电镀制品要点解释

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1、李劭阳名词解释：1、 金属电沉积：用电化学方法使金属离子从溶液中还原为金属的过程。2、 电极的极化：当电流通过电极时，电极电位与平衡电位之间出现差异的现象称为电极的极化。3、 分散能力：指电解液在一定电解条件下促使电流和金属在阴极上均匀分布的能力。也叫均镀能力。4、 活化处理：5、 预镀：是基体经表面处理后放进镀槽中首次电镀而在基体表面上电沉积出薄薄一层金属镀层的电镀工序。其目的是使镀层与基体充分接触，以增强结合力。6、 电镀：在基体表面上形成结合牢固、细致紧密、分布均匀的金属层的电沉积。7、 覆盖能力：是指电镀液使镀件深凹部位或内孔处镀上金属的能力。也叫深镀能力。8、 过电位：在一定电流密度

2、下，电极电位与平衡电位之间的差值称过电位，通常以表示，并且取正值，即=9、 复合镀层：以超硬材料为分散微粒与金属形成的复合镀层。10、 加厚镀：简称加厚，是在已经上好砂的镀件除去外围浮砂之后而进行大电流电镀，从而将镀层加厚的一个电镀工序，其目的是充分固结磨粒。11、 电流效率：电极上实际析出或溶解的金属质量m与根据法拉第定律计算的理论值m之比，通常用%表示，12、 初级电流分布：只考虑几何因素的影响而不考虑电化学因素的电流分布。13、 析出电位：当外加电压等于分解电压时两极的电极电位，是开始析出物质时所必须的最小电极电位（绝对值最小）。14、 复合电镀：使固体微粒均匀分散在镀层中的电镀方法，也

3、叫弥散电镀。复合镀层：由固体微粒均匀分散在金属中形成的镀层，也叫分散镀层或弥散镀层。15、 光亮镀：是复合电镀的最后一个步骤，它是制品整体的最后精饰步骤，将制品的工作层和非工作部分的表面都同时镀上一薄层光亮镀层，作防护装饰之用。16、 法拉第第一定律：在电极上电流引起的物质化学变化的量m与通过的电量Q成正比，公式为m=KQ=KIt。17、 极化值：即过电位，通电时电极电位与平衡电位平的差值为。18、 超硬材料复合电镀层：以超硬材料为分散微粒与金属形成的复合镀层。19、 实际电流分布：既考虑几何因素又考虑电化学因素影响的电流分布。20、 悬浮共沉积法（CECD法）：该上砂法是将阴极平行于阳极垂直

4、悬挂，并在整个电镀过程中连续搅拌溶液。只适于微粉及细颗粒。21、 法拉第二定律：物质的电化当量与其摩尔质量M成正比,与其离子价数n成反比。公式为K=M/（nF）。22、 电极过程：在讨论化学反应速度时，习惯将电极表面上发生的过程与电极表面附近液层中进行的过程，以及新相生成过程合并起来处理，统称为电极过程。23、 超硬材料复合电镀：制取超硬材料复合镀层的电镀方法。24、 均镀能力：指电解液在一定电解条件下促使电流和金属在阴极上均匀分布的能力。也叫分散能力。25、 沉降共沉积法（SCD）：该上砂方法是将阴极水平放置，阳极安置在阴极上方，按一定周期间歇搅拌溶液。适合于较粗颗粒。也叫落砂法。26、 电

5、化学当量：表示电极上通过单位电量所形成产物的量，是各物质特有的常数。公式K=M/(nF)27、 稳态电极过程：在一定条件下进行的电极过程，经过一段时间之后，整个过程进行速度达到稳定值，不再随时间而变化，而且过程中各个基本步骤的进行速度达到相等，这种状态称为稳态，这时的电极过程就是稳态电极过程。P3528、 弥散镀层：由固体微粒均匀分散在金属中形成的镀层，也叫分散镀层或复合镀层。29、 深镀能力：是指电镀液使镀件深凹部位或内孔处镀上金属的能力。也叫覆盖能力。30、 落砂法上砂：是将一定量的磨料微粒投入镀液中，利用搅拌、摇动或镀槽转动等手段，使磨粒呈分散状态悬浮在镀液中，镀液成为含有一定浓度磨粒的

