电镀基本原理(5)

4.可用置換、沈澱、pH調整等化學方法去除特殊雜質。 2.5.11 鍍層要求項目

依電鍍的目的鍍層必須具備某些特定的性質，鍍層的基本 要求有下列幾項：

1. 密著性(adhesion)，係指鍍層與基材之間結合力，密著性不佳則鍍層會

有脫離現象，其原因有：

(1)表面前處理不良，有油污、鍍層無法與基材結合。 (2)底材表面結晶構造不良。

(3)底材表面產生置換反應如銅在鋅或鐵表面析出。

2. 緻密性(cohesion)，係指鍍層金屬本身間之結合力，晶粒細小，

無雜質則有很好的緻密性。其影響的因素有：(1)鍍浴成份，

2. 電流密度，(3)雜質，一般低濃度浴，低電流密度可得到

晶粒細而緻密。

3. 連續性(continuity)，係指鍍層有否孔隙(pore)，對美觀及腐蝕

影響很大。雖鍍層均厚可減少孔隙，但不經濟，鍍層要連續 ，孔率要小。

4. 均一性(uniformity)，是指電鍍浴能使鍍件表面沈積均勻厚度的

鍍層之能力。好的均一性可在凹處難鍍到地方亦能鍍上，對美 觀、耐腐蝕性很重要。試驗鍍浴之均一性有Haring電解槽試驗 法、陰極彎曲試驗法、Hull槽試驗法。

5. 美觀性(appearence)，鍍件要具有美感，必須無斑點，氣脹缺陷

，表面需保持光澤、光滑。可應用操作條件或光澤劑改良光澤度 及粗糙度，也有由後處理之磨光加工達到鍍件物品之美觀提高產 品附加價值。

6. 應力(stress)，鍍層形成過程會殘留應力，會引起鍍層裂開或剝離

，應力形成的原因有：

(1)晶體生長不正常，(2)雜質混入，(3)前處理使基材表面變質妨 磚結晶生長。

7. 物理、化學機械特性如硬度、延性、強度、導電性、傳熱性、

反射性、耐腐蝕性、顏色等。 2.5.12 鍍層缺陷 鍍層的缺陷主要有：

(1)密著性不好，(2)光澤和平滑性不佳，(3)均一性不良，(4)變色，(5)斑點，(6)粗糙，(7)小孔。 缺陷產生的原因有：

(1)材質不良，(2)電鍍管理不好，(3)電鍍工程不完全，(4)電鍍過程之水洗、乾燥不良，(5)前處理不完善。 2.5.13 電鍍技藝

電鍍技藝，必須具備化學、物理、電化、電機、機械的相關技能，要能了解材料性質，表面性質與狀況，熟悉電鍍操作規範，對日常

作業發生的現象及對策詳加整理牢記在心，以便迅速正確地做異常處理。平時要注意電鍍工場管理規則，尤其前後處理工程的每一步

驟都不能疏忽，否則前功盡棄。 2.5.14 金屬腐蝕

金屬腐蝕，是由於化學及電化學作用的結果，可分為化學腐蝕與電化學腐蝕，按腐蝕還境可分為高溫氣體腐蝕、土壤腐蝕等。又依腐蝕

破壞情形可分為全面腐蝕及局部腐蝕。局部腐蝕又可分為斑狀腐蝕、陷壞腐蝕、晶間腐蝕、穿晶腐蝕、表面下腐蝕、和選擇性腐蝕，如

黃銅脆鋅。影響腐蝕的因素有：(1)金屬的本性，(2)溫度，(3)腐蝕介質。防止金屬腐蝕的方法有：(1)正確選用材料，(2)合理設計金屬結構，

(3)耐蝕合金，(4)臨時油封包裝，(5)去除腐蝕介質，(6)電化保護，(7)覆層保護。 2.6 電鍍有關之計算

電鍍有關之計算，茲用一些範例或公式表示之：

1. 溫度之換算：

0C=5/9*(0F-32)

