一、電鍍定義

　　電鍍(electroplating)是一種電離子沉積過(guò)程(electrodepos- ition process)，是利用電極(electrode)通過(guò)電流，使金屬附著(zhù)在物體表面上，其目的為改變物體表面的特性或尺寸。

　　二、電鍍目的

　　是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。例如賦予金屬表面的光澤美觀(guān)、物品防銹、防止磨耗;提高導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性;熱處理的防滲碳、氮化;尺寸或磨耗的零件修補。

　　三、各種鍍金方法

　　電鍍法(electroplating) 無(wú)電鍍法(electroless plating)

　　熱浸法(hot dip plating) 熔射噴鍍法(spray plating)

　　塑料電鍍(plastic plating) 浸漬電鍍(immersion plating)

　　滲透鍍金(diffusion plating) 陰極濺鍍(cathode supptering)

　　真空離子電鍍(vacuum plating) 合金電鍍 (alloy plating)

　　復合電鍍(composite plating 局部電鍍(selective plating)

　　穿孔電鍍(through-hole plating) 筆電鍍(pen plating)

　　電鑄(electroforming)

　　四、電鍍基本知識

　　電鍍大部分是在液體(solution)下進(jìn)行，而且大多是在水溶液(aqueous solution)中電鍍，大約有30種的金屬可由水溶液進(jìn)行電鍍，例如：銅Cu、鎳Ni、鉻Cr、鋅Zn、鎘Cd" 、鉛Pb、金Au、銀Ag、鉑Pt、鈷Co、錳Mn、銻Sb、鉍Bi、汞Hg、鎵Ga、銦In、 鉈、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等等。

　　有些金屬必須由非水溶液進(jìn)行電鍍，例如：鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、La、Ti、Zr、Ge、Mo等等?？捎伤芤杭胺撬芤旱碾婂兘饘儆校恒~、銀、鋅、鎘、銻、鉍、錳、鈷、鎳等等。

　　還包括以下幾項：溶液性質(zhì) 物質(zhì)反應 化學(xué)式 電化學(xué) 界面物理化學(xué) 材料性質(zhì)

　　1.溶液

　　被溶解之物質(zhì)稱(chēng)為溶質(zhì)(solute)，使溶質(zhì)溶解之物質(zhì)稱(chēng)為溶劑(solute)。溶劑為水之溶液稱(chēng)之水溶液(aqueous solution)。表示溶質(zhì)溶于溶液中之量為濃度(concentration)。在一定量的溶劑中，溶質(zhì)能溶解之最大量值稱(chēng)之溶解度(solubility)。達到溶解度值之溶液稱(chēng)之為飽和溶液(saturated solution)，反之為非飽和溶液(unsaturated solution)。溶液之濃度，在生產(chǎn)和作業(yè)管理中，使用易了解和方便的重量百分比濃度(weight percentage)和常用的摩爾濃度(molal concentration)。

　　2.物質(zhì)反應(reaction of matter)

　　在電鍍處理過(guò)程中，有物理變化及化學(xué)變化，例如研磨、干燥等為物理反應，電解過(guò)程有化學(xué)反應，我們必須充分了解在處理過(guò)程中的各種物理和化學(xué)反應的相互關(guān)系及影響。

　　3.電鍍常用之化學(xué)式

　　(1)溫度之換算: 0℃=5/9(0oF-32) 0oF=1.80℃=32 0K=0℃=273

　　(2)密度： D=M/V M=質(zhì)量 V=體積

　　(3)比重： S.G=物質(zhì)密度/水的密度(4℃時(shí))

　　(4)波美： (Baume′) Be′=145-145/比重 比重=145/145- Be′

　　例如：20%H2SO4溶液，在20℃是其Be′值是17，求該種液體比重是多少?

　　答：該種液體比重=145/145-17=145-128=1.13

　　(5)合成物之水分比： 例如，NiSO4，7H2O中含水多少?

