实验15-光亮镀锌及化学镀镍实验报告
电镀锌化学实验报告

实验名称:电镀锌化学实验实验日期:2023年4月10日实验地点:化学实验室实验人员:张三、李四一、实验目的1. 了解电镀锌的基本原理和工艺流程。
2. 掌握电镀锌的操作步骤和方法。
3. 学习电镀锌过程中可能出现的故障及解决方法。
4. 通过实验,验证电镀锌的效果。
二、实验原理电镀锌是一种利用电解质溶液在电极间施加电流,使金属离子在阴极上还原沉积形成金属镀层的工艺。
在电镀锌过程中,锌离子在阴极上得到电子还原为锌原子,沉积在工件表面,形成锌镀层。
三、实验器材1. 电镀槽:1个2. 阴极棒:1根3. 阳极棒:1根4. 电源:1台5. 滤纸:1包6. 锌盐:适量7. 氯化钠:适量8. 氢氧化钠:适量9. 酒精:适量10. 秒表:1个1. 准备电镀液:按照配方,将适量的锌盐、氯化钠和氢氧化钠溶解于去离子水中,搅拌均匀。
2. 将阴极棒和阳极棒分别放入电镀槽中,保持一定距离。
3. 将工件放入电镀槽中,确保工件与阴极棒接触良好。
4. 开启电源,调节电流至1A。
5. 记录电镀时间,每隔5分钟取下工件观察镀层情况。
6. 电镀完成后,关闭电源,取出工件,用滤纸擦去表面的附着物。
7. 对比实验前后工件的外观和性能。
五、实验现象1. 电镀过程中,工件表面逐渐形成均匀的锌镀层。
2. 阳极棒表面有锌沉积,形成锌镀层。
3. 电镀液颜色逐渐变深。
六、实验结果与分析1. 实验结果表明,电镀锌过程顺利,工件表面形成了均匀、致密的锌镀层。
2. 镀层厚度与电镀时间成正比,电镀时间越长,镀层越厚。
3. 镀层表面光亮,无气泡、无裂纹、无脱落现象。
七、讨论与改进1. 实验过程中,电流过大可能导致镀层过厚,电流过小则镀层过薄。
在实际生产中,应根据工件尺寸和镀层要求调整电流。
2. 电镀液成分和浓度对镀层质量有很大影响。
在实验过程中,应严格控制电镀液成分和浓度,以确保镀层质量。
3. 为了提高镀层附着力,可对工件进行预处理,如喷砂、酸洗等。
4. 电镀过程中,应避免工件与电极直接接触,以免损坏电极。
化学镀镍实验

钢铁表面化学镀镍一实验目的(1)了解化学镀镍的基本原理(2)掌握表面化学镀镍的一般操作步骤(3)了解化学镀镍的工艺条件(4)掌握钢铁表面预处理的方法二实验原理化学镀又称为无电解镀,指在无外加电流的状态下,借助合适的还原剂,使镀液中的金属离子还原成金属,并沉积到工件表面的一种镀覆方法。
化学镀过程中,以工件作为阴极,镀液作为虚拟阳极,组成一个虚拟电流回路,金属离子在具有催化作用的工件表面发生还原反应,从而沉积出金属并附着在工件表面。
溶液内的金属离子是通过获得还原剂提供的电子而被还原成相应的金属。
化学镀镍发生在水溶液与具有催化活性的固体界面,由还原剂将镍离子还原成金属镍层。
化学镀镍的机理:Ni2++ 2e →Ni,H2PO2-+ H2O →H2PO3-+ 2H+ + 2e ,总反应:Ni2+ + H2PO2- + H2O → Ni2+ + H2PO3- + 2H+伴随磷的析出H 2PO2-+2H+→P+2H2OH 2PO2-→P+HPO32-+H++H2OH 2PO2-+4H+→PH3+2H2O三、实验工艺流程除油→水洗→酸洗→水洗→施镀→水洗→后处理四、实验步骤(1)溶液的配制:硫酸镍(80g/L)+柠檬酸钠(40g/L)+醋酸钠(40g/L)混合溶液,次磷酸钠(60g/L), 氯化亚锡(20g/L),盐酸,硫酸,氨水等.(2)除油:将去污粉液加热到90℃,放入试片,经0.3~20min取出,用蒸馏水漂洗,以水洗后试片不挂水珠为合格。
(3)酸洗:10mL硫酸( 98% )常温下进行, 时间0.5~10min,以表面氧化膜、锈迹脱落,现出金属基体颜色为准.酸洗后用蒸馏水充分漂洗。
