层为合金镀层。合金镀层具有单一金属镀层不具备的组织结构和性能,如非晶态Ni—P合金,相图上没有的各蕊sn合金,以及具有特殊装饰外观,特别高的抗蚀性和优良的焊接性、磁性的合金镀层等。
❻ 什么是电镀电镀工艺的原理是什么
电镀工艺是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。电镀是指在含有预镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中预镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。
❼ 求化学镀银原理和方程式
电镀的原理就是电解的原理。
阳极:金属银,阴极:被镀件, 电解质溶液:AgNO3
阴极:Ag++e-=Ag
阳极:Ag-e-=Ag+