　　答：NiSO4，7H2O=280.87 7H2O=126 H2O%=126/280.87*100%=44.9%

　　(6)比率：例如， 鍍鉻槽有400加侖溶液含500磅鉻酸，問(wèn)同樣的濃度，100加侖鍍鉻液需要含多少鉻酸?

　　400/500=100/X X=125 答：需要量125磅鉻酸。

　　(7)溶液的重量換算成容積： 例如，96%H2SO4 ，比重1.854 求配制1公升標準硫酸溶液需要多少毫升96%H2SO4 ?一公升的標準酸液的硫酸重量=98/2=49克 49克/((1.8354克)/(ml×0.96))=27.82ml

　　答：需要27.82ml的96%H2SO4

　　(8)中和： 例1，用14.4ml的1N的溶液中和310ml的NaOH溶液，求NaOH溶液之當量濃度? 14.4ml×1N=10ml×xN x=1.44

　　答：NaOH溶液之當量濃度為1.44N

　　例2， 1.1738N的HCl溶液中和10ml的1.1034N NaOH溶液, 求需HCl溶液多少毫升? xml×1.1738N=10ml×1.1034N x=9.4ml

　　答：需要9.4ml的1.1738N的HCl溶液。

　　(9)法拉第定律(Faraday′s Law)

　　例1， 計算用5安培電流經(jīng)過(guò)5小時(shí)，銅沉積重量，其電流放電率為100%

　　沉積重量=(原子量/(原子價(jià)×96500))×(電流×時(shí)間×電流效應) W=(A/(n×96500))×(I×T×CE)

　　W=(63.54/(2×96500))×(5×5×60×60×100%)=31.8g

　　答：可沉積31.8g的銅。

　　例2， 要在10分鐘鍍2.5克的鎳在NiSO4 鍍液需要多大電流?

　　設電流效率為100%， I=((n×96500)/(A))×((W)/(T×CE))

　　=((2×96500)/(58.69))×((2.5)/(10×60×100%))=13.7A

　　答：需要13.7A電流

　　例3， 鍍件表面積為1000cm2，在硫酸銅鍍液中通過(guò)15A電流，電流效率100%，求鍍銅51m所需要的時(shí)間。銅密度為8.93g/cm3

　　t=((n×96500×D)/(A))×((area×d)/(I×CE))=

　　((2×96500×8.93)/(63.45))×((1000×5×10-4)/(15×100%))

　　=900秒=15分鐘 答：所需時(shí)間為15分鐘。

　　例4， 鍍件表面積為1.5m2，平均電流為1500A,15分鐘鍍得平均鋅鍍層251m,鋅的密度為7.14g/m3,鋅的原子量為65.38,求電流效率? CE=WAct/WThen×100%

　　=((1.5m2×251m×7.14g/m3)/(( 65.38)/(2×96500))×1500×15×60))×100%=59% 答：其電流效率為59%

　　例5， 酸性鍍錫溶液做連續性銅片鍍錫，銅片0.9m寬，銅片的進(jìn)行速度500m/min，電流密度5000A/m2，上下兩面欲鍍上0.41m錫厚，電流效率100%，錫的密度7.31g/cm3，原子量118.7，求電鍍槽需要多少m長(cháng)?

　　槽長(cháng)L=((n×96500×D)/(A))×((S×d)/(DI×CE))=

　　((2×96500×7.31g/cm3)/(118.7))×((500m/min×0.41m)/(5000A/m2×100%))

　　=8m 答：所需要的長(cháng)度為8米。

　　例6， 使用不溶性陽(yáng)極鍍鉻，電流效率為18%，通過(guò)電流為1000A/小時(shí)，不考慮帶出損失，求需要補充多少CrO3,以維持鍍液中鉻的濃度?鉻原子量為52，氧原子量為16

　　W=((A/(n×96500))×(I×t×CE)=((52/(6×96500))×(1000×18%)

　　WCro3=58.1×CrO3/Cr=58.1×100/52=112g

　　答：需要補充CrO3 112g更多冶金安全管理請點(diǎn)擊