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电镀中物理化学与电化学知识问答

放大字体  缩小字体发布日期:2012-06-20  浏览次数:727
核心提示:  20.什么叫表面张力?  答:在液气两相的界面上,液体分子所受液体内部分子的引力大于气体分子对它的引力,由此造成的使液体
   20.什么叫表面张力?

  答:在液气两相的界面上,液体分子所受液体内部分子的引力大于气体分子对它的引力,由此造成的使液体表面缩小的力叫表面张力。表面张力的大小与溶液的性质、温度、浓度等因素有关。

  21.什么是表面活性剂?表面活性剂有哪些类型?

  答:能显著改变液体表面张力或两相之间的界面张力的物质叫表面活性剂(有时称界面活性剂)。

  表面活性剂有阴离子型的,如肥皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠等;有阳离子型的,如脂肪族胺盐、烷基季胺盐、烷基嘧啶卤代物等;有两性表面活性剂,如羚酸型、磺酸脂型等;有非离子型表面活性剂,如OP乳化剂、平平加、海鸥洗涤剂、氟碳类等。

  22.表面活性剂的组成与性质如何?

  答:表面活性剂的分子是由亲油性基团和亲水性基团两部分组成。表面活性剂有乳化作用、泡沫作用增溶作用,并能改变固液两相接触时的润湿性能。

  23.表面活性剂在电镀生产中的用途有哪些?

  答:表面活性剂在电镀中主要用来除油、提高阴极极化作用和改善溶液分散能力。例如,两性表面活性剂(如环氧系列)能明显提高阴极极化作用。

  24.怎样选用表面活性剂?

  答:在弱酸性、弱碱性或中性介质中,一般选用阴离子型或非离子型(如十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、OT、OP等);在强酸性介质中一般选用非离子型(如聚乙二醇等);为提高阴极极化作用,宜选用具有两性的表面活性剂,且分子量不宜过大(一般碳原子数为4—8较理想),活性基团宜多不宜少。

  25.络合物与电镀的关系如何?

  答:在电镀生产中,广泛使用络合物。随着无氰电镀新工艺的不断发展,为了提高镀层质量,选择、使用新的络合剂,显得尤为重要。必须指出,络离子在溶液中是分步离解的,络离子总的不稳常数等于它的分步离解常数的乘积,溶液的络合剂与金属离子之间存在一系列的“络合—离解平衡”。因而有各种不同配位数的络离子以不同的浓度同时存在于溶液之中。那么,在阴极还原中,究竟哪一种离子直接参加电极反应呢?计算证明:具有特征配位数的络离子(溶液中这种络离子的浓度最大)在电极上放电的可能性不大,而那些配位数较低的络离子(溶液中这种络离子的浓度适中)是电极上放电的主要离子。

  26.什么叫阳极极化与阴极极化?

  答:自流电通过阳极时,阳极电位偏离平衡电位而向正方向移动的现象,称为阳极极化。在某一电流密度下,阳极电位与平衡电位之差称为阳极过电位,通常用ΔФA表示。

  直流电通过阴极时,阴极电位偏离平衡电位而向负方向移动的现象,称为阴极极化。在某一电流密度下,阴极电位ФK与平衡电位之差,称为阴极过电位,通常用ΔФK表示。

  阳极极化和阴极极化对电流都起阻碍作用,所以有时也称为极化电阻。

  27.什么叫极化曲线与极化度?

  答:表示电极电位随着电流密度的变化而改变的关系曲线叫做极化曲线。一般以纵坐标表示电极电位,横坐标表示电流密度。图1所示是两条阴极极化曲线。

  从曲线可以看出:随阴极电流密度的不断增大,阴极电位也不断变负。若阴极电流密度DK改变同一值ΔDK,曲线I和曲线II的ΔФK值有所不同。通常把ΔФK与ΔDK的比值称为阴极极化度,曲线愈陡,阴极极化度愈大。比较阴极极化度即可判断电镀溶液的分散能力和覆盖能力,提高极化度可提高镀液的这两种能力。

  28.极化度与电镀有何关系?

  答:极化度对镀层质量影响相当大,它直接影响到电流在阴极上的分布。若阴极极化度的值大,能使电流在阴极表面上的实际分布比初次分布更均匀,这表明电解液的分散能力和深镀能力好,从而可使镀层更均匀。为什么镀铬液有较大的阴极极化作用,而分散能力很差呢?原因就是镀铬液的阴极极化度很小。

  29.利用哪些方法可以消除或降低不必要的阳极计划作用?

  答:阳极极化会引起阳极的电化学钝化,致使阳极不能正常溶解。在生产中一般采用下列方法来消除或降低阳极极化作用:

  (1)加入适量的阳极活化剂(去极化剂)可防止阳极钝化,促使阳极正常溶解。例如在酸性镀镍溶液中加入氯化物,可起到消除或降低阳极极化的作用;

  (2)增大阳极面积,降低阳极电流密度。例如,在氰化镀锌中,若发生阳极钝化时,可通过增大阳极面积降低阳极电流密度来解决;

  (3)利用搅拌也可降低阳极极化作用。

  30.什么叫金属的钝化现象?

  答:金属的钝化现象可以分为化学钝化与电化学钝化两类。例如铁在稀硝酸中很快就溶解,但在浓硝酸中溶解现象就几乎完全停止了;铝在稀硝酸中很不稳定,但却可以用铝制容器来储存浓硝酸;碳钢在普通大气中很易生锈,但在钢中加入适量的铬镍合金组分后就成为“不锈钢”了。这些钝化现象叫化学钝化。另一种钝化现象是由于阳极极化引起的,叫做电化学钝化。大部分化学钝化现象事

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