电结晶

金属电沉积理论主要是在电场作用下,金属从电解质中以晶体形式结晶出来的过程,又称电结晶。

电结晶基本信息

金属电沉积理论主要是在电场作用下,金属从电解质中以晶体形式结晶出来的过程,又称电结晶。电镀就是电沉积过程,电提取、电解精炼、电铸均属金属电沉积过程。不同的是电镀要求沉积金属与基体结合牢固、结构致密、厚度均匀。

电镀液的组成

工业上采用的大多数电解液是电解质水溶液为镀液,也有用有机溶剂或熔盐为电解质进行电镀。周期表中大约有30多种金属可从水溶液中电沉积,而Li, Na, K, Be, Mg, Ca则不能从水溶液中电沉积,而必须采用非水溶液或熔盐。

一般电镀液组成如下:

1)主盐-即被沉积金属的盐;

2)被沉积金属的络合剂;

3)提高导电性的导电盐;

4)加入稳定剂以防盐的水解;

5)缓冲剂以稳定PH值;

6)改善镀层物性的组分;

7)帮助阳极溶解的组分,主要是破坏"钝化",促进阳极溶解,维持金属离子浓度相对稳定;

8)加入某些特殊添加剂,以达到某种目的:如光亮剂、整平剂、润滑剂、应力消除剂、硬化剂等。

影响镀层质量的主要因素有:

① 电流密度。在低电流密度时,镀层晶粒较大,反之则生成很多小晶粒,镀层细密,但电流密度过大会出现枝状晶体和气孔。

②络合作用。加入络合剂,增大过电位使镀层结晶致密,而且光滑美观。

③有机添加剂。由于有机活性物吸附作用(如硫脲,聚乙二醇)可使镀层晶格致密,色泽光亮;加入表面活性剂可以减少针孔和麻点,有的具有整平作用。

④PH值。PH值太大会引起沉淀,过小会使氢放出,引起氢脆,使镀层质量下降。

几种典型的电镀过程:

1、单金属电镀;

2、合金电镀;

3、复合电镀;

4、熔盐电镀

电结晶造价信息

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电结晶常见问题

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电结晶文献

铜电极表面铜锡合金电结晶机理 铜电极表面铜锡合金电结晶机理

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在弱酸性柠檬酸盐体系铜锡合金镀液中,采用线性扫描伏安(LSV)、循环伏安(CV)和计时安培实验方法,运用Scharifker-Hills(SH)理论模型和Heerman-Tarallo(HT)理论模型分析拟合实验结果,研究铜锡合金在铜电极上的电沉积过程与电结晶机理.结果表明,铜锡合金在铜电极表面实现共沉积并遵循扩散控制下三维瞬时成核的电结晶过程.电位阶跃从-0.80 V负移至-0.85 V(vs SCE),HT理论分析得到铜锡合金的成核与生长的动力学参数分别为成核速率常数(A)值从20.19 s-1增加至177.67 s-1,成核活性位点密度数(N0)从6.10×105cm-2提高至1.42×106cm-2,扩散系数(D)为(6.13±0.62)×10-6cm2s-1.

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导电结晶器电渣重熔空心钢锭电场和温度场的数值模拟 导电结晶器电渣重熔空心钢锭电场和温度场的数值模拟

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建立了导电结晶器电渣重熔空心钢锭的数学模型.利用有限元软件ANSYS对导电结晶器电渣重熔空心钢锭进行了稳态的电热耦合分析,计算了不同供电方式对电渣重熔空心钢锭体系温度场的影响,进而分析了体系电场和温度场分布对空心钢锭质量的影响.不同供电方式对重熔体系电场、温度场影响的计算结果表明:采用外结晶器导电的电极,能促进电渣池温度均匀,进而使金属熔池更加浅平、均匀.

