第二章電鍍基本原理與概念

第二章^^基本原理典概念

2」之定羲

2.2之目的

2.3各槿^金的方法

2.4fBg的基本知^

2.5基磁

2.6有嗣之frt■算及化擘冶金

2.1之定羲

重微electroplating)被定羲焉一槿甯沈稹遇程(clcctrodepos-itionprocess)＞是利用甯趣

(electrode)通遇雷流，使金腐附著於物颼表面上，其目的是在改燮物醴表面之特性或尺

寸。

2.2之目的

的目的是在基材上^上金喝(deposit)，改燮基材表面性^或尺寸。例如賦予

金腐光涕美^'物品的防輔、防止磨耗、提高醇1S度、潤(rùn)滑性、強(qiáng)度'耐熱性'耐候性、

熟慮理之防止?jié)B碳、氮化、尺寸金昔^或磨耗之另件之修襁。

2.3各槿艘金的方法

?霜法(electroplating)熊雷^法(electrolessplating)

熟浸法(hotdipplating).熔射^^法(sprayplating)

塑夥甯MCplasticplating)浸清甯^(immersionplating)

滲透金(diffusionplating)IW擷SI蠶度(cathodesupptcring)

真空蒸著^金(vacuumplating)?合金^^(alloyplating)

核合甯(compositeplating局部^(selectiveplating)

穿孔'SJ?(through-holeplating)3S?IS(penplating)

(electrofbrming)

2.4^^的基本知

大部份在液艘(solution)卜迤行，又^大部份是由水溶液(aqueoussolution)中重

，柒J有30槿的金Jg可由水溶液暹行甯由水溶液甯^的金Jg有：銅Cu、Ni、露

Cr、辭Zn、至鬲Cd、貂Pb、金Au、金艮Ag、金白Pt、的Co、敘Mn、鰥Sb、露Bi、汞Hg、

Ga、翅In、、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等。

有些必須由非水溶液甯^如鯉、胡、御、、諼、金丐、金思、^、^'La、

Ti、Zr、Ge、M。等。可油水溶液及非水溶液^^者有銅、金艮、辭、第、鰥、、籍'的、

^等金匾。

的基本知敲包括下列黑項(xiàng)：

.溶液性^物^反J?

霜化擘化擘式

.界面物理化擘材料性

2.4.1溶液(solution)

被溶解之物^耦之焉溶^(solute)，使溶^溶解之液艘耦之溶WlJ(solute)。溶雪|焉水之溶

液耦之水溶液(aqueoussolution)。

表示溶溶解於溶液中之量:度(concentration)。在一定量溶野J中，溶^能溶解之

最大量值耦之溶解度(solubility)。

逵到溶解度值之溶液耦之焉能!和溶液(saturatedsolution)，反之焉非fg和溶液

(unsaturatedsolution)。溶液之渡度，在工摩及作渠現(xiàn)埸，使用易了解及便利的重量百分

率渡度(weightpercentage)。另外常用的莫耳浸度(molalconcentration)?

2.4.2物^反鷹(reactionofmatter)

在甯!§慮理謾程中，有物理燮化及化擘燮化，例如研磨、乾燥等扁物理反鷹，甯解謾

程有化^反J?，我m必須充份了解在虞桂謾程中各槿物理及化^反J1及其相互系典影

簪。

2.4.3常用之化(chemicalformular)

兄附^一。

2.4.4甯化厚^electrochemistry)

是一槿雷沉稹(electrodeposition)遇程，利用甯解鶻electrolysis)在雷趣(electrode)

沉稹金腐，它是^於甯化擘之用的一支。重化擘是研究有麻I甯能輿化擘能交互燮化作用

及傅換謾程。

雷解^(electrolyte)例子NaCl,也就是其溶液具有重解性^之溶液(electrolytic

solution)它含有部份之雕子(沁燼濡整由此等雕子之移勤(movement)而能醇重。帶隙重荷朝

向隔畫anode)移勤痛之焉除蹄子(anion入帶正雷:荷朝向除幽cathode)移翅migrate)者耦之

焉除離隹子cations)。適些帶重荷之粒子(particles)穩(wěn)之焉雕子(ions)。放出重子崖生氧化反

鷹之重趣耦之焉隔趣(anode)得到雷子羥生遢元化鷹之1趣耦之焉除趣(cathode)。整低|反

愿遇程耦之焉之解(electrolysis)。

2.4.4.1雷趣重位(electrodepotentials)

甯?位(electrodepotential)篇在1g解池(electrolytic)中之醇富■醴,1?流^由它流入或流出°

甯趣甯位(electrodepotential)是重趣典富解液之^的甯勤磬差，里褐甯趣富位不能測(cè)定需

參考一些檄型雷趣(standardelectrode)?

例如氮襟型甯趣(hydrogenstandardelectrode)以其焉基型ig位焉0

雷:位之大小可由Nernstequation表示之：

E=E°+RT/nFInaMn+/aM

E=W?Mfi

E任重趣才票型狀魅重位(volt)

R=神常數(shù)(8.3143J.K'MOL1)

T=^^零度(K)

-原子慎之改燮數(shù)(重子移傅之?dāng)?shù))

aM"+=金匾雕子之活度(activity),若趣稀薄之溶液，其活度就等於金匾

雕子之渡度(concentration)C。

一般期J活度:B浸度乘上活度保數(shù)，即a=r*c。

金腐H趣之活度，若焉觸金腐即扁1。

法拉第常數(shù)

2.4.4.2襟型甯甌重位(standardelectrodepotential)

檄型甯趣霜位(standardelectrodepotential)是指金腐重趣之活度;B1(系屯金腐)及在金腐雕

子活度篇1畤之‘霞趣'重位。

即E=E"

E=E°+RT/nFIn1/1

=E°+0=E°

量之襟型霜位在任何溫度下都定焉0,做：B其他18趣之參考雷趣

(REFERENCEELECTRODE),以氫才票型甯趣篇基型0,各槿金匾之檄舉重位足表排列在前

^之金匾如Li事交易失去甯子，易被氧化，易溶解，易腐食蟲,耦之禹凝金腐或金^(basic

metal)。相反如Au金Jg不易失去甯子.不易氧化.不易溶解.容易被遢元耦之:^金JS(noble

metal)°

重位

閽立

c?

