化学论文_论文化学

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电镀

石嘴山市第三中学 高一（13）班 蒋哲

电镀是在其他物质表面镀上一层其他金属或合金的过程，主要应用了电解原理。所谓电解原理，是指是将电流通过电解质溶液或熔融态物质，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程【1】。电镀后的物质其表面会覆上一层金属膜。众所周知，正因为有了金属膜的存在，经过电镀后的物质才会在防腐性、耐磨性、导电性、反光性都较原来有很大提高，且变得更加美观。

电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件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。【2】

电镀的的作用有很多，其中较为突出的是镀铜、镀镍、镀银、镀锡铅等。电镀的对象不同，所对应的用处也大有不同。镀铜，主要用于打底，增进电镀层附着能力，及抗蚀能力。铜容易氧化，氧化后，铜绿不再导电，所以镀铜产品一定要做铜保护【3】；镀镍，用于打底或做外观，增进抗蚀能力及耐磨能力【4】；镀银：改善导电接触阻抗，增进信号传输，银性能最好，容易氧化，氧化后也导电【5】；镀锡铅，增进焊接能力【6】。

虽然电镀与人们的生产生活密不可分，但和大多数工业工艺技术相同，电镀同样对材料有较为严格的要求。镀层大多是单一金属或合金，如钛钯、锌、镉、金或黄铜、青铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层，如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，或ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。【7】

电镀同样也需要工具。电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同，但均含有提供金属离子的主盐，能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂，用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂，阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下，经电极反应还原成金属原子，并在阴极上进行金属沉积的过程。因此，这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。

首先电镀液有六个要素：主盐、附加盐、络合剂、缓冲剂、阳极活化剂和添加剂。

电镀原理包含四个方面：电镀液、电镀反应、电极与反应原理、金属的电沉积过程。【8】

电镀技术现已成为人们生产生活中一种常见的技术，主要以无氰碱性亮铜、无氰光亮镀银、无氰镀金、非甲醛镀铜等为典型。而电镀的分类更为特殊，若按照镀层成分分类，可分成单一金属镀层、合金镀层和复合镀层三类，若按照用途分类，可分成：防护性镀层、防护性装饰镀层、装饰性镀层、修复性镀层以及功能性镀层。

综上所述，相信在未来人类的生活中，电镀技术会给人类生活带来更多惊喜与希望。

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