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發布于(yu):2020-05-19
錦華隆電子材料——電鍍工作原理
酸性電(dian)鍍(du)溶液是水,酸和(he)待鍍(du)金(jin)屬的(de)混合物。可以(yi)向(xiang)其中添(tian)加許(xu)多有(you)機成分,這些有(you)機成分用于調節和(he)分配金(jin)屬向(xiang)被鍍(du)表(biao)面(mian)的(de)輸送。
基本(ben)的電(dian)鍍(du)“池”由一個充滿上(shang)述(shu)“電(dian)解(jie)液(ye)”的槽(cao)組(zu)成,該槽(cao)具有沿(yan)兩個相對側面排(pai)列(lie)的要鍍(du)金(jin)屬塊或籃(lan)子(zi)陣列(lie)。這(zhe)些被稱為“陽極”,并連接(jie)(jie)到稱為“整流器(qi)(qi)(qi)”的直(zhi)流電(dian)流源(yuan)的正極。整流器(qi)(qi)(qi)可提供大量電(dian)流(1,000安(an)培(pei)并不罕(han)見),但電(dian)壓(ya)極低(可能(neng)僅為3伏)。位于這(zhe)些陽極堤之間的是(shi)要電(dian)鍍(du)的材料(liao)或零件(jian)。它被不同(tong)地稱為陰極或工件(jian),并連接(jie)(jie)到整流器(qi)(qi)(qi)的負(fu)端(duan)子(zi)。
用最簡單的(de)(de)術語來說,當在陽極(ji)和陰(yin)極(ji)之間(jian)建(jian)立電(dian)位(電(dian)壓(ya))(接(jie)通連接(jie)的(de)(de)整流器)時(shi),就會(hui)發生(sheng)金(jin)屬(shu)沉積。產(chan)生(sheng)的(de)(de)電(dian)場導致(zhi)金(jin)屬(shu)離(li)子向陰(yin)極(ji)(工(gong)件(jian))移動,當離(li)子從溶液中析(xi)出時(shi),離(li)子電(dian)荷被中和。在正確維護的(de)(de)鍍液中,足夠的(de)(de)金(jin)屬(shu)會(hui)從陽極(ji)侵蝕到溶液中,以彌補(bu)沉積的(de)(de)材料(liao),從而保持恒定的(de)(de)溶解金(jin)屬(shu)濃(nong)度。
像在所有(you)(you)電解液中一樣,電荷傾向(xiang)于在最近的(de)高點上積聚,從而產(chan)生更(geng)(geng)高的(de)電勢。電位增加的(de)區(qu)域比周圍區(qu)域吸引更(geng)(geng)多(duo)的(de)金屬離子,這(zhe)反(fan)過(guo)來又使高點更(geng)(geng)高。抑制和(he)控制這(zhe)種(zhong)非(fei)線性行為是有(you)(you)機晶粒(li)細(xi)化劑和(he)增白(bai)劑發(fa)揮作用的(de)地方。
如(ru)果不(bu)使用特殊的(de)添加劑,電鍍過(guo)程將不(bu)受(shou)控制,并會導(dao)致粗糙的(de)表(biao)面沉積。為了(le)控制過(guo)程,使用了(le)稱(cheng)為潤濕劑和晶粒細(xi)化劑的(de)化學物(wu)質(zhi)。結果是均勻(yun),一致的(de)外觀效果。
潤濕劑用于在(zai)工件表(biao)面形成受(shou)控(kong)的(de)電鍍區域,從而使金屬(shu)離子更易于沉積。該(gai)分子具有“頭”和(he)“尾”。一端是(shi)親水(shui)的(de)(被水(shui)吸引),而另一端是(shi)疏水(shui)的(de)(被水(shui)排斥)。潤濕劑將自身組裝在(zai)電鍍液和(he)工件之間,以創建一致的(de)金屬(shu)離子沉積環境。
晶粒(li)(li)細(xi)化劑有助于(yu)進(jin)一步控制過程。晶粒(li)(li)細(xi)化劑被吸(xi)(xi)引(yin)到電鍍表面的“高點”。如果(guo)不(bu)進(jin)行處理,則與較低(di)點相比,高點往(wang)往(wang)會吸(xi)(xi)引(yin)更(geng)多的金(jin)屬沉積,從而導(dao)致表面粗(cu)糙。晶粒(li)(li)細(xi)化劑抑制進(jin)一步的沉積。當(dang)這些點被其他較高的點替換時,晶粒(li)(li)細(xi)化器將漂移并重(zhong)新定位。
因為潤濕劑和晶粒(li)細(xi)化劑不會(hui)與鍍層(ceng)共沉(chen)積,所以它們不會(hui)影響(xiang)鍍層(ceng)的(de)純度(du)。為了獲得明(ming)亮或反(fan)射(she)效果(guo),使(shi)用了“增亮劑”。增白(bai)劑將(jiang)與鍍層(ceng)共同(tong)沉(chen)積,它們的(de)存在會(hui)導(dao)致晶粒(li)結構變小。較小的(de)晶粒(li)尺寸更平滑,因此更具反(fan)射(she)性。