+OCo+2-0.277

Li-3.045N?

iNi+2-0.250

Rb?Rb*-2.93s?

+nSn+2-0.136

K?K-2.924p?

Ba+2-2.90bPb+2-0.126

Ba?F?

Sr+2-2.90cFe+3-0.04

Sr?H

Ca?Ca+2-2.87pts/H+0.000

b?

Na?Na+-2.715BSb+3+0.15

i?

:-2.37ABi+3+0.20

Mg??

Al?-1.67-As+3+3

Mn?Mn+2-1.18Cu?CU+2+0.34

Zn?Zn+2-0.762Pt/OH?02+0.40

Cr?Cr+3-0.74Cu?Cu++0.52

Cr?C產(chǎn)-0.56Hg?Hg,+2+0.789

Fe?Fet2-0.441Ag?Ag'+0.799

Cd?Cd+3-0.402Pd?Pd+2+0.987

In?In+3-0.34Au?Au+3+0.150

Tl?Tf-0.336Au?Au++1.68

表2A,4.2

2.4.43Nernst甯位

金腐含有^金^雕子之溶液相接斶，即在金腐典溶液界面,曹崖生重荷移勤現(xiàn)

象，此等重荷之移勤，仍是由於金腐輿溶液的界面有重位勢(shì)之差別耦之焉霜位差所引起,

此現(xiàn)象Nernst解IQ如下：

使金腐失去霜子燮焉隔雕子溶入溶液中之重蹄溶解液解IS(electrolatic

solutionpressure)^P而使溶液中的隔雕子得到重:子遢元成金腐滲透屋(osmotic

pressure)焉p以U有三槿情i兄彝生：

(1)P>P畤，金腐被氧化，失去霜子，溶解成金^雕子於溶液中，因此金腐霜趣本鶻接收

甯子而帶負(fù)重。

(2)P<P畤，金腐隔蹄子得到重子被逮元沉稹於金腐重趣表面上,

金)S甯趣本身供給'重子,因此金腐甯趣帶正甯

(3)P=PII寺/支有崖生任何燮化

15金腐輿溶液的界面所形成的甯趣重位焉E,籬1mole金腐溶入於

溶液中，劃界面所通謾的重量焉nF,n焉金腐隨周隹子之^數(shù)，即重子之

樽移數(shù),F焉法拉第常數(shù)，此峙所作功等於nFE,也等於下式：

pp

nFE=?pVdp=RT?pdp/p=-RTlnP/P

\E=RT/nFInP/P

即金腐陶雕子之活度(activity)篇aM"活度保數(shù)焉Kjl]P=

KaM"於是

E=-RT/nFInp/KaMn+

=-RT/nFInP/K+RT/nFInaj^Jn+

E在襟型狀魅畤，即aM"「L稠焉襟舉重趣重位E，即

EO=-RT/nFInP/K+RT/nFIn1

=-RT/nFInP/R

所以觸金匾的富趣甯位用上列式子表示:

非觸金腐霜位即:B：

E=E°+RT/NflnaMn+/aM

式中篇aM篇不觸金腐之活度

2.4.4.4雷趣霜位在熟力擘的表示法

雷趣反鷹是由氧化反鷹及遢原反鷹所系且成.

例如Cu?Cu^+20-遢原狀憊氧化狀憨可用下列二式表示之：

Cu(R)Cu"+2e-氧化反鷹

Cu?Cu+++2e遢原反J?

例1：氧重趣反鷹之甯位l/2O2+H2O+2e?2OH-

例2:氯化汞霜趣反之甯位

Hg2+2+2A?2Hg

E=EO-RT/nFIna/a+2

Hg(s)Hg2

例3：鼠甯趣反鷹之甯位

l/2H2(g)?H*+e-

+，/2

E=E0-RT/FInaH/aH2(g)

2.4.4.5重趣重位之意羲

(1)11解甯位分^^三槿：

M/M-n即金^含有^金喝蹄子的相接斶有二槿形式：

金Jg輿溶液(W之水大於金腐隔雕子M+n典重子的結(jié)合力，刖金Jg曾溶解失去重子形式金

腐1曷雕子典水結(jié)合成篇M+n?XH20,此峙金匾重趣貍得額外甯子，故帶負(fù)甯道^金匾重趣

耦之除富性，如Mg.Zn.及Fe等浸入酸.