(4)施镀:在200mL的烧杯中,取硫酸镍盐溶液、柠檬酸钠溶液、醋酸钠混合60mL,加入还原剂次磷酸钠溶液20mL,用醋酸或氢氧化钠调节镀液至pH值在4.5~5.5之间,加热到80-90℃,放入试片,即产生剧烈反应,试片上冒出大量气泡。
化学镀镍实验报告

化学镀镍实验报告化学镀镍实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过化学方法对金属表面进行镀镍处理,探究镀镍的原理及影响因素,并观察不同条件下的镀镍效果。
二、实验原理化学镀镍是利用电解液中的镍离子在电流作用下还原到金属表面,形成一层均匀、致密的镍层的过程。
其原理主要包括以下几个方面:1. 镀液的组成:镀液一般由镍盐、酸性物质和添加剂组成。
镍盐提供镍离子,酸性物质调节溶液的酸碱度,添加剂则用于调节镀液的性能,如增加镀液的导电性、改善镀层的质量等。
2. 镀液的电解过程:在电解槽中,阳极是镍片,阴极是需要镀镍的金属。
当外加电源施加电流后,阳极上的镍片溶解成镍离子,并在电解槽中游离。
而金属阴极表面则发生还原反应,将镍离子还原成镍金属,并在金属表面生成一层镍层。
3. 镀液的条件:镀液的温度、pH值、镀液中的镍离子浓度以及电流密度等条件都会对镀层的质量和形貌产生影响。
合适的条件能够得到均匀、致密的镀层,而不合适的条件则可能导致镀层不均匀、孔洞较多。
三、实验步骤1. 实验前准备:清洗金属试样,去除表面的油污和氧化物,保证试样表面干净。
2. 镀液的配制:按照一定比例将镍盐、酸性物质和添加剂溶解在适量的水中,搅拌均匀。
注意控制镀液的pH值和浓度。
3. 实验操作:将金属试样作为阴极,与阳极(镍片)一起放入电解槽中,保证试样与阳极的距离适当。
调节电源,使电流通过试样,开始镀镍反应。
4. 观察实验现象:实验过程中,观察金属试样表面的变化情况。
注意观察镀层的均匀性、光泽度以及有无孔洞等。
5. 实验结束:实验一定时间后,关闭电源,取出试样,用水冲洗干净,再用酒精擦拭试样表面,使其干燥。
四、实验结果与分析通过实验观察,我们可以得出以下结论:1. 镀液的浓度:镀液中镍离子的浓度越高,镀层的厚度也会增加,但过高的浓度可能会导致镀层不均匀。
因此,在实验中需要控制好镀液的浓度。
2. 镀液的pH值:镀液的pH值对镀层的质量和形貌有很大影响。
实验15_光亮镀锌及化学镀镍实验报告

5.3数据处理(1)电镀锌的电流密度:J=I/S=0.8A/(3.5cm×3.5cm×2)=0.0326A/cm2(2)碱性光亮镀锌的电流效率:实验中锌的实际析出量为:第一次镀锌:113.5mg/(0.8A×10min×60s/min)=0.2364mg/C第二次镀锌:111.0mg/(0.8A×10min×60s/min)=0.2312mg/C锌的理论析出量为0.339 mg/C则镀锌的电流效率为:第一次镀锌:(0.2364 mg/C)/(0.339 mg/C)×100%=69.73%第二次镀锌:(0.2312mg/C)/(0.339 mg/C)×100%=68.20%(3)质量法测得第一次镀锌的镀层厚度:[0.1135g/(7.17g/cm3)/(3.5cm×3.5cm)]/2=6.461×10-4cm质量法测得第二次镀锌的镀层厚度:[0.1110g/(7.17g/cm3)/(3.5cm×3.5cm)]/2=6.319×10-4cm(4)镍磷合金镀层的厚度:(0.0403g/(8.30g/ cm3))/( 3.5cm×3.5cm)=3.964×10-4cm化学镀镍的沉积速度:3.964um/(20min×1/60h/min)=11.892um/h(5) 孔隙率:41/(3.3cm×3.3cm) = 3.76个/cm2(6)评价两种镀层的外观:用镀锌法镀后得到的铁片表面较光滑和有光泽,而且镀层较厚,但均匀度不够高;用化学镀镍法得到的铁片表面光滑,镀层均匀,但光泽不及化学镀锌好,且镀层较薄。
