电镀电化学原理

第1章 电镀溶液导电过程与电极反应基本知识

1.1 两类导电体

1.1.1 电子导电回路

1.1.2 电解池回路

1.1.3 原电池回路

1.2 法拉第定律

1.2.1 法拉第定律

1.2.2 电流效率计算

1.2.3 电流密度、电镀时间及镀层平均厚度之间关系

1.3 电镀溶液的电导

1.3.1 电解质溶液的电导

1.3.2 影响离子运动速度的因素

1.3.3 摩尔电导

1.3.4 无限稀释摩尔电导或极限摩尔电导

1.3.5 电导率、摩尔电导和无限稀释摩尔电导的应用

1.3.6 离子淌度和离子迁移数

1.4 电镀生产中的“双性电极”现象

1.4.1 双性电极现象的发生条件

1.4.2 双性电极现象的危害

1.4.3 双性电极现象的有益方面

第2章 电极电位

2.1 相间电位和电极电位

2.1.1 相间电位

2.1.2 金属接触电位

2.1.3 电极电位

2.1.4 绝对电位和相对电位

2.1.5 液体接界电位

2.2 电化学体系

2.2.1 原电池(自发电池)

2.2.2 电解池

2.2.3 腐蚀电池

2.3 平衡电极电位

2.3.1 电极的可逆性

2.3.2 可逆电极的电位

2.3.3 电极电位的测量

2.3.4 可逆电极类型

2.3.5 标准电极电位和标准电化序

2.4 不可逆电极

2.4.1 不可逆电极定义

2.4.2 不可逆电极的类型

2.4.3 可逆电极与不可逆电极电极的判别

2.4.4 影响电极电位的因素

第3章 电极与溶液界面的性质

3.1 概述

3.1.1 研究电极/溶液界面性质的意义

3.1.2 理想极化电极

3.2 离子双电层的结构模型

3.2.1 双电层结构模型发展概况

3.2.2 “斯特恩(Stern)双电层”模型

3.3 双电层微分电容

3.4 电毛细现象

3.5 零电荷电位

3.6 活性粒子在电极与溶液界面上的吸附

3.6.1 无机离子在“电极/溶液”界面上的吸附

3.6.2 有机分子的吸附

思考题

第4章 电极的极化

4.1 电极的极化

4.1.1 极化

4.1.2 极化发生的原因

4.1.3 浓度极化

4.1.4 电化学极化

4.2 极化曲线

4.2.1 极化曲线和极化度

4.2.2 原电池和电解槽极化的区别

4.3 极化曲线的测量

4.3.1 恒电流法

4.3.2 恒电位法

4.4 极化曲线在电镀中应用

4.4.1 镀液性能的比较与选择

4.4.2 添加剂的影响

4.4.3 附加盐的影响

4.4.4 pH与温度的影响

4.4.5 电镀时的阴极过程探讨

4.5 析出电位

第5章 液相传质步骤动力学

5.1 液相传质的三种方式

5.1.1 液相传质的三种方式

5.1.2 液相传质三种方式的相对比较

5.1.3 液相传质三种方式的相互影响

5.2 稳态扩散过程

5.2.1 理想条件下的稳态扩散

5.2.2 真实条件下的静态扩散过程

5.2.3 旋转圆盘电极

5.2.4 电迁移对稳态扩散过程的影响

5.3 浓差极化的规律和浓差极化的判别方法

5.3.1 浓差极化的规律

5.3.2 浓差极化的判别方法

思考题

第6章 电子转移步骤动力学

6.1 电极电位对电子转移步骤反应速率的影响

6.1.1 电极电位对电子转移步骤活化能的影响

6.1.2 电极电位对电子转移步骤反应速率的影响

6.2 电子转移步骤的基本动力学参数

6.2.1 交换电流密度jo

6.2.2 交换电流密度与电极反应的动力学特性

6.2.3 电极反应速率常数K

6.3 稳态电化学极化规律

6.3.1 电化学极化的基本实验事实

6.3.2 巴特勒-伏尔摩(Butler-Volmer)方程

6.3.3 高过电位下的电化学极化规律

6.3.4 低过电位下的电化学极化规律

6.3.5 稳态极化曲线法测量基本动力学参数

6.4 多电子的电极反应

6.4.1 多电子电极反应

6.4.2 多电子转移步骤的动力学规律

6.5 双电层结构对电化学反应速率的影响ψ1效应)

