电镀中工作条件的影响

电镀耐腐蚀热交换器 

    工作条件是指电镀时的操作变化因素，一般包括电流密度、温度、PH值、搅拌和电镀电源的波形等。
1、电流密度
    任何镀液者有一个获得良好镀层的电流密度范围，这个电流范围的最小值（即获得良好镀层的最小电流密度）称为电流密度下限，最大值（即获得良好镀层的最大电流密度）称为电流密度的上限。这种电流密度范围与电镀生产工艺配方中所列的电流密度范围不同，电镀生产中的电流密度，实际上是平均电流密度（总电流除以镀件的表面积）。那么镀件深凹处的电流密度就小于平均电流密度，而镀件的尖端边缘处的电流密度就大于平均电流密度。
    提高阴极电流密度，可以提高阴极极化，使镀层结晶细致，同时还能加快沉积速度，缩短电镀时间，但是阴极电流密度太大，往往会使镀层烧焦。
    电流密度范围的大小，通常是由镀液的性质、主盐浓度、镀液温度、搅拌和PH值等因素决定的。一般是，提高主盐浓度、升高镀液温度、加速搅拌镀液及降低镀液的PH值（指弱酸性或弱碱性镀液）。可以提高电流密度上限，有时向镀液中加入适量的附加盐或添加剂，也能提高电流密度的上限。
2、温度
    当其他条件不变时，升高镀液温度会降低阴极极化，导致结晶变粗。但是镀液温度的升高，通常能提高阴极电流密度上限，而阴极电流密度上限的提高，又可增大阴极极化，有利于形成细晶镀层。所以只要配合恰当，升高温度反而有利于镀取良好镀层。另外，升高温度还具有提高溶液的电导率，促进阳极溶解、提高阴极电流效率（镀铬除外）、减少针孔、降低镀层内应力等效果。
3、PH值
    对于强酸性和强碱性的镀液，其酸、碱性的强弱，一般者不用PH值来表示。只有对弱酸性或弱碱性镀液，通常用PH值来表示它们的酸、碱性的强弱。对于弱酸性镀液来说，PH值低，溶液的导电性好，电镀时，阴极膜中不容易形成金属的氢氧化物或碱式盐，所以可以提高阴极电流密度上限，同时还有利于阳极溶解。但时PH值太低，H+含量高而容易在阴极上放电，从而降低阴极电流效率，有时还会使镀件的低电流处镀不上镀层。对于弱碱性镀液来说，一般是络合物镀液，PH值的改变，有时会影响络合离子的稳定性和改变络合离子的络合形式，其影响是比较复杂的。一般是，PH值低，络合离子的稳定性差，从而导致镀液的分散能力和覆盖能力不好，但PH值低往往可提高阴极电流密度，加快沉积速度。
4、搅拌
    搅拌是强制镀液对流，减薄扩散层的厚度，使电镀时阴极表面放电金属离子迅速得到补充，从而提高了阴极电流密度的上限，加快沉积速度。对有些光亮性镀液，如光亮硫酸盐镀铜和光亮镀镍，搅拌还可以提高镀层的整平性。有某些情况下，搅拌还能消除条纹或桔皮状镀层。
5、周期换向
    周期换向就是周期性地改变直流电流的方向，在电镀时，正向电流就是将镀件作为阴极，而反向电流就是将镀件作为阳极。一段正向电镀的时间和一段反向退镀时间之和就是一个周期的时间（tk+ta=T)。
    实践证明，把周期换向电流应用于氰化物镀铜和氰化物镀银，所获得的镀层质量比用一般直流电所得的镀层好得多，这是由于在反向退镀时，可除去电镀时产生的劣质镀层，减少或消除镀层上的粗糙和毛剌；同是还能使镀件尖端和边缘镀层厚度较厚处，退镀时除去较多的镀层，使镀层厚度均匀，整平性好。
    在应用周期换向电镀时，零件入槽最好先进行阴极电镀，以防止镀件在无镀层时作为阳极，造成基体金属腐蚀进而污染镀液。
6、脉冲
    所谓脉冲就是单向（阴极）电流周期性地被一系列开路（无电流通过）所中断的电流。它与换向电流所不同的是不把镀件作阳极，而是间歇地停止供电，由于间歇中断电流，阴极电位随时间周期性地变化。其波形有方波、正弦波、三角波和锯齿波等。
    实践证明，使用脉冲电流，可提高镀金层的硬度和导电性，并使金层在高温下不易变色，还具有镀取较厚镀层的能力；在焦磷酸盐电镀铜-锡合金中，使用脉冲电流可提高镀层中锡的百分含量；在有些场合，使用脉冲电流还可以减少氢的析出、提高阴极电流效率，从而减少针孔、条纹和氢脆。
7、电流波形
    电镀生产中可用的电源有直流发电机（现在已不用）、硅整流器和开关电源，依据交流电源的相数以及整流电路是半波还是全波而有不同的类型的波形。例如单相半波、单相全波、三相半波和三相全波等等，如下图所示。

    实践证明，电流的波形对镀层的结晶组织、光亮度、镀液的分散能力和覆盖能力、合金镀层的成分、添加剂的消耗等方面均有影响，所以在研制新工艺时，除了要选择良好的镀液成分和操作条件，还要注意电流波形的选择。