均镀能力

电镀溶液所具有的使镀层厚度在零件上均匀分布的能力

电镀溶液的均镀能力是指电镀溶液所具有的使镀层厚度在零件上均匀分布的能力（又称分散能力）。镀层在零件上均匀分布的能力越高，其均镀能力就越高。决定电镀层质量的一个重要标志是金属镀层在零件上分布的均匀性和完整性，这在很大程度上决定着镀层的保护性能。在电镀中常用均镀能力和深镀能力来分别评定金属镀层在零件上分布的均匀性和完整性。

简介

化学镀是利用还原剂以化学反应的方式在工件表面得到镀层，不存在电镀中由于工件几何形状复杂而造成的电力线分布不均、均镀（分散）能力和深镀（覆盖）能力不足等问题。无论有深孔、槽或形状复杂的工件均可获得厚度均匀的镀层。均镀能力好是化学镀工艺最大的特点及优势，这是其所以应用广泛的原因之一。

下图1所示是用电镀法与化学镀法施镀齿轮时二者均镀能力的对比。

化学镀无论在什么地方厚度基本相同，但电镀工艺在深凹部分的镀层就很薄。要化学镀层厚度均匀必须保证在施镀过程中工件表面各部分的沉积速度基本相同。镀速与温度、pH值及镀液组成等因素有关，而这些因素要完全控制一致又很困难，因此实际上镀层厚度也不可能完全均匀。据统计波动范围一般在±2%，最大达±5%。搅拌在得到均匀镀层中起着重要的作用。

生产问题分析

在生产实践中常出现镀层厚度不均匀的疵病，根据电解定律只能计算整个被镀零件表面上的平均厚度，而在电镀时甚至在与阴极距离完全相等的平面阴极上电流密度和镀层的分布也是不均匀的。在尖角和边缘上的镀层厚度显然大于理论计算的平均厚度，平面阴极中心表面上的厚度显然小于平均厚度，实际厚度与平均厚度偏差20%~30%，形状复杂的零件表面上这种偏差可达到500%~700%。其原因如下。

1、在电镀时，即使是形状最简单的平板零件，由于电流的边缘效应，电力线容易在零件的尖角、边缘上集中，电流密度比较大，因此镀层厚度大于平均厚度。而在中部电力线比较少，电流密度较小，因此镀层厚度小于平均厚度。

2、对于凹凸不平的或者有深孔的复杂零件，除了电流的边缘效应外，还由于凹凸两处与阳极的距离不同，使它们彼此间的欧姆电阻也不同，因而电流密度在凹凸处的分布也不同，凸处与阳极距离近，电阻小，电流密度大，镀层就厚，反之凹处与阳极距离远，电阻大，电流密度小，镀层就薄，甚至在口径较小的深孔处，由于电力线达不到内壁表面，而沉积不上镀层。

影响均镀能力的因素

1、阴极极化度

阴极极化度是阴极极化曲线上每一点的斜率，即该点阴极电位随阴极电流密度变化而变化的程度。

由下图2可知：阴极极化曲线上各点的斜率不同，所以各点的极化度也不一样。

如果没有阴极极化时，阴极表面不同处的电流密度的分布主要取决于它们与阳极间的距离，与阳极距离近处电流密度大，与阳极距离远处电流密度小，这种电流密度分布称为初始电流分布。但由于极化的存在，电流流过电极时，相当于电极—溶液界面间串联了一个等效电阻，其数值与极化度相当，与阳极距离近的阴极处通过的电流密度大，阴极极化值也大，极化引起的电压降也大，这样就使整个阴极表面上各处的实际电流密度趋于均匀，从而获得均匀的镀层。因此提高阴极化度就能提高均镀能力。

2、电镀溶液的电导率

在其他条件确定时，若电镀液电导率大，即导电能力强，则阴极与阳极间的溶液电压降的差别就小，就比较容易地通过阴极极化来调整，使电流密度在阴极上分布均匀。如果电镀液的极化度很小，甚至趋近于零，则增大电镀溶液的电导率，对均镀能力和深镀能力不可能有多大改善，例如镀铬时的极化度几乎等于零，所以即使镀铬溶液的导电性能很好，其均镀能力也很差。

3、电极和镀槽的几何因素

电镀槽的形状、电极的形状、尺寸、电极间距离、电极在镀槽中的位置等都会影响电流密度在阴极上分布的均匀程度，为了消除因此引起的阴极上电流分布不均匀并造成镀层在阴极衾面的不均匀分布，在电镀生产中常采用象形阳极和适当增大阴极与阳极之间的距离等措施。

4、基体金属表面状态

如果氢在基体金属上的过电位小于镀层金属上的过电位，那么在刚入槽电镀时，将有大量氢气放出，会影响镀层金属的均匀镀覆。又如金属中含有氢过电位小的杂质（如铸铁中的碳杂质），这些杂质上容易放出氢气，因此也不容易镀覆均匀。为获得均匀连续的镀层，常在最初通电时采用短时间的大电流密度进行“冲击”，使被镀金属表面很快地先镀上一层氢过电位大的镀层金属，然后按正常规定的电流密度电镀，基体金属的不良影响就可消除。

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