電鍍基礎(chǔ)知識(shí)講座

1、電鍍基礎(chǔ)知識(shí)講座(五)電鍍的分類(lèi)有很多，主要是根據(jù)鍍層種類(lèi)或者根據(jù)獲得的鍍層性能和作用來(lái)分。表1-1是根據(jù)獲得的鍍層為單金屬或者合金鍍層來(lái)分類(lèi)的，也就是常說(shuō)的單金屬電鍍和合金電鍍。 表1-1 常用單金屬和合金電鍍的種類(lèi)單金屬電鍍二元合金電鍍?nèi)辖痣婂兯脑辖痣婂僙n，Cd，Cu，Ni，Cr，Sn，Au，Ag，Pb，F(xiàn)e，Pd，Pt，Co，Mn，Rh，In，Re，Ru，Sb，Bi等Cu-Zn，Cu-Sn，Cu-Cd，Sn-Ni，Sn-Zn，Sn-Co，Sn-Cd，Sn-Bi， Au-Cu，Au-Ag，Au-Co，Au-Ni，Au-Sb，Ag-Sb，Ag-Cd，Ag-Zn，Ag-Pb，Ag-Cu

2、，Ag-Sn，Ag-Pd，Ag-Pt，Zn-Ni，Zn-Fe，Zn-Sn，Zn-Co，Cd-Ti，Pb-Sn，Ni-Co，Ni-W，Ni-Fe，Ni-P，Ni-Mo，Ni-Cu，Cr-Ni，Cr-Mo，Cr-Fe，Pd-Ni，Pd-Pt，Co-Fe，In-Pb，Re-Fe，Re-Co等Cu-Zn-Sn，Cu-Sn-Ni，Ni-W-B，Ni-W-P，Ni-Co-Fe，Ni-Co-Cu，Cr-Fe-Ni，Sn-Ce-Sb，Sn-Ni-Cu，Sn-Co-Zn，Au-Pd-Cu，Ag-Pt-Pd，Zn-Ni-Fe等Cu-Sn-In-Ni，Co-Ni-Re-P，Au-Pd-Cu-Ni等 另外還可以根據(jù)獲

3、得的鍍層功能性來(lái)分：防護(hù)性鍍層、裝飾性鍍層、耐磨、減摩性鍍層，以及抗高溫氧化、耐熱、電性能、磁性能、光學(xué)性能、半導(dǎo)體性能、超導(dǎo)性能、殺菌性能等鍍層。也就是除了在傳統(tǒng)的裝飾、防護(hù)方面的應(yīng)用外，目前的電鍍技術(shù)主要是制備一些新型的功能性鍍層，如目前大量應(yīng)用于IT產(chǎn)業(yè)的印制板電鍍層、磁記錄介質(zhì)膜層等。 還有就是根據(jù)金屬電鍍層的實(shí)際狀態(tài)（如疊層、功能作用等）來(lái)劃分一些鍍層的類(lèi)型（見(jiàn)圖1-1）。 單金屬鍍層 合金鍍層 復(fù)合鍍層 緞面鎳鍍層 沙面鎳鍍層 裝飾鍍銀層 裝飾鍍鉻層圖1-1 常見(jiàn)鍍層的分類(lèi) 電鍍基本概念電鍍技術(shù)又稱(chēng)為電沉積，是在材料表面獲得金屬鍍層的主要方法之一。是在直流電場(chǎng)的作用下，在電解質(zhì)溶液

