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材料表面工程习题
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高频脉冲电沉积NiSiC纳米复合镀层的制备及性能研究
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内容提示：高频脉冲电沉积NiSiC纳米复合镀层的制备及性能研究
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【精品论文】电沉积FENIW合金工艺及结构的研究(可编辑文本格式)
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电化学原理-第九章-金属的电沉积过程 -PPT（精）
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关于电镀铜
课本上说电镀铜中的电解液是用酸化的CuSO4，为什么要酸化，不酸化有何不良后果？谢谢！！
提问者采纳
影响镀层质量的因素影响镀层质量的因素很多，但最重要的因素有：1.镀液的影响&1&主盐溶度：主盐溶度越高，则浓差极化越小，导致结晶形核速率降低，所得组织较粗大。这种作用在电化学极化不显著的单盐镀液中更为明显。稀溶液的分散能力比浓溶液好。&2&配离子的影响：配离子使阴极极化作用增强，所以镀层比较致密，镀液的分散能力也较好，整平能力较高。&3&附加盐的作用：除可提高镀液的电导性外，还可增强阴极极化能力，有利于获得细晶的镀层。2.PH值镀液的ph值影响氢的放电电位，碱性夹杂物的沉淀，还可以影响络合物或水化物的组成以及添加剂的吸附程度。但是对各种因素的影响程度一般不能预见，最佳的PH值往往要通过实验决定.通过测定镀液的PH值可以了解阳极和阴极效率的高低.当阳极不溶时，镀液中的金属离子会逐渐减少，并同时变得酸化。因为此时会发生如下反应：
2H2O=O2+4H++4e-
4OH-=O2+2H2O+4e- （碱性镀液中）；上述二种反应都会造成酸化.另一方面，阴极上氢的析出会使溶液碱化：2H++2e=2OH-+H2所以电镀过程中，如Ph值上升，意味着阴极效率比阳极效率低；如PH值下降，阳极效率比阴极效率低.3.电流参数的影响&1&电流密度：每种镀液有它最佳的电流密度范围，其大小的确定应与电解液的组成，主盐溶度，PH值，温度及搅拌等条件相适应.加大主盐溶度，升温，搅拌等措施都可提高电流密度上限。电流密度低，阴极极化作用小，镀层结晶粗大，甚至没有镀层；随着电流密度提高，阴极极化作用增大，镀层变得细密；但是电流密度过高，将使结晶沿电力线方向向电解液内部迅速增长，造成镀层产生结瘤和枝状结晶，甚至烧焦；电流密度极大时，阴极表面强烈析氢，PH变大，金属的碱盐就会夹杂在镀层之中，使镀层发黑；此外，电流密度增大，有时会使阳极钝化，导致镀液中金属离子缺乏。&2&电流波形：电流波形对镀层质量的影响，在某些镀液中非常明显。①三相全波整流和稳压直流相当，对镀层组织几乎没有什么影响。②单相半波会使镀Cr层产生无光泽的黑灰色。③单相全波会使焦磷酸盐镀Cu及Cu-Sn合金镀层光亮。④周期换向电流：在电镀某些金属（如Cu，Ag）时，采用周期换向电流可使镀层结晶细密，表面光滑，且可加大电流密度，提高沉积速度。但不能无选择地使用，在有些情况下使用甚至是有害的。（如在酸性槽液中，带凹槽的铸件，采用周期换向电流工艺是有害无益的）。4.添加剂的影响（包括络合物，平整剂，光亮剂等）添加剂:在电解液中加入少量某种物质，能明显地改善镀层组织，使之平整，光亮，致密等，这些物质叫添加剂。添加剂在镀液中的作用有两种主要方式：①形成胶体吸附在金属离子上，阻碍金属离子放电，增大阴极极化作用；②吸附在阴极表面上，阻碍金属离子在阴极表面上放电，或阻碍放电离子的扩散，影响沉积结晶过程，并提高阴极极化作用。添加剂按其性质不同，有整平、光亮、润湿、消除内应力等作用，从而改善镀层组织，表面形态，物理、化学和力学性能。5.温度的影响温度升高，扩散加速，浓差极化下降，同时，温度升高，使离子的脱水过程加快，离子和阴极表面活性增强，也降低了电化学极化，所以，温度升高，阴极极化作用降低，镀层结晶粗大。但在实际生产中常采用加温措施，这主要是为了增加盐类的溶解度，从而增加导电能力和分散能力，允许提高电流密度上限，并使阴极效率提高，减少镀层吸氢量。不同的镀液有其最佳的温度范围。6.搅拌的影响搅拌可降低阴极极化，使晶粒变粗；但可提高电流密度，从而提高生产效率，此外，搅拌还可增强整平剂的效果。7.基体金属对镀层的影响&1&基体金属性质的影响：镀层的结合力与基体金属的化学性质及晶体结构密切相关。如果基体金属电位负于沉积金属电位，就难以获得结合良好的镀层，甚至不能沉积。若材料（如不锈钢、铝等）易于钝化，不采取特殊活化措施也难以得到高结合力镀层。基体材料与沉积金属其晶体结构相匹配时，利于结晶初期的外延生长，易得到高结合力的镀层。&2&表面加工状态的影响：镀件表面过于粗糙、多孔、有裂纹，镀层亦粗糙。在气孔、裂纹区会产生黑色斑点，或鼓泡、剥落现象。铸铁表面的石墨有降低氢过电位的作用，氢易于在石墨位缉揣光废叱肚癸莎含极置析出，阻碍金属沉积。8.前处理的影响镀件电镀前，需对镀件表面作精整和清理，去除毛刺、夹砂、残渣、油脂、氧化皮、钝化膜，使基体金属露出洁净、活性的晶体表面。这样才能得到健全、致密、结合良好的镀层。前处理不当，将会导致镀层起皮、剥落、鼓泡、毛刺、发花等缺陷。
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综上所述：CuSO4是强酸弱碱盐，碱性条件下不存在。
不酸化可能会存在OHˉ，它与铜离子结合生成Cu（OH)2
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