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金属的共沉积

放大字体  缩小字体发布日期:2012-09-05  浏览次数:1810
核心提示:在电镀过程中,阴极上有两种或两种以上金属同时沉积的过程,称为金属的共沉积。了解金属共沉积理论及影响因素是获得合金镀层的理论保证。
 

在电镀过程中,阴极上有两种或两种以上金属同时沉积的过程,称为金属的共沉积。了解金属共沉积理论及影响因素是获得合金镀层的理论保证。电镀合金虽已有一百余年的历史,但由于电镀合金中工艺影响因素较多,对金属共沉积研究比单金属电沉积困难得多,多数研究者仅停留在实验结果的综合分析和定性的解释方面,而定量的规律和理论很不完善。金属共沉积的应用和研究,目前局限在二元合金和少数三元合金方面。

(1)金属共沉积的基本条件

以二元合金说明合金共沉积的条件。

①合金中的金属至少有一种金属能从其盐的水溶液中析出。有些金属如钨、钼等虽不能从其盐的水溶液中单独沉积,但可以与其他金属如铁、钴、镍等同时从水溶液中实现共沉积。所以,共沉积并不一定要求各组分金属都能单独从水溶液中沉积析出。

②两种金属的析出电位要十分接近或相等。因为在共沉积过程中,电位较正的金属总是优先沉积,甚至可以完全排除电位较负的金属沉积析出。因此,为使电极电位相差较远的金属同时析出,可通过改变离子活度或不同金属离子析出过电位实现。

根据能斯特方程式,增大金属离子浓度可使电位正移,相反,降低浓度电位则负移。对二价金属离子,当浓度改变l0倍时,平衡电位移动0.029V,而多数金属离子的平衡电位相差较大,因此仅改变金属离子浓度来实现共沉积,显然是难以实现的。

向镀液中加入适宜的络合剂,对共沉积离子选择性络合,由于络离子稳定常数相差很大,因此可以较大幅度改变平衡电位,实现共沉积;同时,加入络合剂后,还能增大阴极极化作用,改变镀层质量。

加入适当添加剂也是实现共沉积的有效措施。添加剂对金属平衡电位影响很小,但显著影响电极极化。由于添加剂对金属离子的还原过程有明显的阻化作用,而且阻化作用具有一定的选择性,因此在镀液中加入添加剂对金属离子共沉积的影响要根据试验而定。为了实现金属共沉积,在电解液中可单独加入添加剂,也可与络合剂同时加入。

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