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合金电镀的原理

文字:[大][中][小] 2016-9-3    浏览次数:2687    

  


  合金电镀的基本原理是有着相近电沉积电位的不同金属离子同时按比例地在阴极还原并进入金属晶格,形成合金镀层。

  从冶金学的角度来看,金属形成合金有三种可能的形式。一是机械混合物。构成合金成分的元素基本保持原来的结构的性质。两种元素只是机械地混合,金属之间并不发生作用;二是形成固溶体,这时可能将两种元素中的一种看作溶剂,另一种看作溶质,将溶质原子溶入溶剂的晶格中,而仍然保持溶质晶格类型的金属晶体,称为固溶体,大多数电镀合金层属于单相固溶体,或以固溶体为基础的多相合金,复合电镀可以类似地看作是固溶体合金;三是金属间化合物,金属间化合物是合金组分之间发生相互作用而生成的一种新相,其晶格类型和性能完全不同于合金组分中的任一元素的类型,一般以分子式表示的类型,它与普通化合物不同,除了离子键和共价键以外,金属键也起着相当的作用,这种化合物具有金属的性质,所以称为金属间化合物,金属间化合物一般具有较为复杂的晶体结构,熔点较高,硬度也高,但是一般也都有很大的脆性,有一部分电镀合金属于金属间化合物,比如银镍镉、铜锡、镍磷、铁锌等。

  由于电镀合金是从水溶液中获得镀层的,因此,对于二无合金,至少要有一种是可以从水溶液中沉积更好。有些金属不能单独从水溶液中电沉积,但是在合金状态下,则可以作为合金的组分之一与可沉积金属共沉积。比如钨、钼等,单独不能从水溶液中电沉积,但是与铁、钴、镍等共沉积时,则可以获得合金镀层。为什么会是这样的呢?需要电极过程动力学和电镀工艺学界加以探索。

  两种金属共沉积的基本条件是两种金属的电沉积析出电位要相近或相等。据此,可以根据单金属的标准电极电位初步判断哪些金属可以在简单的镀液中共沉积,比如铅(-1.36V);镍(-0.25V)与钴(-0.27V);铜(0.34V)与铋(0.32V)等。

  但是大部分金属的电位相关都较远,如果不采取相应的措施,是不可能使这些金属共沉积的。

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