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碳化钨料钵介绍表面电镀的基本原理

2026-03-15    来源:    作者:碳化钨料钵  阅读:次  【打印此页】

碳化钨料钵介绍表面电镀的基本原理:

电镀是指在直流的作用下,电解液的金属离子还愿,并沉积到碳化钨料钵表面形成有一定性能的金属镀层的过程,电解液主要是水溶液,也有有机溶液和熔融盐。

当直流电通过两电极及两极间含金属离子的电解液时,金属离子在阴极上还原沉积成镀层,而阳极氧化将金属转移为离子。如图6-9所示,在硫酸铜溶液中插入两个铜板,并与直流电源相接,当施加一定电压时,两极就发生电化学反应:
Cu2+(溶液内部)Cu2+(阴极表面) Cu2+ SO2 Cu
Cu2+(阴极表面)+2e-Cu(金属) -I H+
金属离子按如下步骤沉积: Cu CuSO4 Cu2
1传递步骤:液相中的反应粒子(金属水化离子或 图6-9电镀槽中电化学反应示意
配合离子)向阴极表面传递的步骤,有电迁移,扩散及对流三种不同方式。
2前置化学步骤:研究表明,直接参加阴极电化学还原反应的金属离子往往不是金属离子在电解液中的主要存在形式。在还原之前,离子在阴极附近或表面发生化学转化,然后才能放电还原为金属。
3电荷转移步骤:反应粒子在阴极表面得到电子形成吸附原子或吸附离子的过程称为电荷转移步骤,又称为电化学步骤,是电荷从阴极表面转移到反应粒子的过程,这是电沉积过程的重要步骤。

4结晶步骤:吸附原子通过表面扩散到达生长点而进人晶格,或吸附原子相互碰撞形成新的晶核并长大成晶体。
金属离子以一定的电流密度进行阴极还原时,原则上,只要电极电位足够负,任何金属离子都可能在阴极上还原,实现电沉积。但由于水溶液中有氢离子,水分子及多种其他离子,使得一些还原电位很负的金属离子实际上不可能实现沉积过程。所以金属离子在水溶液中能否还原,不仅决定于其本身的电化学性质,还决定于金属的还原电位与氢还原电位的相对大小。若金属离子还原电位比氢离子还原电位更负,则电极上大量析出氢,金属沉积极少。金属离子还原析出的可能性是获得镀层的首要条件,而要获得质量优良的镀层,还要有合理的镀液组成和合理的工艺控制。
电镀层的质量体现于它的物理化学性能,力学性能,组织特征,表面特征,孔隙率,结合力和残余内应力等方面。这些特性除取决于镀层金属的本性外,还受到镀液,电镀规范,基体金属及前处理工艺等的影响。

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