在电极电位偏离平衡电位不远时,电流密度很小,金属离子在阴极上还原的数量不多,吸附原子的浓度较小,而且晶体表面上的“生长点”也不太多。因此,电镀厂分析吸附原子在电极表面上的扩散距离相当长,可以规则地进人晶格,晶粒长得比较粗大。
金属电结晶时,同时进行着晶核的形成与生长两个过程。这两个过程的速度决定着金属结晶的粗细程度。如果晶核的形成速度较快,而晶核形成后的生长速度较慢,则形成的晶核数目较多,晶粒较细,反之晶粒就较粗。晶核的形成速度越大于晶核的生长速度,镀层结晶越细致、紧密。提高电结晶时的阴极极化作用可以加速晶核的形成速度,便于形成微小颗粒的晶体。在一般情况下,电镀中常常提高电结晶时的阴极极化作用以增加晶核形成速度,从而获得结晶细致的镀层。
1、提高阴极电流密度。一般情况下阴极极化作用随阴极电流密度的增大而增大,镀层结晶也随之变得细致紧密。在阴极极化作用随阴极电流密度的提高而增大的情况下,可采用适当提高电流密度的方法提高阴极极化作用,但不能超过所允许的上限值。
2、加入络合剂。在电镀厂生产线上,能够络合主盐中金属离子的物质称为络合剂。由于络离子较简单离子难以在阴极上还原,从而提高阴极极化值。
镀金层外观为金黄色,具有很高的化学稳定性,只溶于王水及其他强酸,不溶于其它酸。金的原子价为一价和三价。一价金的标准电位φ°Au+/Au为+1.68V,三价金的标准电位φ°Au3+/Au为+1.50V。对钢、铜、银及其合金基体而言,金镀层为阴极性镀层,镀层的孔隙影响其防护性能。
镀金层延展性好、易抛光、耐高温,具有很好的抗变色性能。在银层上镀金可以防止银的变色;金合金镀层可呈现多种色调,故常用作装饰性镀层,如镀首饰、钟表零件、艺术品等。
镀金具有较低的接触电阻、导电性能良好、易于焊接、耐腐蚀性强、并具有一定的耐磨性(指硬金),因而在精密仪器仪表、印制电路板、集成电路、管壳、电接点等方面有着广泛的应用。
电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。除了导电体以外,电镀亦可用于经过特殊处理的塑胶上。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、光滑性、耐热性和表面美观。
依各种电镀需求还有不同的作用。举例如下:镀铜:打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。镀镍:打底用或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力,(其中化学镍为现代工艺中耐磨能力超过镀铬)。
镀金:改善导电接触阻抗,增进信号传输。