6、悬浊液。在停止搅动时，磨粒受重力作用而下沉到己镀好底层、水平放置的若何表面上。经过短时间电镀，随着金属离子电沉积，紧靠基体的一层磨料就被初步镶嵌在基体表面的镀层中。P12631、 离子迁移数：某种离子迁移的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子的迁移数。32、 CECD法上砂：即悬浮共沉积法，该上砂法是将阴极平行于阳极垂直悬挂，并在整个电镀过程中连续搅拌溶液。只适于微粉及细颗粒。33、 速度控制步骤：控制稳态电极过程速度的基元步骤中最慢的那个步骤。34、 二次电流分布：把考虑了极化影响的电流称为二次电流分布（次级电流分布）或者实际电流电流分布。35、 电镀层的结合力：也叫结合强度，是指将单位表

7、面积的电镀层从基体金属或底镀层上剥离下来所需要的力。36、 平衡电位：金属与该金属的盐溶液两相界面处，在没有外电流通过时，自发形成双电层。这里金属氧化与还原速度相等，体系处于动态平衡，这种条件下的电位称为平衡电极电位。37、 SCD法：即沉降共沉积法，该上砂方法是将阴极水平放置，阳极安置在阴极上方，按一定周期间歇搅拌溶液。适合于较粗颗粒，也叫落砂法。38、 交换电流：是在平衡电位下电极上的正向（还原）或反向（氧化）的单向反应速度。 P3739、 磨粒固结强度：指超硬磨料在镀层金属中固结的牢固程度，或者说是金属镀层对超硬磨料的把持力。40、 强浸蚀：是连接在初步除油之后的一个镀前处理步骤，其目的

8、主要是除锈（包括氧化皮）同时还可以除去表层不良组织，露出正常的金相组织。41、 溶液电导率：？42、 电化学极化：由于电化学反应的迟缓而引起的电极极化，也叫活化极化。43、 镀层结合强度：44、 弱浸蚀：又叫活化处理，是基体在电镀前的最后一道预处理工序，其目的是在临电镀前除去基体表面上极薄的一层氧化膜，暴露出基体的金相组织，以便待金属离子的沉积，实现镀层与基体之间的牢固结合。45、 空镀：也叫预镀，是基体经表面处理后放进镀槽中首次电镀而在基体表面上电沉积出薄薄一层金属镀层的电镀工序。其目的是使镀层与基体充分接触，以增强结合力。46、 离子淌度：离子在单位强度的电场作用下的移动速度。47、 缓蚀

9、剂：是一种表面活性剂，其作用是减缓强浸蚀过程中基体金属的溶解，防止过浸蚀，保证基体尺寸，同时减少渗氧，防止基体氢脆。48、 浓差极化：由于液相传质步骤的迟缓而引起的极化。49、 上砂镀：即上砂，它是连在空镀步骤之后的一个电镀工序，其目的是通过金属的电沉积，将紧靠基体表面的一层砂子初步固结在底镀层上。50、 极限电流密度：电极上对应实际浓度CS0时所能达到的最大电流密度。简答题：1、电极过程的基本步骤组成，及分别加以解释电极过程是包括多个步骤的复杂过程。整个电极过程由一系列基本步骤（基元步骤、单元步骤、分步步骤）串联组成。（1）液相中的传质步骤 反应物粒子（金属离子或其配离子）向电极表面传递。（

10、2）前置表面转化步骤 反应物粒子在电极表面上或表面附近液层中进行反应前的转化过程，例如金属水化离子脱水，配离子在表面上吸附或发生化学变化。（3）电化学步骤 反应物粒子在电极与溶液界面上得到电子或失去电子，实现电子在界面上的传递，生成反应产物。（4）后置表面转化步骤 反应产物在电极表面或表面附近液层中进行反应后的转化过程，例如从表面上脱附，或发生化学变化，如氢原子合成氢分子。（5）新相生成步骤或液相中的传质步骤 反应产物形成新相，或者产物相溶液内部疏散。（1）、（2）、（3）、三个步骤对于任何一个电极过程都是必不可少的。2、简述多晶沉积层的形成过程以及结晶形态与过电位的关系？答：可分为三个阶段：

