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电镀加工中均镀能力与深镀能力的影响因素


决定电镀层质量的一种重要标志是金属镀层的均匀性和完整性,这在很大程度上决定这镀层的保护性能。在电镀中常用均镀能力和深镀能力来分别评定金属镀层在零件上分布的均匀性和完整性。


电镀溶液的均镀能力是指电镀溶液所具有的使电镀层厚度在零件上均匀分布的能力(又叫分散能力)。镀层在零件上均匀分布能力越高,其均镀能力也越强。

 
电镀溶液的深镀能力是指电镀溶液所具有的在零件深凹处沉积出金属镀层的能力,又叫遮盖能力、覆盖能力、着落能力。它是指镀层在零件上分布的完整程度。深镀能力越强,镀得越深。深镀能力差,在零件深凹处就镀不上金属镀层。它与均镀能力是两种概念,不要混淆。
 

影响镀液均镀能力和深镀能力的因素主要有:电化学因素、几何因素及基体金属。

 
(1)基体金属
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,将有大量氢气放出,这样会影响镀层金属的均匀盖覆。另外,如果金属中含有氢过电位小的杂质(如铸铁中的碳杂质),在这些杂质上容易放出氢气,导致不容易镀覆均匀。为获得均匀连续镀层,常在最初通电时采用短时间的大电流密度进行“冲击”,使被镀金属表面很快地先镀上一层氢过电位大的镀层金属,然后按正常常规的电流密度电镀,基体金属的不良影响就可以完全避免。
 

(2)电化学因素
电化学因素包括阴极极化度、电镀溶液电导率、阴极电流效率等。在使用的阴极电流密度范围内,较大的阴极极化度,才具有较高的均镀能力和深镀能力。
 
一般来说,提高电导率,能提高深镀能力。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均镀能力和深镀能力。如果极化度较小甚至接近于零,那么增加电导率,对均镀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,其均镀和深镀能力都很差。
 
阴极电流效率对均镀能力的影响取决于阴极电流效率随阴极电流密度的变化的程度。阴极电流效率若随电流密度升高而降低时,降低电流效率可提高分散能力。


(3)几何因素
几何因素主要是指镀槽的形状、阳极的形状、零件的形状以及零件与阳极的相互位置、距离等。关键是尖端放电、边缘效应、阴阳极的距离等,它主要影响电镀的电流分布。例如镀铬时往往要考虑如何装挂零件,用什么阳极及阳极的位置等,这都是为了改善电流的分布,提高分散能力。
 
基体金属的表面状态对电流分布也有着重大影响。对于不洁净的电极表面(有氧化膜或油污),即使在最有利的电化学与几何条件下,金属的电沉积也是不均匀的,而且结合力会显著降低。

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