电镀原理及方法

电镀原理及方法
电镀
简单来说，电镀指借助外界直流电的作用，在溶液中进行电解反应，使导电体例如金属的表面沉积一金属或合金层


!(http://www.platers.com.hk/gb/basic/plating.gif)

电镀常用公式及数据
公式
单镀层厚度
合金镀层厚度
侯氏槽一次电流分布
镀液分散能力
1.单镀层厚度
2.合金镀层厚度
3.侯氏槽一次电流分布
CD=I(c1-c2 log L)
267ml、 534ml 及 1000ml 槽
CD 电流密度(A/ft2)
I 总电流 (A)
L 与高电流密度区边缘的距离(in)
c1, c2 常数
250ml 槽
CD 电流密度(A/dm2)
I 总电流 (A)
L 与高电流密度区边缘的距离(cm)
c1, c2 常数
常数
267ml及534ml槽
c1=27.7 c2=48.7
1000ml槽
c1=18.0 c2=28.3
250ml槽 c1=5.10 c2=5.24
L 介乎於0.64至8.25 cm

硫酸銅鍍液主要有硫酸銅、硫酸和水，甚至也有其他添加劑。硫酸銅是銅離子(Cu2+)的來源，當溶解於水中會離解出銅離子，銅離子會在陰極(工件)還原(得到電子)沈積成金屬銅。這個沈積過程會受鍍浴的狀況如銅離子濃度、酸鹼度(pH)、溫度、攪拌、電流、添加劑等影響。

陰極主要反應 : Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s)
電鍍過程浴中的銅離子濃度因消耗而下降，影響沈積過程。面對這個問題，可以兩個方法解決：1.在浴中添加硫酸銅；2.用銅作陽極。添加硫酸銅方法比較麻煩，又要分析又要計算。用銅作陽極比較簡單。陽極的作用主要是導體，將電路回路接通。但銅作陽極還有另一功能，是氧化(失去電子)溶解成銅離子，補充銅離子的消耗。

陽極主要反應 : Cu (s) → Cu2+(aq) + 2e-
由於整個鍍液主要有水，也會發生水電解產生氫氣(在陰極)和氧氣(在陽極)的副反應

陰極副反應 : 2H3O+(aq) + 2e- → H2(g) + 2H2O(l)
陽極副反應 : 6H2O(l) → O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e-
結果，工件的表面上覆蓋了一層金屬銅。這是一個典型鍍浴的機理，但實際的情況是十分復雜。自催化鍍及浸漬镀
!(http://www.cndzz.com/Article/U ... 49.gif)