【正文】 應(yīng)有一定影響 。 ? 在工件的表面難免存在著各種各樣的表面變性層 、 氧化層 、 油污層(特別是油污層中含有各種各樣的小的微粒 )， 要想得到結(jié)合力好的鍍層 ， 必須進(jìn)行一系列的前處理工作 ， 以除去這些阻礙鍍層金屬中的原子按基體的晶格結(jié)構(gòu)外延生長(zhǎng)的阻擋層 。 如鍍 Zn， Ni后的鈍化處理和鍍 Ag后的防變色處理等 。 ? 堿性鍍鋅液的組成及工藝條件如下： 單金屬電鍍 ? 堿性鋅酸鹽鍍鋅電極反應(yīng)： 單金屬電鍍 ? 堿性鋅酸鹽鍍液添加劑 ? 氧化鋅 堿性鍍鋅的主要成分 , 和氫氧化鈉作用生成鋅酸鹽 。 單金屬電鍍 ? 電鍍銅溶液的分類(lèi)及特點(diǎn) 單金屬電鍍 ? 硫酸鹽鍍銅電解液組成及工藝條件 單金屬電鍍 ? 硫酸鹽鍍銅電極反應(yīng) ? (1)陰極反應(yīng) ? 近年來(lái)的研究結(jié)果表明 ， 酸性鍍銅時(shí)的陰極過(guò)程由如下兩步連續(xù)的放電反應(yīng)和一個(gè)結(jié)晶過(guò)程組成 。 ? 銅鐵電偶的電勢(shì)差約 ， 置換反應(yīng)很快 。 ? 合金鍍層是指含有兩種或兩種以上金屬的鍍層 ， 不管這些金屬在鍍層中的存在形式和結(jié)構(gòu)如何 ， 只要它們結(jié)晶致密 ， 憑肉眼不能區(qū)別開(kāi)來(lái) ， 均可視為合金鍍層 。 在有機(jī)溶劑或低溫熔鹽介質(zhì)中 ， 電沉積出非晶態(tài)稀土 鐵族合金鍍層 。比負(fù)了 ； 鋅在氰化物溶液中的 E248。 ? ② 電鍍工藝的氫脆性很小 ， 幾乎無(wú)氫脆 ， 適用于高強(qiáng)度鋼的電鍍 。CdS與鎳形成的復(fù)合鍍層具有光電轉(zhuǎn)換功能 。 ? ③ 粒子被周?chē)娀瘜W(xué)還原的金屬包埋 ， 形成共沉積復(fù)合鍍層 。 化學(xué)鍍技術(shù)由于其工藝本身的特色和它得到的鍍層表現(xiàn)出優(yōu)異的性能 ， 具有極其廣泛的應(yīng)用 。 對(duì)非金屬電鍍 ? 隨著近代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，各種工程塑料、陶瓷、玻璃、石英、玻璃鋼等非金屬材料，在越來(lái)越多的領(lǐng)域里得到廣泛地應(yīng)用，但是，非金屬材料存在不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱、不易焊接和易變形等缺陷，不能滿足某些產(chǎn)品的特殊要求。該工藝存在 下問(wèn)題： (1)采用了 Pd／ Sn貴金屬； (2)采用了 HCHO為還原劑 ， 操作環(huán)境差 ， 危害健康； (3)采用了與銅相關(guān)的配體 ， 廢水處理困難 。 ? 這類(lèi)具有防護(hù)性能的厚的氧化物膜的形成 ， 一般是在溶解能力高的硫酸 、 鉻酸 、 草酸或磷酸等電解液中實(shí)現(xiàn)的 ， 在這些電解液中鋁及其合金的陽(yáng)極氧化厚度有時(shí)可達(dá)到 500μm。 這些聚合物多數(shù)只能形成乳濁液 ， 用氨水 （ 或胺 ）或有機(jī)酸中和成鹽后有較好的水溶性 ， 才可使用 。 ? 同時(shí) ， 環(huán)氧樹(shù)脂中還含有大量活潑羥基 ， 易與異氰酸脂中的異氰酸根反應(yīng) ， 這樣漆膜的性能可得到進(jìn)一步加強(qiáng) 。 ? 目前陽(yáng)極電泳涂料仍占電泳該市場(chǎng)的三分之一左右 。電泳漆分為陽(yáng)極電泳漆和陰極電泳漆兩種 。 鋁的陽(yáng)極氧化 ? 通過(guò)陽(yáng)極氧化方法在鋁及其合金表面形成的氧化物膜 ， 不但具有良好的機(jī)械性能 ， 而且耐蝕性和吸附涂料與顏料的能力都十分優(yōu)異 ，已在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用 。 