金属电沉积速度表格
电化学第九章金属的电沉积过程
添加剂的影响
添加剂可以改变溶液的电导率、界面张力和金属离子的还原过程，从而影响电沉 积过程。
常用的添加剂包括络合剂、缓冲剂、表面活性剂等。
温度的影响
温度可以影响电沉积过程的反应速率和产物形貌，通常随着温度的升高，电沉积速率加快。
但温度过高可能导致析出金属结构松散和溶液中气体的大量析出。
04
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总结词
镀镍是一种具有优良防腐蚀性能的金属 电沉积技术，具有较低的孔隙率和较高 的硬度和耐磨性。
VS
详细描述
镀镍层呈银白色，具有良好的抗腐蚀和抗 磨损性能，广泛应用于电子、电力、石油 化工和航空航天等领域。在镀镍过程中， 应控制电流密度、电镀液成分和温度等参 数，以确保获得高质量的镀层。
镀金
总结词
镀金是一种具有优良导电性能和抗氧化性能 的金属电沉积技术，具有美观的外观和良好 的延展性。
电化学第九章金属 的电沉积过程
目录
• 电沉积过程的基本原理 • 金属电沉积的种类与特性 • 电沉积过程的影响因素 • 电沉积的应用领域 • 电沉积技术的发展趋势与展望
01
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电沉积过程的基本原理
电沉积的定义
总结词
电沉积是指通过在电解液中施加电流，使金属离子还原并沉积在阴极表面上的过程。
03
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电沉积过程的影响因素
金属离子的影响
金属离子浓度
金属离子浓度越高，电沉积速率越快，但过高的浓度可能导致析 出金属颗粒粗大。
络合剂
络合剂可以控制金属离子的水解和聚合，从而影响电沉积过程。
金属离子的电荷和半径
金属离电沉积过程。
流电沉积和脉冲电沉积。
电沉积的物理化学基础
电沉积工艺
电沉积工艺
电沉积工艺是一种将金属离子通过电化学方法沉积在金属基材表面的技术，也称为电镀。
其工艺流程包括：制备金属离子溶液、选择合适的金属基材、在电解槽中进行电化学反应、清洗和烘干等环节。
电沉积工艺具有以下优点：可以在基材表面形成均匀、致密、高质量的金属覆盖层；可用于不同形状的基材；沉积速度快、生产效率高；可控性好，可以通过调整电流、电压、温度等参数来控制覆盖层的厚度和性质。
电沉积工艺在航空、汽车、电子、冶金等领域得到广泛应用，例如用于制备金属零件、防腐蚀涂层、电路板等。
但是电沉积工艺也存在一些缺点，如产生废水、废气和废液等环境问题，以及金属离子浓度和助剂使用量对环境的影响等。
因此，发展绿色、环保的电沉积工艺是未来的趋势。
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三价铬电沉积过程中的电流效率和极化行为(外文翻译版)
三价铬电沉积过程中的电流效率和极化行为Y.B. Song, D.-T. Chin摘要：用整流器和旋转圆盘电极研究了一种用甲酸铵和乙酸钠做络合剂的三价铬镀液铬沉积过程中镀液组成和附加电位的影响。
结果表明：铬的电沉积过程包括两个连续的还原过程。
[Cr(H2O5)L]2++e [Cr(H2O5)L]+L-代表络合物的甲酸根或者乙酸根配位体。
下面是二价铬络合物还原成金属铬：[Cr(H2O5)L]++2e Cr+5H2O+L-沉积速度由三价铬络离子的转移到阴极表面的速度决定。
关键字：三价铬电沉积；电流效率；极化；反应机理前言由于六价铬离子的毒性和联邦法规对六价铬的排放要求，电镀铬工艺需要从六价铬向三价铬转变[1]。
在美国，商业化的装饰性镀铬从1970年中期开始应用[2]。
