第二章電鍍基本原理與概念(已修改)
2025-10-09 14:06 本頁面
【正文】 第二章 電鍍基本原理與概念 電鍍之定義 電鍍之目的 各種鍍金的方法 電鍍的基本知識 電鍍基礎(chǔ) 有關(guān)之計算 及化學(xué)冶金 電鍍之定義 ?電鍍 (electroplating)被定義為一種電沈積過程 (electrodepos ition process)， 是利用 電極 (electrode)通過電流，使金屬附著於 物體表面上， 其目的是在改變物體表面之特性或尺寸。 電鍍之目的 ?電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面性質(zhì)或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高 導(dǎo)電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐 候性、熱處理之防止?jié)B碳、氮化 、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。 各種鍍金的方法 ? 電鍍法 (electroplating) 無電鍍法 (electroless plating) ? 熱浸法 (hot dip plating) 熔射噴鍍法 (spray plating) ? 塑膠電鍍 (plastic plating) 浸漬電鍍 (immersion plating) ? 滲透鍍金 (diffusion plating) 陰極濺鍍 (cathode supptering) ? 真空蒸著鍍金 (vacuum plating) 合金電鍍 (alloy plating) ? 複合電鍍 (posite plating 局部電鍍 (selective plating) ? 穿孔電鍍 (throughhole plating)筆電鍍 (pen plating) ? 電鑄 (electroforming) ? 電鍍的基本知識 ? 電鍍大部份在液體 (solution) 下進行，又絕大部份是由水溶 液 (aqueous solution) 中電鍍，約有 30 種的金屬可由水溶液進行電鍍 , 由水溶液電鍍的金屬有：銅 Cu、鎳 Ni、鉻 Cr、鋅 、鈉、鉀 .可油水溶液及非水溶液電鍍者有銅、銀、鋅、鎘、銻、鉍、錳、鈷、 鎳等金屬。 電鍍的基本知識包括下列幾項： ?溶液性質(zhì) ?物質(zhì)反應(yīng) ?電化學(xué) ?化學(xué)式 ?界面物理化學(xué) ?材料性質(zhì) 溶液 (solution) ?被溶解之物質(zhì)稱之為溶質(zhì) (solute)，使溶質(zhì)溶解之液體稱之溶 劑 (solute)。溶劑為水之溶液稱之水溶液 (aqueous solution)。 ? 溶液之濃度，在工廠及作業(yè)現(xiàn)場，使用易了解及便利的重量百分率濃度 (weight percentage)。 另外常用的莫耳濃度 (molal concentration)。 物質(zhì)反應(yīng) (reaction of matter) ?在電鍍處理過程中，有物理變化及化學(xué)變化，例如研磨、乾燥等為物理反應(yīng)，電解過程有化學(xué)反應(yīng)，我們必須充份了解在處裡過程中各種物理及化學(xué)反應(yīng)及其相互間關(guān)係與影響。 電化學(xué) (electrochemistry) ? 電鍍是一種電沉積 ( electrodeposition )過程 ,利用電解體在電極 (electrode)沉積金屬 ,它是屬於電化學(xué)之應(yīng)用的一支。電化學(xué) 是研究有關(guān)電能與化 學(xué)能交互變化作用及轉(zhuǎn)換過程。 ? 電解質(zhì) (electrolyte)就是其溶液具有電解性質(zhì)之溶液 (electrolytic solution)它含有部份之離子 (ions),經(jīng)由此等離子之移動 (movement)而能導(dǎo)電。帶陰電荷朝向陽極 (anode)移動稱之為陰離子 (anion),帶正電荷朝向陰極 (cathode)移動 (migrate)者稱之為陰離子 cations)。 ? 電極 :放出電子產(chǎn)生氧化反應(yīng)之電極稱之為陽極(anode),得到電子產(chǎn)生還元化應(yīng) 之電極稱之為陰極(cathode)。整個反應(yīng)過程稱之為電解 (electrolysis)。 電極電位 (electrode potentials) ?電位 (electrode potential)為在電解池(electrolytic)中之導(dǎo)電體 ,電流經(jīng)由它流入或流出。電極電位 (electrode potential)是電極與電解液之間的電動勢差 , 單獨電極電位不能測定需參考一些標(biāo)準(zhǔn)電極 (standard electrode)。 ?氫標(biāo)準(zhǔn)電極 (hydrogen standard electrode)以其為基準(zhǔn)電位為 0 ? 電極電位之大小可由 Nernst equation表示之 : ? E=E0+RT/nF ln aMn+/aM ? ? E=電極電位 ? E0=電極標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)電位 (volt) ? R=氣體常數(shù) ( ) ? T=絕對
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