+n

水溶液畤崖生此槿重趣重位MtM(aq)+ne金腐輿溶液的水貌合力小於金腐雕子

NT輿11子結(jié)合力畤，金)g蹄子曾游向金圈甯趣得到甯子而沉稹在金Jg甯趣上，於是金腐

富趣帶正富，溶液帶負(fù)甯o

(2)金JgM典轆溶性的避MX相接斶，同畤MX又輿除蹄子之KX相接斶，即(MxMX,KX)

如化汞甯擷⑴82cl2)o

(3)不溶性金Jg,如Pt,典含有氧化或遢元系雕子的溶液相接斶，例如

PtxFe'+.FE"或PtxC產(chǎn),C產(chǎn)等o

2.4.4.6界面甯性二重盾

在金典溶液的界面慮帶‘建粒子典表面甯荷形成的吸附眉，偶趣子的排列盾以及

^散Jf等三Jf所系且合的IE域耦之篇界面甯性二重Jf。

2.4.4.7液^^位差(liquidjunctionpotential)

又稀之^^散甯位差(diffusionpotential)，彳系由除雕子典隨蹄子之移勤度不同而形

成之重位差，通常溶液之渡度差愈大，怪隔觸子移勤度差愈大，刖液^^位差愈大。

2.4.4.8謾匐器(over-voltage)

常甯流通謾畤，由於甯趣的溶解、蹄子化、放’建、及播散等遇程中有一些阻碾，必須

加額外的重0E來克服，造些阻碾便甯流通謾，道槿額外甯屋消除阻碾者耦之焉謾重屋。此槿

現(xiàn)象耦之：B趣化(polarization)。此畤除椀、^除霜位典平衡1|位之差即焉怪趣謾甯懿、

隔趣謾甯屋。

遇重屋可分下列四槿：

1.活化能謾1fflJE(activiationovervoltage)

任何反J?，不^吸熟或放熟反JB皆有最低能障需克服，此能障稽焉活化能，在甯解反

I1需要額外'圜型來克服活化能阻碾，此額外‘圜魅之活化能謾甯B8，可用Tafel公式表示：

gac<=a+blogi

§b焉(系數(shù),i篇富流"gK<焉活化能遇甯IE其甯流i愈大g”

愈大

^中g(shù)ac/占很小一部份，黑乎可以忽略，除非富流密度很大。

量遇甯fig(hydrogenovervoltage)，在酸性水溶液中除趣反羥生

，此額外之富屋耦氮謾甯屋，即

gH2=Ei-Eeq

式中

gH2=MJI^1BS

Ei=W^?B

Eeq坪衡重屋

在日寺由於氮謾霜屋的原因使量氯敕少崖生，而使展午多金腐

可以在水溶液中甯^。

例如辭、斜、金或'至鬲、、貂。

2濾度謾?E(concentrationovervoltage)

富ia流燮大,重趣表面附近反i?物^的襁充速度及反j1生成物逸散之速度不為)快，必須

加上額外之甯屋，以消除此阻碾，此額外重屋耦渡度遇重屋。在^^畤可增加溫度即增加

散速率，增加浸度，攢拌或除趣移勤可減少渡度謾霜屋-甯流密度因而提高，的速率

也可增加。

3.溶液雷陽澗雷gg(solutionresistanceovervoltage)

溶液的雷阻崖生IR重屋降，所以需要額外的重屋IR來克服此重阻使重流通遇，此額外

?1R耦之溶液‘電阻謾‘建屋。在‘建^疇可增加溶液醇甯度，提高溫度以減少此甯阻謾甯屋，

有畤此IR形成熱量太多曾使^液溫度一直上升，造成^液蒸贊損失需冷郤或襁充液。

4.甯趣熊膜謾重fg(passivityovervoltage)

重解遇程，在重趣表面曾形成一盾金屯熊膜，如A1的氧化物膜，^雕子形成之阻力膜，

此等膜具有霜阻需要II外甯I?加以克服，此槿額外甯88耦之焉葩魅膜謾甯屋。

2A.4.9分解雷IE(decompositionpotential)

甯屋愈大，'重流愈大，反鷹速率也愈大，其甯屋輿甯流的W系如?I所示。E黑占之甯屋穗

之分解重屋,亦耦之^除分解重Jg(practicaldecompositionpotential)＞然而要崖生甯流I所需之

MBM:

E|=Eo+gTOTAL

gTOTAL=gc+ga+gcone-+以

E0=Ec-Ea

式中：

E0=平衡重勤勢(shì)