6 讨论与分析6.1本实验中镀锌用电流0.8A,因为反应速度较快能得到镀层比较好的铁片。
6.2由计算电流效率可知,本实验电流效率偏小,可能是因为电流较大,搅拌速度较快使得镀层较难附着在铁片上。
实验2化学镀

化学镀镍工艺在钢铁材料上的应用一、实验目的1.了解化学镀镍的基本原理;2.了解化学镀镍的应用及镀层的特性;3.掌握活性表面化学镀镍的一般操作步骤。
二、实验原理1、化学镀镍技术化学镀镍是一种新型环保的表面处理新技术,又称为无电解镀镍或自催化镀镍,是通过溶液中适当的还原剂使金属离子在金属表面靠自催化的还原作用而进行的金属沉积过程。
它是在不通电的条件下,通过催化反应,在溶液中沉积镍合金层的。
该镀层性能高,结合力是电镀镍的5-10 倍,防腐能力是电镀的 5 倍,耐磨是电度的 2 倍以上,经硬化处理后相当于电镀铬,在200 C使用时其耐磨性还超过电镀铬,镀层非常均匀,且不受工作形状的影响,精度可达土0.3卩m。
化学镀镍技术的关键是镀液体系。
通过镀液稳定剂控制和表面的催化作用,金属镍离子能够从溶液中稳定均匀地沉积成膜,获复合金停工层。
它上依靠溶液自己的化学反应,而不是依靠外加电场而沉积金属镀层的,所以是和常规电镀不同的一种表面处理新技术。
化学镀镍的化学反应原理决定了化学镀镍具有比较慢的沉积速度(通常化学镀镍的沉积速度为10-20卩m/h);镀层是镍合金(通常是非晶态的镍磷合金)。
正是这些特点,使化学镀镍获得了高精度、高结合力、高硬度、高耐腐性、环保等许多优良特性。
2、基本原理化学镀镍是利用氧化剂与还原剂发生反应而析出金属(合金)并沉积在镀件表面上的过程,其基本反应机理如下:第一步:溶液中的次磷酸根在催化表面上催化脱氢,同时氢化物离子转移到催化表面,而本身氧化成亚磷酸根- 2- +H2PO2 + H2O = HPO3 + H + 2H(吸附于催化表面)第二步:吸附于催化表面上的活性氢化物与镍离子进行还原反应而沉积镍,本身被氧化成氢气2+Ni 2+ + 2H = Ni + H 2总反应为:- 2+ + 2- 2H2PO2- + 2H2O + Ni2+ = Ni + H 2 + 4H+ + 2HPO32- 部分次磷酸根被氢化物还原成单质磷,同时进入镀层。
普通镀镍液分析实验报告

一、实验目的1. 了解普通镀镍液的组成及各成分的作用。
2. 掌握镀镍液中主要成分的测定方法。
3. 熟悉化学分析的基本操作技能。
二、实验原理镀镍液是一种含有多种化学成分的溶液,主要包括镍盐、酸、还原剂、缓冲剂、光亮剂等。
本实验主要测定镀镍液中镍离子(Ni2+)和还原剂(次磷酸钠NaH2PO2·H2O)的浓度。
1. 镍离子(Ni2+)的测定:采用EDTA络合滴定法,利用EDTA与Ni2+形成络合物,用紫脲酸胺作为指示剂,滴定至溶液颜色由浅棕色变为紫色,计算Ni2+的浓度。
2. 还原剂(次磷酸钠NaH2PO2·H2O)的测定:在酸性条件下,用碘氧化次磷酸钠,然后用硫代硫酸钠溶液反滴定剩余的碘,淀粉作为指示剂,计算次磷酸钠的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:移液管、锥形瓶、滴定管、烧杯、电子天平、磁力搅拌器、酸度计等。
2. 试剂:浓氨水、紫脲酸胺指示剂、EDTA溶液(0.05mol/L)、盐酸、碘标准溶液(0.1mol/L)、硫代硫酸钠溶液(0.1mol/L)、淀粉指示剂、次磷酸钠标准溶液(0.1mol/L)等。