11、初期：基体材料的本质及表面状态对结晶生长起着主要作用。在晶格良好而且洁净的基体表面上，结晶层有按基体晶格结构外延生长并维持原有结晶取向的趋势。中期：经过开始阶段的外延之后，镀层生长逐渐转入自身的结构模式。结晶的取向只能延伸到一定程度，然后会形成无定向的多晶沉积层。后期：镀层长到一定厚度后，会形成许多小晶面，并有可能产生结晶的择优取向而形成织构。外表面随着镀层厚度的增加而变得粗糙。 结晶形态与过电位的关系：随着从小到大，结晶逐渐变得细致紧密。晶面形态依下列次序转变：屋脊状层状块状细致的多晶状。实际上，活化过电位是决定结晶形态的第一要素。3、影响实际电流分布因素，指出改善途径（公式）4、编制镀前处

12、理工艺流程应当遵循哪些基本原则？编制镀前处理工艺的原则：（1）若基体油污和锈蚀较严重，则必须先粗荒去油（有机溶剂或化学去油），然后强浸蚀。（2）每次除油后都要充分洗涤，即先经热水洗然后在流动冷水中洗净。（3）强浸蚀后至少应由两槽冷水逆流漂洗，但不允许热水洗。（4）当基体粘附油污或抛光膏多时，最好先用有机溶剂去油，经干燥后进行化学去油或电化学去油。（5）最好要有一道电化学去油工序。接着洗涤干净，马上进行弱浸蚀。（6）弱浸蚀后应马上进行电镀。否则应存放在稀碳酸钠溶液中，临镀前经过清洗重新进行弱浸蚀。7、电镀镍钴合金时，主副电极反应方程式答：电镀镍钴合金的电极反应：阳极：Ni-2e=Ni2+（主）2

13、H2O-4e=O2+4H+（副）Co-2e=Co2+ 4Ni+3O2=Ni2O3阴极：Ni2+2e=Ni（主） 2H+2e=H2 （副） Co2+2e=Co 8，超硬材料电镀制品的结构形式，工作层组织，产品类型，都有那些特点？2、答：超硬材料电镀制品的特点：（1）结构形式：具有工作层和基体两层结构特点；具有形状特殊和工作层较薄特点。（2）工作层组织：浓度最高，一般在200左右；结合力最强；气孔率最低，可趋近于零；硬度高，明显高于青铜和树脂磨具。（3）产品类型：首先，仅仅少部分是磨具，更大部分是非磨削用途的专用工具。其次，电镀制品当中，有相当一部分是用其他工艺方法难以制造的产品。9、合金电沉积的

14、必要条件是什么？影响其基本因素有哪些？请结合放电位方程式说明？答：合金电沉积的必要条件是，其组分离子的放电电位必须相等。根据方程式（1）标准电极电位j0：选择两种j0相近的金属有利于合金共沉积。影响合金电沉积的因素主要有：（2）活度的影响：增大ao或减小ar有利于提高某组分的j，从而利于共沉积。（3）阴极极化的影响：采用配合物溶液或添加剂或选择合适的电流密度，都可提高过电位h，从而提高j以利于共沉积。10、怎样利用赫尔槽法测定电镀液的分散能力？答：用赫尔槽测定分散能力的方法：在一定电流密度下（一般0.53A/dm2），当用250ml溶液进行试验时，一般电流I=2A。电镀一定时间（520min）

15、。然后在试片中间距底线25cm处把试片划分成8个1010的方格。用测厚仪测出每个方格中心部位的镀层厚度，以d1、d2、d8表示。测定结果可用计算法和图示法两种方法处理。 计算法公式：T=d5/d1100%（T=0100%）。 图示法：以方格号为横坐标，以厚度为纵坐标，描点画曲线。11，镀镍溶液中常见的有害杂质允许含量为多少，如何防止引入？答：镀镍液中常见有害杂质及其允许含量：铁：较低pH值时含量0.05g/L；较高pH值时含量0.03。铜：含量0.01 g/L。锌：含量0.020.1 g/L。铅：含量0.01 g/L。硝酸根：含量|j1|，ja-j1ja，即紧密层电位是主要的，分散层电位可以忽