Ec=|^^可逆重趣甯位

Ea=隨趣可逆甯趣甯位

gco?c.=浸度謾ISfE

1=甯流強(qiáng)度

1^=匐，且

例1:使用銅做隔趣，硫酸銅溶液^^，其欲崖生甯流I所需之甯屢焉：

E|=E0+gc+ga+gconc.+IR

E|=gc+ga+gconc+IR

因Ec=EaEa=0

例2:硫酸辭艘辭使用辭做隨趣，攬拌良好，即崖生重流1所需之重屢焉

E|=Eo+ga+gc+gconc+IR

E|=ga+gc+IR

因Ea=Ec?E0=0

又因攢拌良好？g811c=0

例3:金臬蜜水溶液使用1g做隔趣，甯趣面稹10cirf，以10-2Amp/cm暹行

gc=0.445+0.0651oglga=0.375+0.0451ogl-內(nèi)甯阻R=300C，攬拌良好

所需之重屢篇若干？

解：

E|=gc+ga+IR

=0.445+0.651og(0.01*10)+0.375+0.0451og(0.01*10)+(0.01*10)*300

=30.71volt

2.4.5界面物理化擘

表面虞理謾程中，金曾典水或液醴接解，例如水洗、酸浸、甯艘、壅裝、潴哪等。

要使金^輿液醴作用，需金Jg表面完全浸漏接斶，若不能完全接斶，即表面虞理

揩不完全，罪法逵到表面虞理的目的。所以金腐典液醴接解以介面物理化^性^^表面慮

理有十分重要的意羲。

2.4.5.1表面張力及界面張力

液fit表面的分子在表面上方?jīng)]有引力，慮於不安定狀憩稽之自由表面，故具有力，此力

耦之篇表面張力。液醴之表面58力大小因液骸的槿^和溫度而昊，溫度愈高表面強(qiáng)力愈小，

到沸黠畤因表面分子氟化自由表面消失，故張力燮篇零。液醴和固醴典別的液醴交接的面也

有如表面張力之作用力，耦之界面張力。

245.2界面活性卻J

溶液中加入某槿物^，能使其表回張力立即減小，具有此槿性^的物^耦之焉界面活

性。表面慮理謾程如洗浮、脫脂、酸洗等界面活性州I被庚泛鷹用卦表面慮理之光涕化、

平滑化，均一化都有相富落助。

2.4.6材料性

表面慮理工作人員必須封材料特性充份了解，表面慮理的材料大多是金^，所以首先

要知道各槿金腐的一般性^。例如色涕、比重、比熟、溶黑占、降伏黑占、抗拉強(qiáng)度、延展性、

硬度、醇重度等。

2.5重艘基磁

霞^的基本橫成元素及工埸^借^^使用之霜流

/HSt溶液金匾隨趣典金腐僮趣

踢趣袋甯^架

翟^前的慮理,WSgTW^

重艘控制脩件及影簪因素浴浮化

領(lǐng)喻要求5”艘Jf缺陷

金匾腐觸

2.5.1^^的基本橫成元素

。外部甯路，包含有交流甯源、整流器、-可燮甯阻'甯流言十'0SB+

。.I^S'或4S件(work)、■具(rack)

o：B敷液(bathsolution)

o.隨趣(anode)

oplatingtank)

。加熱或是冷器(heatingorcoolingcoil)。

2.5.1.1艘槽橫造，其典型^槽兄圈:

2.5.1.2重艘工埸^^

一他工埸必須配借下列各：

防酸之地板及水潢。

糟及fi借糟。

攢拌器。

整流器或贊甯檄。

.蹲重棒、陶趣棒、怪趣棒、指'具。

.安培表、伏特表、安培小畤表、霜阻表。

.泵、謾濾器及橡皮管。

^^槽用之蒸氯、重器或瓦斯之加。

.操作用之上下架桌子。

檢瞬、包裝、輸送工件等各項(xiàng)吉殳借、倭器。

.通凰及排。

2.5.2^^使用之重流

在‘甯^中，一般都彳堇使用直流量流。交流'建流因在反向甯流畤金^沈稹又再被溶解所

以交流重流輾法甯沈稹金腐。直流雷源是用直流樊重檄或交流甯源系里整流器崖生。直流重流

是重子向一他方向流通，所以可以重沈稹金Jg。但在有些特殊情況曾使用交流重流或其他槿

特殊雷流，用來改善隨趣溶解消除葩熊膜、艘/f光JW、降低內(nèi)力、分彳布、或是用

於甯解清洗等。

2.5.3^^溶液，又耦gg浴(platingbath)

重艘溶液是一槿含有金腐鞭及其他化^物之醇II溶液，用來重沈稹金腐。其主要^別

可分酸性、中性及毓性溶液。強(qiáng)酸^浴是pH值低於2的溶液，通常是金匾盛加酸之溶

液,例如硫酸銅溶液。弱酸艘浴是pH值在2~5.5之^至度浴，例如浴。毓性^浴其pH

值超謾7之溶液，例如氟化物^浴、酸蜜之浴及各槿焦磷酸蜜畬度浴。

2.5.3.1^浴的成份及其功能

1.金匾鞭：提供金喝雕子之來源如硫酸銅。可分罩遴、遛，及^曜。

例如：軍盛:CuSO4；NiSO4

:NiSO4：(NH4)2SO4

醋鐮:Na2Cu(CN)3

2.:提供醇甯度，如硫酸整、氯邂，可降低能量花費(fèi)、液熟蒸彝損失，尤其是滇

桶甯^更需侵良醇甯溶液。

3.隨趣溶解助剜。隨趣有畤曾形成金屯熊膜，不易襁充金匾蹄，即需加隨趣溶解助剜。例如

畤加氯H。

4.脩件通常有一定pH值靶圉，防止pH值燮勤加^^剜，尤其是中性^浴(pH5

~8)，pH值控制更篇重要。

5.合剜，很多情y兄，^^的比里蜜的艘;1便良，防止置換沈稹,如^上^^,即懦

用^合彈］，或是合金^^用金昔合剜使不同之合金位拉近才能同畤沈稹得到合金^

8°

6.安定剜,艘浴有些曾因某些作用，羥生金腐鞭沈i殿,^浴毒命減短，焉使^浴安定所加

之槃品耦之篇安定餌J。

性^改良添加豫1，例如小孔防止豫I'硬度剜、渾豫I等改建金度盾的物理化阜特性

之添加剜。

8.潤(rùn)渥州1(wettingagent)，一般焉界面活性畫1又耦去孔州］。

253.2^浴的津儒

?聘所需的甯艘化擘品放入在頸借糟內(nèi)輿水溶解。

去除雌W°

用謾濾器清除浮熟固醴，倒入一他清槽內(nèi)。

浴^整，如pH值、溫度、表面張力、光涕州1等。

用低霜流甯解法去除^^。

253.3^浴的雉持

?定期的或^常的分析^浴成份，用化擘分析法或

Hull^題Hullcelltest)。

雄持艘浴在操作輪Hl成份，添加各槿蕖品。

去除^浴可能被污染的來源。

定期浮化^液，去除累稹^^。

用低甯流密度富解法^歇的或遵^的減低輾械物污染。

,IW歇或遵的謾^^浴浮。

系更常檢查^件、查看缺黠。

2.5.4金

金腐隨趣分篇溶解性及不溶解性隔趣，溶解性隔趣用於^^上是焉襁充溶液中所

消耗的金Jg蹄子，是用一槿金)8或合金^成、滇成、或沖裂成不同形;I犬裝入隨趣籃(anodebasket)