4、（鍍液）中由陽(yáng)極和陰極構(gòu)成回路，使溶液中的金屬離子沉積到陰極鍍件表面上的過(guò)程（見(jiàn)圖1-1）。 圖1-1 電鍍過(guò)程示意圖 電鍍是眾多表面處理技術(shù)中的一種歷史較長(zhǎng)，工藝相對(duì)成熟，成本低廉，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)發(fā)展起到重要的作用的技術(shù)。尤其是隨著現(xiàn)代工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，許多產(chǎn)品零部件在使用過(guò)程中會(huì)遇到各種非常特殊的工況條件，如嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境，磨損、摩擦環(huán)境，特殊的細(xì)孔（計(jì)算機(jī)線(xiàn)路板），電池等，這對(duì)零部件表面電鍍層的功能性就提出了更高的要求，如要求高的耐腐蝕性、抗高溫氧化性、良好的導(dǎo)電性、高的硬度、高的耐磨性和減摩性、微細(xì)加工的均勻性以及其它某些特殊的物理、化學(xué)特性等等。一些特殊的超導(dǎo)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)、半導(dǎo)體

5、性質(zhì)以及殺菌特性的功能膜層等都希望用電鍍的方式在零部件表面獲得。 因此，用電鍍技術(shù)獲得功能性膜層已經(jīng)成為現(xiàn)代應(yīng)用電化學(xué)工作者重點(diǎn)研究的方向之一。而且通過(guò)它獲得各種功能薄膜材料已經(jīng)成為工業(yè)界應(yīng)用功能膜層材料可選擇的重要技術(shù)之一。 第五講電鍍液的組分及其作用 1 鍍液的主要組分 鍍液的主要組分是指鍍液中不可缺少、量又較多的組分。 1.1 水 水是電鍍液不可缺少的最主要組分，是電鍍液中溶解其他可溶性組分(溶質(zhì))的溶劑。水的電離特性、電解反應(yīng)及水質(zhì)好壞，是必須嚴(yán)重關(guān)切的問(wèn)題。1.2 主鹽1.2.1 主鹽的作用 主鹽是指形成鍍層組分的金屬鹽類(lèi)，為必不可少的組分。其多數(shù)為強(qiáng)電解質(zhì)，在水中幾乎百分之百電離成

6、金屬離子與酸根。單金屬電鍍只需一種主鹽，二元合金電鍍需2種主鹽(如鍍青銅需銅鹽與錫鹽)，三元合金則需3種主鹽(如三元仿金鍍需銅鹽、鋅鹽、錫鹽)。 可溶性陽(yáng)極電鍍，鍍液中金屬離子還原消耗后可由陽(yáng)極溶解補(bǔ)充；而不溶性陽(yáng)極電鍍(如鍍鉻與用鈦網(wǎng)鍍鉑作陽(yáng)極的無(wú)氰鍍金)，則應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充含鍍層金屬的化合物來(lái)補(bǔ)充消耗。1.2.2 主鹽的影響 主鹽濃度越高，擴(kuò)散傳質(zhì)速度越快，濃差極化越小，允許采用的陰極電流密度越高，鍍層越不易燒焦，這是任何電鍍的一條共同規(guī)律。對(duì)于光亮性電鍍，主鹽濃度高些，光亮整平的陰極電流密度范圍向高電流密度區(qū)移動(dòng)，而低電流密度區(qū)光亮整平性可能變差。主鹽濃度的提高受某些因素(如主鹽的溶解度、絡(luò)合

7、物電鍍的絡(luò)合比等)的限制，不是想要多高就能做到多高。對(duì)于氯化物鍍鋅、光亮酸銅這類(lèi)簡(jiǎn)單鹽電鍍，主鹽濃度過(guò)高反而有害，原因是單靠添加劑產(chǎn)生電化學(xué)極化是不夠的(添加劑加入過(guò)多，有害無(wú)益)，而必須保持適度的濃差極化(見(jiàn)第四講)，否則鍍液分散能力、深鍍能力下降，低電流密度區(qū)亮度不足，這對(duì)滾鍍效果的影響更明顯。因此不能片面追求大的允許電流密度而將主鹽濃度控制得太高。對(duì)于鋅酸鹽鍍鋅，只有苛性鈉與氧化鋅的質(zhì)量比(稱(chēng)為鋅堿比，以表示)大于等于10時(shí)，鍍液才穩(wěn)定。氧化鋅每增加5g/L，苛性鈉應(yīng)增加5060g/L，但溶液過(guò)濃也有害處。 主鹽濃度不能過(guò)低。對(duì)于鍍亮鎳，當(dāng)Ni2+濃度低于某一臨界值時(shí)，無(wú)論如何加入光亮劑

