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電鍍原理

點擊:1379 日期:2015-09-22 選擇字號:
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電鍍原理

電鍍原理

     電鍍原理包含四個方面:電鍍液、電鍍反應、電極與反應原理、金屬的電沉積過程。

     首先電鍍液有六個要素:主鹽、絡合劑、附加鹽、緩沖劑、陽極活化劑和添加劑。

    電鍍反應中的電化學反應:下圖是電鍍裝置示意圖,被鍍的零件為陰極,與直流電源的負極相連,金屬陽極與直流電源的正極聯結,陽極與陰均浸入鍍液中。當在陰陽兩極間施加一定電位時,則在陰極發生如下反應:從鍍液內部擴散到電極和鍍液界面的金屬離子Mn+從陰極上獲得n個電子,還原成金屬M。另一方面,在陽極則發生與陰極完全相反的反應,即陽極界面上發生金屬M的溶解,釋放n個電子生成金屬離子M n+




電鍍原理裝置示意圖


電極及反應機理

A、電極電位
 當金屬電極浸入含有該金屬離子的溶液中時,存在如下的平衡,即金屬失電子而溶解于溶液的反應和金屬離子得電子而析出金屬的逆反應應同時存在:Mn++ne = M
 平衡電位與金屬的本性和溶液的溫度﹐濃度有關。為了精確比較物質本性對平衡電位的影響﹐人們規定當溶液溫度為250C﹐金屬離子的濃度為1mol/L時﹐測得的電位叫標準電極電位。標準電極電位負值較大的金屬都易失掉電子被氧化﹐而標準電極電位正值較大的金屬都易得到電子被還原。

B、極化
     所謂極化就是指有電流通過電極時﹐電極電位偏離平衡電極電位的現象。所以﹐又把電流-電位曲線稱為極化曲線。產生極化作用的原因主要是電化學極化和濃差極化。
(1)電化學極化
由于陰極上電化學反應速度小于外電源供給電子的速度﹐從而使電極電位向負的方向移動而引起的極化作用。
(2)濃差極化
        由于鄰近電極表液層的濃度與溶液主體的濃度發生差異而產生的極化稱濃差極化﹐這是由于溶液中離子擴散速度小于電子運動造成的。

電鍍過程是鍍液中的金屬離子在外電場的作用下,經電極反應還原成金屬原子并在陰極上進行金屬沉積的過程。

   電鍍原理簡單而言,就是在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中,以被鍍基體金屬為陰極,通過電解作用,使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來,形成鍍層。

 

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