电镀考试简答题汇总.docx

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电镀考试简答题汇总

电镀考试简答题汇总

1.电化学极化和扩散步骤的动力学特征相比较，主要有哪些不同的特点？

比较项目

电化学步骤

扩散步骤

极化曲线形式

搅拌溶液对i的影响

无影响

i与搅拌强度成正比

电极材料及表面状态对反应速度的影响

有显著影响

无影响

改变界面电位分布对反应速度的影响

常有影响

无影响

反应速度的温度系数

一般比较高（活化能较高）

较低，一般约2%/C

2.简述电结晶时理想晶面和实际晶面的生长过程。

答：

（1）理想晶面的生长过程：

到达电极上的离子先在平面位置上放电，成为吸附原子，然后扩散到生长点，编入晶格。

每层晶面的长大是由生长点沿生长线一排排完成的。

每层晶面长满后，生长点和生长线都消失了。

新的一层晶面开始生长时，必须在已长满的一层完整晶面上形成二维晶核，以作为新晶面生长的起点。

理想晶体就是这样按顺序一层层地长大的。

（2）实际晶面生长过程：

绝大多数实际晶体在生长过程中并不需要形成二维晶核。

由于实际晶体中总是包含大量的位错，如果晶面绕着位错线螺旋式生长，生长线就永远不会消失。

沿着位错线生长是实际晶体的主要生长方式，这是因为该方式消耗能量少，不需要高的过电位而容易进行。

3.简述电镀金刚石什锦锉的工艺流程。

基体机械处理—碱液化学去油——热水洗-清水洗-接导线-绝缘处理-装夹具-电化学除油-热水洗-清水洗-浸蚀-预镀底层-上砂-加厚-清水洗-清理修整-除油除锈-热水洗-清水洗-光亮度-清水洗-干燥-检查-打印商标-包装-入库

4.镀镍电解液只要有几种？

简述各类型电解液的适应性。

1.瓦特镀镍液：

最早也最广泛。

2.硫酸盐氯化物型、硫酸盐高氯化物型以及全氯化物型镀液：

电导率搞、分散能力好，允许较大的电流密度，沉积速率较快，适合于镀厚镀层，脆性大，内应力大，腐蚀严重，成本高。

3.氟硼酸盐镀液：

易于控制，具有高的电导率，高的沉积速率和均镀能力可用于电镀厚镀层和电铸，PH缓冲性好。

4.氨基磺酸盐镀液：

价格高，应用于需要内应力小和高速电镀的场合

5.全硫酸盐镀液。

5.超硬材料复合镀层中的金属硬度为什么越高越好金属镀层硬度可采用什么仪器测定写出有关的计算公式及各量的单位。

答：

对于耐磨镀层，硬度应当是一项重要的性能指标。

硬度越高越耐磨。

镀层的硬度与其结晶组织有密切关系，除了超硬磨料的影响，其硬度主要取决于金属的硬度。

因此是复合镀层的金属硬度越高越耐磨。

硬度测定主要有两种仪器方法：

（1）维氏显微硬度计，主要部分由直立的显微镜和维氏锥体组成。

其计算公式为：

HV=185.4P/d2。

公式中，P为载荷（N），d为测得压痕对角线长度平均值（μm），HV单位MPa。

（2）克努泊硬度计，主要部分由显微镜和克氏锥体组成。

计算公式为HK=P/（0.07028L2）。

公式中，P为载荷（N），L为压痕的长对角线长（μm），HK单位MPa。

6.写出电镀镍钴合金时主副反应的电极方程式。

答：

电镀镍钴合金的电极反应：

阳极：

Ni-2e=Ni2+（主）2H2O-4e=O2↑+4H+（副）

Co-2e=Co2+4Ni+3O2=Ni2O3

阴极：

Ni2++2e=Ni（主）2H++2e=H2↑（副）

Co2++2e=Co

7.

1.根据电化学极化和浓差极化并存的极化曲线，分析不同阶段的极化特征。

答：

并存时的极化方程式为

极化曲线大致可分为三段：

（1）、

（2）、（3）（见P46~47。

不必画图）。

8.简述有机添加剂对电镀层所起到的整平和增光作用的机理。

一方面，电解液中添加剂优先在微观凸峰处吸附使金属离子在该处还原困难，而微凹处添加剂吸附较少使金属离子较易电沉积。

另一方面，添加剂在凸出部位吸附后能使该处析氢加剧而降低电流效率，从而起到整平和增光作用。

9.分别举例说明镀镍所用初级光亮剂和次级光亮剂的作用

初级光亮剂主要有糖精、2，7—萘二磺酸钠等。

作用：

主要是使镀层结晶变细，并有一定光泽；它与次级光亮剂配合使用，可获得全光亮镀层；它能使镀层产生压应力，抵消次级光亮剂产生的拉应力，减少内应力，增大其延展性。

此外，还能增大阴极极化。

次级光亮剂主要有甲醛、1，4—丁炔二醇、、香豆素等。

作用：

单独使用时可使镀层产生很大的拉应力而发脆，能显著增大阴极极化；在初级光亮剂的配合下产生全光亮镀层，可使获得光亮镀层的电流密度范围明显扩大，并且整平快出光快，内应力小，脆性小。

