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电镀基础知识培训文件汇总

电镀工基础知识讲座

合格的电镀工必须懂得电镀的基本理论和电镀的原理，电镀工必须具备的条件，即操作方式、工艺管理、工艺规范要求，同时要能正确的对待工艺操作的规范化与产品质量密切关系，严格的说：

没有严格规范操作就不可能镀出合格的电镀产品，因此要使自己能胜任电镀工这个岗位，就必须懂一点电镀的基本常识，通过理论上的培训，实践操作合格，这样才能真正的做合格的电镀工。

一、什么叫电镀

电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。

简单的理解，是物理和化学的变化或结合。

普通的说：

电与化学物质（化学品）的结成。

例如：

一块铁板上镀上一层铜（通电在铜的镀液上）。

二、电镀必须具备什么条件：

要办一个电镀厂，一个车间必须要有：

外加的直流电源和特定电解液（或叫镀液）以及特定金属阳极组成的电解装置。

就是除了厂房、水、废水处理外，还必须有直流的整流器。

镀液通过（镀铜、镍、锌、锡、金、银）等镀种，以及镀什么镀种先择好阳极板。

如：

镀镍要用镍板，镀铜要用电解铜板，但镀铬不是用铬板，而是铅锡、铅锑合金板（即不溶性阳极）。

除此外，化学镀、热镀锌等镀种通过化学反应结成的镀层是不用电镀的，一般叫化学镀镍、化学镀铜。

三、电镀工须知的电化学基础知识。

1、化学知识：

自然界由物质构成的，我们经常见到的水、泥土、食盐、钢铁等都是物质。

一切物质都处在不停的运动状态。

运动是物质存在形式：

例如：

水蒸发成汽，遇冷变成冰块等。

物质发生运动变化的根本原因在于物质内部的矛盾性。

自然界一切物质的运动和变化叫自然现象，研究自然变化规律的科学统称自然科学。

自然变化可分化学变化和物理变化两大类，研究物理变化的科学叫物理学，研究化学变化的科学叫化学。

化学研究的内容是：

物质的组成和性质，物质的变化，物质变化时发生的现象。

1）原子——分子论的基本概念。

原子——分子论学说是化学的基础，其要点归纳如下：

a、物质由分子组成，分子是维持物资组成和化学性，质的最小单位。

b、物质分子见间互相有作用力（吸引力、排斥力）。

物质分子间作用力各不相同，以固体最大，液体次之，气体最小。

c、物质分子之间具有空隙，分子间的空隙决定着物质的体积。

d、分子由原子组成，它参与化学反应时并不分解。

e、表现出相同化学性质的一定种类的原子称为化学元素，目前已发现的元素有100多种，不同的元素的原子其重量体积、性质都不相同。

f、物质的分子和原子是外在不断的运动中。

2）元素符号及元素的原子量：

为了表示不同的元素，在化学领域中常用拉丁字母来代表各种元素，这叫做元素符号。

下列表中列出的是常用元素符号、原子量。

原子的重量是很小的。

例如：

一个碳原子量为：

0.00000000000000000000001994克。

这样的数使用和书写都很不方便，为了使用上的方便，用专用单位来表示原子重量，现在国际上采用碳单位来表示原子重量。

一个碳单位等于碳原子重量的十分之一。

用碳单位表示的一个重量叫做原子量。

例如：

氢的原子量为：

1.008。

氧的原子量为：

15.9994。

3）化学反应：

概念：

由一种物质变化成另一种新物质的过程叫化学反应。

例：

碳燃烧变成二氧化碳就是化学反应。

