第一章电镀基础知识
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(一)光亮剂 它的加入可以使镀层光亮。如镀镍中的糖精及1，4丁炔
二醇；当在镀液中含有几种光亮剂或将几种物质配制成复合光 亮剂时，常根据光亮剂的集团及其在镀液中的作用、性能和对 镀层的影响等，又将它们分为初级光亮利、次级光亮剂、载体 光亮剂和辅助光亮剂等。
电镀溶液的组成及其作用
(二)整平剂 具有使镀层将基体表面细微不平处填平的物质，如镀镍
的清澈稳定。如酸性镀锡和镀铜溶液中的硫酸，酸性镀锡 溶液中的抗氧化剂等。
六、阳极活化剂 在电镀过程中能够消除或降低阳极极化的物质，它 可以促进阳极正常溶解，提高阳极电流密度。如镀镍 溶液中的氯化物，氰化镀铜溶液中的酒石酸盐等。
电镀溶液的组成及其作用 七、添加剂 是指那些在镀液中含量很低，但对镀液和镀层性能 却有着显著影响的物质。近年来添加剂的发展速度很 快，在电镀生产中占的地位越来超重要，种类越来越 多，而且越来越多地使用复合添加剂来代替单一添加 剂。按照它们在电镀溶液中所起的作用，大致可分为 如下几类。
简单盐电镀溶液中主要金属离子以简单离子形式存在 (如Cu2+ ，Ni2+ ,Zn2+等)其溶液都是酸性的。在络合物电镀 溶液中，因含有络合剂，主要金属离子以络离子形式存在(如 [Cu(CN)3]2-、[Zn(CN)4] 2-等)，其溶液多数是碱性的，也有酸 性的。
一、主电盐镀溶液的组成及其作用
能够在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。 主盐浓度高，溶液的导电性和电流效率一般都较高，可
二电、导镀电盐溶液的组成及其作用
能提高溶液的电导率，而对放电金属离子不起络合作用 的物质。这类物质包括酸、碱和盐，由于它们的主要作用是用 来提高溶液的导电性，习惯上通称为导电盐。如酸性镀铜溶 液中的H2SO4，氯化物镀锌溶液中的KCl、NaCl及氰化物镀铜 溶液中的NaOH和NaCO3等。
导电盐的含量升高，槽电压下降，镀液的深镀能力得到改 善，在多数情况下，镀液的分散能力也有所提高。
电镀溶液的组成及其作用
四、缓冲剂 是用来稳定溶液的pH值，特别是阴极表面附近的PH
值。缓冲剂一般是用弱酸或弱酸的酸式盐，如镀镍溶液中的 认H3BO3。和焦磷酸盐镀液中的Na2HPO4等。
任何一种缓冲剂都只能在一定的范围内具有较好的缓冲 作用，超过这一范围其缓冲作用将不明显或完全没有缓冲作 用，而且还必须要有足够的量才能起到稳定溶液PH值的作
能够从水溶液中电沉积的金属，都是分布在铬分族右方的第4、5、 6周期中的元素。铬分族中的Mo和W的电沉积虽有可能，但很困难。
电镀溶液的组成及其作用
电镀溶液的组成对电镀层的结构有着很重要的影响。不 同的镀层金属所使用的电镀溶液的组成可以是各种各样的， 但是都必须含有主盐。根据主盐性质的不同，可将电镀溶 液分为简单盐电镀溶液和络合物电镀溶液两大类。
电镀溶液的组成及其作用
导电盐的含量受到溶解度的限制，而且大量导电盐的存 在还会降低其他盐类的溶解度。对于含有较多表面活性 剂的溶液，过多的导电盐会降低它们的溶解度．使溶液 在较低的温度下发生乳浊现象，严重的会影响镀液的性 能。所以导电盐的含量也应适当。
电镀溶液的组成及其作用
三、络合剂 在溶液中能与金属离子生成络合离子的物质称为络
使用较大的电流密度．加快沉积速度。在光亮电镀时， 镀层的光亮度和整平性也较好。但是，主盐浓度升高会 使阴极极化下降，出现镀层结晶较租、镀液的分散能力 下降，而且镀液的带出损失较大，成本较高，同时还增 加了废水处理的负担。主盐浓度低，则采用的阴极电流 密度较低，沉积速度较慢，但其分散能力和覆盖能力均 较浓溶液好。
这是主要反应。同时，还有氢离子还原为氢的副反应
这是在电镀过程中不希望发生，但却又避免不了的反应
金属在阴极上电沉积的可能性
在镍阳极上发生金属镍失去电子变为镍离子的氧化反应
有时还可能有如下的副反应
实际上，不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来，一 些化学性质十分活泼的金属是难以实现这种电沉积的
金属在阴极上电沉积的可能性
