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实验五

镀锌溶液极化曲线的测定

一、实验目的

1.掌握测定阴极极化曲线的测量方法和意义。

2.镀锌添加剂的用量对阴极极化曲线的影响。

3.锌镀层质量对极化曲线的影响。

二、实验原理

电镀添加剂在电镀过程中起着极其重要的作用。它吸附在阴极表面上,对电极过程可起到加速或抑制的作用,在阴极极化曲线上就表现为减小或增大极化,从而影响镀层的结晶状态。此外,添加剂还可以增加镀层的延展性。由于添加剂在镀层中的夹杂,也有可能增加镀层的脆性。为了更好地了解添加剂在电镀过程中的作用,分析添加剂对阴极极化曲线的影响,利用极化曲线来解决生产中所遇到的各种实际问题。

镀层的外观要求各种镀层结晶应均匀、细致、平滑,颜色符合要求。光亮镀层要美观、光亮。所有镀层均不允许有针孔、麻点、起皮、起泡、毛刺、斑点、起瘤、剥离、阴阳面、烧焦、树枝状和海绵状镀层,以及要求有镀层的部位无镀层缺陷。允许镀层表面有轻微水印,颜色稍不均匀以及不影响使用和装饰的轻微缺陷。各种镀层的外观均有具体要求。检测时应按不同镀种的具体外观要求做出正确的评定。

常用缺陷类型及特征:

(1)针孔指镀层表面似针尖样的小孔,其疏密及分布虽不相同,但在放大镜下观察时,一般其大小,形状均相似。

(2)麻点 指镀层表面不规则的凹歇孔,其形状、大小、深浅不一。

(3)起皮 指镀层成片状脱离基体或镀层的缺陷。

(4)起泡 指镀层表面隆起的小泡,其大小、疏密不一,且与基体分离。

(5)斑点 指镀层表面的色斑、暗斑等缺陷,其特征随镀层外观色泽而异。

(6)毛刺 指镀层表面凸起且有刺手感觉的缺陷。其特点是在电镀件高电流密度区较为明显。起瘤则是在此基础上形成的。

(7)雾状 指镀层表面存在的程度不一的云雾状覆盖物,多产生于光亮镀层表面。

(8)阴阳面 指镀层表面局部亮度不一或色泽不匀的缺陷。

(9)树枝状镀层 指镀层表面有粗糙、松散的树枝状或不规则突起的缺陷,一般在工件边缘和高电流密度区较突出。

(10)烧焦 指镀层表面颜色黑暗、粗糙、松散或质量不佳等缺陷。

(11)海绵状镀层 指镀层与基体结合不牢固,松散多孔的缺陷。

检测镀层表面缺陷一般是采用目测法。为了便于观察,防止外来因素的干扰,目测法应在外观检测工作台上或外观检测箱中进行。工作台或检测箱的尺寸大小可按实际需要确定。

本实验通过极化曲线方法进行镀层的外观缺陷试验,分析表面外观对镀层性的影响,对生产质量控制有一定的指导意义。

三、实验内容

1.基本溶液

基础镀液组成:ZnCl270g/L,KCl200g/L,H3BO340g/L记为1号溶液;

基础镀液+添加剂NDZ-1,5mL/L,记为2号溶液;

基础镀液+添加剂NDZ-1,10mL/L,记为3号溶液;

基础镀液+添加剂NDZ-1,15mL/L,记为4号溶液;

基础镀液+添加剂NDZ-1,20mL/L,记为5号溶液。

2.极化曲线的测定

电化学测试采用三电极体系。研究电极采用直径为10mm的圆电极,辅助电极采用10mm×10mm的Pt片,参比电极采用饱和甘汞电极。

采用上海辰华CHI600C电化学工作站进行测试。测试环境温度为25℃,相对湿度为50%~60%。

3.锌镀层质量对极化曲线的影响

比较典型镀锌液与镀层外观出现雾状,表面烧焦等现象的阴极极化曲线。分析不同区域受何种极化控制。

四、实验结果与讨论

1.添加剂用量对极化曲线的影响:

2.锌镀层质量与极化曲线的关系。

五、实验思考题

1.极化曲线测定为什么用三电极体系?

2.添加剂NDZ-1在镀锌溶液中的作用? rki+0c2xo10UbaUMDIv7JsKod8VTbJlKzwiZr4iVLSmrfAa9xSVQvvDBYkRzeLIX

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