法拉第定律在表面处理中的应用.pdfVIP

法拉第定律

在外表处理中的应用例如

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一法拉第定律的内容

电镀是工业生产中的

一种具体电解形式，所以电镀

工艺中的电解反响现象同样符

合法拉第定律所描述的规律。

了解和应用好法拉第定律对解

决电镀生产中的许多实际问题

会有极大的帮助，同时有许多

工艺技术中的具体数据和参数

都是以法拉第定律为根底的。

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法拉第定律的内容：电解回路

二利用法拉第定律计算电镀过程中的沉

积速度或计算电镀时间

由于镀层厚度对镀层的各种性能将产生直接或间接的影响，所

以准确控制电镀时间，以获得理想的镀层厚度是工艺技术中首要考虑的问

题。为准确控制电镀时间，必须计算出沉积速度，沉积速度的计算公式是

法拉第定律原式的另一种变形表达方式：V〔μm/min〕

=Dk·ηk×60×102·M/ρ/Z/F，式中：Dk为阴极电流密度；ηk为阴极电

流效率；ρ为电镀层的质量密度，其它同前。沉积速度表达式的实质含义

是：单位面积内的电解电荷量与相应的镀层质量成正比。电镀时间：t〔

min〕=δ/V，式中δ为镀层厚度。

注意：此处的镀层厚度为平均镀层厚度，在实际工作中应注意

国家标准、行业标准中最低镀层厚度、工作面镀层厚度与平均镀层厚度之

间的关系。并要与客户协商好要控制镀层厚度的准确定义。

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三利用法拉第定律计算电镀耗材

•a对于可溶性阳极的电镀工艺，可以以实际生产中

电解回路通过的电荷量直接利用法拉第定律计算阳极

耗材的消耗量〔注意此时需用阳极电流效率加以修正

〕；

•b对于不溶性阳极的电镀工艺，同样也可以以实际

生产中电解回路通过的电荷量利用法拉第定律计算出

电镀液中电镀离子的消耗量，然后通过化学式转换成

电镀主盐的消耗量。

•c经验丰富的技术工作者还可以通过阴、阳极电流效

率的不同，利用法拉第定律计算出电解液中H+的消耗

量，准确控制调整PH值时相应酸的添加量。

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四法拉第定律其他技术工作中的应用

•1设计一个适于电解回路的铜库仑计，在普通的实验室

内，用一个适宜的试样可以准确测定不同电镀条件下的

阴极电流效率；

•2对于采用双阳极控制镀液主盐成份的电镀合金工艺，

可以利用法拉第定律计算双阳极的电流控制比例、面积

比例。注意此时也应考虑不同阳极的电流效率。

•3对于不溶性阳极的电镀工艺，可以根据主盐的控制范

围确定适宜的化验周期与主盐的调整时机。

•4为准确控制本钱，特别是电能消耗占本钱比例较大的

电镀工艺，如镀铬工艺，还可以利用法拉第定律计算

品的电能消耗，以确定相应的本钱消耗，公式如下：

W=V·δ·S·ρ·F·Z/M/ηk。计算时应注意公式中的单位统一。

〔注意：式中V为槽压〕

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•5其他应用，如应用法拉第定律根据工艺条件计算

内孔镀的极限长度；槽液的装载量；冷却设备的型号选

择等。总之，根据实际工作情况，只要与电解反响相关

联的因素都可以加以利用和引用。

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五、结束语

一、技术工作者作为科学技术的应用者，应学会积累

理论知识，并学会利用自然科学的各种实验手段和方

法，总结生产实际中的各种规律。同时也要培养捕获

自然现象与实行生产中存在的潜在规律性的能力。这

些都是技术工作者提高工作能力与素养的有效途径。

二、在现实生活中，要注意理论知识与实行工作中的

差距，并注意应用环境的条件，这种环境包括自然环

境与社会环境。

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