化学镀的原理

2008/8/7 12:36:52| 分类: 化学镀资料

化学镀的原理

化学镀是指在无外加电流的状态下,利用一种合适的还原剂,使镀液中的金属离子还原并沉积在基体表面上的化学还原过程。或者说,化学镀是将零件浸入到溶液中在催化剂的作用下在表面发生的金属的沉积,是一个在界面上发生的催化沉积的过程。因此和电镀不同,化学镀过程不需要整流电源和阳极。金属沉积仅在零件表面上进行,电子是通过溶解于溶液中的化学还原剂提供的。

    完成化学镀的过程有三种方式:

    (1)置换沉积利用被镀金属的电位比沉积金属负,将沉积金属离子从溶液中置换在工件表面上。其化学反应可表述为:

           

    溶液中金属离子被还原沉积的同时,伴随着基体金属的溶解,当基体金属表面被沉积金属完全覆盖时,反应即自动停止。所以,采用这种方法得到的镀层非常薄。

    (2)接触沉积  利用电位比被镀金属高的第三金属与被镀金属接触,让被镀金属表面富积电子,从而将沉积金属还原在被镀金属表面。其化学反应实际上与置换沉积相同,只是Me,不是基体金属,而是第三金属。其缺点是第三金属离子会在溶液中积累。

    (3)还原沉积利用还原剂被氧化时释放出的自由电子,把沉积金属还原在镀件表面;其反应过程可表述为:

               

式中 Me——沉积金属;

     Re——表示还原剂;

     0X——表示氧化剂。

一般意义上的化学镀是指这种还原沉积化学镀。它只在具有催化作用的表面上发生。如果沉积金属(如镍:铜等)本身就是反应的催化剂,该化学镀过程就称为自催化化学镀,它可以得到所需的镀层厚度。如果在催化表面上沉积的金属本身不能作为反应的催化剂,一旦催化表面被沉积金属覆盖,沉积反应就会自动终止,所以只能获得有限厚度的镀层.

    化学镀可以在金属、半导体和非导体材料上直接进行,由于没有电流分布的问题,在复杂零件表面可以获得厚度均匀、孔隙率低、对深孔或形状复杂的零件具有很好覆盖能力的镀层。化学镀的缺点是溶液稳定性差,使用温度高,寿命短。

    能够进行化学镀的金属有:NiCuC0AgPdPt等以及相应的合金。目前应用最多的是化学镀镍和化学镀铜。


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