導(dǎo)電層形成之后即可直接電鍍酸性光亮銅 。 甚至一些本來(lái)不能直接依靠自身催化而沉積出來(lái)的金屬和非金屬亦可夾在上述金屬中 ， 化學(xué)沉積出合金層或復(fù)合鍍層 。 開(kāi)始時(shí)溶液中的金屬離子在活化表面上被催化還原 ， ? 產(chǎn)生的第一批金屬沉積物成為進(jìn)一步還原金屬離子的核和催化劑 ，于是反應(yīng)便持續(xù)進(jìn)行下去 。 ? ② 粒子在陰極表面吸附 ， 這是物理吸附 ， 容易脫落 。 研究與使用最多的功能性復(fù)合鍍層是耐磨鍍層 ， 例如 SiC、ZrO WC、 TiC與鎳 、 銅 、 鉻等形成的各種復(fù)合鍍層 。 ? 有些合金視實(shí)際需要可在電解液中加入光亮劑或穩(wěn)定劑 ， 例如鎳鐵合金鍍液可加入防止 氧化的穩(wěn)定劑及加入類(lèi)似于鍍亮鎳的光亮劑 。 合金電鍍 ? 為了實(shí)現(xiàn)金屬的共沉積 ， 通常采取的措施有： ? (1) 采用絡(luò)合物溶液 。 ? 電鍍貴金屬合金 主要指以金 、 銀 、 鈀等貴金屬為基的合金 ， 如Au— Co、 AuNi、 AuAg、 AgZn、 AgSb和 PdNi合金等 ， 其中 PdNi合金作為代金鍍層 ， 用以節(jié)約貴金屬 。 特別是銀和金 ， 由于具有良好的電性能 ， 所以應(yīng)用增加 。 ? ③ 整平劑在峰處的吸附量大于谷處的吸附量 。 這樣不但可以減少鍍層孔隙 ， 而且可以節(jié)約鎳的耗用量 。 單金屬電鍍 ? 電鍍鋅溶液的分類(lèi)及特點(diǎn) 單金屬電鍍 ? 氰化物鍍鋅 ? 氰化物鍍鋅工藝 單金屬電鍍 ? 氰化物鍍鋅電極反應(yīng) ? 氰化物鍍鋅電解液中存在著兩種能與 Zn2+離子配合的配位劑 ， 即NaCN和 NaOH， 在電解液中它們都有一定的游離量 。 在進(jìn)行電鍍時(shí)還必須注意電鍍液配方 ， 電流密度的選擇以及溫度 、 pH等的調(diào)節(jié) 。 ? 如果某些陽(yáng)極 (如 Cr)能發(fā)生劇烈鈍化則可用惰性陽(yáng)極 。 影響鍍層質(zhì)量的因素 ? 添加劑在鍍液并不能改變?nèi)芤盒再|(zhì) ， 但卻能顯著地改善鍍層的性能 。 ? 脆性作為衡量鍍層質(zhì)量的重要指你之一 ， 其重要性主要體現(xiàn)在： (1)應(yīng)力腐蝕破裂是鍍層在空氣或其他腐蝕介質(zhì)中遭受破壞的常見(jiàn)機(jī)理 ，而脆性是決定鍍層抵抗應(yīng)力腐蝕破裂的主要因素； 〔 2〕 當(dāng)鍍層所保護(hù)的部件在使用條件下可能產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí) ， 對(duì)鍍層的脆性要求更加嚴(yán)格 。 ? 空間衛(wèi)星 、 宇宙飛船等航天器廣泛采用鎂合金材料 ， 而金以其高度穩(wěn)定性可使鎂合金器件鍍覆金后在衛(wèi)星發(fā)射前和發(fā)射后的環(huán)境中表面保持高度穩(wěn)定 。 金屬電沉積過(guò)程中表面活性物質(zhì)的作用 ? 添加劑選擇的原則： ? （ 1） 在金屬電沉積的電勢(shì)范圍內(nèi) ， 添加劑能在鍍件表面發(fā)生吸附； ? （ 2） 添加劑在鍍件表面的吸附對(duì)金屬電沉積過(guò)程有適當(dāng)?shù)淖杌饔茫? ? （ 3） 毒性小 ， 不易揮發(fā) ， 在鍍液中穩(wěn)定 ， 其可能的分解產(chǎn)物對(duì)金屬的電沉積過(guò)程沒(méi)有不良影響； ? （ 4） 不過(guò)分降低氫在陰極析出的超電勢(shì)； ? （ 5） 為了盡可能避免埋入鍍層 ， 其在鍍件表面的脫附速度應(yīng)比新晶核生長(zhǎng)速度要快； ? （ 6） 添加劑的加入還不能對(duì)陽(yáng)極過(guò)程造成不利的影響等 。 金屬電結(jié)晶動(dòng)力學(xué) ? 