金属电镀实验报告Word格式.docx
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反应还生成磷，形成镍磷合金。
镀液由含有镀覆金属的化合物、导电盐、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。
通电后，电镀液中的金属离子，在电场作用下移动到阴极上还原成镀层。
阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。
电镀的工艺过程：
镀前处理（机械整平，抛光，除油，酸洗除锈，水洗）——电镀（挂镀或滚镀）——镀后处理（除氢，钝化，封闭，老化）——质量检验。
3仪器及药品
仪器：
直流稳压电源，0.5级500mA电流表，水浴锅，电子分析天平，秒表。
药品：
碱性光亮镀锌镀液配方及操作条件
成分或条件氧化锌氢氧化钠
BH-332走位剂（开缸时用）BH-336光亮剂Dk（阴极电流密度）温度
退锌溶液：
稀盐酸锌镀层钝化液铬酐硫酸硝酸温度时间
200g/L10g/L10g/L室温2-5秒
范围8~15g/L80~120g/L6~8ml/L3~5ml/L1~4A/dm15~40℃
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标准12g/L100g/L8ml/L4ml/L3A/dm25℃
化学镀镍溶液硫酸镍次亚磷酸钠醋酸钠硼酸温度
30g/L10g/L10g/L5g/L90℃
镀镍层孔隙率的测定溶液铁氰化钾氯化钠贴滤纸
20g/L20g/L10分钟
孔隙率=孔隙斑点数/被测表面积
点滴法测定镀锌层厚度溶液KII2
200g/L200g/L
尖端内径为1.5-2.0毫米滴管，溶液在镀层表面停留60秒，每一滴溶液溶解镀层厚度1.8um（30℃）
4实验步骤
4.1在镀槽中加适当氯化钾镀锌溶液；
4.2剪3.5cm×
3.5cm铁片，计算面积。
用盐酸退锌，去除挂灰，擦干，用去污粉除油，称量；
4.3安装.两片锌片阳极在两边，待镀铁片做阴极在中间，三者平行，串联电流表，打开直流稳压电源，加大电流至250mA，电镀20分钟，注意维持稳流，计算电流密度；
4.4电流调至零，关闭直流稳压电源，取下铁片，水洗，擦干，用分析天平称量质量；
4.5用同样的方法再镀一块；
4.6取一块镀锌铁片用点滴法测定厚度，滴一滴测定溶液维持60秒，用滤纸吸干，再滴第二滴，用同样的方法做，直到露出底层金属，计算锌镀层厚度。
反复弯折铁片角度90度试验镀层的结合力；
4.7另一块镀锌铁片用镊子放入钝化液中2-5秒，取出洗净，观察颜色变化；
4.8拿50mL干净烧杯用去离子水配制化学镀镍溶液50mL；
放进90℃水浴中加热恒温10分钟；
4.9剪3.5cm×
3.5cm铁片，计算面积。
用盐酸退锌，去除挂灰，擦干，称量，用去污粉除油。
放入化学镀镍溶液中镀20分钟；
4.10取出，洗净，擦干，称量；
4.11剪一块比铁片稍小的滤纸，浸入测定空隙率的溶液后，贴在铁片中间10分钟（注意不要有气泡），取下滤纸，数出蓝色斑点的数目；
第一次电镀锌第二次电镀锌化学镀镍
镀前质量m1/g
1.931.931.94
镀后质量m2/g
2.032.072.00
镀层质量m/g
0.100.140.06
点滴法测定镀层厚度是用了2滴检测溶液；
扭曲检测结合力：
镀层牢固，没有脱落现象；
放入钝化液之后镀锌铁片颜色由银色变成黄色，再变成彩色光亮；
测孔隙率时使用了面积为3.3cm×
3.3cm的滤纸，共数出93个蓝色斑点。
5.2电镀锌的电流密度：
J=I/S=0.25A/（3.5cm×
3.5cm）=0.0204A/cm碱性光亮镀锌的电流效率：
实验中锌的实际析出量为:
第一次镀锌：
100mg/（0.25A×
20min×
60s/min）=0.3333mg/C第二次镀锌：
140mg/（0.8A×
10min×
60s/min）=0.2917mg/C锌的理论析出量为（本文来自：
小草范文网:
金属电镀实验报告）0.339mg/C则镀锌的电流效率为：
（0.3333mg/C）/（0.339mg/C）×
100%=98.32%第二次镀锌：
（0.2917mg/C）/（0.339mg/C）×
100%=86.05%5.3质量法测得第一次镀锌的镀层厚度：
[0.10g/（7.17g/cm）/（3.4cm×
3.5cm）]/2=5.456×
10cm质量法测得第二次镀锌的镀层厚度：
[0.14g/（7.17g/cm）/（3.4cm×
3.45cm）]/2=8.323×
10cm
5.4镍磷合金镀层的厚度：
（0.06g/（8.30g/cm））/（3.45cm×
3.5cm）=5.987×
10cm化学镀镍的沉积速度：
5.987um/（20min×
1/60h/min）=17.961um/h5.5孔隙率：
93/（3.3cm×
3.3cm）=8.53个/cm
23
-4
3
5.6评价两种镀层的外观：
用镀锌法镀后得到的铁片表面较光滑和有光泽，而且镀层较厚，但均匀
