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电镀基础知识：影响镀层烧焦的因素

任何电镀工艺条件中都规定有相应工艺允许的阴极电流密度（一般指平均电流密度）的范围。即使镀液成分、液温、pH、搅拌等条件均正常时，所施加的阴极电流密度过大，超过工艺允许的上限时，镀层也易烧焦。电镀直流电源应均可从0 V 起连续调压，正是为了适应将电流密度调整到较佳值的需要。对于定型产品或尺寸镀铬件，可根据槽中工件的表面积来确定所采用的总电流。对于非定型产品，则只能灵活掌握。根据相应工艺，对电流进行灵活调整，是电镀熟练操作人员应具有的基本素质之一。电流过小时，生产效率低，低电流密度区镀层光亮性、整平性下降，深镀能力差；若电流过大，则工件易烧焦。在大生产中，常见几种不良操作方式：

（1） 随意开电，掌握不了较佳值，其中也包括实际经验不足。如氯化甲镀锌时，工件上不冒氢气泡，说明电流肯定小；大冒氢气泡处，则必然产生烧焦；较佳情况是工件尖角凸起处略冒氢气泡。不锈钢或镍上闪镀镍时，必须大冒气泡，否则活化作用不良。酸性亮铜不允许冒氢气泡，否则冒泡处必然烧焦。

（2） 手工操作时整槽工件取出部分后不及时减电，余下部分电流密度过大，特别是空缺边上的一挂上电流密度较大，很易烧焦。

（3） 取完工件后也不降低整流器输出电压，再放入的少量几挂电流过大，入槽即烧焦。电镀镍等易钝化金属时，因双性电极现象过强，电镀加工厂，局部还易起皮。正常操作是依槽中工件多少，及时增减电流。

电镀工作者熟悉了共性的东西，能一通百通，灵活掌握；对特殊要求则应多问几个为什么，才能给予充分重视。电镀工艺条件主要包括下述几方面内容。

阴阳极面积比（Ak:Aa，当阴极所用电流密度确定后，对定型产品或尺寸镀铬时，依据工件受镀总面积来确定电流强度I（非定型定量入槽时，依据经验来确定）。由于阴阳极处于串联状态，阳极的总电流也为I。一般不规定阳极电流密度Ja。可溶性阳极的总表面积是变化的：随着阳极消耗，其总表面积不断减小，Ja 不断变大。另外， 平板阳极靠镀槽一面究竟有多大面积在有效导电，也很难确定。因此实际阳极电流密度是很难确定的。Ja 过大或过小都不好：Ja 过小，阳极有化学自溶作用时，镀液中主盐金属离子增加快；Ja 过大，则阳极极化过大，阳极或呈渣状溶解形成阳极泥渣而浪费，南京电镀加工，或因析氧等原因而钝化。因阳极并非所有表面都在有效导电，即使Jk=Ja，Ak：Aa 也会大于l。 故一般要求Ak：Aa 在1.5～2.0之间。

阳极材料，对于阳极，不仅有面积要求，而且有时还有特殊要求。有特殊要求时，在工艺条件中应予以注明。

搅拌对镀液实施，搅拌，可提高对流传质速度，及时补充阴极界面液层中的消耗物。及时补充主盐金属离子后，浓差极化减小，允许阴极电流密度上升，一可提高镀速，二可减小镀层烧焦的可能性；及时补充光亮剂、特别是整平剂的电解还原消耗，才能获得高光亮、高整平的镀层(所以光亮酸铜与亮镍都必须搅拌)。搅拌还可及时排除工件表面产生的氢气泡，减少气体、麻点。

搅拌的主要方式有阴极运动(水平或垂直的阴极移动，阴极旋转，阴极振动等)及空气搅拌两类。超声波的空化作用具有强烈的搅拌作用，但超声波的工业化应用很少。在高速电镀中，为了采用很大阴极电流密度，要求十分强烈的搅拌，如采用喷射法、高速液流法(要求阴极界面液层的流动达紊流状态而不是层流状态)、“珩磨法”、“硬粒子摩擦法”等。

电镀工艺的基本原理

电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电源后，在零件上沉积出所需的镀层。例如镀镍时，阴极为待镀零件，阳极为纯镍板，在阴阳极分别发生如下反应：

阴极(镀件)：Ni2++2e→Ni (主反应)

2H++2e→H2↑ (副反应)

阳极(镍板)：Ni-2e→Ni2+ (主反应)

4OH-－4e→2H2O+O2 (副反应)

不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来，如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位，则金属离子难以在阴极上析出.根据实验，金属离子自水溶液中电沉积的可能性，可从元素周期表中得到一定的规律。

阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极，大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极，如：镀锌为锌阳极，镀银为银阳极，镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极，但是少数电镀由于阳极溶解困难，使用不溶性阳极，如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极，镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充，饰品电镀加工，镀铬阳极使用纯铅，铅-锡合金，铅-锑合金等不溶性阳极。