16、略。39、空镀时为什么要带电入槽和常常使用冲击电流？怎样进行有关的操作？答：所谓带电入槽，就是将活化后的基体接电镀电源的负极，镀槽中的镍阳极接电源正极，在接通电源的情况下，将阴极迅速入槽中开始电镀。带电入槽可避免出现双性电极现象，这一现象会导致镀件上靠近阴极一侧的表面上在通电前发生阳极反应而生成氧化膜。所谓冲击电流，就是电镀开始时短时间内的大电流，其电流密度一般比工艺规定的正常值大一倍左右。冲击之后逐渐恢复到规定的电流密度进行预镀。对于用高碳钢、合金钢等氢过电位小的材料制成的基体，以及形状复杂有凹腔和表面粗糙的基体，在预镀开始时需要使用冲击电流。因为上述基体易析氢，而金属难以析出，尤其在凹处，

17、电流密度小时更难析出。使用冲击电流可提高覆盖能力。40、电镀金刚石内圆切割刀片的工艺特点有哪些？答：电镀金刚石内圆切割片的工艺特点：（1）电镀在专用的有机玻璃模具中进行；（2）采用电解抛光浸蚀基片；（3）镀底层前要进行反电处理以活化表面；（4）上砂和加厚同时进行，而且不断转换角度进行立镀和平镀。41 具有间断工作面的电镀金刚石刃磨砂轮具有什么优势？答：间断工作面刃磨砂轮主要有组合开槽砂轮和多孔表面磁吸不重修砂轮。组合开槽砂轮可安装在一般的磨刀砂轮机上使用，刀具在外边的砂轮上粗磨后，可紧接着在中部的砂轮上进行精磨，这样大大提高了磨刀的工效；多孔表面磁吸不重修砂轮，是将金刚石电镀在一个圆环状的多孔

18、薄钢板上制成的不修整磨片，磨片靠磁性吸力固定在砂轮基体上，磨片磨钝换新磨片在几分钟内就可以完成，基体可以长期固定在磨刀机上，一套不同粒度的磨料磨片，可完成粗，细，精磨工序，是磨刀砂轮的一次变革。42 写出用硫酸强浸蚀钢铁的离子方程式43.有机添加剂为什么能使电镀金属层结晶细致紧密？答：原因有二：（1）添加剂首先影响电化学步骤。添加剂的吸附增大了电化学极化，不断产生出新的晶核和细小晶粒。（2）添加剂还能影响结晶步骤。一方面, 吸附降低了微晶的形成功而利于形成新晶核；另一方面，添加剂吸附在活性生长位置上而减慢了这些晶面的生长，结果使各个晶面的生长速度趋于一致，从而形成维度均匀、结构致密的晶体。44

19、简述适于电镀制品的超硬材料应具备的性能以及镀前处理的必要性答：（1）适用于电镀制品的超硬材料应具备的特殊性能：晶形和强度：晶形应规则完整，起码是等积形块状结构；强度应是MBD以上的中强度和高强度的品种。粒度组成：要求比较严格，希望增大基本粒的百分比，减少粗粒和细粒，尤其尽可能减少最粗粒和最细粒。表面状态：最好表面粗糙化，镀前必须经过表面净化和亲水化处理。磁性杂质：必须使用弱磁性磨料，减少磁性杂质对电镀制品的影响（2）电镀前超硬材料须进行处理的原因：一是要表面净化以除去杂质，二是要除去表面上单分子吸附层，以便颗粒能亲水并沉积到基体上。二者都是为了增强镀层与磨料间结合力。49：简述有机添加剂对电镀

20、层所起的整平增光作用的机理答：整平和增光作用机理： 一方面，电解液中添加剂优先在微观凸峰处吸附使金属离子在该处还原困难，而微凹处添加剂吸附较少使金属离子较易电沉积。另一方面，添加剂在凸出部位吸附后能使该处析氢加剧而降低电流效率，从而起到整平和增光作用。50:分别举例说明镀镍所有初级光亮剂和次级光亮剂的作用？答：初级光亮剂主要有糖精、2，7萘二磺酸钠等。 作用：主要是使镀层结晶变细，并有一定光泽；它与次级光亮剂配合使用，可获得全光亮镀层；它能使镀层产生压应力，抵消次级光亮剂产生的拉应力，减少内应力，增大其延展性。此外，还能增大阴极极化。次级光亮剂主要有甲醛、1，4丁炔二醇、香豆素等。 作用：单独

