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。
电镀锌及其彩色钝化实验报告实验原理

电镀锌及其彩色钝化实验报告实验原理电镀:利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程叫电镀。
镀液的分散能力:能使镀层金属在工件凸凹不平的表面上均匀沉积的能力,叫做镀液的分散能力。
换名话说,分散能力是指溶液所具有的使镀件。
一、名词定义:电镀:利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程叫电镀。
镀液的分散能力:能使镀层金属在工件凸凹不平的表面上均匀沉积的能力,叫做镀液的分散能力。
换名话说,分散能力是指溶液所具有的使镀件表面镀层厚度均匀分布的能力,也叫均镀能力。
镀液的覆盖能力:使镀件深凹处镀上镀层的能力叫覆盖能力,或叫深镀能力,是用来说明电镀溶液使镀层在工件表面完整分布的一个概念。
镀液的电力线:电镀溶液中正负离子在外电场作用下定向移动的轨道,叫电力线。
尖端效应:在工件或极板的边缘和尖端,往往聚集着较多的电力线,这种现象叫尖端效应或边缘效应。
电流密度:在电镀生产中,常把工件表面单位面积内通过的电流叫电流密度,通常用安培、分米2作为度量单位。
二、镀铜的作用及细步流程介绍:镀铜的基本作用:提供足够之电流负载能力;提供不同层线路间足够之电性导通;对零件提供足够稳定之附著(上锡)面;对SMOBC 提供良好之外观。
镀铜的细步流程:ⅠCu流程:上料--酸浸(1)--酸浸(2)--镀铜--双水洗--抗氧化--水洗--下料--剥挂架--双水洗--上料。
ⅡCu流程:上料--清洁剂--双水洗--微蚀--双水洗--酸浸--镀铜--双水洗--(以下是镀锡流程)。
镀铜相关设备的介绍:槽体:一般都使用工程塑胶槽,或包覆材料槽(Lined tank),但仍须注意应用之考虑。
a、材质的匹配性(耐温、耐酸碱状况等)。
b、机械结构:材料强度与补强设计,循环过滤之入、排口吸清理维护设计等等。
c、阴、阳极间之距离空间(一般挂架镀铜最少6英寸以上)。
d、预行Leaching之操作步骤与条件。
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。
现代表面技术-实验报告格式-化学镀

《现代材料表面技术》课程实验报告化学镀实验开课院(系):任课教师:实验时间:.实验指导教师:成绩:年级:一、实验目的1、掌握化学镀镍的基本原理。
2、了解化学镀镍的基本工艺过程3、了解钢铁材料化学镀镍层的组织形貌二、实验设备与材料1、实验设备:2、实验材料:45钢,Q235;工件尺寸:φ16mm×5mm三、实验原理化学镀镍磷合金是一种在不加电流的情况下,利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍磷镀层的方法。
其主要反应为应用次亚磷酸钠还原镍离子为金属镍,即在水溶液中镍离子和次亚磷酸根离子碰撞时,由于镍触媒作用析出原子态氢,而原子态氢又被催化金属吸附并使之活化,把水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层,另外次亚磷酸根离子由于在催化表面析出原子态氢的作用,被还原成活性磷,与镍结合形成Ni-P合金镀层。
以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍磷工艺,其反应机理,现普遍被接受的是“原子氢态理论”和“氢化物理论”。
下面介绍“原子氢态理论”,其过程可分为以下四步:1、化学沉积镍磷合金镀液加热时不起反应,而是通过金属的催化作用,次亚磷酸根在水溶液中脱氢而形成亚磷酸根,同时放出初生态原子氢。
H2PO2-+H2O→HPO3-+2H+H-2、初生态原子氢被吸附在催化金属表面上而使其活化,使镀液中的镍阳离子还原,在催化金属表面上沉积金属镍。
Ni2++2H→Ni+2H+3、在催化金属表面上的初生态原子氢使次亚磷酸根还原成磷。
同时,由于催化作用使次亚磷酸根分解,形成亚磷酸根和分子态氢。
H2PO2-+H→H2O+OH-+P 2H→H2↑4、镍原子和磷原子共沉积,并形成镍磷合金层。
3P+Ni→NiP3四、实验步骤与过程工艺流程:化学脱脂(碱性除油)→热水洗→冷水洗→除锈→冷水洗→活化→冷水洗→化学镀→冷水洗→滴上酒精溶液→干燥→检测镀层硬度检测: 利用显微硬度仪在0.98N的压力下测量硬度。
其过程为:将样品放入显微硬度仪的样品台上,选择合适的载荷,打开电源;在400倍的显微镜下调整焦距至能看清样品表面形貌为止,转动压头至样品上,按Start开始打压痕,结束后再将400倍显微镜转至样品上方;寻找压痕,转动右转轮,使左测量线对准压痕左端点,转动鼓轮使右测量线靠近左测量线(二线之间留有空隙),记下刻度;在转动鼓轮使右测量线与右端点相切,读取刻度;两数值相减的纪录值,按纪录值的一半查表得硬度值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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+3NaH 2PO3+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)一一质量检验。
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90C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;氧化锌 8~15 g/L 12 g/L 氢氧化钠80~120 g/L 100 g/L BH-332 走位剂(开缸时用) 6~8 ml/L 8 ml/L BH-336 光亮剂 3~5 ml/L 4 ml/L Dk (阴极电流密度) 21~4 A/dm 23 A/dm 温度15~40 C25 C成分或条件 范围 标准 退锌溶液:稀盐酸 KI 200 g/L I 2200 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 C )点滴法测定镀锌层厚度溶液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90C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;5数据记录与处理5.1数据记录:镀前质量m∣∕g镀后质量m√g镀层质量m/g第一次电镀锌 1.93 2.030.10第二次电镀锌 1.93 2.070.14化学镀镍 1.94 2.000.06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∕cm 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: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:3 -4[0.14 g∕(7.17g∕cm)∕(3.4cm × 3.45cm)]∕2=8.323× 10 Cm5.4 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↑ +2OIH阳极反应:Zn-2e-=z n2+阳极副反应:4OH-4e-=O2↑ +2HO7.2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。