電鍍是利用電解的原理將導(dǎo)電體鋪上一層金屬的方法。除了導(dǎo)電體以外，電鍍亦可用于經(jīng)過特殊處理的塑膠上。電鍍的過程基本如下：電鍍后被電鍍物件的美觀性和電流密度大小有關(guān)系，在可操作電流密度范圍內(nèi)，電流密度越小，被電鍍的物件便會越美觀；反之則會出現(xiàn)一些不平整的形狀。電流密度指一定面積上的電流分布，常用的電流密度單位是安培每平方分米[ASD]和安培每平方英尺[ASF]。一般情況下，電鍍槽液呈酸性，能夠腐蝕溶解陰極鍍層金屬，當(dāng)電流密度太小時（小于5ASF時），由于酸性槽液的溶解，鍍層金屬會呈現(xiàn)疏松和無光澤的外觀。
基本簡介
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面被還原形成鍍層。為排除其它陽離子的干擾，且使鍍層均勻、牢固，需用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液，以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。電鍍能增強(qiáng)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(dǎo)電性、潤滑性、耐熱性、和表面美觀。
原理解析
首先電鍍液有六個要素：主鹽、附加鹽、絡(luò)合劑、緩沖劑、陽極活化劑和添加劑。
電鍍原理包含四個方面：電鍍液、電鍍反應(yīng)、電極與反應(yīng)原理、金屬的電沉積過程
電鍍反應(yīng)中的電化學(xué)反應(yīng)：下圖是電鍍裝置示意圖，被鍍的零件為陰極，與直流電源的負(fù)極相連，金屬陽極與直流電源的正極聯(lián)結(jié)，陽極與陰均浸入鍍液中。當(dāng)在陰陽兩極間施加一定電位時，則在陰極發(fā)生如下反應(yīng)：從鍍液內(nèi)部擴(kuò)散到電極和鍍液界面的金屬離子Mn+從陰極上獲得n個電子，還原成金屬M。另一方面，在陽極則發(fā)生與陰極完全相反的反應(yīng)，即陽極界面上發(fā)生金屬M的溶解，釋放n個電子生成金屬離子Mn+。
電極及反應(yīng)機(jī)理
A、電極電位
當(dāng)金屬電極浸入含有該金屬離子的溶液中時，存在如下的平衡，即金屬失電子而溶解于溶液的反應(yīng)和金屬離子得電子而析出金屬的逆反應(yīng)應(yīng)同時存在：Mn++ne = M
平衡電位與金屬的本性和溶液的溫度，濃度有關(guān)。為了精確比較物質(zhì)本性對平衡電位的影響，人們規(guī)定當(dāng)溶液溫度為250℃，金屬離子的濃度為1mol/L時，測得的電位叫標(biāo)準(zhǔn)電極電位。標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)值較大的金屬都易失掉電子被氧化，而標(biāo)準(zhǔn)電極電位正值較大的金屬都易得到電子被還原。[1]
B、極化
所謂極化就是指有電流通過電極時，電極電位偏離平衡電極電位的現(xiàn)象。所以，又把電流-電位曲線稱為極化曲線。產(chǎn)生極化作用的原因主要是電化學(xué)極化和濃差極化。
1、電化學(xué)極化
由于陰極上電化學(xué)反應(yīng)速度小于外電源供給電子的速度，從而使電極電位向負(fù)的方向移動而引起的極化作用。
2、濃差極化
由于鄰近電極表液層的濃度與溶液主體的濃度發(fā)生差異而產(chǎn)生的極化稱濃差極化，這是由于溶液中離子擴(kuò)散速度小于電子運動造成的。
電鍍過程是鍍液中的金屬離子在外電場的作用下，經(jīng)電極反應(yīng)還原成金屬原子并在陰極上進(jìn)行金屬沉積的過程。
電鍍原理簡單而言，就是在含有欲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，使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層。
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