- 1、本文档共15页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
电镀镍与无电镀镍实验-逢甲大学材料科学与工程学系
材料基礎實驗(一) 電鍍鎳與無電鍍鎳實驗
PAGE
PAGE 15
電鍍鎳與無電鍍鎳實驗
楊聰仁教授編撰
實驗目的
由低碳鋼的電鍍、無電鍍鎳來瞭解電鍍、無電鍍之原理及差異,並可認識電鍍、無電鍍鎳之施鍍方式與鍍層特性。
實驗原理
2.1 電鍍技術
電鍍是將鍍件做為陰極 ,浸於含欲鍍金屬離子之電解液中,另一端置適當陽極,通入直流電後,在鍍件表面析出金屬膜的表面處理。
電鍍目的在於表面改質,提高附加經濟價值,例如裝飾性用途,鍍貴重金屬、光澤鎳、鋁等;提高表面硬度,增加耐磨耗性,如鍍硬鉻;增加抗蝕性,如鍍錫、鉛;增加導電性,如鍍銀、銅等。
為了達到需求性質,皮膜色澤、硬度、均一性、被覆力、厚度、銲接性等,皆是考慮因素,此外,為達到適當管理與鍍浴穩定性,如何分析、補充,都是應考慮的操作要點。
電鍍作業步驟,依序為(1)研磨,(2)前處理,(3)電鍍,(4)後處理,(5)乾燥等,就欲鍍物件之材質、形狀、加工後情況,選擇適當處理方式。
當電解液受外加電壓作用時,電解質的陽離子向陰極移動,而陰離子向陽極移動,此現象稱為電解(Electrolysis),在電解時,通入之電流量與析出金屬量,需遵守法拉第電解定律,即第一電解定律與第二電解定律:
第一定律:在陰極析出之金屬量與通入之電量呈正比。
第二定律:在不同電解液中,通入相同電量時,各溶液析出物質質量與其電化當量成正比關係。
以1秒鐘通過1安培電流,在陰極析出之物質重量,稱為該物質之電化當量,單位為毫克/庫侖,為使用方便起見,亦可用克/安培一小時為單位,表一為常見金屬之電化當量。
名 稱鋅鎘銅銅鎳鎳錫錫鉻鉻銀金化合價221223243613電化
當量毫克/庫倫0.3390.5820.6580.3290.3040.2030.6150.3070.180.08961.1180.681克/安培-小時1.222.0972.3721.1861.0950.7302.2141.1070.6470.3244.0252.452電解時,實際析出重量與依電解定律計算理論值之比例,用百分率表示,稱為電流效率,即
式中 m:實際析出重量(克),
I:通入之電流(安培)
t:時間(小時)
C:電化當量(克/安培一小時)
根據電解定律和電化當量,電流效率公式,可以導出電鍍層厚度之公式為:
式中 δ:鍍層厚度(毫米)
γ:金屬比重
Dk:電流密度(安培/平方公寸)
2.1.1 電極電位(Electrode Potential)
當金屬(陽極)置入電解液中,溶解的金屬陽離子,受電解液中的極性分子吸引,往電解液方向移動。但是金屬中的自由電子亦有吸引陽離子的作用,使金屬陽離子聚積在金屬與電解液界面附近,形成「電雙層」(Electrical double layer),產生了電壓,即金屬的電極電位。
金屬的電極電位,可視為金屬釋出電子能力的電化學位能,金屬釋出電子傾向愈大,其電化學位能愈高,金屬的電極電位絕對值無法測定,通常以相對於氫標準電極零電位比較而得。
Mn+ + ne- ? M E0
H+ + e- ? 1/2H2 E0 = 0 伏特
按照能斯特方程式(Nernst equation)
在25℃時,並假設金屬為標準熱力狀態(aM=1)
離子濃度的改變為影響電極電位的主要因素,將溶液稀釋的話(即降低值),會使得E值向負方向移動,也就是金屬更容易溶解,當= 1,E = E0 = 標準電極電位,E0值為較大之負值時,代表金屬易溶解成陽離子,此類金屬如鉀、鈉、鋁,活性大或容易氧化。
2.1.2 極化與過電壓
(1) 極化的成因
當有電流流過電極時,電極上發生一系列的化學過程,例如析出氣體、金屬離子沈積、金屬或氣體的溶解、產生氧化膜等等,過程的每一步都或多或少地存在著阻力或障礙(barrier),為了使電極過程能夠繼續不斷地進行,就需要消耗自身較多的能量或額外增加一定的電壓去克服這些阻力,越過能量障礙高度(height of energy barrier),表現在電極電位上就會出現與可逆電極電位的偏離。
任何電極反應至少包括下列三個步驟:
1.反應物擴散到電極表面
2.反應物在電極-溶液交界處進行化學反應
3.產物離開電極的擴散
這三步中若有某一過程受阻而緩慢,那這一過程將影響整個電極過程的電極電勢。如果反應緩慢是由1,3步造成的,則將產生濃度極化(concentration polarization)。如果緩慢是由第二步造成,則將產生活性極化(activation polarization)。
(2) 極化對電鍍的影響
可說利弊互見,可得到結晶細緻鍍層,且鍍層均上性較好,
您可能关注的文档
- 申报表电子版-西安建筑科技大学.doc
- 生物进化的规律.ppt
- 申请表-宁夏师范学院化学化工学院.doc
- 生物膜的结构.ppt
- 电力电缆的基本组成.ppt
- 电子教案模版.doc
- 电力设计入门教程-电老虎设计师平台.doc
- 电子票据往来约定书-兆丰国际商业银行.doc
- 生态文明视角下的新型城镇化建设.ppt
- 电子邮件20031014053姜晓荣.ppt.ppt
- 名校联盟福建省长汀县四中学八级英语上册unit 1 playing sports topic 1 section.pdf
- 报告编号4o1327 sporton international inc of eut欧盟.pdf
- 讲稿有效orni地方.pdf
- 美国逻辑战争初期导致盟设计订购考虑因素仍然有效us cruiser logicrhs.pdf
- 案例三汇系列tej100p tej200p tej100e tej200e tej002intro.pdf
- 详解托福听力机.pdf
- 一单元早上好下午晚上晚安谢你好吗很starters预备篇份period 4.pdf
- 幼儿园中班绘画活动说课稿课件.ppt
- 中建一局施工现场临时用电标准化图册.docx
- 中建五局机电施工穿插.docx
最近下载
- 华为任职资格全套——任职资格体系.pdf VIP
- SJ∕T 10349-2020 电子元器件详细规范 浪涌抑制型压敏电阻器 MYG3型过压保护用氧化锌压敏电阻器 评定水平E.pdf
- 中国传统礼仪英语.pptx VIP
- 电子采购交易规范 非招标方式-编制说明.pdf VIP
- 《陆上石油天然气停产井安全风险防控指南》和《天然气井防硫化氢安全检查表》.pdf VIP
- 交通安全教育进校园.pptx VIP
- 中国人民大学《高等数学II》2023-2024学年第二学期期末试卷.docx VIP
- SL 560-灌溉排水工程项目可行性研究报告编制规程.pdf
- 临床麻醉学教学大纲.pdf
- 2024-2025学年上海市长宁区初三语文(上)期中考试卷附答案解析.docx VIP
文档评论(0)