连接器电镀原理 及工艺.pptVIP

第一讲 电镀原理简介 电镀是一种用电解方法沉积具有所需形态的镀层过程，其目的一般是改变表面的特性，以提供改善外观、耐腐蚀介质、抗磨损以及其它需要的性能，或这些性能的组合，但有时电镀也用来改变尺寸。 电解过程是在镀液中进行，镀液可由熔盐或不同类型的溶液组成，在生产实践中几乎都用水溶液。 一、????? 镀液的组成和影响镀层结晶的因素 1、简单盐类或“酸性”镀液 2、络合离子镀液 3、镀液的成份：主盐、导电盐、PH值缓冲剂、湿润剂、阳极溶解促进剂、添加剂 4、影响镀层结晶的因素 (1)? 溶液的本性及含量 (2)? 操作条件：搅拌、PH值、温度、电流密度(包括波形) 二.沉积过程和机理 1、金属与金属离子的电位是由Nernst Equation计算： E = E°+ (0.059/n) log[Mn+] E = 电解槽的电位值 E°= 标准点位置(Standard electrode potential) n = 电子数量 [Mn+] = 金属离子的浓度 2、电流效率：实际沉积的金属重量与假定所有电流都在沉积上时应有的重量之比 (1)? 法拉第定律：沉积一定重量镀层需要的电流与时间的乘积 一个法拉第(96490±2.4A·sec)的电量可以析出一克当量的物质 m=K*Q=K*It m—电镀析出(或溶解)物质的重量(克) I —通过的电流强度(安培) t—通电的时间(小时) Q—通过的电量(安培*小时) K—比例常数(电化当量) (2) 阴极电流效率η= m = 10-2 * γ*S*σ γ—析出金属的比重(克/厘米3) S— 受镀面积（分米2） σ— 镀层厚度（微米） 5、氢的过电压和氢脆 由于氢的电位比一般普通的金属在相同溶液内的还原电位要正的多，因此如果不是氢的析出的活化极化异常的话，金属要从水溶液中沉积就将是不可能的（沉积出来的将是氢而不是金属）则电镀中特别注意氢的过电压。 影响氢的过电压因素： (1)强烈的依赖阴极表面的本质 (2)阴极表面上存在吸附杂质会提高氢的过电压(表面的催化活化) 6、烧焦或粉末沉积：限制电流（见极化图） 通过降低电流密度或提供较高的传质速度，如搅拌、高温或较高的金属浓度加入特殊物质（添加剂）增大阴极极化作用，可以避免出现烧焦的镀层。 电镀反应中添加剂的效应 -?? 如没有添加剂，结晶的生长是不受控制，而导致不良的镀层 -?? 添加剂的分子吸收到表面时便会形成一层扩散阻挡层，这阻挡层会减慢不受控制的还原反应而生产有规则的排列。 7、沉积层厚度的分布 (1)? 电流分布: 受阴极形状和在溶液中的位置的影响(除电流流动规律的本性外) (2)? 金属分布: 受阴极电流效率随电流密度的变化的影响 (3)? 宏观分散能力: 分散能力、[Hull试验，不同电流密度的厚 度]、深度能力、[角形阴极试验]。 (4)? 微观分散能力: 整平性 8、应力 沉积层中的应力，由于晶格参数的不相配或外来物质的夹带而产生，例如氧化物或氢氧化物（水化的氧化物），水、硫、碳、氢或金属杂质，这些杂质阻止正常晶格的形成，或者生成脆性的晶粒间的沉积。 注：有个别的基体材料本身的应力也会影响到最底层的沉积层应力。 9、结合力 在组成基体金属晶粒的晶格表面，存在一个由晶格力延伸而成的力场，在沉积过程中达到表面的金属离子，将被迫占据与基体金属晶粒结构相连续的位置，这种结合的强度就会接近于基体金属本身的结合强度(除非可能存在着两种品格的明显不配)，因此, 电镀层的粘附强度就和基体的抗粘强度很接近。 通常有这样的印象，认为电镀的镀层往往很容易剥落，实际上这是因为不良的电镀操作所造成，一般是在基体的准备方面，而不是由于结合力有什么本质上的弱点。 10、阳极 （1）?? 阳极过程：电镀槽是由阴极、阳极和溶液共同构成的一 个整体，阳极过程和阴极过程是电镀中相互依存而又 相互影响的两个方面，阳极除了能起到组成电路回路 的作用之外，还可以补充镀液中的金属离子，控制电 流在阴极表面的分布。 第二讲 工 艺 介 绍 一、前处理 1．?除油：清除基体表面的油类物质 （1）?? 有机溶剂、无机超声波除油 （2）?? 滚、振、刷除油 （3）?? 化学除油 A．皂化作用：碱性去除动植物油类 B．乳化作用：表面活性剂去除矿化油类 2．活化：去除基体表面的氧化层，露出新鲜的基体，以便后面的电镀沉积镀层。 （1）?? 所使用药品的种类: A. 酸式盐; B. 硫酸、硫酸+H2O2；