《电镀和化学镀精.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电镀和化学镀精.ppt（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电镀和化学镀第1页，本讲稿共16页实验目的实验目的o1.掌握恒电流密度法在铜基体上电镀锌的原理掌握恒电流密度法在铜基体上电镀锌的原理和实验技术，通过实验使学生了解到电镀的原和实验技术，通过实验使学生了解到电镀的原理和过程。理和过程。o2.了解添加剂、电流密度、镀液了解添加剂、电流密度、镀液pH值对电值对电镀的影响，通过电流效率的计算认识到电镀镀的影响，通过电流效率的计算认识到电镀过程中存在的副反应。过程中存在的副反应。o3.了解化学镀的原理和过程。了解化学镀的原理和过程。第2页，本讲稿共16页o电镀：在含有金属离子的溶液中，在电场的作电镀：在含有金属离子的溶液中，在电场的作用下，金属离子在阴极
2、得到电子并被还原，用下，金属离子在阴极得到电子并被还原，从而沉积在阴极金属基体表面。从而沉积在阴极金属基体表面。以镀铜为例，以镀铜为例，阴极主要反应阴极主要反应:Cu2+(aq)+2e-Cu(s)阳极主要反应阳极主要反应:Cu(s)Cu2+(aq)+2e-实验原理实验原理第3页，本讲稿共16页o化学镀：以化学镀镍为例，利用镍盐溶液在强化学镀：以化学镀镍为例，利用镍盐溶液在强还原剂次亚磷酸钠的作用下，使镍离子还原还原剂次亚磷酸钠的作用下，使镍离子还原成金属镍，反应过程为：成金属镍，反应过程为：Ni2+H2PO2-+H2O HPO32-+3H+Ni 反应必须发生在催化活性表面上（如反应必须发生在催
3、化活性表面上（如Fe等等金属基体），且需要在较高的温度金属基体），且需要在较高的温度（60T95）下，反应才能进行。）下，反应才能进行。实验原理实验原理第4页，本讲稿共16页仪器和试剂仪器和试剂o恒电位恒电位/电流仪，磁力搅拌器，水浴加热装电流仪，磁力搅拌器，水浴加热装置。置。铜、锌电极，不锈钢片，铜、锌电极，不锈钢片，pH试纸，试纸，KCl，ZnCl2，H3BO3，镀锌添加剂（氯锌，镀锌添加剂（氯锌8号）号），NaOH，盐酸，硫酸镍，次磷酸钠，柠檬酸，盐酸，硫酸镍，次磷酸钠，柠檬酸钠，苹果酸，琥珀酸，乳酸，丙酸。钠，苹果酸，琥珀酸，乳酸，丙酸。第5页，本讲稿共16页实验步骤实验步骤 o1.工
4、作电极的准备：用剪刀裁取工作电极的准备：用剪刀裁取6段段15cm的的铜片，用砂纸将铜片一面打磨至光亮，然后进铜片，用砂纸将铜片一面打磨至光亮，然后进行阴极电解除油，阳极为不锈钢片。电压为行阴极电解除油，阳极为不锈钢片。电压为25V，时间，时间1min左右，铜片为阴极，观察有明左右，铜片为阴极，观察有明显气泡在电极表面析出。随后用一次水清洗显气泡在电极表面析出。随后用一次水清洗铜片，用滤纸吸干表面水分，然后在铜片上铜片，用滤纸吸干表面水分，然后在铜片上标记出标记出11cm2的面积待电镀。注意每次实的面积待电镀。注意每次实验中，铜片只能使用一次，计算面积时铜验中，铜片只能使用一次，计算面积时铜片的
5、两面都要计算在内。片的两面都要计算在内。第6页，本讲稿共16页o2电镀液的配制电镀液的配制 按以下的配方配制按以下的配方配制100 ml镀锌基础溶液：镀锌基础溶液：KCl 200 g/L ZnCl2 60 g/L H3BO3 25 g/L实验步骤实验步骤 第7页，本讲稿共16页o3.添加剂对电镀的影响添加剂对电镀的影响 取上述电镀液取上述电镀液40 ml在小烧杯中，用在小烧杯中，用pH试纸测试纸测量出溶液的量出溶液的pH值并记录，然后插入锌片作为阳极，值并记录，然后插入锌片作为阳极，铜片为阴极，施加直流电，电镀过程中开启搅拌，铜片为阴极，施加直流电，电镀过程中开启搅拌，调节电流密度为调节电流密
6、度为15 mA.cm-2,电镀时间为电镀时间为5分钟，观分钟，观察铜片电极表面镀锌层的颜色和均匀性。察铜片电极表面镀锌层的颜色和均匀性。实验步骤实验步骤 第8页，本讲稿共16页o3.添加剂对电镀的影响添加剂对电镀的影响 然后在上述溶液中加入镀锌添加剂（氯锌然后在上述溶液中加入镀锌添加剂（氯锌8号）号）20 mL/L,溶解均匀后，同样在铜片上进行电溶解均匀后，同样在铜片上进行电镀，电流密度为镀，电流密度为15 mAcm-2，电镀时间为，电镀时间为5分钟，分钟，观察铜片电极表面镀锌层的颜色和均匀性，和以上观察铜片电极表面镀锌层的颜色和均匀性，和以上未加添加剂的进行对比。未加添加剂的进行对比。实验步