內(nèi)。隨趣11流密度必須逾常，重流密度太高曾形成金屯熊膜，因而使隔趣溶解太慢或停止溶解，

形成不溶解隔趣，羥生氧氯，消耗^液金JW蹄子而必須禱充金腐鞭。:B了減小隔趣甯流密度，

可多放些隔趣，或用波形隨趣增加面稹，或降低重懿。在酸性浴可以用增加攢拌、增高

浴溫度、增加氯蹄子浸度、降低pH來提高隔趣容1午甯流密度。

而^性^浴可用增加攬拌、增加自由氧化物(freecyanide)的渡度，升高^浴溫度或升

高pH值，也可揩某槿物^加入隨趣內(nèi)以減少因高重流密度的隨趣金由熊形成。霜^使用不溶

解隨趣用來做彳孽拿重流，^浴金腐蹄子需用金匾避來神充，如金^浴中用不溶解之不^￡園作

篇隨趣，以金氟化斜■來禱充。在^^中用不溶解之貂隔趣，以至各酸衲充籍蹄子。不溶解隔趣

有二彳固脩件，一是良好的醇重艘，二是不受^液之化阜作用污染艘浴及不受侵觸。不溶性

隔趣可用在控制金腐蹄子謾度稹集在^糟內(nèi)，在貴金腐霜，如黃金^^，用不做隔趣，

可以代替金隨趣，以減低投資成本或避免偷藕的困攥。不溶解隔趣揩引起強(qiáng)力的氧化，形

成腐觸冏堰及氧化^槽內(nèi)物，所以不能使用有檄物添加甫I。槽內(nèi)之金^^子必須靠金匾蜜

來神充。

2.5.5隔趣袋(anodebag)

隨趣袋是一槿有多黜孔薄膜袋子，用來收集隨趣不溶解金^^趣泥，以防止污染^

浴，阻止粗糙樊生。隨趣袋是用褊微布健成隔趣形狀寬大逾中，畏度要比照趣稍房，材

料需絮得聚，足多句收集隨趣泥，不妨碾浴流通，符隔趣袋包住在隔趣措筑）上。在

放暹浴之前，隔趣袋要用熱水含潤(rùn)源剜中洗去藜水及其他污物，然彳爰再用水清洗，36

浸泡^^浴相同之pH的水溶液中，使用前需再清洗。酸性^浴的隔趣袋可用棉^物,也可使

用人造^雉。在高溫操作^性^浴可用乙稀隆材料隔趣袋。

2.5.6金

金腐I償趣是浴中的負(fù)重趣，金腐I1子遢元成金JS形成及其他的遢元反11，如氫氟之

形成於金^^趣上。^件做甯^需做下面各槿步驟：研磨、拋光、Ifi解研磨、洗浮、除

^等。

2.5.7霜艘之前慮理

前之虞理,耦之前慮理（pretreatment），包括下列遇程：

1.洗浮：去除金腐表面之油皙■脂肪、研磨宵J，及污泥?？捎脟娚湎锤　鋈軓桱洗浮、浸沒洗浮或甯解洗

浮。

2.清洗：用冷或熱水洗浮謾程之殘留洗浮倒I或污物。

3.酸浸：去除^垢或其他氧化物膜，要注意防止基材被腐觸或羥生量脆。可加抑制剜以避

免遇度酸浸。酸浸完彳爰要充份清洗。

4.活化：促迤附著性，可用各槿酸溶液使金腐表面活化。

5.漂清：前立刻去除酸膜>然接^。

2.5.8霜艘卅架（rack）

^^掛卜架是用在吊坍金度件及溥引甯流之掛卜架，其主要部份有：

1.^，使甯流接斶醇甯棒。

2.脊骨，支持^件26傅醇重流。

3.舌尖，使霜流接斶^件。

4.掛卜架壅眉，架框部份，限制及簿引甯流通向^件。甯^掛卜架需有足多句的強(qiáng)度、尺寸、及

醇重性能通謾的重流量足以雉持^^操作。

其決定尺寸的僚件有

1.Sg件重量，2的面稹-3.每彳固指'架之艘件數(shù),槽的尺寸，5^操作

所需之最大重流，6.艘架上之附如余色^罩或輔助甯趣，7.^件及掛卜架

最大重量。

2.重艘掛卜架基本型式有1.直脊骨型，是以垂直中央支持，用舌尖爽持艘件，通

小^件可用手來操作。2.混合

脊骨型，^常用在自勤上，是用方型框架聊合平行及垂

直骨架所橫成災(zāi)持小^件。3.箱型，道槿0F架可以虞理^多

^件，需配借有自勤輸送檄、起重檄'吊卓等IS借。4.T型

，彳系垂直中央支持，月帑%品午多垂直的交叉棒，此槿逾合手勤

及自勤操作。

溟攆掛卜架的決定因素有L甯流量，2.強(qiáng)度，3.荷重

限制，4.艘件位置安排，5.空^限制，6.裂造轆易，7.雉

持費(fèi)用及成本。甯^掛卜架之重流^量焉全部^件的有效面

稹乘於操作謾程中之最大甯流密度，有效面稹彳系指要被甯

^部份的面稹。件鷹在不重要的部份如背面、孔洞、幽

蔽虞聊接重流。掛卜架之^件數(shù)目J1依^^言十的重量限制'