在化学反应中是由一种物质变成另一种物质，但物质不会消失，也不可能增多。

它应服从下面的物质不灭定律和定比定律。

A、物资不灭定律：

参加反应物质的总重量等于反应生成物质的总重量。

B、定比定律：

在化学反应中参加反应的物质都有一定的比例。

反应生成物质也有一定的组成比例。

例如：

2克氢+16克氧，生成18克水。

分子式：

用元素符号来表示物质组成的式子，叫做分子式。

在写分子式时，先写上元素符号，再把原子的数目用较小的数字记在符号的右下角。

例如：

水分子由两个氢原子个氧原子组成，可写成：

H2O。

知道物质的分子式后，我们就知道物质的组成，并且可计算出分子量。

例如：

硫酸的分子式是：

H2SO4，由此可知道它由2个氢原子、1个氧原子组成。

它的分子量是：

2个氢原子量+1个硫原子量+4个氧原子量=分子量

用分子式及符号经平衡后表示的化学反应过程叫化学方程式：

例如：

硝酸银与氧化钠作用生成氧化银和硝酸钠。

可写成：

AGNO3+NACl=AGCl+NANO3

知道化学反应方程式后，我们就能知道多少参加反应的物质能生成多少反应生成物。

例如：

在上面的例子反应中，一个分子硝酸银与一个分子的氯化钠反应，生成一个分子的氯化银和一个分子的硝酸钠。

我们查表知道这几种物质的分子量是：

硝酸银AGNO3=170

氯化钠NaCL=58

硝酸钠NaNO3=85

氯化银Agcl=143

由此可知：

170克AgNO3（硝酸银）+58克的（氯化钠）生成143克的AgCl（氯化银）+85克的NaNO3（硝酸钠）：

假设我们需要配制40克AgCl（氯化银），则需要多少AgNO3（硝酸银）和NaCl（氯化钠）呢？

（硝酸银）：

（氯化银）=170：

143

AgNO3AgCl

（硝酸银）=170X40=47.5克

AgNO3=143

（氯化钠）：

（氯化银）=58：

143

NaClAgCl

（氯化钠）=（氯化银）=16.2克

NaClAgCl

则需用AgNO3（硝酸银）47.5克和NaCl（氯化钠）16.2克。

4）物质的分类：

一切物质按其存在形式可分单质及化合物。

单质又可分为金属和非金属，化合物又可分为无机化合物及有机化合物两大类。

所有的这些物质都与表面处理有着密切的关系。

譬如：

电镀的各种金属多为单质，电镀用的药品大多数为酸、碱、盐等化合物。

近来有机化合物在电镀中应用也是越来越多，它被广泛和用作酸洗缓冲剂、光亮剂。

（1）．什么叫单质：

——由同种元素的原子组成的物质叫单质。

单质分金属和非金属。

A、金属：

常温下多为固体（汞例外）。

具有金属光泽，是电和热的良导体，有一定的延展性。

例：

金、银、铜、铁、锡……。

B非金属：

常温下有气体、液体、固体三种形态，导电及导热性差，比重小，固体脆性大。

例：

炭、硫、氮、硅……。

（2）、化合物：

A、有机化合物：

凡属碳氢化合物及其衍生物称为有机化合物。

例如：

汽油、酒精、丁炔二醇、萘二碳酸、香蕉水……。

B、无机化合物：

氧化物可分为：

酸性、碱性两性氧化物。

酸性氧化物——大多为非金属氧化物。

它能与碱反应生成盐和水。

溶于水生成酸。

例如：

二氧化硫、二氧化碳……。

碱性氧化物——大多为金属氧化物，它能与酸反应生成盐和水。

溶于水生成碱。

例如：

Na2O、K2O、MgO、CaO…….

