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金屬材料電鍍工藝原理

信息來源:www.tiki8.com   2021-07-26 16:36:12

電鍍工藝是利用電解的原理將導電體鋪上一層金屬的方法。電鍍是指在含有預鍍金屬的鹽類溶液中,以被鍍基體金屬為陰極,通過電解作用,使鍍液中預鍍金屬的陽離子在基體金屬表麵沉積出來,形成鍍層的一種表麵加工方法。
鍍層性能不同於基體金屬,具有新的特征。根據鍍層的功能分為防護性鍍層,裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。
電鍍時,鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極,待鍍的工件做陰極,鍍層金屬的陽離子在待鍍工件表麵被還原形成鍍層。能增強金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導電性、光滑性、耐熱性和表麵美觀。
基本原理
電鍍是一種電化學過程,也是一種氧化還原過程.電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽極,接直流電源後,在零件上沉積出所需的鍍層。
例如:鍍鎳時,陰極為待鍍零件,陽極為純鎳板,在陰陽極分別發生如下反應:
陰極(鍍件):Ni2++2e→Ni (主反應)
2H++2e→H2↑ (副反應)
陽極(鎳板):Ni -2e→Ni2+ (主反應)
4OH--4e→2H2O+O2 (副反應)
不是所有的金屬離子都能從水溶液中沉積出來,如果陰極上氫離子還原為氫的副反應占主要地位,則金屬離子難以在陰極上析出.根據實驗,金屬離子自水溶液中電沉積的可能性,可從元素周期表中得到一定的規律,如表1.1所示。
陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極,大多數陽極為與鍍層相對應的可溶性陽極,如:鍍鋅為鋅陽極,鍍銀為銀陽極,鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽極.但是少數電鍍由於陽極溶解困難,使用不溶性陽極,如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽極.鍍液主鹽離子靠添加配製好的標準含金溶液來補充.鍍鉻陽極使用純鉛,鉛-錫合金,鉛-銻合金等不溶性陽極