6.6 电化学极化与浓差极化共存时的动力学规律

6.6.1 混合控制时的动力学规律

6.6.2 电化学极化规律和浓差极化规律的比较

第7章 阴极析氢过程

7.1 析氢对镀层质量的影响

7.1.1 氢脆

7.1.2 针孔和麻点

7.1.3 鼓泡

7.1.4 电流效率下降

7.1.5 工件局部无镀层或镀层不正常

7.2 氢析出反应机理

7.2.1 迟缓放电机理

7.2.2 迟缓复合机理和电化学脱附机理

7.3 影响阴极析氢的因素

7.3.1 金属材料本性的影响

7.3.2 金属材料的表面状态及加工性质的影响

7.3.3 镀液成分对阴极析氢的影响

7.3.4 温度的影响

7.3.5 pH的影响

7.3.6 阴极电流密度的影响

7.4 减少析氢注意事项

7.4.1 减少金属中渗氢的数量

7.4.2 采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层

7.4.3 镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患

思考题

第8章 金属的电沉积过程

8.1 金属电沉积的基本历程和特点

8.1.1 金属电沉积的基本历程

8.1.2 金属电沉积过程的特点

8.2 简单金属离子的阴极还原

8.2.1 金属离子阴极还原的基本事实

8.2.2 简单金属离子的阴极还原

8.3 金属络离子的阴极还原

8.3.1 在电极上直接放电的离子

8.3.2 络离子放电时对极化的影响

8.4 表面活性物质对金属离子还原过程的影响

8.5 金属的电结晶过程

8.5.1 盐溶液中的结晶过程

8.5.2 电结晶形核过程

8.5.3 在已有晶面上的延续生长

8.5.4 电结晶条件对镀层质量的影响

思考题

第9章 电镀的阳极过程

9.1 电镀中的阳极和钝化现象

9.1.1 阳极电化学钝化

9.1.2 阳极化学钝化

9.2 金属钝化的机理

9.2.1 基体清除钝化膜前后电位变化

9.2.2 钝化理论

9.3 影响电镀中阳极过程的主要因素

9.3.1 金属本性的影响

9.3.2 溶液组成的影响

9.3.3 电镀工艺的影响

9.4 钝态金属的活化

思考题

第10章 影响电镀层组织的因素

10.1 电沉积过程对镀层的影响

10.2 电镀液对镀层的影响

10.2.1 电镀液本身的影响

10.2.2 电镀盐中主盐浓度的影响

10.2.3 附加盐的影响

10.2.4 添加剂的影响

10.2.5 络合剂

10.2.6 缓冲剂

10.2.7 阳极去极化剂

10.3 电镀规范对镀层的影响

10.3.1 电流密度

10.3.2 温度

10.3.3 pH值

10.3.4 搅拌

10.3.5 电流波形

10.3.6 换向电流的影响

10.3.7 极间距

10.4 基体金属对镀层的影响

10.4.1 基体材料

10.4.2 基体镀前加工性质

第11章 影响镀层分布的因素

11.1 概述

11.2 电解液分散能力的数学表达式

11.2.1 电解液分散能力的数学表达

11.2.2 初次电流分布(一次电流分布)

11.2.3 二次电流分布(实际电流分布)

11.3 影响电流及金属在阴极表面分布的因素

11.3.1 几何因素

11.3.2 电化学因素的影响

11.3.3 分散能力的测定方法

11.4 电解液的覆盖能力

11.4.1 影响镀液覆盖能力的因素

11.4.2 覆盖能力的测定方法

11.5 整平能力

11.5.1 镀液的整平能力

11.5.2 整平能力的测定方法

参考文献

2100433B

该教材主要包括：电镀溶液导电过程与电极反应基本知识、电极电位、电极与溶液界面的性质、电极的极化、液相传质步骤动力学、电子转移步骤动力学、阴极析氢过程、金属的电沉积过程、电镀的阳极过程、影响电镀层组织的因素、影响镀层分布的因素。

电镀前处理却是任何电镀都不可缺少的，从统计资料分析，现代电镀认为40%的不合格品都来自于不良的镀前处理。因此，越来越多的电镀工作者关注如何加强镀前处理。

电镀铬简介

电镀铬：dianduge

电镀硬铬一般应用于模具的产品位的表面。

电镀铬优点

经电镀铬处理后，模具、工件有如下优点：

一、表面平整、光洁、易于脱模，为保证产品之光洁、平整。

二、不会生锈，一点锈斑都不会有。

三、镀的过程中原零件变形小，表层镀铬后可增强硬度（HR65以上），耐高温达500℃、耐腐蚀、防酸、耐磨损。

四、如果零件尺寸不到位，可以通过加几c铬来达到尺寸。

五、根据产品之特点，达到视觉、立体的效果，确保产品的稳定的表面质量。

其他:除了可以镀铬,还可以镀钛,目前国内模具最流行的是镀钛.

利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。