8、，鍍層都不亮。電鍍液的低濃度化可減少投資和帶出損耗，但實(shí)現(xiàn)的難度很大。對(duì)于六價(jià)鉻鍍鉻，即使采用稀土添加劑，鉻酐的質(zhì)量濃度也不能低于100g/L；否則鍍液導(dǎo)電性差，溫升快，而且雜質(zhì)容忍量太低，無(wú)法控制。1.3 導(dǎo)電鹽1.3.1 導(dǎo)電鹽的作用 惰性強(qiáng)電解質(zhì)，它們幾乎百分之百在鍍液中電離成正、負(fù)離子。之所以叫“惰性”，是因?yàn)殡婋x產(chǎn)生的陽(yáng)離子的析出電位都很負(fù)，不會(huì)在陰極還原，而生成的陰離子在陽(yáng)極的氧化電位又很正，不會(huì)在陽(yáng)極被氧化，只有帶出損耗。金屬靠其中的電子導(dǎo)電，稱(chēng)為”第一類(lèi)導(dǎo)體”；而電解質(zhì)溶液靠正、負(fù)離子導(dǎo)電，稱(chēng)為”第二類(lèi)導(dǎo)體”。鍍液中的正、負(fù)離子多，則導(dǎo)電性好。加入導(dǎo)電鹽提高鍍液電導(dǎo)率至少有2個(gè)

9、好處：一、鍍液的電導(dǎo)率越高，其分散能力越好，工件上鍍層厚度分布越均勻(詳見(jiàn)第八講)；二、當(dāng)總電流(電流強(qiáng)度)相同時(shí)，鍍液導(dǎo)電性越好，則槽電壓越低，越省電。 對(duì)于氯化物鍍鋅，加入的氯化物主要用作導(dǎo)電鹽(Cl對(duì)Zn 2+僅有很微弱的配位作用)。因鉀鹽的導(dǎo)電性比鈉鹽好得多，故宜用氯化鉀。若為省錢(qián)而用氯化鈉，則得不償失。酸性鍍銅液本身的導(dǎo)電性很好，不必另加導(dǎo)電鹽。但鍍鎳液中加入硫酸鈉與硫酸鎂作導(dǎo)電鹽，則好處明顯。其中硫酸鎂并非完全惰性，鎂離子會(huì)參與陰極還原，形成微鎂鎳合金，使暗鎳層結(jié)晶細(xì)化而顯得”白嫩”。配合物(絡(luò)合物)電鍍，因主鹽濃度提高受到限制，故常加導(dǎo)電鹽。如HEDP鍍銅、金、銀等，常加適量碳酸

10、鉀作為導(dǎo)電鹽。1.3.2 使用導(dǎo)電鹽時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 導(dǎo)電鹽并非越多越好，其含量有一個(gè)最佳值。一旦超過(guò)其最佳含量，鍍液的電導(dǎo)率反而下降。這尤如道路上車(chē)少時(shí)交通不便，車(chē)過(guò)多了又擁擠不堪，交通不暢。導(dǎo)電鹽過(guò)多還有其他副作用。如氯化鉀鍍鋅液中KCl過(guò)多會(huì)引起“鹽析現(xiàn)象”，降低添加劑中表面活性劑的溶解度，使?jié)狳c(diǎn)降低，添加劑呈油狀物浮出。有條件的最好通過(guò)測(cè)定鍍液電導(dǎo)率來(lái)確定最佳補(bǔ)加量。用赫爾槽進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可用精密數(shù)字式電壓表與電流表，在液位和電流相同的條件下，加導(dǎo)電鹽至電壓最低。1.3.3 導(dǎo)電鹽種類(lèi)的選擇原則（1）提高電導(dǎo)的效果。一般而言，鉀鹽的導(dǎo)電性比鈉鹽好；堿性條件下不宜用銨鹽，否則NH+呈氨氣(N