21、使用时可使镀层产生很大的拉应力而发脆，能显著增大阴极极化；在初级光亮剂的配合下产生全光亮镀层，可使获得光亮镀层的电流密度范围明显扩大，并且整平快出光快，内应力小，脆性小。51简述普通镀镍溶液中的各种成分的作用 答：普通镀镍溶液中各成分作用：主盐（硫酸镍和氯化镍）：向阴极提供Ni2+。阳极活化剂（氯化镍或氯化钠）：电离出Cl-而促进阳极溶解，同时提高导电性和分散能力。导电盐（硫酸钠和硫酸镁）：提高电导率。此外硫酸镁还能使镀层色泽更白且柔软。缓冲剂（硼酸）：缓冲使pH值稳定。润湿剂（十二烷基硫酸钠）：润湿电极，防止或减少针孔和麻点，促使硼酸部分转化成四硼酸从而增强缓冲性。52电镀以后为什么要进行除

22、氢处理？哪些制品必须经过除氢处理？怎样进行除氢处理？答：（1）电镀后要除氢处理的原因：金属材料由于渗氢而引起的早期脆断现象称为氢脆。酸洗和电镀等表面处理常常会造成金属基体和镀层渗氢，不进行除氢处理就不能避免氢脆危害。 （2）必须除氢的制品：A、对氢敏感的高强度结构钢和弹性零件。B、带有多层超硬材料的厚镀层的电镀制品，如地质钻头、工程钻头、套料刀等。 （3）除氢方法：采用热处理方法。一般是在烘箱中加热并保温一段时间，即可驱逐基体和镀层中的氢。经热处理后出现鼓泡、脱皮等现象者即视为废品。具体作法：一般在200250保温24小时；对于钻头之类具有多层磨料且在恶劣条件下工作的电镀制品，应保温46小时甚

23、至更长；对于渗碳件和锡焊件，除氢温度宜在140150保温约3小时。53、电化学扩散步骤和动力学特征相比较，有哪些不同的特点？答案见表3-2（P48）54、简述电结晶时理想晶面和实际晶面生长过程？（1）理想晶面的生长过程：到达电极上的离子先在平面位置上放电，成为吸附原子，然后扩散到生长点，编入晶格。每层晶面的长大是由生长点沿生长线一排排完成的。每层晶面长满后，生长点和生长线都消失了。新的一层晶面开始生长时，必须在已长满的一层完整晶面上形成二维晶核，以作为新晶面生长的起点。理想晶体就是这样按顺序一层层地长大的。 （2）实际晶面生长过程：绝大多数实际晶体在生长过程中并不需要形成二维晶核。由于实际晶体

24、中总是包含大量的位错，如果晶面绕着位错线螺旋式生长，生长线就永远不会消失。沿着位错线生长是实际晶体的主要生长方式，这是因为该方式消耗能量少，不需要高的过电位而容易进行。55、简述电镀金刚石什锦搓的工艺流程？答案P152基体机械处理碱液化学除油 热水洗 清水洗 接导线 绝缘处理 装夹具 电化学除油 热水洗 清水洗 侵蚀 预镀底层 上砂 加厚 清水洗 清理修整 除油除锈 热水洗 光亮镀 清水洗 干燥 检查 打印商标 入库56、镀镍电解液有哪几种？简述各类电解液的适应性？镀镍电解液类型及特点：（1）普通镀镍：瓦特镀液特点：是一种基础镀液，优点是操作简单，镀液易维护，价格低廉，镀层脆性及内应力小，沉积

25、速度比光亮镍快。硫酸盐（高）氯化物型镀液特点：电导率高，分散能力好，ik允许较大，沉积速率快，适合于厚镀，镀层内应力大，脆性大，腐蚀严重，成本比瓦特镀液高。氟硼酸盐镀液特点：易于控制，具有高的电导率、沉积速率和均镀能力，可用于电镀厚镀层和电铸，pH值缓冲性好，但易腐蚀，氨基磺酸盐镀液特点：价格高，适用于需要内应力小和高速电镀的场合。（2）光亮镀镍液特点：镀层光亮平整，内应力和硬度比暗镍高，脆性大。57、为了使镀件凹槽和内腔部位获得合格镀层，防止漏镀或镀层太薄，需采用那种辅助电极？试举例画出示意图？58、超硬材料符合镀层金属硬度越高越好，该硬度可以采用什么仪器测定，写出有关计算公式及各量单位？答