10.简述普通镀镍液的成分及其作用

①主盐（硫酸镍和氯化镍）：

向阴极提供Ni2+

②阳极活化剂（氯化镍或者氯化钠）：

店里出Cl-而促进阳极溶解，同时提高导电性和分散能力。

导电盐（硫酸钠和硫酸镁）：

提高电导率。

此外硫酸镁还能使镀层色泽更白且柔软

缓冲剂（硼酸）：

缓冲PH值稳定

润湿剂（十二烷基硫酸钠）：

润湿点击，防止或减少针孔和麻点，促使硼酸部分转化成四硼酸从而增强缓冲性。

11.电镀金刚石内圆切割片的工艺特点有哪些？

1.电镀在专用的有机玻璃模具中进行

2.采用电解抛光浸蚀基片

3.镀底层前要进行反电处理以活化表面

4.上砂和加厚同时进行，而且不断转换角度进行立镀和平镀

12.金刚石复合电镀后为什么要进行除氢处理哪些制品必须除氢处理怎样进行

答：

（1）电镀后要除氢处理的原因：

金属材料由于渗氢而引起的早期脆断现象称为氢脆。

酸洗和电镀等表面处理常常会造成金属基体和镀层渗氢，不进行除氢处理就不能避免氢脆危害。

（2）必须除氢的制品：

A、对氢敏感的高强度结构钢和弹性零件。

B、带有多层超硬材料的厚镀层的电镀制品，如地质钻头、工程钻头、套料刀等。

（3）除氢方法：

采用热处理方法。

一般是在烘箱中加热并保温一段时间，即可驱逐基体和镀层中的氢。

经热处理后出现鼓泡、脱皮等现象者即视为废品。

具体作法：

一般在200~250℃保温2~4小时；对于钻头之类具有多层磨料且在恶劣条件下工作的电镀制品，应保温4~6小时甚至更长；对于渗碳件和锡焊件，除氢温度宜在140~150℃保温约3小时。

13.

15有机添加剂为何能使电镀金属层结晶致密？

答：

原因有二：

（1）添加剂首先影响电化学步骤。

添加剂的吸附增大了电化学极化，不断产生出新的晶核和细小晶粒。

（2）添加剂还能影响结晶步骤。

一方面,吸附降低了微晶的形成功而利于形成新晶核；另一方面，添加剂吸附在活性生长位置上而减慢了这些晶面的生长，结果使各个晶面的生长速度趋于一致，从而形成维度均匀、结构致密的晶体。