金屬的電結(jié)晶理淪認(rèn)為 ， 要實(shí)現(xiàn)電結(jié)晶 ， 金屬離子首先必須還原為吸附于光滑表面的原子 ， 這些吸附的原子在電極表面上擴(kuò)散到缺陷或位錯(cuò)處聚集 ， 然后吸附原于在缺陷位錯(cuò)上核化 、 生長(zhǎng)形成電截?fù)?jù)層 。合金鍍層是指含有兩種或兩種以上金屬的鍍層。 + lg [cCu2+/ c248。mH2O nH2O → M2+ 簡(jiǎn)單金屬離子的還原 ? 溶液中的任何金屬離子 ， 只要電極電勢(shì)足夠負(fù) ， 原則上都可能在電極上得到還原 。 ? 上表中列出了可從水溶液及非水溶液中電沉積的金屬種類(lèi) ， 可見(jiàn) ， 在約 70 種元素中 ， 約 30種能從水溶液中電沉積 。 金屬電沉積和電鍍 ? 電鍍是金屬表面處理的重要組成部分 。電極電勢(shì) 最大的首先在陰極析出 。 ? 水溶液中金屬的電沉積一般以 Cr、 Mo、 W分族為分界線 ， 即位于Cr、 Mo、 W分族左邊的金屬在水溶液體系中不能實(shí)現(xiàn)電沉積 ， 而位于 Cr、 Mo、 W分族右邊的金屬元素的簡(jiǎn)單離子都較容易從水溶液體系中電沉積出來(lái) 。( mn)H2O + e → M 因 SO42的析出電勢(shì)很高 ， 在水溶液中不可能放電 ， 所以只可能是 OH在陽(yáng)極反應(yīng)析出 O2， 即 O2+2H++2e → H2O ? E (O2+2H++2e → H2O)=Eeq+?=+ = V ? 故 Ag 析出時(shí)槽壓為 E+ E == V 金屬絡(luò)離子的還原 ? 在金屬電沉積過(guò)程中 ， 為獲得均勻 、 致密的鍍層 ， 常要求電沉積過(guò)程在較大的電化學(xué)極化條件下進(jìn)行 ， 而當(dāng)向簡(jiǎn)單金屬離子的溶液中加入絡(luò)離子時(shí)可使平衡申極電勢(shì)變負(fù) ， 即可滿足金屬電沉積在較大的超電勢(shì)下進(jìn)行 。 ? 即 ?1,析 ≈ ?2,析 ， 或 ?1,eq－ ?1,c ＝ ?2,eq－ ?2,c， 或 c2,22θeq2,c1,11θeq1, lnln ???? ????? cFzRTcFzRT? 由上式可知 ， 依據(jù)金屬共沉積的基本條件 ， 只要選擇適當(dāng)?shù)慕饘匐x子濃度 、 電極材料 （ 決定著超電勢(shì)的大小 ） 和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)就可以使兩種離子同時(shí)析出 。 當(dāng)施加電勢(shì) （ 負(fù)值 ） 較小時(shí) ， 電流密度低 ， 晶面只有很少生長(zhǎng)點(diǎn) ， 吸附原子表面擴(kuò)散路程長(zhǎng) ， 沉積過(guò)程的速度控制步驟是表面擴(kuò)散 。 ? 幾乎所有的金屬都能從熔融鹽中電沉積出來(lái) ， 但并不是所有的金屬均可從水溶液和非水溶液中電沉積 。 ? 結(jié)合強(qiáng)度的大小意味著鍍層黏附在基底金屬上的牢固程度 。 ? (2) 穩(wěn)定且導(dǎo)電性好 。 電鍍液溶劑必須具有下列性質(zhì)： ? (1)電解質(zhì)在其中是可溶的； ? (2)具有較高的介電常數(shù) ， 使溶解的電解質(zhì)完全或大部分電離成離子 。 電鍍生產(chǎn)工藝 ? 機(jī)械加工 指用機(jī)械的方法 ， 除去鍍件表面的毛刺 、 氧化物層和其他機(jī)械雜質(zhì) ， 使鍍件表面光潔平整 ， 這樣可使鍍層與整體結(jié)合良好 ，防止毛刺的發(fā)生 。 幾種典型的電鍍過(guò)程 ? 電鍍一般分為單金屬電鍍 、 合金電鍍 、 復(fù)合電鍍和熔鹽電鍍等幾種類(lèi)型 ， 根據(jù)鍍層應(yīng)具有的性能不同 ， 可選擇不同類(lèi)型的電鍍方式 。 ? 