四、实验步骤1. 镍离子(Ni2+)的测定:(1)用移液管取出10ml冷却后的镀镍液于250ml锥形瓶中。
(2)加入100ml蒸馏水、15ml浓氨水、约0.2g紫脲酸胺指示剂,摇匀。
(3)用标定后的EDTA溶液滴定,当溶液颜色由浅棕色变为紫色即为终点。
2. 还原剂(次磷酸钠NaH2PO2·H2O)的测定:(1)用移液管量取冷却后的镀液5ml于带盖的250mL锥形瓶中。
(2)加入盐酸25mL,再用移液管量取25mL碘标准溶液于此锥形瓶中。
(3)摇匀,静置一段时间,用硫代硫酸钠溶液反滴定至溶液颜色变为浅蓝色,淀粉指示剂消失。
五、实验结果与讨论1. 镍离子(Ni2+)的测定结果:根据实验数据,镀镍液中Ni2+的浓度为:Ni2+ = 2.45g/L。
2. 还原剂(次磷酸钠NaH2PO2·H2O)的测定结果:根据实验数据,镀镍液中次磷酸钠的浓度为:NaH2PO2·H2O = 1.23g/L。
电镀化学镀实验

上电镀锌 的原理和实验技术,通过实验使学生了 解到电镀的原理和过程。 2.了解添加剂、电流密度、镀液pH值对 电镀的影响,通过电流效率的计算认识 到电镀过程中存在的副反应。 3.了解化学镀的原理和过程。
实验原理
电镀:在含有金属离子的溶液中,在电场 的作用下,金属离子在阴极得到电子并被 还原,从而沉积在阴极金属基体表面。 以镀铜为例, 阴极主要反应 : Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s) 阳极主要反应: Cu (s) → Cu2+(aq) + 2e-
实验步骤
2.电镀液的配制 按以下的配方配制100 ml镀锌基础溶液: KCl 200 g/L ZnCl2 60 g/L H3BO3 25 g/L
实验步骤
3. 添加剂对电镀的影响 取上述电镀液40 ml在小烧杯中,用pH试 纸测量出溶液的pH值并记录,然后插入锌片作 为阳极,铜片为阴极,施加直流电,电镀过程 中开启搅拌,调节电流密度为15 mA.cm-2, 电镀 时间为5分钟,观察铜片电极表面镀锌层的颜色 和均匀性。
实验原理
化学镀:以化学镀镍为例,利用镍盐溶液 在强还原剂次亚磷酸钠的作用下,使镍离 子还原成金属镍,反应过程为: Ni2+ + H2PO2- + H2O →HPO32- + 3H+ + Ni 反应必须发生在催化活性表面上(如Fe 等金属基体),且需要在较高的温度 (60≤T≤95℃)下,反应才能进行。
实验步骤
6.电流效率的计算: 另取上述锌基础溶液40 mL在小烧杯 中,加入镀锌添加剂(氯锌-8号)20 mL/L并溶解均匀。取一个铜工作电极称 其质量,待镀面积总共为2 cm2,然后放 入镀液中,施加电流密度为15 mA· -2, cm 电镀时间为10分钟,然后取出用蒸馏水冲 洗干净,并用热风吹干,称重。计算出沉 积上的Zn的质量,再和理论沉积量进行 比较,计算出电流效率。
金属电镀实验报告

金属电镀实验报告篇一:实验15 光亮镀锌及化学镀镍实验报告光亮镀锌及化学镀镍1 实验目的1.1 学习和实践氯化钾光亮镀锌的实验室基本操作流程,了解电镀的基本原理和工艺。
1.2 学习并掌握化学镀镍的原理及实验室的操作方法。
2 实验原理电镀是利用电化学方法在金属制品表面上沉积出一层其他金属或合金的过程。
电镀时,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。
为排除其他阳离子的干扰,使镀层均匀,牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。
电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等,电镀能增强金属制品的耐腐蚀性,增加硬度和耐磨性,提高导电性,润滑性,耐热性和表面美观等性能。