槽尺寸'良好雷流分佛空^、直流甯源之甯量等決定。

一般人力操作之^架安全限制重量是251b。由尺寸、形狀

'移勤距雕可有所燮勤。

舌尖必須具倩足黃J的硬度、蹲重度、不贊生^焦、孤光

、謾熱等垣象。件重量育雕持地心引力良好的接斶，否

即用彈簧聊接。要能別容易迅速上下架，或硅保甯流接斶。

銅是最廉泛用的架材料，因有好的醇甯性，容易成型，

有逾富強(qiáng)度。^典銅醇重性比銅差，但較便宜。敘掛卜架用

在^^趣慮理(anodizing)，其侵黠是馨。架耐腐做，可

做未甫助雷趣。磷金同因它具有良好醇甯性，易^曲及易裂造

易焊接故廉泛用做舌尖。

甯艘掛卜架之脊骨用較堊強(qiáng)材料裂成如硬的拉銅。甯艘架

同畤附帶有衲助隨趣加強(qiáng)供重流耦之篇曼趣^架。除了

禱助隔趣外，遢有禱助怪趣，漏霜裝置、系色^罩等附加在

^^掛卜架上以^整甯流密度或引厚1S流暹入低重流之曙蔽

國(guó)域。甯^掛卜架在某些地方加以壅^^系彖，其目的有下列黑項(xiàng)：

3成少重^金腐之浪費(fèi)。

2.限制重流迤入要被之顯域，減少重能損失。

3,咸少^浴污染。

4.改暹金腐披覆分體i。

5.減少^^畤。

6.延:架毒命,防止^糟腐做。

^架有下列壅材料可愿用：

1.屋力帶，容易使用，易髭脫損壤，遹合短II寺)1用或

陶畤使用。

2.乙稀塑-良好黏性，可用於酸毓各槿艘液。

3.尼奧普林，直接浸泡不需打底'熟烘乾、黏性好可用

任何艘浴，尤其遹合使用於斜^。

4.空氟乾燥塑夥，不用壅底、浸泡或擦刷彳爰空氧乾燥、

黏性侵良，遹宜各槿^^浴。

5.橡皮，除^^外其他^浴均可使用。

6.螭，不能使用於強(qiáng)IM及^^浴。

操作謾程^架使用注意事項(xiàng)：

1.^件需定位，典隔趣保持相同距蹄，使^均勻

，防止^液之帶出(drag-out)Ji失及帶入(drag-in)污染^液。

2.1§件安排要逾常，要使氟泡容易逸出，稍陽斜放置^件。

3.空^安排，避免^件相互遮蔽。

4.堊固接斶，防止^、孤光等現(xiàn)象彝生。

5.防止高'醺流密度的形成，如尖、■象、角等慮必須逾富愿

用^^象罩或漏甯裝置。

6.使用隨趣?j助裝置或曼趣^架，鷹小心^整以碓保逾常霜流分佛。

7.架^^常清洗，雉持良好甯流接斶，去除舌尖附著之金腐

，壅J(rèn)f有損壤需之即修理'操作中隨畤注意漏甯，浴帶出

損失及帶入污染等現(xiàn)象。

2.5.91艘控制脩件及影簪因素

液的^成。12.覆蓋性。

2.甯流密度。13.醇重度。

3.艘液溫度。14.霄;流效率。

4口拌。15?<E?

5.甯流波形。16.重流分彳布。

6均一性。17.金腐霜位。

7.隔趣形狀成份。18.甯趣材^及表面狀沆。

8.通?°19.浴甯屋。

9.pH值。

io.g^[W。

ii.趣化。

1.^液的余且成：舉推因f結(jié)情影簪最大，例如氟化物

艘浴或浴的艘Jf，要比酸性罩鞭的

M。其他如光涕州J等添加剜都影簪很大。

2.重流密度：雷流密度提高某一限度畤，量氧含大

量析出，霜流效率低，羥生隙趣趣化作用，榭枝

狀結(jié)晶招曾形成。

3.浴溫度：溫度升高，趣化作用下降，使結(jié)

晶粗大，可提高重流密度來抵消。

4.攢拌：可防足量氧停滯件表面形成斜孔，一般攢

拌可得到較余田^^眉，但^浴需謾it清澈，否即雄

因攢拌而染^件表面崖生結(jié)瘤或麻黑占等缺黑占。

5.甯流型式：鷹用交通重流，遇期反向重流(PR)重流

、服沖重流等特殊甯流可改迤隨趣溶解，移去趣化作

用的葩熊膜，增強(qiáng)光渾度、平滑度、降低內(nèi)

