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什麽是(shì)電鍍添加(jiā)劑的(de)作(zuò)用原理(lǐ)
電鍍添加劑包括無機添加劑(如鍍銅用的鎘鹽)和有機(jī)添加劑(如鍍鎳用的香豆素等(děng))兩大類。
早期所用的電鍍添加劑大多數為無機鹽類(lèi),隨後(hòu)有機物才逐漸(jiàn)在(zài)電鍍添加劑的行(háng)列(liè)中取(qǔ)得了主導地位。
按功(gōng)能分類,電鍍添加劑可分(fèn)為光亮劑、整平劑、應力消除劑和潤(rùn)濕劑等。
不同功能的(de)添加劑一般具有不同的結構特點和作用機理,但多功能(néng)的添加劑也較(jiào)常見,例如糖精既可作為鍍鎳光亮劑,又是常用的應力消除劑;並且不同功能(néng)的添(tiān)加劑(jì)也有可能遵循同一作用(yòng)機理(lǐ)。
1電鍍添加劑的工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)
金屬的電沉積過程是分步(bù)進行的:首先是電活性物質粒子遷移至(zhì)陰極附近的外赫姆霍茲層,進(jìn)行電吸附,然後(hòu),陰極電荷傳遞至電極上吸附(fù)的部(bù)分(fèn)去溶劑化離子或簡單離子,形(xíng)成吸附(fù)原子,最(zuì)後,吸附原子在電極表麵上遷移,直到並入晶格。
上述的第一個過程都產生一(yī)定的過電位(分別為(wéi)遷移(yí)過電位、活化過電位(wèi)和電結晶過電位)。
隻有在一定的過電位下,金屬的電沉積過程(chéng)才具有(yǒu)足夠高的晶粒成核速率、中(zhōng)等電荷(hé)遷移速率(lǜ)及提足夠高的結晶過電位,從而保證鍍層平(píng)整致密光澤、與基體材料結合牢固。
而恰當的電鍍添加劑能夠提高金屬電沉積的過電位,為鍍層質量提(tí)供有力的(de)保障。
2擴散控製(zhì)機理
在大多數(shù)情況下,添加劑向陰極的擴散(而不是金(jīn)屬離子的擴散)決定著金屬的(de)電沉積速率。這是因為金屬(shǔ)離子的濃度一般為添加劑濃度的100~105倍,對金屬離(lí)子而言,電極反應的電流(liú)密(mì)度遠遠低於其極限電(diàn)流密度。
在添加劑擴散控製情況下,大多(duō)數添加劑粒子擴散並吸附在電極(jí)表麵張(zhāng)力較大的凸突處、活性部位及特殊的晶麵上,致使電極表麵吸附原子遷移到電極表(biǎo)麵凹陷處並進(jìn)入晶格,從而起到整平光亮作用。
3非擴散控製機理
根據電鍍(dù)中占統治地(dì)位的非擴散(sàn)因素,可將添加劑的非擴散控製機理分為電吸附機理、絡合物生成機理(包括離(lí)子橋機理)、離子對機理、改變赫姆霍茲電位機理、改(gǎi)變電極表麵張力機理等多(duō)種。
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