化学镀就是在不通电的情况下,利用氧化还原反应在具有催化表面的镀层上,获得金属合金的方法,用于提高抗蚀性和耐磨性,增加光泽和美观。
管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍,不必再经抛光,一般将被镀制件浸入以硫酸镍,次亚磷酸钠,乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内,在一定酸度和温度下发生变化,溶液中的镍离子被次亚磷酸钠还原为原子而沉积于制件表面上,形成细致光亮的镍磷合金镀层。
钢铁制件可直接镀镍。
锡,铜和铜合金制件要先用铝片接触于其表面上1-3分钟,以加速化学镀镍。
化学镀镍的反应可简单地表示为:NiSO4+3NaH2PO2+3H2O=Ni+3NaH2PO3+H2SO4+2H2反应还生成磷,形成镍磷合金。
镀液由含有镀覆金属的化合物、导电盐、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。
通电后,电镀液中的金属离子,在电场作用下移动到阴极上还原成镀层。
阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。
电镀的工艺过程:镀前处理(机械整平,抛光,除油,酸洗除锈,水洗)——电镀(挂镀或滚镀)——镀后处理(除氢,钝化,封闭,老化)——质量检验。
3 仪器及药品仪器:直流稳压电源,0.5级500mA电流表,水浴锅,电子分析天平,秒表。
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光亮镀锌及化学镀镍1 实验目的1.1 学习和实践氯化钾光亮镀锌的实验室基本操作流程,了解电镀的基本原理和工艺。
1.2 学习并掌握化学镀镍的原理及实验室的操作方法。
2 实验原理电镀是利用电化学方法在金属制品表面上沉积出一层其他金属或合金的过程。
电镀时,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。
为排除其他阳离子的干扰,使镀层均匀,牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。
电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等,电镀能增强金属制品的耐腐蚀性,增加硬度和耐磨性,提高导电性,润滑性,耐热性和表面美观等性能。
化学镀就是在不通电的情况下,利用氧化还原反应在具有催化表面的镀层上,获得金属合金的方法,用于提高抗蚀性和耐磨性,增加光泽和美观。
管状或外形复杂的小零件的光亮镀镍,不必再经抛光,一般将被镀制件浸入以硫酸镍,次亚磷酸钠,乙酸钠和硼酸所配成的混合溶液内,在一定酸度和温度下发生变化,溶液中的镍离子被次亚磷酸钠还原为原子而沉积于制件表面上,形成细致光亮的镍磷合金镀层。
钢铁制件可直接镀镍。
锡,铜和铜合金制件要先用铝片接触于其表面上1-3分钟,以加速化学镀镍。
化学镀镍的反应可简单地表示为:NiSO4+3NaH2PO2+3H2O=Ni+3NaH2PO3+H2SO4+2H2反应还生成磷,形成镍磷合金。
镀液由含有镀覆金属的化合物、导电盐、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。
通电后,电镀液中的金属离子,在电场作用下移动到阴极上还原成镀层。
阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。
