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电镀过程是通过金属离子在电极与溶液界面上进行电荷交换来完成。因此,在诸多
的影响因素中,须着重考虑和首先要重视的工艺参数势必是镀液配比和电流的选择与控
制。离子放电时所处的状态和反应的历程、电流给与的大小与形式等将直接决定电结晶
过程的机制,随之就是镀层的厚度、结构、表面状态等特性和镀层的质量。其他一些工
艺参数,包括镀液应控制的温度、流动状态、电极的相互布置、与工艺有关的前后处理
等,实际都和上述条件密切联系。
法拉第电流和时间决定电沉积的量。单位面积上流过的电流即电流密度影响电沉积
的速度,而电流密度的大小又与极化和过电位密切相关,已见前述。一般地说,总是希
望加大电流以求得较高的沉积速度,但电流的加大往往受到镀液特性和传质状态的限
制。另一方面,电流在镀面上各处是否均匀,对于电镀质量而言往往比加快沉积速度更
为重要。
不论是装饰防护性还是工程用的镀层,厚度是否均匀或覆盖是否完全往往是产品设
计和质量要求中首先要考虑的。厚度不均匀的镀层用作防护时薄处易于生锈,用作装饰
容易漏底;工程性的镀层一般要求尺寸、公差配合以及锥度椭圆度等,否则无法应用。
正因为如此,做到镀层厚度均匀往往是实际电镀工作中颇费周折的问题。
选择最适宜的电流密度范围对于正确的实施电镀工艺十分重要。在操作中偏离这个
范围,往往会造成所预期的成核生长条件的变化。电流密度与过电位的动态联系会使镀
层结构和形貌偏离要求。电流密度的偏离在许多情况下不一定是由于操作中调整不当或
仪表偏差,而是被镀零件形状的影响或在镀槽内布置不当。局部电流密度超越容许幅度
更为常见,而且往往是镀层粗糙、失光、起疣、镀焦、出现树枝状的枝晶、气孔、析氢
和电流效率下降甚至镀层出现粉状及挂灰等种种缺陷的起因。所以保持正确的电流密度
并力求镀件表面各处电流趋于均匀,对于实际操作十分重要。为了大致弄清实际可用的
电流密度范围,赫尔槽)小样测试常很有用。
在实际生产中,一般只能通过计算被镀零件面积和要求的电流密度来确定镀槽上应
施加的电流。但平均电流密度并无法反映零件实际的状态,表观值主要决定沉积的总量
或镀层厚度的平均值。镀件上实际每处电流的流通,取决于该处的电场强度和电路中的
电阻。位置的上下、形状的凹凸、镀面外围和边角尖棱与中央或内孔、甚至挂具与镀件
接触的差异,都可能影响被镀面上的实际电流密度。因此,新产品开始时的试镀并仔细
检测十分必要。
由于镀件在实际生产中千差万别,为了消除电流的种种影响,选择能容许宽广的工
作电流范围的电镀溶液便成为一项很重要的工作。溶液能容许电流的偏差,不仅取决于
其类型,还在很大程度上取决于配方组分的调整。
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