典型的三价铬镀液组成有：CrCl3或者Cr2(SO4)3形式的三价铬盐，络合剂（例如：甲酸盐，乙酸盐，尿素等），PH缓冲剂（硼酸），润湿剂和光亮剂[3]。
三价铬镀液的主要优势在于三价铬离子是无毒的。
三价铬离子的电化学当量是六价铬的两倍。
厚铬镀层不容易获得。
商业化三价铬电镀镀层厚度通常不超过10µm，镀层不适合作硬铬层，耐磨层和其他功能性应用。
很难从三价铬槽液中沉积出厚铬镀层的原因现在还没有完整的解释。
三价铬镀液的PH只有范围为1-3，镀液缓冲能力很差。
一些实验[4-6]把三价铬离子的可持续沉积失败归于在水溶液中会形成稳定，惰性的三价铬离子络合物[(H2O)4Cr(OH)(OH)Cr(H2O)4]4+。
Mandich[7-8]发表在chromium chemistry的文章上，详细的介绍了羟基的水解，以及与三价铬离子的聚合和氧连作用。
Tu et al[9]提出在电镀过程中三价铬离子放电形成铬金属的过程由Cr（OH）3或者Cr2O3在阴极形成的盐膜控制。
Yudi et al[10] 用循环伏安法曲线证明了[Cr(H20)5Cl]2+[Cr(H2O)6]2+是可逆反应。
电化学第九章 金属的电沉积过程 2012
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∴ 移动了-1.289V! K 不稳越小， 平 负移越多。 平 越负，金属阴极还 原的初始析出电位也越负，即从热力学角度还 原反应越难进行。
金属络离子的阴极还原机理
溶液中存在不同配位数的络离子和金属离子， 它们的浓度各不相同，当络合剂浓度较高时， 具有特征配位数的络离子是金属在溶液中的主 要存在形式。 例如：锌酸盐镀锌：络合剂NaOH过量，主 要存在 ZnOH 4 2 ，还存在低浓度的 ZnOH 3 , ZnOH 2 , ZnOH 和少量锌离子等。
第二节金属的阴极还原过程第二节金属的阴极还原过程若电解液中是金属络离子则金属电极的平衡电位会明显负移使金属离子的还原更加困难若阴极还原产物不是纯金属而是合金则由于反应产物中金属的活度比单金属小因而有利于还原反应的实现
第九章 金属的电沉积过程
第一节 金属电沉积的基本历程的特点
一.基本历程 液相传质 前置转化 电荷传递 电结晶
金属络离子的阴极还原机理
多数人认为时配位数较低而浓度适中的络离子放电 （还原）。如上例中的 ZnOH 2 。这是因为 Zn 2 浓度太 小，尽管它脱去水化膜而放电所需活化能最小，也不 可能靠它直接在金属上放电。具有特征配位数的络离 子虽然浓度最高，但其配位数往往是最高或较高，所 处能态较低，还原时要脱去的配位体较多，与其他络 离子相比，放电时需要的活化能也较大，而且这类络 离子往往带负电荷，受界面电场的排斥，所以直接放 电可能性小。而像 ZnOH 配位数较低，还原活化能相 对较小，又有足够的浓度，所以以较高的速度放电。
电结晶形核过程规律
电沉积制备W-Co合金镀层及其耐蚀性能研究
第43卷第6期2020年12月V ol.43No.6Dec.2020辽宁科技大学学报Journal of University of Science and Technology Liaoning 电沉积制备W-Co 合金镀层及其耐蚀性能研究赵海瀛，翁夺，路金林，陈书文（辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁鞍山114051）摘要：为了缓解腐蚀，增强基体的使用寿命，以钛金属为基体，采用电沉积法制备了W-Co 合金镀层。
使用扫描电镜对镀层的晶粒尺寸和微观形貌进行表征，利用Autolab 电化学工作站测试镀层在3.5%的NaCl 溶液中的腐蚀电流密度。