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除了盐类可以蒸发结晶外,金属也是可以结晶,其中一种能让金属结晶出来的方法就是电结晶法,在电场的作用下,铜离子在阴极上去水化或者降低水化,变为吸附单质原子,最后填充进阴极的铜晶格里,但是由于其的不规律填充造成原子沉积错乱,宏观的铜上便是错落无章凸起或者凹陷或者出现结晶面。

1 绪 论

1.1 电镀在国民经济中的意义

1.2 电镀层的分类及选用原则

1.3 电镀工业的发展概况及展望

2 金属的电沉积

2.1 电镀溶液

2.2 金属沉积的电极过程

2.3 金属的电结晶

2.4 镀层的组织和结构

2.5 电解液对沉积层结构的影响

2.6 电解规范对沉积层结构的影响

2.7 析氢对镀层的影响

2.8 阳极过程

3 电解液的分散能力

3.1 基本概念

3.2 电解液分散能力的数学表达式

3.3 影响电流和金属在阴极表面分布的因素

3.4 电解液分散能力的测量

3.5 电解液的覆盖能力

3.6 赫尔槽和特纳槽试验

4 金属制件的镀前处理

4.1 镀前预处理的重要性

4.2 粗糙表面的整平

4.3 除 油

4.4 浸 蚀

4.5 抛 光

4.6 制定表面预处理工艺流程的原则

4.7 难镀基体金属材料的镀前预处理

5 镀 锌

5.1 概 述

5.2 氰化物镀锌

5.3 锌酸盐镀锌

5.4 氯化钾 (钠)镀锌

5.5 镀锌层的镀后处理

6 镀 铜

6.1 概 述

6.2 氰化物镀铜

6.3 硫酸盐镀铜

6.4 焦磷酸盐镀铜

6.5 无氰镀铜

7 镀 镍

7.1 概 述

7.2 镀暗镍

7.3 镀光亮镍

7.4 镀多层镍

7.5 镀缎面镍、黑镍和枪色镍

8 镀 铬

8.1 概 述

8.2 镀铬原理

8.3 镀铬电解液成分和工艺条件

8.4 镀铬工艺

8.5 镀铬溶液的杂质影响及维护

9 镀 锡

9.1 概 述

9.2 碱性镀锡

9.3 硫酸盐光亮镀锡

10 镀银和镀金

10.1 镀 银

10.2 镀 金

11 电镀合金

11.1 概 述

11.2 电镀合金原理

11.3 电镀铜锡合金

11.4 电镀铜锌合金

11.5 电镀其他合金

12 特种镀膜技术

12.1 复合镀

12.2 脉冲电镀

12.3 刷 镀

13 化学镀及非金属材料电镀

13.1 化学镀镍

13.2 化学镀铜

13.3 非金属材料电镀

14 轻金属的表面处理

14.1 铝及其合金阳极氧化

14.2 铝及其合金上的电镀

14.3 镁及其合金的表面处理

15 钢铁材料的磷化与氧化

15.1 钢铁材料的磷化

15.2 钢铁材料的氧化

参考文献 2100433B

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 分类和应用

第2章 沉积原理

2.1 概述

2.2 镀液体系

2.3 电结晶过程

第3章 工艺参数

3.1 概述

3.2 电位与电流分布

3.3 镀液与工艺选择

3.4 阳极

3.5 表面完整性

第4章 工艺流程

4.1 概述

4.2 工艺流程

4.3 前后处理与有关工艺

第5章 电镀溶液

5.1 概述

5.2 单体镀层

第6章 合金镀层

6.1 概述

6.2 铜基合金

6.3 锌基合金

6.4 镉基合金

6.5 锡基合金

6.6 镍基合金

6.7 贵金属合金

6.8 三元合金

6.9 四元合金

第7章 复合镀层

7.1 概述

7.2 复合镀原理

7.3 复合镀工艺

7.4 复合镀层

第8章 电铸

8.1 概述

8.2 模芯

8.3 电铸

8.4 脱模

第9章 化学镀

9.1 概述

9.2 化学镀原理

9.3 化学镀溶液

9.4 化学镀合金

9.5 化学复合镀

第10章 其他镀覆方法

10.1 概述

10.2 浸镀和接触镀

10.3 刷镀

10.4 机械镀

10.5 高速镀

10.6 复合多层薄膜

第11章 化合物和半导体材料的沉积

11.1 概述

11.2 阴极上化合物的形成

11.3 半导体合物的沉积

11.4 金属间化合物的沉积

11.5 超导体料的电镀制备

11.6 元素半导体

11.7 电泳和有机物的沉积

11.8 表面着色

第12章 质量监控

12.1 概述

12.2 质控要求

12.3 检测方法

12.4 电脑应用与最优化2100433B

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