电镀的工艺过程:镀前处理(机械整平,抛光,除油,酸洗除锈,水洗)——电镀(挂镀或滚镀)——镀后处理(除氢,钝化,封闭,老化)——质量检验。
3 仪器及药品仪器:直流稳压电源,0.5级500mA电流表,水浴锅,电子分析天平,秒表。
药品:碱性光亮镀锌镀液配方及操作条件成分或条件范围标准氧化锌8~15 g/L 12 g/L氢氧化钠80~120 g/L 100 g/LBH-332走位剂(开缸时用)6~8 ml/L 8 ml/LBH-336光亮剂3~5 ml/L 4 ml/LDk(阴极电流密度)1~4 A/dm2 3 A/dm2温度15~40 ℃25 ℃退锌溶液:稀盐酸锌镀层钝化液铬酐200 g/L硫酸10 g/L硝酸10 g/L温度室温时间2-5秒化学镀镍溶液硫酸镍30 g/L次亚磷酸钠10 g/L醋酸钠10 g/L硼酸 5 g/L温度90℃镀镍层孔隙率的测定溶液铁氰化钾20 g/L氯化钠20 g/L贴滤纸10 分钟孔隙率=孔隙斑点数/被测表面积点滴法测定镀锌层厚度溶液KI 200 g/LI2200 g/L尖端内径为1.5-2.0毫米滴管,溶液在镀层表面停留60秒,每一滴溶液溶解镀层厚度1.8um(30℃)4 实验步骤4.1 在镀槽中加适当氯化钾镀锌溶液;4.2 剪3.5cm×3.5cm铁片,计算面积。
用盐酸退锌,去除挂灰,擦干,用去污粉除油,称量;4.3 安装.两片锌片阳极在两边,待镀铁片做阴极在中间,三者平行,串联电流表,打开直流稳压电源,加大电流至250mA,电镀20分钟,注意维持稳流,计算电流密度;4.4 电流调至零,关闭直流稳压电源,取下铁片,水洗,擦干,用分析天平称量质量;4.5 用同样的方法再镀一块;4.6 取一块镀锌铁片用点滴法测定厚度,滴一滴测定溶液维持60秒,用滤纸吸干,再滴第二滴,用同样的方法做,直到露出底层金属,计算锌镀层厚度。
反复弯折铁片角度90度试验镀层的结合力;4.7 另一块镀锌铁片用镊子放入钝化液中2-5秒,取出洗净,观察颜色变化;4.8 拿50mL干净烧杯用去离子水配制化学镀镍溶液50mL;放进90℃水浴中加热恒温10分钟;4.9 剪3.5cm×3.5cm 铁片,计算面积。
用盐酸退锌,去除挂灰,擦干,称量,用去污粉除油。
放入化学镀镍溶液中镀20分钟;4.10 取出,洗净,擦干,称量;4.11 剪一块比铁片稍小的滤纸,浸入测定空隙率的溶液后,贴在铁片中间10分钟(注意不要有气泡),取下滤纸,数出蓝色斑点的数目;镀前质量m1/g 镀后质量m2/g 镀层质量m/g 第一次电镀锌 1.93 2.03 0.10第二次电镀锌 1.93 2.07 0.14化学镀镍 1.94 2.00 0.06点滴法测定镀层厚度是用了2滴检测溶液;扭曲检测结合力:镀层牢固,没有脱落现象;放入钝化液之后镀锌铁片颜色由银色变成黄色,再变成彩色光亮;测孔隙率时使用了面积为3.3cm×3.3cm的滤纸,共数出93个蓝色斑点。
5.2电镀锌的电流密度:J=I/S=0.25A/(3.5cm×3.5cm)=0.0204A/cm2碱性光亮镀锌的电流效率:实验中锌的实际析出量为:第一次镀锌:100mg/(0.25A×20min×60s/min)=0.3333mg/C第二次镀锌:140mg/(0.8A×10min×60s/min)=0.2917mg/C锌的理论析出量为0.339 mg/C则镀锌的电流效率为:第一次镀锌:(0.3333 mg/C)/(0.339 mg/C)×100%=98.32%第二次镀锌:(0.2917mg/C)/(0.339 mg/C)×100%=86.05%5.3质量法测得第一次镀锌的镀层厚度:[0.10g/(7.17g/cm3)/(3.4cm×3.5cm)]/2=5.456×10-4cm质量法测得第二次镀锌的镀层厚度:[0.14 