愿力、或提高均一性。

6.均一性(throwingpower)＞或耦之投揶力1好的均一性

是指^^厚度分佛均勺。均一性的影警因素有：

1.黑何形狀，主要是指^槽、?、^件的形狀。分

彳布位置空^、除隔趣的距雕、尖端放雷、^^效鷹等因素。

2.趣化作用，提高趣化作用可提高均一性。

3.雷流密度，提高甯流密度可改迤均一性。

4.^浴醇重性，醇甯生提高而不降低除趣趣化作用太多刖可

提高均一性。

5.重流效率，降低甯流效率可提高均一性。

所以要得到均勻的方法有：

L良好的St浴成份，改暹配方有。

2.合理操作，表面活生化均勻。

3.合理^裝掛卜，以得到最佳重流均勻分彳布，防止析出氟颼

累稹於盲孔或低建部分。

隨趣^之距雕及高度。

5.11用I易趣形狀善重流分怖。

6.加助雷趣、翰11裝置、屏障等改迤重流分彳布。

7.愿用沖擎1S流、在^^前用敕大重流迤行短畤^^。

7.|僮隨趣形狀、成份及表面狀況影簪很大，如和高矽國(guó)同

的材料量遇重小，甯艘畤大量量氯析出，造成覆蓋性差、起

泡'脫皮等缺陷，不材料，$S'諼及合金雄I易氧化的材料

，不易得附差性良好。表面狀，兄如有油污、^皮等不

可能附著良好，表面粗糙也轆得到光。隨趣典怪趣形狀

也曾影簪。

8.遹1，如隨趣泥、沈磴等曾影簪如麻黠、結(jié)瘤、粗糙

的表面，也曾降低艘Jf之防做能力，所以必須系里常謾Jt或逋^

性遇It固鶻粒子。

9.pH值曾影簪^浴性，如氮氟的析出、甯流效率、硬度及

內(nèi)鷹力，添加膂I的吸收，^合雕子的浸度都有相常的影簪。

10.日寺^控制艘唇厚度的主要因素,重流效率高，霜流密度大所

需^^畤^就少。

11.趣化（polarizationyiSSg畤甯趣甯位彝生燮化羥生一逆量勤勢(shì)，阻

碾11流叫做趣化作用，克服趣化作用的逆重勤勢(shì)所需增加重屋

稠之謾霜屋。趣化作用封的影簪：

L有利於^^化。

2.有利於改迤均勻性，使厚度均勻分怖。

3.氮氧析出增加，降低重流效率和之附著力，曾崖生起泡、

脫皮現(xiàn)象。

4.不利隨趣溶解，消耗ia力、浴溫增高、^浴不安定。

影簪趣化作用的因素有：

i.甯艘浴^成，如氤化物艘浴之趣化作用大，低渡度之^浴趣

化作用事交大。

2.1S流密度，霜流密度愈大趣化作用愈大。

3.溫度愈高，趣化作用愈小。

4.攢拌使雕子活性增大而降低趣化作用。

12.覆蓋性是指在低重流密度下仍能^上之能力，好的覆蓋性，在

件低凹慮仍能上金^。它典均一性意羲不同，但--般好的

均一性刖也有好的覆蓋性，而覆蓋性不好的期均一性一定也不好。

13.醇重度，提高^浴蹲18度有利於均一性，^液的重流保由帶1S雕

子輸送，金腐醇艘是由自由甯子輸送重流，二者方式不相同，W

解液的醇重性比金腐醇It差，其影簪因素有：

1.富解^的‘重雕度、雕子之活度，富蹄度愈大其醇富性愈好，強(qiáng)酸

^雕度都大；所以醇重性好，曾單雕子如鞭梭根雕子^^

雄離隹子如磷酸根雕子活度大，所以醇甯性較佳。

2.甯解液渡度，1S解渡度低於重蹄度畤，浸度增加可提高醇重度

，如浸度已大於重蹄度畤，浸度增加反而醇閽生曾降低。例如硫酸

之水溶液在15?30%畤醇重度最高。

3.溫度，金腐的醇甯度典溫度成反比，但是重解液的醇重度典溫度成

正比，因溫度升高了雕子的活度使醇甯性燮好，同畤溫度也可提高

霜離隹度，因可提高醇甯度，所以^^口寺常提高溫度來增加浴的醇

甯度以增高重流效率。

14.甯流效率，畤^^溶解或析出的重量典理^上鷹浴解或析出

的重量的百分比數(shù)焉甯流效率。可分焉隔趣甯流效率及除趣霜流

效率。重流密度太高，隨趣羥生趣化，使隨趣重流效率降低。若

怪趣甯流密度太大也曾筐出氟氯減低甯流效率。

i5.m?K，雷^金匾中，辭、、路、多或、編、、金價(jià)的重位都

比量的重位要負(fù)，因此在甯^畤，量氯曾便先析出而輾法^^出

道些金，但由於氮謾甯屋很大，所以才能些金Jg。然而

某些基材如或高矽^等之量遇重屋很小，也就較轆^上，需

先用^打底而彳爰再艘上造些金腐。氮氯的羥生也曾造成氫脆

的危害，同畤重流效率也較差，量氧也曾形成劍一孔，所以氫氧的

析出封都是不利的，鷹常殳法提高氮謾‘建屋。

16.甯流分佛，焉了提高均一性，甯流分彳布揩香殳法改善。如用相似怪

趣形狀的隨趣,管子的中^插入隨趣，聘隨趣伸入重流不易到逵

的地方，使用曼趣(bipolar)甯趣聘甯流分彳布到死角深凹慮-使轆^

到地方也能^上。在高重流密度顯如尖角、即可用遮板，M

裝置避免^得太厚浪費(fèi)或^焦缺陷。

17.金Jg重位；通常甯位越負(fù)即化孥活性愈大，甯位:ft的金Jg可把18位

正的金腐置換析出，如^、辭可以把銅優(yōu)硫酸綱液液析出置換出來

羥生沒有附差性的沈稹Jf。在^^浴中若同畤有黑槿金腐蹄子，M(J

重位正的金腐蹄子先被遢元析出。相反地甯位負(fù)的金腐先溶解。

18.富趣材^及表面狀況卦氮謾甯屋影簪很大，光滑表面的謾甯屋較大

，不同材^有不同氫遇重屋，金JW至白的氮謾匐屋最小。

19.浴霜屋，依^浴^成，趣面稹及形狀、趣距、攢拌、溫度、霜流渡

度等而不同。一般在9?12V，有高到15V。

2.5.10浴浮化

由於雄^污染，操作謾久^^累稹，故必須^常浮化^浴，

其主要的方法有：

1.利用遇濾材去除固。

2.11用活性炭去除有檄物。

3.用弱甯解方法去除金。

4.可用置換、沈殿、pH總司整等化擘方法去除特殊^^。

2.5.11要求:S目

依^^的目的眉必須具借某些特定的性^，^的基本

要求有下列黑項(xiàng)：

1.密著性(adhesion)，彳系指輿基材之^結(jié)合力，密著性不佳即曾

有脫蹄現(xiàn)象，其原因有：

(1)表面前慮理不良，有油污、法典基材結(jié)合。

(2)底材表面結(jié)晶情造不良。

(3)底材表面羥生置換反鷹如綱在辭或^表面析出。

2.^密性(cohesion)，彳系指金腐本身之結(jié)合力>晶粒黜小)

