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【转帖】影响镀层分布的因素

醋老西

2006/11/20

电化学综合讨论

影响镀层分布的因素
影响镀层分布的主要因素是电镀溶液的阴极极化度、电导率、阴极电流效率、电极和镀槽的几何因素和基体金属的表面状态等。
1.阴极极化度阴极极化度就是阴极极化曲线的斜率，也就是阴极电位随阴极电流密度变化而变化的程度（dφ/dDK）。由于任一条阴极极化曲线上各点的斜率都不同，所以各点处的极化度不一样。当其它条件不变时，极化度较大的镀液，其分散和能力较好。所以凡是能增大阴极极化的因素（如选择适当的络合剂及添加剂等），均能改善镀层的分散能力及覆盖能力。
2.电镀溶液电导率一般来说，提高电导率，能提高覆盖能力。当电镀溶液的阴极极化度较大时，提高电导率能显著地提高分散能力和覆盖能力。如果极化度极小甚至趋近于零，那么增大电导率，对分散能力不可能有多大改善，例如，镀铬时的极化度几乎等于零，所以即使镀铬溶液的导电性能很好，其分散和覆盖能力都很差。
3.阴极电流效率阴极电流效率对分散能力的影响取决阴极电流效率随阴极电流密度的变化而变化的程度。一般可分为三种情况：
（1）阴极电流效率随电流密度改变而几乎没有变化的（如硫酸盐镀铜、镀锌），则电流效率几乎没有影响。
（2）阴极电流效率随电流密度增大而降低的（例如：一切采用络合剂的电镀溶液），则阴极电流效率能够提高分散、覆盖能力。由于电流密度大的地方，电流效率低，电流密度小的地方，电流效率高，这样使阴极各处的实际电流密度重新分布得更均匀些。也即分散能力提高了。
（3）阴极电流效率随着电流密度的增大而增大的（例如镀铬），则会降低分散和覆盖能力。因为阴极上电流密度大的地方，电流效率高，电流密度小的地方，电流效率低，这样使阴极各处的实际电流密度重新分布得更不均匀了，也即分散能力降低了。
4.电极和镀槽的几何因素电极的形状和尺寸、电极间的距离、电极在镀槽中的位置和镀槽的形状等，都会影响镀层在阴极表面的均匀分布。为了改善由此而引起的电极上电流分布不均匀状态，电镀生产中常采用辅助阴极和象形阳极，适当增大阴、阳极之间的距离等方法。
5.基体金属表面状态由于氢在粗糙表面上的过电位小于光滑表面，所以在粗糙表面上氢容易析出，镀层就不容易沉积，因此，提高基体金属的光洁度往往可以改善覆盖能力。又如基体金属中含有氢过电位较小的杂质（如铸铁中的碳杂质），在这些杂质上氢容易析出，镀层就难以沉积。如果氢在基体金属上的过电位小于镀层金属上的过电位，那么在刚入槽电镀时，将有较多的氢气逸出。倘若这时局部先镀上镀层，那么由于先镀上镀层的部位析氢少，电流效率高，这将使分散能力降低。此时为了镀取均匀连续的镀层，常在开始通电时采用短时间的大电流密度“冲击”，使基体金属表面很快地先镀上一层氢过电位大的镀层金属，然后按正常规定的电流密度进行电镀，这就可以消除基体金属对分散能力和覆盖能力的不良影响。

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