氫氧化鈉 主要配位劑 。 ? 控制步驟是與陰極過(guò)電勢(shì)密切相關(guān)的 。 ? 銅和鐵的電勢(shì)非常接近 ， 幾乎沒(méi)有置換反應(yīng)發(fā)生 。 ? 為了得到合金鍍層 ， 可以采用熱溶法 、 真空鍍法 、 離子鍍法 、 濺射法 、 化學(xué)鍍法和電鍍法等 ， 本章將主要討論電鍍法 。 二元合金的共沉積需具備兩個(gè)基本條件 ? ① 合金中的兩種金屬全少有一種金屬能單獨(dú)從其水溶液中電沉積出來(lái) 。也向負(fù)移 ， 但與銅的差距減少 ， 因而可能形成合金 。 ? ③ 合金與基體結(jié)合牢固 ， 鍍層具有良好的可焊性 。 各種陶瓷粉末能與金屬共沉積形成高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)材料 。 這一步取決于電流密度 、 攪拌速度 、 粒度 、 粒子形狀及界面張力等因素 。 ? 目前在工業(yè)上應(yīng)用最廣的是化學(xué)鍍鎳 ， 以次亞磷酸鹽為還原劑的化學(xué)鍍鎳技術(shù)基本上涉及到工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域 。因此，往往對(duì)其進(jìn)行某種表面加工處理，來(lái)賦予非金屬制品的某種特殊理化性能，這就要對(duì)非金屬電鍍，而其前處理的關(guān)鍵是制件表面導(dǎo)電膜的制備和金屬鍍層與基體的結(jié)合力。 ? 鑒于化學(xué)鍍銅的工藝控制和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題 ， 人們從 20世紀(jì) 80年代開(kāi)始就進(jìn)行取代化學(xué)鍍銅的直接電鍍工藝方法研究：美國(guó) 、 日本 、 德國(guó)等國(guó)家的研究部門(mén)均推出了自己的研究成果 ， 主要以專(zhuān)利報(bào)道為主 。 鋁的陽(yáng)極氧化 ? 對(duì)于電絕緣型鋁及其合金的陽(yáng)極化 ， 要求產(chǎn)生的氧化物膜薄且致密 ，具有高的絕緣性 ， 一般用作電解電容器的介電材料 。 電泳涂裝原理 ? 例如帶羧基的陽(yáng)極電泳漆的樹(shù)脂用胺中和 ， 而帶氨基的陰極電泳漆的樹(shù)脂用羧酸中和： 電泳涂裝 ? 陽(yáng)極電泳涂漆時(shí) ， 陰離子在作為陽(yáng)極的工件上沉積成膜；陰極電泳涂漆時(shí) ， 陽(yáng)離子在作為陰極的工件上沉積成膜 ， 如左圖所示 。 ? 環(huán)氧型陽(yáng)離子樹(shù)脂在陰極還原時(shí)形成不溶于水的涂層 。現(xiàn)在 — 般用途是取代烤漆 ， 可作為各種家用電器 、 五金零件等的良好面漆 ， 尤其是作為需要較高光澤的產(chǎn)品如排油煙機(jī) 、 烘干機(jī) 、 鋁門(mén)窗和工具箱等的面漆 。 電泳涂裝原理 ? 電泳涂漆所用的涂料由水溶性樹(shù)脂 、 色料 、 填料 、 助溶劑配制而成 。 ? （ 3） 陽(yáng)極表面形成鈍化膜的同時(shí) ， 伴隨著膜的溶解 ， 金屬以高價(jià)離子的形式轉(zhuǎn)入溶液中；同時(shí) ， 如果達(dá)到了氧的析出電勢(shì) ， 則陽(yáng)極還要析出氧氣 。 鈀核上銅的積累使表面獲得一個(gè)良好的導(dǎo)電層 。 ? 據(jù)此 ， 可能進(jìn)行化學(xué)鍍的金屬有 Fe、 Co、 Ni、 Pd、 Ir、 Pt、 Cu、 Ag、Au、 Cr等 ， 它們的合金也可進(jìn)行化學(xué)鍍 。 ? 化學(xué)鍍是利用還原劑 ， 使溶液中的金屬離子在基體表面上自動(dòng)還原析出金屬的過(guò)程 。共沉積過(guò)程可分為三個(gè)階段： ? ① 粒子走向陰極表面 。 使用熒光顏料與鎳共沉積 ， 可制備出彩色熒光復(fù)合鍍層 。 ? 某些較成熟的合金電鍍的主要工藝