7、骤实验步骤 第9页，本讲稿共16页o4电流密度对电镀的影响电流密度对电镀的影响 在上述加入添加剂的镀液，对铜片进行在上述加入添加剂的镀液，对铜片进行电镀，电流密度为电镀，电流密度为70 mAcm-2,电镀时间为电镀时间为5分钟，观察铜片电极表面镀锌层的颜色和分钟，观察铜片电极表面镀锌层的颜色和均匀性。均匀性。实验步骤实验步骤 第10页，本讲稿共16页o5镀液镀液pH值对电镀的影响值对电镀的影响 用盐酸将上述溶液的用盐酸将上述溶液的pH值调整至值调整至2，然后，然后在此条件下进行电镀，电流密度为在此条件下进行电镀，电流密度为15 mAcm-2,观察铜片上锌镀层的颜色和电镀过程中的观察铜片上锌镀层
8、的颜色和电镀过程中的现象。然后在上述溶液中加入现象。然后在上述溶液中加入20 wt的的NaOH溶液，调节溶液，调节pH值为值为8，观察溶液的现，观察溶液的现象，然后在此条件下进行电镀，电流密度为象，然后在此条件下进行电镀，电流密度为15 mAcm-2,观察铜片上锌镀层的颜色和电观察铜片上锌镀层的颜色和电镀过程中的现象。镀过程中的现象。实验步骤实验步骤 第11页，本讲稿共16页o6电流效率的计算：电流效率的计算：另取上述锌基础溶液另取上述锌基础溶液40 mL在小烧杯中，在小烧杯中，加入镀锌添加剂（氯锌加入镀锌添加剂（氯锌8号）号）20 mL/L并并溶解均匀。取一个铜工作电极称其质量，溶解均匀。取
9、一个铜工作电极称其质量，待镀面积总共为待镀面积总共为2 cm2，然后放入镀液中，施，然后放入镀液中，施加电流密度为加电流密度为15 mAcm-2，电镀时间为，电镀时间为10分分钟，然后取出用蒸馏水冲洗干净，并用热风钟，然后取出用蒸馏水冲洗干净，并用热风吹干，称重。计算出沉积上的吹干，称重。计算出沉积上的Zn的质量，再的质量，再和理论沉积量进行比较，计算出电流效率。和理论沉积量进行比较，计算出电流效率。实验步骤实验步骤 第12页，本讲稿共16页o7化学镀镍：化学镀镍：按以下配方配按以下配方配100 mL化学镀镍溶液化学镀镍溶液 NiSO47H2O 30g/L NaH2PO2H2O 36g/L C
10、4H6O4 5g/L Na3C6H5O72H2O 14g/L C4H6O5 15g/L C3H6O3 15mL/L C3H6O2 5mL/L实验步骤实验步骤 第13页，本讲稿共16页o7化学镀镍：化学镀镍：取上述溶液取上述溶液40 mL于小烧杯中，加热至于小烧杯中，加热至90度，将铁制样品（如螺钉）先进行阴极电度，将铁制样品（如螺钉）先进行阴极电解除油（条件同铜片的处理方式一样），然解除油（条件同铜片的处理方式一样），然后用后用5盐酸溶液浸泡除去表面的锈，然后放盐酸溶液浸泡除去表面的锈，然后放入溶液中，观察实验现象（注意，如果溶液入溶液中，观察实验现象（注意，如果溶液中水蒸发较快，应适当补充一
11、次水维持溶液中水蒸发较快，应适当补充一次水维持溶液体积）。体积）。20分钟后取出，用蒸馏水冲洗干净，分钟后取出，用蒸馏水冲洗干净，并用热风吹干。观察铁制样品上的镍镀层并并用热风吹干。观察铁制样品上的镍镀层并记录实验现象。记录实验现象。实验步骤实验步骤 第14页，本讲稿共16页注意事项注意事项（1）测定前仔细了解仪器的使用方法。）测定前仔细了解仪器的使用方法。（2）电极表面一定要处理干净，除油完全后水）电极表面一定要处理干净，除油完全后水膜应浸润金属表面。膜应浸润金属表面。第15页，本讲稿共16页思考题思考题1在电镀在电镀Zn的溶液中加入添加剂后，镀层会的溶液中加入添加剂后，镀层会变得致密和光亮，其根本原因是什么？变得致密和光亮，其根本原因是什么？2电镀锌的电流效率为什么低于电镀锌的电流效率为什么低于100较多，较多，分析其中电流的损失？分析其中电流的损失？3将塑料件放入化学镀镍溶液中能直接镀上将塑料件放入化学镀镍溶液中能直接镀上镍么？若不行，如何对塑料进行前处理才可镍么？若不行，如何对塑料进行前处理才可以镀上镍？提出可行的方案。以镀上镍？提出可行的方案。第16页，本讲稿共16页