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电镀黄金的技术——选择镀黄金的阳极材料 

放大字体  缩小字体发布日期:2013-02-27  浏览次数:856
核心提示:电镀黄金的技术——选择镀黄金的阳极材料 

覆白金之钛钢

覆白金之钛钢为现行最广泛使用的不溶性阳极材料,有优秀的耐蚀性。如使用得法,耐用性也相当好。而覆白金之钛钢在使用上之种类可分为: A . 镀白金之钛钢(海绵状白金)。 B . 覆白金之钛钢(平滑状白金)。

一般我们大半以为此二种同称为覆白金之钛钢以为其电极是相同的,并常常错误的混用。其实在功能上此二种电极是完全不同的,使用时必须加以注意。包覆的白金钛钢其表面是平滑状的,所以随着电解的进行,就会产生相当大的极化作用,使氧的过电压增至相当高(0.44v),见表1,而具有很强的氧化能力,所以使用于需要制造高氧化电位的过硫酸盐或过氯酸盐时使用。但是在黄金镀浴中,因其强氧化能力会把镀液内成分氧化分解,导致镀液的急速老化,所以并不适用。 镀白金之钛钢,其铂粒子是以极微细状态沉积在钛电极表面上而呈海面状。具有很大的表面积可与溶液接触,其表面积为平滑状白金几何面积的数百倍,所以能减低极化作用,因此具有较低的氧过电压(0.24v),见表1。其氧化能力较弱,能减缓镀液的老化速度,所以在黄金镀浴中使用的阳极以镀白金之钛钢才是适用的,而包白金之钛钢则不能使用。另外,镀白金之钛钢在使用前必须在500℃的高温下进行干式氧化封孔,使素材钛表面生成耐蚀性良好的TiO2,以增进其使用寿命。

包覆贵金属氧化物的复合电极

包覆贵金属氧化物的复合电极是不溶性阳极中最具革命性的发明,不仅耐蚀性良好,而且具有最优秀的电极触媒能,其氧过电压非常的小。所以在镀浴中使用为阳极时,其氧化能力非常的低,几乎不具有氧化作用,为现在镀黄金浴中最理想的阳极。目前最常使用的类型有:钌/钛氧化物复合电极(RuO2/TiO2)及铱/钽氧化物复合电极(IrO2/Ta2O5)两种。 (1) 钌/钛氧化物复合电极(RuO2/TiO2)

这是在钛的素材上包覆触媒活性优秀的RuO2/TiO2复合氧化物,与钛基板的密着良好,耐蚀性佳,并具有非常优秀的触媒能,氧过电压很低,但性脆,制成后要再加工成形不易。虽然RuO2的耐蚀性良好,但在高电位时有相当大的腐蚀领域,见图1,会氧化成为RuO4。而RuO4为挥发性且不安全,因此,在会生成RuO4的领域不能用为阳极。所以钌/钛氧化物复合电极适用于高浓度氯化物溶液或酸性溶液中为阳极,而不适用于高pH及高电位以产生氧的阳极。如果在会产生氧的溶液中使用,则必须有安全电位的限制。所以在中性或酸性的黄金镀浴中使用钌/钛氧化物复合电极当阳极时,必须注意避免使用过高的电流密度,以防止生成RuO4的腐蚀领域,而缩短其使用寿命。

(2) 铱/钽氧化物复合电极(IrO2/Ta2O5)

铱/钽氧化物复合电极就性质而言,与钌/钛氧化物复合电极相当类似,同样具有非常优秀的媒触能及低的氧过电压,而且在中性或酸性的溶液中,IrO2生成IrO4的腐蚀领域比RuO2生成RuO4的腐蚀领域其电位要高出很多,见图2。这表示IrO2/Ta2O5复合电极比RuO2/TiO2复合电极被允许在比较高的电流密度下使用为阳极。所以,就耐用性而言, IrO2/Ta2O5复合电极比RuO2/TiO2复合电极有较长的使用寿命,为较理想的阳极。

因此,镀黄金浴中,其阳极材料的选择就要考虑电极本身的耐用性及防止其氧化分解镀液内的成分而造成镀液老化等因素,如果能避免在高电流密度之下使用,则铱/钽氧化物复合电极(IrO2/Ta2O5)实为目前最理想的阳极。如果无法避免而必须在较高的电流密度下作业,则铱/钽氧化物复合电极应尽量避免使用,此时镀白金之钛钢则为较理想的阳极选择。

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