26、：对于耐磨镀层，硬度应当是一项重要的性能指标。硬度越高越耐磨。镀层的硬度与其结晶组织有密切关系，除了超硬磨料的影响，其硬度主要取决于金属的硬度。因此是复合镀层的金属硬度越高越耐磨。硬度测定主要有两种仪器方法：（1）维氏显微硬度计，主要部分由直立的显微镜和维氏锥体组成。其计算公式为：HV=1.854P/d2。公式中，P为载荷（N），d为测得压痕对角线长度平均值（m），HV单位MPa。（2）克努泊硬度计，主要部分由显微镜和克氏锥体组成。计算公式为HK=P/（0.7028L2）。公式中，P为载荷（N），L为压痕的长对角线长（m），HK单位MPa 。59. 金属配离子电沉积的基本历程大致可分为哪几个步

27、骤？答：经历的主要步骤如下：（1） 配离子向电极迁移。（2） 主要存在形态的配离子发生转化，在电极表面上形成表面配合物。（3） 表面配合物直接在电极上放电。（4）脱去配体，进入金属晶格。60. 电化学除油比碱溶液化学除油效率高、效果好，为什么？答：电化学除油效率高效果好的原因：整个电解去油过程存在三种除油作用：（1）碱液皂化和乳化作用；（2）电极极化作用（增强乳化作用）；（3）析出气体作用（强烈的乳化作用）。由于上述后两点作用的存在，使得电化学除油比化学除油速度高好几倍，而且除油更彻底。61镍钴合金中，镍盐、钴盐含量影响，镀层中Co含量高于溶液中Co含量，为什么？答：镍盐影响：浓度低时，阴极极

28、化大，分散能力好，结晶细致，但电流密度允许小，沉积慢，阴极效率低；浓度高时，电流密度允许大，沉积快，但阴极极化小，分散能力差。钴盐影响：浓度低则合金镀层含钴少，质地软；浓度高则镀层含钴量高，硬度高，脆性增大。当合金中含钴量为30%时性能最佳。镀层中钴含量大于镀液中钴含量原因：镍和钴的jo值接近，但钴比镍的阴极极化作用小些。因此往往钴的实际电位比镍要正一些，结果是钴比镍更容易析出。62通过什么手段可以实现快速电镀答：发展瓦特型以外的其它类型的电解液，如氨基磺酸盐电解液、氟硼酸盐电解液、电镀镍磷合金电解液；在电镀过程中采取高速循环连续过滤电解液的措施，如应用超声波技术、采用脉冲电镀等。63、说明电

29、镀什锦挫撒砂法的工艺方法？、答：将锉坯放在专用的上砂夹具上,用小勺或吸管将金刚石一份一份地从槽外移来，均匀地撒在锉坯上，电镀上砂。为防止尖端效应导致上砂不均匀，可在尖端采取绝缘屏蔽措施。然后将锉刀朝下的部位换为朝上，再一次撒金刚石进行上砂。上砂电流密度不能高，通常采用0.250.5A/dm2。iC过高，则被镀面上会形成绿色的碱式镍盐，从而造成废品。64、怎样进行超硬材料镀后处理？答：超硬材料的镀后回收处理： （1）镀液中超硬材料的回收处理：当镀槽中镀液回收完毕后，须回收沉淀在槽底的磨粒，回收用虹吸管吸出来的镀液中所含的少量磨料，回收电镀制品出槽后附着在夹具和包扎物上的磨料以及被镀表面上的浮砂。 处理方法：先清水淘洗，接着加入分析纯硝酸在电炉上煮沸，而后用氢氧化钠溶液在电炉上煮沸处理，最后热水洗、清水洗至中性。 （2）不合格镀层的退除及镀层中磨料的回收：不合格镀层的退除可用化学法或电解法。化学法可用浓硝酸在室温下浸泡电镀废品，然后倒去废酸，将磨料用清水洗至中性；电解法以铬酐、硼酸配制溶液，以2080、iA=37A/dm2电解。镀层退净为止，清洗磨料至中性。65、电镀镍钴合金的电解液中，钴含量用什么方法测定？怎样测定？答：P188页14