用。由于缓冲剂可以减缓阴极表面因析氢而造成的局部PH 值的升高，并能将其控制在最佳值范同内，所以对提高阴极极 化有一定作用，也有利于提高镀液的分散能力和镀层质量。 过多的缓冲剂既无必要，还有可能降低电流效率或产生其他 剐作用。
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电镀溶液的组成及其作用
五、稳定剂 用来防止镀液中主盐水解或金属离子的氧化，保持溶液
溶液中的香豆素，酸性光亮镀铜溶液中的甲基紫等。
电镀溶液的组成及其作用
因此，主盐浓度要有一个适当的范围，并与溶液其他成 分的浓度维持一个适当的比值。有时，由于使用要求不同，即 使同一类型的镀液，其主盐含量范围也不同。对于电镀形状 复杂的零件或用于预镀、冲击镀时，要求较高的分散能力，一 般多采用主盐浓度较低的电镀溶液。而快速电镀的溶液，则 要求主盐含量高
电化学
安徽建筑工业学院
材 料 与化学工程学院
电化学 –电镀基础知识 本章目录
1.金属在阴极上电沉积的可能性 2.电镀溶液的组成及其作用 3.金属的阳极钝化与自溶解
金属在阴极本上节内电容沉积的可能性
电镀是一种电化学过程，是一种在水溶液中进行的氧化 还原过程。以镀镍为例．将零件浸入含有镍盐(如NiSO4)的 溶液中作为阴极，金届镍板作为阳极，接通直流电源后，就会 在零件上沉积出金属镍镀层。此时在阴极上．发生镍离子得 到电子还原为金属镍的反应，其反应式为：
合剂。如氰化物镀液中的NaCN或KCN，焦磷酸盐镀 液中的K4P2O7，或Na4P2O7等。
络合物镀液中，最具重要意义的，并不是络合剂的绝对 含量，而是络合剂与主盐的相对含量，通常用络合剂的 游离量来表示，即除络合金属离子以外多余的络合剂。
电镀溶液的组成及其作用
络合剂的游离量增加，阴极极化增大，可使镀层结晶细致， 镀液的分散能力和覆盖能力都得到改善，但是，阴极电流 效率下降，沉积速度减慢。过高时，大量折氢会造成镀层 针孔，低电流密度区没有镀层，还会造成基体金属的氢脆。 对于阳极来说、它将降低阳极极化，有利于阳极的正常溶 解。络合剂的游离量低，镀层结晶变粗，镀液的分散能力 和覆盖能力都较差。
二醇；当在镀液中含有几种光亮剂或将几种物质配制成复合光 亮剂时，常根据光亮剂的集团及其在镀液中的作用、性能和对 镀层的影响等，又将它们分为初级光亮利、次级光亮剂、载体 光亮剂和辅助光亮剂等。
电镀溶液的组成及其作用
(二)整平剂 具有使镀层将基体表面细微不平处填平的物质，如镀镍
的清澈稳定。如酸性镀锡和镀铜溶液中的硫酸，酸性镀锡 溶液中的抗氧化剂等。
六、阳极活化剂 在电镀过程中能够消除或降低阳极极化的物质，它 可以促进阳极正常溶解，提高阳极电流密度。如镀镍 溶液中的氯化物，氰化镀铜溶液中的酒石酸盐等。
电镀溶液的组成及其作用 七、添加剂 是指那些在镀液中含量很低，但对镀液和镀层性能 却有着显著影响的物质。近年来添加剂的发展速度很 快，在电镀生产中占的地位越来超重要，种类越来越 多，而且越来越多地使用复合添加剂来代替单一添加 剂。按照它们在电镀溶液中所起的作用，大致可分为 如下几类。
简单盐电镀溶液中主要金属离子以简单离子形式存在 (如Cu2+ ，Ni2+ ,Zn2+等)其溶液都是酸性的。在络合物电镀 溶液中，因含有络合剂，主要金属离子以络离子形式存在(如 [Cu(CN)3]2-、[Zn(CN)4] 2-等)，其溶液多数是碱性的，也有酸 性的。
一、主电盐镀溶液的组成及其作用
能够在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。 主盐浓度高，溶液的导电性和电流效率一般都较高，可
二电、导镀电盐溶液的组成及其作用
能提高溶液的电导率，而对放电金属离子不起络合作用 的物质。这类物质包括酸、碱和盐，由于它们的主要作用是用 来提高溶液的导电性，习惯上通称为导电盐。如酸性镀铜溶 液中的H2SO4，氯化物镀锌溶液中的KCl、NaCl及氰化物镀铜 溶液中的NaOH和NaCO3等。
导电盐的含量升高，槽电压下降，镀液的深镀能力得到改 善，在多数情况下，镀液的分散能力也有所提高。
电镀溶液的组成及其作用
四、缓冲剂 是用来稳定溶液的pH值，特别是阴极表面附近的PH