0F=1.80C+32

0K=0C+273

2. 密度：

D=M/V M=質量 , V=體積

(3)比重：

S.G=物質密度/水在4C時密度

0

4. 波美(baume')

Be’=145-145/比重 比重=145/145-Be’

例 20％H2SO4的溶液，在20℃時其Be'值為17，求比重多少？ 比重=145/145-17=145/128=1.13 (5)合成物之水分比 例 NiSO4，7H2O中含水多少？ 解 NiSO4，7H2O=280.87 7H2O=126

H2O%=126/280.87*100%=44.9% (6)比率

例 鉻鍍槽有400加侖的溶液含500磅鉻酸，問同樣的濃度 100加侖鍍槽需含多少鉻酸？ 400/500=100/X x=125 ∴ 需125 1b鉻酸

(7)溶液的重量換成容積

例 96％的H2SO4，比重1.854求製配1公升標準硫酸溶液 需多少ml 96％H2SO4？

一公升之標準酸液之硫酸銅重量=98/2=49克 49克/((1.8354克)/(ml*0.96))=27.82ml ∴需要27.82ml之96%H2SO4 (8)中和

例1 用14.4ml的1N的HC1溶液中和310ml的NaOH溶液， 求NaOH溶液之當量濃度 解 14.4ml×1N＝10ml×xN x＝1.44

∴ 比N.OH之當量濃度為1.44N

例2 1.1738N的HC1溶液來中和10ml之1.1034NNaOH溶液， 求需HC1溶液多少ml？

解 x ml×1.1788N＝10ml×1.1034N x＝9.4

∴ 需9.4ml之1.1738NHC1溶液 (9)法拉第定律(Faraday's Law)

例1計算以5安培電流經過5小時，銅沈積重量，其 電流放率為100％

沉積重量=(原子量/(原子價*96500))*(電流*時間*電流效應)

W=(A/(n*96500))*(I*T*CE)

=(63.54/(2*96500))*(5*5*60*60*100%)=31.8(g) ∴可沉積31.8g的銅

例2要在10分鐘鍍2.5g的鎳在NiSO?鍍浴需多大電流？

電流效率100％。

I=( (n*96500)/(A))*((W)/(t*CE))

=((2*96500)/(58.69))*((2.5)/(10*60*100%))=13.7 ∴需電流13.7安培

例3鍍件的表面積為1000cm，在硫酸銅鍍液中通過15

2

安培電流，電流效率為100％，求鍍銅5 l m所需要的時間。 銅密度為8.93g/cm

t = ((n*96500*D)/(A))*((area*d)/(I*CE))

=((2*96500*8.93)/(63.54))*((1000*5*10)/(15*100%)) =900(秒)=15(分)

? 所需電鍍時間為15分鐘

例4 鍍件總面積為1.5㎡，平均電流為1500安培，15分鐘 鍍得平均鋅鍍層25 l m，鋅的密度為7.14g/cm，鋅的原子量

3

-4

3

為65.38，求電流效率 CE=WAct/WThen*100%

=((1.5m*25l m*7.14g/cm)/(((65.38)/(2*96500))*1500*15*60))*100% =59%

2

3

? 其電流效率為59%

例5酸性錫鍍浴做連續性鐵片鍍錫，鐵片寬0.9m，鐵片 進行速度500m/min，電流密度5000A/㎡，上下二面欲鍍上

1. 4l m錫厚，電流效率100％，錫的密度為7.31g/cm3，原子

量為118.7，求電鍍槽需多少m長？

槽長L=((n*96500*D)/(A))*((S*d)/(DI*CE))

=((2*96500*7.31g/cm)/(118.7))*((500m/min*0.4l m)/(5000A/m*100%)) =8( M ) ? 所需鍍長8M.

3

2

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库电镀基本原理(5)在线全文阅读。