16.简述适合于电镀制品的超硬材料具备的性能以及镀前超硬材料处理的必要性。

（1）适用于电镀制品的超硬材料应具备的特殊性能：

①晶形和强度：

晶形应规则完整，起码是等积形块状结构；强度应是MBD以上的中强度和高强度的品种。

②粒度组成：

要求比较严格，希望增大基本粒的百分比，减少粗粒和细粒，尤其尽可能减少最粗粒和最细粒。

③表面状态：

最好表面粗糙化，镀前必须经过表面净化和亲水化处理。

④磁性杂质：

必须使用弱磁性磨料，减少磁性杂质对电镀制品的影响

（2）电镀前超硬材料须进行处理的原因：

一是要表面净化以除去杂质，二是要除去表面上单分子吸附层，以便颗粒能亲水并沉积到基体上。

二者都是为了增强镀层与磨料间结合力。

17简述落砂法和埋砂法的特点和使用对象。

答：

（一）落砂法特点：

（1）上砂时磨料在镀液中呈分散悬浮状态，靠重力逐步沉降在基体表面上，随金属的电沉积而获初步的固结。

（2）砂层薄，电解液流通性好，允许使用的电流密度较大。

（3）一次只能完成一个面上砂，对于多个面的基体需转换角度上砂。

（4）多用于细粒度磨粒上砂。

落砂法比较适用于多种形状的制品。

（二）埋砂法特点：

（1）将砂子埋在基体周围而上砂。

（2）砂层厚，严重妨碍电解液中的传质和导电过程，只能允许较小的电流密度。

（3）上砂时间长，但一次可完成不同方向多个表面的上砂。

（4）多用于粗粒磨粒上砂。

埋砂法适于小规格和圆柱形及各种复杂型面的制品。

18.19.电镀网状挠性磨具目前主要有哪几类各用于什么场合

答：

电镀网状挠性磨具主要有两类：

一种是用金属丝做成网状结构，在网线的交叉点上向上凸起的一面，电镀上一层金刚石微粉。

这层金属网与塑料基底紧贴在一起，构成挠性研磨片。

目前在国外已广泛用于光学玻璃透镜、宝石、实验室样片的抛光工序。

另一种是在一个钢质薄片上，电镀沉积上一层金刚石颗粒，使金刚石呈网状分布，镀金刚石的钢片压紧在塑料基体上，成为挠性磨具。

该磨具在国外已广泛应用于石材加工业。

特别适合于加工大理石面板。

27.在电极表面附近的溶液层中，传质过程主要以什么形式进行为什么

答：

在电极表面附近的液层中，传质过程主要以扩散形式或扩散与电迁移的形式进行。

原因：

在电极表面附近的液层中，稳态下保持着一定的浓度梯度，并以一定的速度进行着稳定的扩散过程。

在这里，液流速度比溶液深处小得多，对流作用可以忽略不计。

此时，传质以扩散和电迁移为主。

当溶液中含有大量惰性电解质时，放电离子本身迁移数很小。

此时扩散过程起着主要作用，可视为扩散区。

28.有机表面活性物质的界面吸附对电极的极化有何影响？

答：

有机表面活性剂的吸附对金属离子的放电过程起阻化作用。

在相同电位下，有吸附的电极电流密度小，电极反应速度慢。

如果在相同电流密度下，则有吸附的电极极化大。

29超硬材料电镀制品基体的材质应当如何选择基体机械加工成型有何特殊要求

答：

超硬材料电镀制品基体的材质选择：

（1）机械性能：

要满足硬度、强度、刚性等机械性能的要求，同时要有较好的可加工性。

（2）电化学性质：

应具有较高的氢过电位，使氢不易在基体上析出。

一般选择低碳钢、低合金钢和调制钢，有时也使用含碳量较高的碳素工具钢如T9~T12、滚珠轴承钢。

电镀基体的机械加工成型应满足要求：

在能够满足使用要求前提下，电镀基体的几何形状要尽量避免陡峭的凸凹，而应做成圆弧过渡；同时，对于粗糙的表面应当进行机械整平处理。

30为什么超硬材料电镀制品的基体经常采用阳极电化学浸蚀方法？

答：

超硬材料电镀制品的基体经常采用阳极电化学浸蚀的原因：

①电化学强浸蚀可以强化化学浸蚀的过程，它适用于黑色金属强浸蚀。

不锈钢、耐热钢等各种合金钢的化学浸蚀难以掌握，大多用电化学浸蚀法。

②超硬材料电镀制品的基体一般为黑色金属，若用阴极浸蚀可能引起氢脆。

所以常用阳极浸蚀。

31.分别简述电镀磨头芯杆直径、上砂电流密度与使用金刚石粒度之间的对应关系。

磨头芯杆直径与磨粒粒度的对应关系：

不同直径的磨头需要与不同粒度的磨料相配合。

一般原则是，磨头直径越小，则所用磨料粒度的上限也越小。

显然，在直径很小的磨头上是不宜镀粗粒度磨料的。

电镀磨头上砂电流密度与适用磨粒间的对应关系：

埋砂法上砂的电流密度不宜过高，一般≤0.5A/dm2。

在325/400~70/80粒度号范围内，上砂电流密度随粒度变粗而提高；但70/80号以粗，允许电流密度下降。

32.外镀法制造金刚石滚轮可以采用哪几种上砂方法分别在什么情况下使用

答：

外镀法上砂类型和特点：

①悬浮共沉积法（CECD），也叫搅动法，其特点是镀层中磨料含量较低，该方法只适用于120/140以细的磨料。

②沉降共沉积法（SCD法），也叫落砂法。

既适用于细粒度，也适用于120/140以粗的磨粒；可用于制造平形滚轮和砂轮，但不能用于复杂型面高精度细粒度单层金刚石滚轮的制造。

③固定埋砂法，其外镀滚轮精度比落砂法高。

15、答：

电镀扩孔器的水口形式一般有直式和斜式两种。

斜式水口旋转过程中可以避免金刚石工作面与孔壁之间直接接触而遭受冲击破坏。

因此这种扩孔器工作特性比较平稳、较好。

33.超硬材料电镀制品的制造和工艺方法和工艺装备都有哪些特点？

答：

（1）制造工艺特点：

①工艺程序特点：

包括基体加工、基体镀前处理和电镀三个主要阶段。

②工艺参数特点：

制造温度低，制造周期短（高厚度多层