研究了不同电流密度、主盐浓度及pH 值对合金镀层性能的影响规律。
结果表明，电镀液中钨盐质量浓度为0.08mg/mL 时，镀液温度为65℃，pH 值为6，钴盐浓度为0.1mol/L ，电流密度为50mA/cm 2，腐蚀电流密度为7.294×10-5A/cm 2时，W-Co 合金镀层表现出良好的耐腐蚀性。
关键词：W-Co 合金镀层；钨酸钠；共沉积；耐腐蚀性；电沉积中图分类号：TQ153.2文献标识码：A 文章编号：1674-1048（2020）06-0401-05DOI ：10.13988/tl.2020.06.001表面处理技术可以有效提高金属的物理化学性能。
电沉积法制备合金镀层具有工艺流程短、原料损失小、能耗低、可大规模生产等优点［1］，是最有效的表面处理方法之一。
传统的铬镀层虽然具有良好的装饰性和功能性，但含铬的镀液有毒且严重污染环境，从而限制了它的应用［2］。
研究发现，Ni-Co 、Ni-W 、W-Co 等合金镀层可代替含铬镀层［3-4］，其中W-Co 合金镀层具有优良的耐蚀性、耐热性、耐磨性、耐疲劳和抗氧化性，常被应用在航天、国防和海洋大气腐蚀环境中［5-6］。
早在2002年，陈颢等［7］就提出用恒电流法制备W-Co 合金镀层，镀层外观和色泽与含铬镀层相近，且镀液的分散能力和覆盖能力较好，但镀层的硬度较低［8］。
金属基体上的金属覆盖层 电沉积和化学沉积层 附着强度试验方法评述-最新国标
金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述1范围本文件评述了检查电沉积和化学沉积覆盖层附着强度的几种试验方法。
本文所述附着强度试验方法仅限于定性试验。
本文件未述及各时期制订的金属覆盖层与基体金属附着强度的一些定量试验方法。
因为，这样的试验在实践中需要特殊的仪器和相当熟练的技术，这使之不适用于作产品零件的质量控制试验。
然而，某些定量试验方法对研究开发工作可能有用。
2 规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。
4 试验方法4.1摩擦抛光实验如果镀件局部进行擦光，则其沉积层倾向于加工硬化并吸收摩擦热。
如果覆盖层较薄，则在这些试验条件下，其附着强度差的区域的覆盖层与基体金属间将呈起皮分离。
在镀件的形状和尺寸许可时，可利用光滑的工具在已镀覆的面积不大于6 cm2的表面上摩擦大约15 s。
直径为6 mm、末端为光滑半球形的钢棒是一种适宜的摩擦工具。
摩擦时用的压力应足以使得在每次行程中能擦去覆盖层，而又要不能大到削割覆盖层，随着摩擦的继续，鼓泡不断增大，便说明该覆盖层的附着强度较差。
如果覆盖层的机械性能较差，则鼓泡可能破裂，且从基体上剥离。
此试验应限于较薄的沉积层。
钢球摩擦抛光试验4.2钢球磨光往往用于抛光。
但是也可以用于测试附着强度。
采用直径约为3 mm 的钢球、用皂液作润滑剂在滚筒或振动磨光器中进行。
当覆盖层的附着强度很差时，可能产生鼓泡。
此方法适用于较薄的沉积层。
4.3喷丸试验利用重力或压缩空气，把铁球或钢球喷于受试验的表面上，钢球的撞击导致沉积层发生变形。
如果覆盖层的附着强度差，则会发生鼓泡。
一般来讲，引起非附着覆盖层起皮的喷丸强度随着覆盖层的厚度变化而改变，薄覆盖层比厚覆盖层需要的喷丸强度小。
用长度150 mm，内径为19 mm 的管子将喷嘴与发射铁或钢丸（直径约0.75 mm）的容器相连进行此试验，把压力为0.07 MPa～0.21 MPa1)的压缩空气送入上述装置中，喷嘴和试样之间的距离为3 mm～12 mm。
电化学沉积参数设置
电化学沉积参数设置全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电化学沉积是一种通过电流驱动的金属或合金沉积方法，广泛应用于金属加工、材料制备等领域。