11、H3)而揮發(fā)掉。（2）電離生成的陰、陽(yáng)離子對(duì)鍍液無(wú)副作用。1.4 配位劑（絡(luò)合劑） 產(chǎn)生陰極電化學(xué)極化常用兩種方法：一是加入具有表面活性的添加劑，其吸附在陰極表面，形成金屬離子放電的阻擋層；二是加入配位劑，使簡(jiǎn)單金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨成习ぁ钡呐潆x子（絡(luò)離子），增加其放電難度。 所形成配離子的穩(wěn)定性應(yīng)適中。配離子過(guò)于穩(wěn)定，金屬離子放電太困難，鍍液中H+會(huì)乘機(jī)放電析氫，鍍層易燒焦，允許陰極電流密度變?。慌潆x子太不穩(wěn)定，則陰極電化學(xué)極化又不足，在堿性條件下甚至?xí)蓺溲趸锍恋?。配離子的穩(wěn)定程度受配合物種類(lèi)、配位劑數(shù)量(單配位、雙配位、多配位)、配合比、鍍液pH、液溫等多種因素影響，十分復(fù)雜。1.5

12、pH緩沖劑 加入pH緩沖劑是為了使鍍液或陰極界面液層中的pH相對(duì)穩(wěn)定，使其不至于變化太快而超過(guò)工藝允許的范圍。1.6 陽(yáng)極去極劑（陽(yáng)極活化劑） 陽(yáng)極易產(chǎn)生過(guò)大的陽(yáng)極極化時(shí)易鈍化，造成導(dǎo)電不良，影響電流分布的均勻性；若是可溶性陽(yáng)極，則還會(huì)溶解不良，造成鍍液中主鹽金屬離子濃度不斷下降，電鍍效果更差。加入陽(yáng)極去極劑(或稱(chēng)陽(yáng)極活化劑)就是為了防止陽(yáng)極鈍化。第六講電鍍的工藝條件 1 液溫 液溫指相應(yīng)工藝鍍液允許的使用溫度范圍。液溫影響對(duì)流傳質(zhì)速度、鍍液的黏度(進(jìn)而影響電遷移速度)，影響電極電位與表面活性物質(zhì)的吸脫附性質(zhì)(進(jìn)而影響陰極極化效果)，影響允許采用的陰極電流密度大小、物質(zhì)的溶解好壞、鍍液組分的交

13、互影響等等。2 pH 當(dāng)鍍液pH低于1時(shí)，為強(qiáng)酸性，高于12時(shí)為強(qiáng)堿性，而pH在112之間時(shí)一般都應(yīng)標(biāo)明允許的pH范圍。pH的影響有一些規(guī)律性的東西。3 陰極電流密度(Jk) 這應(yīng)當(dāng)是指工業(yè)大生產(chǎn)時(shí)對(duì)具體工藝適用的平均陰極電流密度范圍。從提高生產(chǎn)效率角度講，希望采用的陰極電流密度大些好，但實(shí)際允許值受多種因素的制約，包括濃差極化(如攪拌強(qiáng)度的影響)、電化學(xué)極化的影響(過(guò)大時(shí)鍍層易燒焦)，液溫、主鹽濃度對(duì)傳質(zhì)速度的影響，工件復(fù)雜程度與裝掛方式的影響，等等，不是想大就大得了的。光亮性電鍍有一個(gè)共同現(xiàn)象：陰極電流密度越大、越接近燒焦處的鍍層光亮整平性越好，故條件允許時(shí)宜采用盡可能大的陰極電流密度。4

