第六章 电化学精饰课件.ppt

二者区别： 传统工艺： 塑料经浸蚀后在含Pd 75～150mg/L的活化液中沉积一层Pd-Sn复合层，接着在解胶液中除去Sn成分，产生一层催化Pd膜，在该膜上开始化学Ni层或Cu层的沉积，这是非常薄的化学镍层，需要用电镀Ni（Watts型）来加厚。工件镀Cu后接着镀镍和铬。 Futuron工艺： 塑料经相类似的活化前处理，在含250～300mg/L Pd的活化剂中沉积Pd-Sn复合层，随后将Sn置换为Cu，使其具有导电性。水洗后，直接电镀酸性光亮Cu或光亮Ni Futuron工艺对传统工艺的改进: ① Futuron活化剂代替传统活化剂； ② Cu-link Futuron代替传统催化剂； ③ 化学镀镍（或铜）完全省去； ④ 不再需要预镀镍 ①无需使用化学镀，操作容易，稳定性提高，废品率下降，大大减少麻点出现的机会，避免了不良化学镀溶液引起的缺陷，废水处理简单； ②工艺流程和时间缩短30%，提高产量； ③由于不用化学镀，可防止挂镀上金属，从粗化开始，直到镀完为止，无需更换挂具，为塑料电镀连续自动化生产创造了条件； ④镀层质量比传统工艺好。 Futuron工艺优点： Futuron活化液：含有被SnCl2覆盖的Pd-Sn胶体复合物，胶体粒子带负电，活化时，吸附于经粗化处理、具有极性基团的塑料表面上。胶体中的Sn2+被氧化为Sn4+，铜被还原为Cu+或Cu，形成铜与钯胶体的连接。钯核上铜的积累使表面获得一个良好的导电层。导电层形成后可直接电镀酸性光亮铜，电镀3～5min后，可以进行其他金属电镀。 金属电镀与电沉积原理 1 电镀过程 2 金属阳极氧化 3 电泳涂装技术 4 6.3.1. 金属阳极氧化原理 ⑴金属的阳极溶解，如Fe → Fe2+ + 2e ⑵阳极表面形成极薄的钝化膜。 ⑶阳极表面形成钝化膜的同时，伴随着膜的溶解，金属以高价离子形式转入溶液中。同时，如果达到氧的析出电势，阳极析出氧气。 E i M ? Mn+ + 2e O2和H2O还原 钝化电位 活化区 钝化区 O2的释放和 钝化膜的破坏 金属表面氧化膜的形成，首先是反应物种的传质问题。反应要继续进行，取决于阳离子在固相氧化物膜中的传质，还涉及到阴离子在液相中传质。 固相传质在整个金属阳极化过程中起十分重要的作用(因其较液相中慢)。在阳极处理条件下，金属离子和含氧离子在固相中迎头迁移，相互作用形成氧化物膜。 6.3.2. 铝的阳极钝化 铝及其合金的阳极氧化种类： 防护装饰阳极化、电绝缘性阳极化、抗磨性阳极化、氧化着色。 ⑴防护装饰阳极化 工艺条件： 一般在溶解能力高的硫酸、铬酸、草酸、磷酸等电解液中实现，阳极氧化厚度可达500?m。 电解液： 10～20%的硫酸 电流密度： 190～250A/dm2， 温度： 15～25℃， 时间： 20～60min 直流电压： 12～28V。 影响因素： ①硫酸浓度和工作温度(起主导作用)： 在较低的硫酸浓度和温度下进行，得到较厚和较硬的膜层。同时提高电流密度，膜层硬度进一步提高，但膜层易产生缺陷，氧化物膜防护性能下降。 ②氧化电量： 电解液浓度、温度一定时，氧化膜厚度取决于电流密度、氧化时间，即氧化电量。常用通过电量来控制膜层厚度。 ⑵电绝缘型阳极化 要求氧化物膜薄且致密，具有高的绝缘性，用作电解电容器的介电材料。一般在溶解能力十分低的电解液中实现，如硼酸、酒石酸、柠檬酸及其盐溶液。 ①一步法：采用添加少量硼酸或氨水的硼酸溶液，浓度视电容器的额定电压而定，额定电压高，则浓度略低。温度为85～105℃，电流密度较低，为维持电流密度恒定，电压须逐渐提高，但不能超过电解电容器额定电压的10～15%。当阳极电压达到最高值时，转为恒压下进行，电流密度逐渐下降，直到为0.1～1.0mA/dm2（平滑表面）和1.5～2.0 mA/dm2（粗糙化表面），过程停止。 ②两步法:铝板先在具有中等溶解能力的电解液（如5～10%草酸）中阳极化，然后在低浓度电解液（如1%硼酸）中阳极化。 ⑶抗磨性铝及合金的阳极化 要求氧化物膜硬度高，耐磨性好。可在低浓度的硫酸（或草酸）电解液和低的工作温度下阳极氧化得到。传统方法：20%硫酸电解液，1～3℃，电流密度为200～500A/m2，电压从23V增至120V，在纯铝上阳极化4小时，得到200μm厚的硬膜。 氧化膜的硬度与温度、电解液浓度、电流密度等有关，温度是影响膜层硬度的重要因素。相同温度下，较低浓度得到的膜层硬度较高，硫酸浓度范围为10～15%。在浓度、温度恒定时，若获得相同厚度的膜层，则高电流密度有利于得到较硬的膜。 ⑷阳极氧化着色 通过阳极氧化