在进行电化学沉积时，合理设置参数是非常重要的，直接影响沉积层的质量和性能。
本文将介绍电化学沉积参数的设置方法及其影响因素，以帮助读者更好地掌握这一技术。
1. 电化学沉积的基本原理电化学沉积是利用电化学原理，在电解质溶液中金属离子在电极上还原析出金属层的过程。
通过控制电压、电流密度、溶液成分等参数，可以实现对沉积层厚度、结构、晶粒大小等性能的调控。
通常情况下，电化学沉积可以分为直流电化学沉积（DC）和脉冲电化学沉积（Pulse）两种方式。
2. 电化学沉积参数设置的方法（1）电压设置：电压是控制电化学反应速率的重要参数，可以通过调节电压大小来影响沉积速度和沉积层的结构。
一般情况下，较高的电压会导致沉积速度加快，但也容易产生气泡、结构疏松等缺陷。
在选择电压时需综合考虑沉积速度和沉积层质量。
（2）电流密度设置：电流密度是单位面积上通过的电流量，通常用于评估电极的活性。
电流密度的设置对沉积层的成分、结构和性能都有影响，一般情况下，在较低的电流密度下可以获得均匀致密的沉积层，而过高的电流密度会导致沉积速度过快和结构疏松。
（3）溶液成分设置：溶液成分是影响电化学沉积过程的重要因素之一，不同的溶液成分会影响到金属离子的释放速度、电化学反应的进行和沉积层的形成。
在进行电化学沉积时需要合理选择溶液成分和浓度，以获得理想的沉积效果。
3. 电化学沉积参数设置的影响因素（1）电极材料：电极材料的选择会直接影响到电化学沉积的效果，不同材料具有不同的电化学活性和耐蚀性，因此在选择电极材料时需根据具体需求做出合适的选择。
（2）溶液pH值：溶液的pH值会影响到金属溶解度和稳定性，一般来说，较酸性的溶液可以提高金属的溶解度和沉积速度，但也容易导致氢气析出和结构不稳定。
（3）溶液温度：溶液温度对电化学反应速率和沉积层的组织结构都有显著影响，一般情况下，较高的溶液温度可以提高金属离子的释放速度和降低沉积阻抗，但也容易引起溶液挥发和结构疏松。
第二讲 金属电沉积理论
第七节 金属电沉积过程的参数控制
7.1 概述
在实际生产中，评价某一特定的电镀工艺是否完善， 主要体现在以下几个方面： 1.能否获得质量良好的镀层； 2.工艺条件是否易掌握； 3.电沉积速度是否较高； 4.电解液的维护是否简便可靠； 5.工艺成本高低； 6.技术安全。
溶液参数：组成电解液的各组分本质、浓度差； 参数 电解参数：电流密度、溶液浓度、搅拌情况、电源类型；
第八节 电镀层的基本性能
8.1 密 度 ：通常略低于冶金 如铬7.19 电镀为6.9－7.18g/cm3 8.2 电阻率： 通常较冶金金属大
某些电镀层和冶金材料的密度和电阻率
8.3 硬度 ： 通常较冶金金属大
图2-24某些金属和合金镀层的显微硬度
(a)较软的金属和合金镀层;(b)较硬的金属和合金镀层
电结晶形核过程规律
• 电结晶时形成晶核要消耗电能，所以平衡电位 下不能形成晶核，只有达到一定的阴极极化值 时（析出电位）才能形核； • 过电位的大小决定电结晶层的粗细程度。
在已有界面上的延续生长
直接在生长 点放电
通过扩散进入 生长点
第五节
电沉积金属的结构
电沉积金属的晶体结构主要取决于沉积金属本身的基 本晶体学性质，但是形态与结构受电沉积条件的影响. 5.1 外 延
9.4 电流波形对沉积层结构的影响 电镀生产中常用的电流有:换向电流,脉冲电 流,不对称交流和交直流叠加等。
8.4 强度和塑性 ： 通常强度较冶金金属大，塑性较冶金金属差
表2-6 某些电镀层和冶金材料的抗拉强度和伸长率
电镀层的内应力
通常软金属内应力较 低,硬金属内应力较高
氢脆
上临界 应力线 B-C段 断裂时间
下临界 应力线