达志化学

四大要点让你获得细致镀层结晶


固态金属都是由金属原子组成的基体,金属镀层也不例外。因此,在一般电镀加工过程中,除了发生金属简单离子或其络离子在阴极上还原的电化学反应外,还存在着金属晶体的形成和长大过程,即电结晶过程。


金属电结晶时,同时进行着晶核的形成和生长两个过程。这两个过程的速度决定着金属结晶的粗细程度。如果晶核的形成速度较快,而晶核形成后的生长速度较慢,则形成的晶核数目较多,晶粒较细,反之晶粒就较粗。晶核的形成速度越大于晶核的生长速度,镀层结晶越细致、紧密。


实践表明,提高电结晶时的阴极极化作用可以加速晶核的形成速度,便于形成微小颗粒的晶体。在一般情况下,电镀中常常提高电结晶时的阴极极化作用以增加晶核形成速度,从而获得结晶细致的镀层。


为了提高金属电结晶时的阴极极化作用,可以采取以下几种措施。
(1)适当降低电解液的温度。降低电解液温度能减慢阴极反应速度和离子扩散速度,提高阴极极化作用。但在实际操作中,对于提高温度所带来的负面影响,可以通过增大电流密度而得到弥补。由于提高温度,就可以进一步提高电流密度,从而加速电镀过程,因此在具体操作过程中,要根据实际情况调节电解液的温度。


(2)提高阴极电流密度。一般情况下阴极极化作用随阴极电流密度的增大而增大,镀层结晶也随之变得细致紧密。在阴极极化作用随阴极电流密度的提高而增大的情况下,可采用适当提高电流密度的方法提高阴极极化作用,但不能超过所允许的上限值。


(3)加入添加剂。添加剂吸附在电极的表面而阻碍金属的析出,从而提高了阴极极化作用。


(4)加入络合剂。在电镀生产中,能够络合主盐中金属离子的物质称为络合剂。由于络离子较简单离子难以在阴极上还原,从而提高阴极极化值。


总之,在实践中可根据实际情况,采取具体措施适当提高金属电结晶的阴极极化作用,但是不能认为阴极极化作用越大越好。因为极化作用超过一定范围,会导致氢气的大量析出,从而使镀层变得多孔、粗糙,质量反而下降。

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