电镀的基本理论.docVIP

表面處理課程 【表面處理】 SURFACE TREATMENT 2.1 電鍍之定義 2.2 電鍍之目的 2.3 各種鍍金的方法 2.4 電鍍的基本知識 2.5 電鍍基礎 2.6 有關之計算及化學冶金 　 　 　 ? ? ?????????? 電鍍(electroplating)被定義為一種電沈積過程(electrodepos- ition process)， 是利用 電極(electrode)通過電流，使金屬附著於 物體表面上， 其目的是在改變物體表面之特性 或尺寸。 ? ? TOP? ? ? ????????? 電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面性質或尺寸。例如賦 予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高 導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐 候性、熱處理之防止滲碳、氮化 、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。 ? TOP? ? ? 電鍍法(electroplating) 無電鍍法(electroless plating)? 熱浸法(hot dip plating)? 熔射噴鍍法(spray plating)? 塑膠電鍍(plastic plating) 浸漬電鍍(immersion plating)? 滲透鍍金(diffusion plating) 陰極濺鍍(cathode supptering) 真空蒸著鍍金(vacuum plating) 合金電鍍 (alloy plating) 複合電鍍 (composite plating 局部電鍍 (selective plating)? 穿孔電鍍 (through-hole plating) 筆電鍍(pen plating) 電鑄 (electroforming)? 　 ? ? TOP? ? ? ?????????????? 電鍍大部份在液體 (solution) 下進行，又絕大部份是由水溶 液 (aqueous solution) 中電鍍，約有 30 種的金屬可由水溶液進 行電鍍, 由水溶液電鍍的金屬有：銅Cu、鎳Ni 、鉻Cr、鋅Zn、鎘Cd 、鉛Pb、金Au、銀Ag、鉑Pt、鈷Co、錳Mn、銻Sb、鉍Bi、汞Hg 、鎵Ga、銦In、鉈、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W 等。 ?????????????? 有些必須由非水溶液電鍍如鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、La、Ti、 Zr、Ge、Mo等。可油水溶液及非水溶液電鍍者有銅、銀、鋅、鎘、銻、鉍、錳、鈷、 鎳等金屬。 ? 電鍍的基本知識包括下列幾項： ? 溶液性質 物質反應 電化學 化學式 界面物理化學 材料性質 　 ? ? 2.4.1 溶液(solution) ? ?????????? 被溶解之物質稱之為溶質(solute)，使溶質溶解之液體稱之溶 劑(solute)。溶劑為水 之溶液稱之水溶液(aqueous solution)。 ??????????? 表示溶質溶解於溶液中之量為濃度(concentration)。 在一定量溶劑 中，溶質能溶 解之最大量值稱之溶解度(solubility)。 ??????????? 達到溶解度 值之溶液稱之為飽和溶液(saturated solution)，反之為非飽和溶 液 (unsaturated solution)。 溶液之濃度，在工廠及作業現場，使用易了解及便利的重量百 分率濃度(weight percentage)。 另外常用的莫耳濃度(molal concentration)。 ? 2.4.2 物質反應(reaction of matter) ? ???????? 在電鍍處理過程中，有物理變化及化學變化，例如研磨、乾燥等為物理反應，電 解過程有化學反應，我們必須充份了解在處裡過程中各種物理及化學反應及其相互間 關係與影響。 ? 2.4.3 電鍍常用之化(chemical formular) 見附錄一。 ? 2.4.4 電化學(electrochemistry) ? ???????? 電鍍是一種電沉積( electrodeposition )過程,利用電解體electrolysis) 在電極(electrode)沉積金屬,它是屬於電化學之應用的一支。電化學 是研究有關電能與化 學能交互變化作用及轉換過程。 ????????? 電解質(electrolyte)例子NaCl,也就是其溶液具有電解性質之溶液 (electrolytic solution)它含有部份之離子(ions),經由此等離子之移動 (movement)而能導電。帶陰電荷朝 向陽極(a