g/(7.17g/cm3)/(3.4cm×3.45cm)]/2=8.323×10-4cm5.4镍磷合金镀层的厚度:(0.06g/(8.30g/ cm3))/( 3.45cm×3.5cm)=5.987×10-4cm化学镀镍的沉积速度:5.987um/(20min×1/60h/min)=17.961um/h5.5 孔隙率:93/(3.3cm×3.3cm) = 8.53个/cm25.6 评价两种镀层的外观:用镀锌法镀后得到的铁片表面较光滑和有光泽,而且镀层较厚,但均匀度不够高;用化学镀镍法得到的铁片表面光滑,镀层均匀,但光泽不及化学镀锌好,且镀层较薄。
6 讨论与分析6.1 本组实验中第一次镀锌用电流0.25A,第二次用0.8A,因为搅拌速度较快则在第二次中得到镀层比较好的铁片。
6.2由计算电流效率可知,第一次实验比较接近理论值,第二次则偏小较多,可能是因为第二次电流较大,搅拌速度较快使得镀层较难附着在铁片上。
6.3计算的孔隙率较大,滤纸上的斑点都是较小的,几乎没有连起来的斑点,估计是因为小气泡,以及预处理不够到位,或者含有其他杂质造成的。
6.4 本次实验需要我们队铁片进行退锌、除灰、除油的预处理,这是实验成功的关键,实验时已经尽力完善此操作,但在其他操作时可能会用手触碰到铁片,使其沾上油污,影响镀层质量。
6.5本组比较两种方法发现,镀锌过程中赶走气泡的操作更需要技巧和经验,镀锌过程出泡不是很均匀,且有一侧有大量气泡,另一侧较少,搅拌太快会让锌层镀不上,太慢则不能镀到光滑的锌层。
但是,镀镍过程气泡均匀出现,比较容易掌控技巧。
7 思考题7.1 电镀溶液中的络合剂起哪些作用?写出碱性镀锌的电极反应。
电镀络合剂能与主盐的阳离子络合而成金属络离子。
在电镀过程中,能有效地促进阴极极化作用,提高电解液的均镀能力和深镀能力,从而使镀层结晶细致光滑;对保证镀层质量和电解稳定性,起着重要作用。
阴极反应:Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-阴极副反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极反应:Zn-2e-=Zn2+阳极副反应:4OH-4e-=O2↑+2H2O7.2 如何选择电镀的电流密度,而镀完后零件要立即冲洗干净?电流大小取决以下因素:温度、零件外型复杂程度、活动与搅拌等。
确定电镀电流密度的最好方法是进行霍尔槽试验,经过短时间试验便能得到在较宽的电流密度范围内镀液的电镀效果。
镀完后零件要立即冲洗干净是因为产品电镀完毕出槽之后,表面及孔洞粘附有大量的镀液,而镀液本身通常都有一定的腐蚀性。
如果不清洗干净,会对镀层及基体产生腐蚀,影响了产品的外观及防护性能。
故镀件出槽后,应即用清水冲洗干净,然后加以干燥。
7.3 化学镀镍溶液为什么要加缓冲剂?化学镀镍过程中由于有氢离子产生,使溶液pH值随施镀进程而逐渐降低,化学镀镍体系必须具备PH值缓冲能力,即能维持在一定pH值范围内的正常值,从而稳定镀速及保证镀层质量。
7.4 化学镀镍的溶液镀后发生了什么变化,分析可能的原因。
化学镀镍的溶液镀后颜色绿色变浅,溶液的体积减小。
可能因为化学镀镍的过程中由于镍的析出导致二价镍离子量变少,绿色变浅;且水生成氢气逸出,故溶液体积总体变小。
7.5 化学镀镍有什么优点?化学镀镍的有点有:工艺简单,适应范围广,不需要电源,不需要制作阳极。
镀层与基体的结合强度好,结合均匀。
成品率高,成本低,溶液可循环使用,副反应少。
由于化学镀镍层含磷(硼)量的不同及镀后热处理工艺的不同,镀镍层的物理化学特性,如硬度、抗蚀性能、耐磨性能、电磁性能等具有丰富多彩的变化,是其他镀种少有的。