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电镀的原理

电镀的原理


简单来说,电镀指借助外界直流电的作用,在溶液中进行电解反应,使导电体例如金属的表面沉积一金属或合金层。

   我们以硫酸铜镀浴作例子:

   硫酸铜镀液主要有硫酸铜、硫酸和水,甚至也有其它添加剂。硫酸铜是铜离子(Cu2+)的来源,当溶解于水中会离解出铜离子,铜离子会在阴极(工件)还原(得到电子)沈积成金属铜。这个沉积过程会受镀浴的状况如铜离子浓度、酸碱度(pH)、温度、搅拌、电流、添加剂等影响。

   阴极主要反应:Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)

   电镀过程浴中的铜离子浓度因消耗而下降,影响沉积过程。面对这个问题,可以两个方法解决:1.在浴中添加硫酸铜;2.用铜作阳极。添加硫酸铜方法比较麻烦,又要分析又要计算。用铜作阳极比较简单。阳极的作用主要是导体,将电路回路接通。但铜作阳极还有另一功能,是氧化(失去电子)溶解成铜离子,补充铜离子的消耗。

   阳极主要反应:Cu(s)→Cu2+(aq)+2e-

   由于整个镀液主要有水,也会发生水电解产生氢气(在阴极)和氧气(在阳极)的副反应

   阴极副反应:2H3O+(aq)+2e-→H2(g)+2H2O(l)

   阳极副反应:6H2O(l)→O2(g)+4H3O+(aq)+4e-

   结果,工件的表面上覆盖了一层金属铜。这是一个典型镀浴的机理,但实际的情况是十分复杂。自催化镀及浸渍镀。

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