刖有很好的^密性。其影簪的因素有：(1)^浴成份，

2.甯流密度，(3灘^，一般低浸度浴，低霜流密度可得到

晶粒黜而^密。

3.速^性(continuity)，保指有否孔隙(pore)，封美覲及腐觸

影簪很大。雎均厚可減少孔隙，但不^湃，要建^

，孔率要小。

4.均一性(uniformity)，是指甯^浴能使^件表面沈稹均勻厚度的

之能力。好的均一性可在凹霓轆艘到地方亦能^上，封美

U、耐腐觸性很重要。浴之均一性有HaringIS解槽就瞬

法'除趣粵曲浪:瞬法、Hull槽就瞬法。

5.美覲性（appearence），件要具有美感，必須輾斑黠，氧脹缺陷

，表面需保持光涕、光滑?？捎貌僮髅懠蚬馓督?！1改良光涕度

及粗糙度，也有由彳發(fā)慮理之磨光加工逵到^件物品之美^提高筐

品附加僧值。

6.11力（stress），形成謾程曾殘留）1力，曾引起裂^或蒯1蹄

，鷹力形成的原因有

：⑴晶If生房不正常，（2）^^混入，（3）前慮理使基材表面燮^妨

碟結(jié)晶生房。

7.物理、化阜檄械特性如硬度、延性、弓蟲度、醇霞性、傅.熟性、

反射性'耐腐觸性、顏色等。

2.5.12知f缺陷

的缺陷主要有：（1）密著性不好，（2）光涕和平滑性不佳

，（3）均一性不良，（4）燮色，（5）斑黑占，⑹粗糙，⑺小孔。缺陷

崖生的原因有：（1）材^不良，（2）甯^管理不好，（3）工程

不完全，（4）^^謾程之水洗、乾燥不良，（5）前慮理不完善。

2.5.13技藜

技蓼，必須具倩化^、物理、‘電化、甯檄、檄械的相H

技能，要能了解材料性^，表面性^輿狀況，熟悉重艘操作規(guī)

輪，射日常作蕖彝生的現(xiàn)象及封策辭加整理牢言己在心，以便迅

速正硅地做昊常虞理。平畤要注意^^工埸管理祝刖，尤其前

接慮理工程的每一步驟都不能疏忽，否刖前功翥粢。

2.5.14金Jg腐食蟲

金腐腐食蟲，是由於化^及重化阜作用的結(jié)果,可分焉化阜

腐觸典重化阜腐觸,按腐觸遢境可分篇高溫氧fit腐fill'土壤

腐做等。又依腐fit破it情形可分焉全面腐觸及局部腐觸。

局部腐觸又可分焉斑；1用窩觸、陷壤腐觸'晶^腐前I、穿晶腐食蟲

、表面下腐做、和逗攆性腐觸，如黃銅脆辭。影簪腐食蟲的因素

有：（1）金的本性，（2）溫度，（3）腐做介。防止金腐腐ftil的

方法有：（1）正硅逗用材料，（2）合理^1十金腐結(jié)橫，（3）耐食蟲合金

，（4）陶畤油封包裝，（5）去除腐觸介^，（6）重化保，（7）覆Jf保^。

2.6^^有之^算

重艘有^之官十算，茲用一些靶例或公式表示之：

1.溫度之換算：

0C=5/9*（0F-32）

0F=1.80C+32

0K=0C+273

2.密度：

D=M/VM=^量，V=颼稹

⑶比重：

$?=物^密度/水在4°CU寺密度

4.波美(baume)

Be'=145-145/比重

比重=145/145-Bc'

例20%H2SO4的溶液，在20℃畤其Be'ffiM17-求比重多少？

比重=145/145-17=145/128=1.13

(5)合成物之水分比

例NiSO4，7H2O中含水多少？

解NiSO417H2O=280.87

7H2O=126

H2O%=126/280.87*100%=44.9%

⑹比率

例^^槽有400加命的溶液含500磅^酸，冏同檬的浸度

100加命^槽需含多少^酸？

400/500=100/X

x=125

.需1251b籍酸

(7)溶液的重量換成容稹

例96%的H2SO4，比重1.854求裂配1公升檄型硫酸溶液

需多少ml96%H2SO4?

一公升之襟型酸液之硫酸銅重量=98/2=49克

49克/((1.8354克)/(ml*0.96)尸27.82ml

，需重27.82ml之96%H2SO4

(8)中和

例1用14.4ml的IN的HC1溶液中和310ml的NaOH溶液，

求NaOH溶液之常量渡度

解14.4mlxlN=lOmlxxN

x=1.44

/.比N.OH之常量浸度焉1.44N

例21.1738N的HC1溶液來中和10ml之1.1034NNaOH溶液，

求需HC1溶液多少ml?

解xmlxl.l788N=10mlxl.l034N

x=9.4

需9.4ml之1.1738NHC1溶液

(9)法拉第定律(Faraday'sLaw)

例1^算以5安培甯流^謾