14、 陰陽(yáng)極面積比(AkAa) 當(dāng)陰極所用電流密度確定后，對(duì)定型產(chǎn)品或尺寸鍍鉻時(shí)，依據(jù)工件受鍍總面積來(lái)確定電流強(qiáng)度I(非定型定量入槽時(shí)，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定)。由于陰陽(yáng)極處于串聯(lián)狀態(tài)，陽(yáng)極的總電流也為I。一般不規(guī)定陽(yáng)極電流密度Ja。可溶性陽(yáng)極的總表面積是變化的：隨著陽(yáng)極消耗，其總表面積不斷減小，Ja不斷變大。另外，平板陽(yáng)極靠鍍槽一面究竟有多大面積在有效導(dǎo)電，也很難確定。因此實(shí)際陽(yáng)極電流密度是很難確定的。Ja過(guò)大或過(guò)小都不好：Ja過(guò)小，陽(yáng)極有化學(xué)自溶作用時(shí)，鍍液中主鹽金屬離子增加快；Ja過(guò)大，則陽(yáng)極極化過(guò)大，陽(yáng)極或呈渣狀溶解形成陽(yáng)極泥渣而浪費(fèi)，或因析氧等原因而鈍化。因陽(yáng)極并非所有表面都在有效導(dǎo)電，即使Jk

15、=Ja，AkAa也會(huì)大于1。故一般要求AkAa在1.52.0之間。5 陽(yáng)極材料 對(duì)于陽(yáng)極，不僅有面積要求，而且有時(shí)還有特殊要求。有特殊要求時(shí)，在工藝條件中應(yīng)予以注明。6 攪拌 對(duì)鍍液實(shí)施攪拌，可提高對(duì)流傳質(zhì)速度，及時(shí)補(bǔ)充陰極界面液層中的消耗物。及時(shí)補(bǔ)充主鹽金屬離子后，濃差極化減小，允許陰極電流密度上升，一可提高鍍速，二可減小鍍層燒焦的可能性；及時(shí)補(bǔ)充光亮劑、特別是整平劑的電解還原消耗，才能獲得高光亮、高整平的鍍層(所以光亮酸銅與亮鎳都必須攪拌)。攪拌還可及時(shí)排除工件表面產(chǎn)生的氫氣泡，減少氣體針孔、麻點(diǎn)攪拌的主要方式有陰極運(yùn)動(dòng)(水平或垂直的陰極移動(dòng)，陰極旋轉(zhuǎn)，陰極振動(dòng)等)及空氣攪拌兩類(lèi)。7 過(guò)濾

16、 只有保持鍍液高度清潔，才能以最低的返工率獲得性能良好的電鍍層，應(yīng)是現(xiàn)代電鍍的一種共識(shí)。故對(duì)任何鍍液采用連續(xù)過(guò)濾都是有益無(wú)害的。鑒于部分人對(duì)此認(rèn)識(shí)不足，有些工藝條件中也列出了過(guò)濾要求而加以強(qiáng)調(diào)。 采用空氣攪拌時(shí)必須連續(xù)過(guò)濾，否則槽底沉渣泛起，導(dǎo)致鍍層粗糙、毛刺。鍍酸銅采用高染料型光亮劑時(shí)，為及時(shí)去除因鹽析等原因而產(chǎn)生的懸浮于鍍液中的染料聚沉物，以免鍍層麻砂，必須連續(xù)過(guò)濾。化學(xué)鍍鎳時(shí)，鍍液中的少許機(jī)械雜質(zhì)會(huì)引發(fā)自催化還原反應(yīng)，使鍍液報(bào)廢，因此化學(xué)鍍鎳液也應(yīng)連續(xù)過(guò)濾。連續(xù)循環(huán)過(guò)濾時(shí)，選擇過(guò)濾機(jī)的標(biāo)稱(chēng)流量(均指清水流量)應(yīng)為鍍液體積的812倍。過(guò)濾精度越高，越易造成過(guò)濾介質(zhì)堵塞，流量及泵的揚(yáng)程也就越