度不够高；
用化学镀镍法得到的铁片表面光滑，镀层均匀，但光泽不及化学镀锌好，且镀层较薄。
6讨论与分析
6.1本组实验中第一次镀锌用电流0.25A，第二次用0.8A，因为搅拌速度较快则在第二次中得到镀层比较好的铁片。
6.2由计算电流效率可知，第一次实验比较接近理论值，第二次则偏小较多，可能是因为第二次电流较大，搅拌速度较快使得镀层较难附着在铁片上。
6.3计算的孔隙率较大，滤纸上的斑点都是较小的，几乎没有连起来的斑点，估计是因为小气泡，以及预处理不够到位，或者含有其他杂质造成的。
6.4本次实验需要我们队铁片进行退锌、除灰、除油的预处理，这是实验成功的关键，实验时已经尽力完善此操作，但在其他操作时可能会用手触碰到铁片，使其沾上油污，影响镀层质量。
6.5本组比较两种方法发现，镀锌过程中赶走气泡的操作更需要技巧和经验，镀锌过程出泡不是很均匀，且有一侧有大量气泡，另一侧较少，搅拌太快会让锌层镀不上，太慢则不能镀到光滑的锌层。
但是，镀镍过程气泡均匀出现，比较容易掌控技巧。
7思考题
7.1电镀溶液中的络合剂起哪些作用？
写出碱性镀锌的电极反应。
电镀络合剂能与主盐的阳离子络合而成金属络离子。
在电镀过程中，能有效地促进阴极极化作用，提高电解液的均镀能力和深镀能力，从而使镀层结晶细致光滑；
对保证镀层质量和电解稳定性，起着重要作用。
阴极反应：
Zn（OH）2+2e-=Zn+2OH-阴极副反应：
2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极反应：
Zn-2e-=Zn2+
阳极副反应：
4OH-4e-=O2↑+2H2O
7.2如何选择电镀的电流密度，而镀完后零件要立即冲洗干净？
电流大小取决以下因素：
温度、零件外型复杂程度、活动与搅拌等。
确定电镀电流密度的最好方法是进行霍尔槽试验，经过短时间试验便能得到在较宽的电流密度范围内镀液的电镀效果。
镀完后零件要立即冲洗干净是因为产品电镀完毕出槽之后，表面及孔洞粘附有大量的镀液，而镀液本身通常都有一定的腐蚀性。
如果不清洗干净，会对镀层及基体产生腐蚀，影响了产品的外观及防护性能。
故镀件出槽后，应即用清水冲洗干净，然后加以干燥。
7.3化学镀镍溶液为什么要加缓冲剂？
化学镀镍过程中由于有氢离子产生，使溶液pH值随施镀进程而逐渐降低，化学镀镍体系必须具备PH值缓冲能力，即能维持在一定pH值范围内的正常值，从而稳定镀速及保证镀层质量。
7.4化学镀镍的溶液镀后发生了什么变化，分析可能的原因。
化学镀镍的溶液镀后颜色绿色变浅，溶液的体积减小。
可能因为化学镀镍的过程中由于镍的析出导致二价镍离子量变少，绿色变浅；
且水生成氢气逸出，故溶液体积总体变小。
7.5化学镀镍有什么优点？
化学镀镍的有点有：
工艺简单，适应范围广，不需要电源，不需要制作阳极。
镀层与基体的结合强度好，结合均匀。
成品率高，成本低，溶液可循环使用，副反应少。
由于化学镀镍层含磷（硼）量的不同及镀后热处理工艺的不同，镀镍层的物理化学特性，如硬度、抗蚀性能、耐磨性能、电磁性能等具有丰富多彩的变化，是其他镀种少有的。
篇二：
金属的电镀实验
金属的电镀实验
一、实验目的
1.了解梯形槽的使用方法；
2.了解电镀溶液的分散能力、电流效率的测定方法；
3.了解电镀溶液中添加剂的作用和杂质对镀层的影响。
二、实验原理
把化学能转化为电能的过程称为电解。
电镀属于电解，是一种电化学沉积过程，是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以欲镀金属或其它惰性导体为阳极，通过电解作用，阴极镀件表面上沉积出金属，获得牢固的金属膜的过程。
（一）梯形槽实验原理
梯形槽也叫赫尔槽，其形状如图II-13-1所示。
槽的容积有三种，即lL、267mL和250mL。
由于槽中阴阳极放置不平行，故阴极上各部分电流分布是不均匀的，在离阳极近的近阴极端，电流密度较高，在另一端电流密度较低。
通过大量实验，对267mL的梯形槽而言，得到一个在阴极各部分电流密度分布的经验公式（II-13-1），即
DK?
I?
（5.1?
5.24logL）（II-13-1）
式中：
Dk为阴极上某点的电流密度（A/dm2）；
I为实验时的电流强度（A）；
L为阴极上该点距近阴极端的距离（cm）。
图II-13-1梯形槽
（二）镀液分散能力的测定原理
镀液的分散能力是指电解液所具有的使镀层厚度均匀分布的能力。
测定的方法有多种，方法不同用来表达分散能力的公式也不同。
因此，为了比较不同镀液分散能力的大小，必须采用同一种方法测量才有意义。
本实验采用远阴极和近阴极的方法（图II-13-2），远阴极和近阴极与阳极的距离比为L2/L1等于K，用这种方法所测得的分散能力可用下式（II-13-2）表达：
m12
Tp?
?
100%（II-13-2）
K?
1
式中Tp为分散能力（%）；
K为远阴极和近阴极与
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