值。缓冲剂一般是用弱酸或弱酸的酸式盐，如镀镍溶液中的 认H3BO3。和焦磷酸盐镀液中的Na2HPO4等。
任何一种缓冲剂都只能在一定的范围内具有较好的缓冲 作用，超过这一范围其缓冲作用将不明显或完全没有缓冲作 用，而且还必须要有足够的量才能起到稳定溶液PH值的作
能够从水溶液中电沉积的金属，都是分布在铬分族右方的第4、5、 6周期中的元素。铬分族中的Mo和W的电沉积虽有可能，但很困难。
电镀溶液的组成及其作用
电镀溶液的组成对电镀层的结构有着很重要的影响。不 同的镀层金属所使用的电镀溶液的组成可以是各种各样的， 但是都必须含有主盐。根据主盐性质的不同，可将电镀溶 液分为简单盐电镀溶液和络合物电镀溶液两大类。
电镀溶液的组成及其作用
导电盐的含量受到溶解度的限制，而且大量导电盐的存 在还会降低其他盐类的溶解度。对于含有较多表面活性 剂的溶液，过多的导电盐会降低它们的溶解度．使溶液 在较低的温度下发生乳浊现象，严重的会影响镀液的性 能。所以导电盐的含量也应适当。
电镀溶液的组成及其作用
三、络合剂 在溶液中能与金属离子生成络合离子的物质称为络
使用较大的电流密度．加快沉积速度。在光亮电镀时， 镀层的光亮度和整平性也较好。但是，主盐浓度升高会 使阴极极化下降，出现镀层结晶较租、镀液的分散能力 下降，而且镀液的带出损失较大，成本较高，同时还增 加了废水处理的负担。主盐浓度低，则采用的阴极电流 密度较低，沉积速度较慢，但其分散能力和覆盖能力均 较浓溶液好。
这是主要反应。同时，还有氢离子还原为氢的副反应
这是在电镀过程中不希望发生，但却又避免不了的反应
金属在阴极上电沉积的可能性
在镍阳极上发生金属镍失去电子变为镍离子的氧化反应
有时还可能有如下的副反应
实际上，不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来，一 些化学性质十分活泼的金属是难以实现这种电沉积的
金属在阴极上电沉积的可能性
用。由于缓冲剂可以减缓阴极表面因析氢而造成的局部PH 值的升高，并能将其控制在最佳值范同内，所以对提高阴极极 化有一定作用，也有利于提高镀液的分散能力和镀层质量。 过多的缓冲剂既无必要，还有可能降低电流效率或产生其他 剐作用。
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电镀溶液的组成及其作用
五、稳定剂 用来防止镀液中主盐水解或金属离子的氧化，保持溶液
溶液中的香豆素，酸性光亮镀铜溶液中的甲基紫等。
电镀溶液的组成及其作用
因此，主盐浓度要有一个适当的范围，并与溶液其他成 分的浓度维持一个适当的比值。有时，由于使用要求不同，即 使同一类型的镀液，其主盐含量范围也不同。对于电镀形状 复杂的零件或用于预镀、冲击镀时，要求较高的分散能力，一 般多采用主盐浓度较低的电镀溶液。而快速电镀的溶液，则 要求主盐含量高
电化学
安徽建筑工业学院
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电化学 –电镀基础知识 本章目录
1.金属在阴极上电沉积的可能性 2.电镀溶液的组成及其作用 3.金属的阳极钝化与自溶解
金属在阴极本上节内电容沉积的可能性
电镀是一种电化学过程，是一种在水溶液中进行的氧化 还原过程。以镀镍为例．将零件浸入含有镍盐(如NiSO4)的 溶液中作为阴极，金届镍板作为阳极，接通直流电源后，就会 在零件上沉积出金属镍镀层。此时在阴极上．发生镍离子得 到电子还原为金属镍的反应，其反应式为：
合剂。如氰化物镀液中的NaCN或KCN，焦磷酸盐镀 液中的K4P2O7，或Na4P2O7等。
络合物镀液中，最具重要意义的，并不是络合剂的绝对 含量，而是络合剂与主盐的相对含量，通常用络合剂的 游离量来表示，即除络合金属离子以外多余的络合剂。
电镀溶液的组成及其作用
络合剂的游离量增加，阴极极化增大，可使镀层结晶细致， 镀液的分散能力和覆盖能力都得到改善，但是，阴极电流 效率下降，沉积速度减慢。过高时，大量折氢会造成镀层 针孔，低电流密度区没有镀层，还会造成基体金属的氢脆。 对于阳极来说、它将降低阳极极化，有利于阳极的正常溶 解。络合剂的游离量低，镀层结晶变粗，镀液的分散能力 和覆盖能力都较差。