17、大。第七講電鍍液的電流效率 電鍍液有許多技術(shù)性能指標(biāo)，其中影響大的有陰極電流效率，以及鍍液的分散能力與深鍍能力。這三大指標(biāo)是新工藝研究的必測(cè)指標(biāo)。1.1 陰極上的主反應(yīng) 電鍍時(shí)通入電流，是要在作為陰極的工件上電沉積所需要的鍍層組分，即希望主鹽金屬離子放電還原為金屬原子，最終形成符合要求的電鍍層。故一般僅將主鹽金屬離子的還原反應(yīng)視為主反應(yīng)。1.2 陰極上的副反應(yīng) 實(shí)際在陰極上除了發(fā)生主反應(yīng)之外，或多或少會(huì)發(fā)生一些多數(shù)情況下我們不希望的其他反應(yīng)，這些統(tǒng)稱(chēng)為副反應(yīng)。1.2.1 氫離子的還原 氫離子H+還原，最終生成氫氣。這是一個(gè)最易發(fā)生的主要副反應(yīng)。多數(shù)情況下該反應(yīng)都有害：（1）降低了電源所供電流的

18、利用效率。（2）氫氣泡附著在工件表面而不能及時(shí)逸出時(shí)，鍍層會(huì)產(chǎn)生氣體針孔、麻點(diǎn)。（3）由于氫氣分子的體積小，易滲入基體材料，使其產(chǎn)生脆性(專(zhuān)稱(chēng)為“氫脆”)，甚至產(chǎn)生“氫致延遲斷裂”。（4）滲入基體的氫氣富集時(shí)產(chǎn)生很大的壓力，使鍍層在存放一段時(shí)間后起小泡。（5）引起鍍層缺陷，最常見(jiàn)的是高電流密度區(qū)鍍層結(jié)晶粗糙、疏松、燒焦。（6）裝掛不恰當(dāng)時(shí)，產(chǎn)生的氫氣使工件內(nèi)部局部“窩氣”，無(wú)法形成鍍層。 少數(shù)情況下人們也利用析氫副反應(yīng)。H+被還原為H原子而尚未結(jié)合成H2分子時(shí)形成所謂的“活性氫原子”，具有很強(qiáng)的還原能力，可以還原金屬表面的氧化(鈍化)層，使其活化。1.2.2 多價(jià)金屬離子的不完全還原 多價(jià)金屬

19、離子在陰極上未得到足夠的電子還原為金屬原子時(shí)，所生成的低價(jià)金屬離子在許多情況下都有害。1.2.3 有機(jī)添加劑的電解還原 有機(jī)添加劑在陰極上的還原有好處也有害處。整平劑整平原理的“擴(kuò)散消耗型理論”，整平就需要整平劑在陰極上電解還原消耗。當(dāng)整平劑被還原而消耗之后，陰極表面的整平劑濃度降低了，而鍍液本體的整平劑濃度高。在“濃度場(chǎng)力”的作用下，鍍液本體的整平劑向陰極表面擴(kuò)散。由于擴(kuò)散速度所限，微觀凹下部分的擴(kuò)散補(bǔ)充比其他地方慢，整平劑在微觀凹下處所形成的吸附阻擋膜比其他部分薄，對(duì)金屬離子的放電阻化作用小，因此金屬離子更易在凹下部分放電，凹下部分的金屬沉積量就大于其他部位，最后起到微觀正整平作用。1.2

