介紹電鍍的原理是怎樣的

發布時間:2013-05-03 00:00:00 點擊率: 發布人:

　　在盛有電鍍液的鍍槽中，經過清理和特殊預處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的負極和正極聯接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導電的鹽類、緩沖劑、pH調節劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，電鍍液中的金屬離子，在電位差的作用下移動到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進入電鍍液，以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下，如鍍鉻，是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極，它只起傳遞電子、導通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度，需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來維持。電鍍時，陽極材料的質量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強度、析出的雜質、電源波形等都會影響鍍層的質量，電鍍設備廠家認為需要適時進行控制。

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

　　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。

　　電鍍反應中的電化學反應：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Mn+。

　　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250℃，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。