20、.4 雜質(zhì)金屬離子的還原 雜質(zhì)金屬離子的還原共沉積也是難免的副反應(yīng)。如鍍鎳液的銅雜質(zhì)還原會(huì)使低電流密度區(qū)鍍層不亮、發(fā)黃，甚至發(fā)黑。現(xiàn)代出現(xiàn)了不少“除雜水”之類(lèi)的助劑，多數(shù)是靠改變雜質(zhì)離子的析出電位，使其能與鍍層金屬離子共沉積而及時(shí)還原去除。但應(yīng)注意它們也只能在雜質(zhì)含量很少時(shí)起作用，故應(yīng)經(jīng)常加入才不至于使雜質(zhì)沉積顯示出對(duì)鍍層的不良影響，同時(shí)應(yīng)考察其積累后是否會(huì)產(chǎn)生其他壞作用。當(dāng)雜質(zhì)超過(guò)一定濃度，或因加錯(cuò)材料、補(bǔ)加了不良材料而一次性突發(fā)大量雜質(zhì)產(chǎn)生時(shí)，除雜水之類(lèi)助劑也解決不了問(wèn)題，應(yīng)考慮采用化學(xué)法或電解法專(zhuān)門(mén)大處理除雜。 用電解法除雜時(shí)，首先要考慮雜質(zhì)的析出電位。當(dāng)雜質(zhì)的析出電位較負(fù)時(shí)，需用較大的

21、陰極電流密度電解，但鍍層金屬損失過(guò)大。誤加有機(jī)添加劑過(guò)多時(shí)，大電流電解是很不劃算的。因此，電解除雜只適用于析出電位較正的金屬雜質(zhì)的小電流電解。2 陰極電流效率 電沉積時(shí)，人們希望直流電源所提供至陰極的電子全部用來(lái)還原沉積鍍層所需的金屬組分，即全部用于主反應(yīng)上。但實(shí)際上，副反應(yīng)的發(fā)生也會(huì)消耗電子，即電流的利用率往往達(dá)不到百分之百，這就存在一個(gè)電流利用效確定了一個(gè)鍍液指標(biāo)參數(shù)電流效率。常用k表示陰極電流效率，a表示陽(yáng)極電流效率，均以百分比表示。陰極電流效率有2種定義：(1)通過(guò)一定電量時(shí)陰極上實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量與通過(guò)相同電量時(shí)理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比；(2)沉積一定質(zhì)量的金屬時(shí)理論上應(yīng)通入的電量

22、與沉積相同質(zhì)量的金屬時(shí)實(shí)際消耗的電量之比。 不同價(jià)態(tài)的金屬離子還原為金屬原子理論上所需的電量或通過(guò)一定電量(常用安培·小時(shí)即A·h表示)時(shí)理論上應(yīng)沉積的單金屬質(zhì)量，被稱(chēng)為“電化學(xué)當(dāng)量”，可計(jì)算求出。 實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量可用“增重法”稱(chēng)量得知：增重=鍍后試樣質(zhì)量鍍前試樣質(zhì)量。 實(shí)際通過(guò)的電量用電量計(jì)(即庫(kù)侖計(jì))測(cè)量。經(jīng)典方法采用“銅庫(kù)侖計(jì)”，它實(shí)際上是一個(gè)串接于試驗(yàn)槽上、陰極電流效率幾乎百分之百的酸性鍍銅槽。用增重法得知其中陰極實(shí)際沉積的銅質(zhì)量，再依Cu2+的電化學(xué)當(dāng)量換算為理論電量。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前已可制出精密電量計(jì)(也稱(chēng)為“安培·小時(shí)計(jì)”)，用以代替銅庫(kù)侖計(jì)，則測(cè)定更為簡(jiǎn)單。具體的測(cè)定操作及計(jì)算方法在許多電鍍手冊(cè)中都可查到。 單金屬鍍層的陰極電流效率的測(cè)定與計(jì)算比較簡(jiǎn)單，合金電鍍時(shí)的測(cè)定則較麻煩。應(yīng)準(zhǔn)確分析鍍層合金成分后，分別用不同組分金屬的電化學(xué)當(dāng)量單獨(dú)計(jì)算后再綜合計(jì)算。3 陽(yáng)極電流效率3.1 不溶性陽(yáng)極電鍍 對(duì)于鍍鉻之類(lèi)的不