酸：

在水溶液中能电离出H的化合物，通常称为酸。

酸可分为有机酸和无机酸，无机酸还可分为含氧酸、无氧酸（氢酸）。

含氧酸：

硫酸、硝酸、磷酸、铬酸等。

氢酸有：

氢氟酸、氢氰酸等。

酸类的特点：

有酸味，使兰色石蕊试纸变成红色，易于溶于水。

有腐蚀性；酸与碱作用生成盐和水。

酸与金属作用放出氢气。

例如：

硫酸与氢氧化钠反应生成盐和水。

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

硫酸与锌作用放出氢

H2SO4+ZnSO4+H2↑

碱：

在水溶液中能电离出OH的化合物，通常称为碱。

可分为强碱，如：

NaOH、KOH

弱碱：

NH4OH

碱类的特性：

碱使红色石蕊变成兰色，具有腐蚀性。

四．溶液及浓度：

1．溶液：

溶质溶解于溶剂中组成溶液。

例如：

食盐（NaCl）溶于水中叫“盐水”。

溶剂有水及各种有机溶剂，在不同的溶剂物质的溶解情况不同，有的能溶于水而不溶于有机溶剂。

有的溶解于有机溶剂却不溶于水中。

如凡士林溶于汽油不溶于水，硫酸铜溶于水却不溶于酒精。

一定条件下溶质在溶剂中溶解到不再溶解时的浓度叫饱和点，也叫溶解度。

2．溶液的浓度：

在一定的溶剂中所含溶质的量就是溶液的浓度。

溶液的浓度表示方法很多。

这里介绍几种常用的方法：

①克/升——g/l——这是电镀溶液中常用的一种表示法，表示每升溶液中含有溶质的克数。

②百分比溶液（%）——表示溶质占溶液的百分率。

有重量百分比和体积百分比。

③比重——通常讲的是“较水比重”以水的比重为1。

另一种比重“合理标度”称浓点读比重，常用的“比重计”。

④PH值：

PH值就是用10的指数的绝对值来表示氢离子浓度，也叫氢离子的指数。

也就是说：

当溶液中的氢离子浓度为10的负几次方时，PH值就等于几。

当PH值等于7时，溶液中的氢离子浓度为7，溶液为中性。

所以我们一般来说PH值由7至0变化时溶液为酸性。

PH值由7至14变化时溶液为碱性。

其图表如下：

01234567891011121314

强酸性弱酸性弱碱性强碱性

PH值是电镀槽液的一个重要参数，对电镀过程影响很大，故需要经常检查溶液的PH值，测定PH值的方法最常用的有两种：

（1）试纸法：

根据试纸变色与已知PH值的色标相比较来确定溶液的PH值。

其优点是方便简单，缺点是误差较大。

（2）PH值测试仪：

根据氢离子浓度对氢电极产生不同电位和标准电极之间的电势差，在电位计上读数。

优点是准确度高，缺点是测试较复杂。

3、电解：

对电解液施加外加电压，便有电流通过，电解值在电流作用下被分解的过程叫电解。

电解时，电解液中阳离子跑向阴极，在阳极得到电子被还原。

阴离子跑向阳极失去电子被氧化。

例如：

在硫酸铜溶液中接入两电极，通以直流电（见图1——3），此时，将发现在接电源阴极的极板上，有铜和氢气析出，则析出氧气。

如果是铜阳极则同时发生铜的溶解和氧气的析出：

其反应如下：

阴极:

Cu2++2e——>Cu

2H1++2e—>H2

阳极：

4OH-4e——>2H2O+O2

2SO42-+2H2O-4e——>2H2SO4+O2

从阳极溶解的铜，补充了电解液中的铜离子的消耗，如果我们在阴极上挂上经清洗好表面的零件，则铜在零件上沉积的过程叫电镀。

五、电化当量

1、电解定律：

电解时，在量的方面全服从下面的电解定律：

第一定律：

在电解上所析出的物质重量与电流强度和通过的时间成正比。

也就是与通过的电量成正比。

第二定律：

在不同的电解液中，通过相同的电量时，在多个溶液中所析出的物质质量与它的化学当量成正比，并析出的1克当量任何物质定通过96500库仑电量。

2、电化当量

在1秒钟内通过1安培电流，在阴极上析出的物质重量叫物质的电化当量。

在使用时为方便起见，也常用安培——小时分析出的物质重量做单位，列下表示：

金属电化当量表

名称

锌

隔

铜

铜

镍

镍

锡

锡

铬

铬

银

金

化合价

2

2

1

2

2

3

2

4

3

6

1

3

电化当量

电化当量（毫克／库伦）

0.339

0.582

0.658

0.329

0.304

0.203

0.615

0.307

0.18

0.0896

1.118

0.681

克／安培小时

1.22

2.097

2.372

1.186

1.095

0.730

2.214

1.107

0.647

0.324

4.025

2.452

3、电流效率

电介时，实际析出的物质的重量总是与理论上计算出的重量不一样，实际析出的重量与理论计算出重量之比用百分率表示，称为电流效率，常以“N”表示。

M

η=——————*100%

1*T*C

试中：

M——实际析出的物质重量（克）

I——电流（安培）

T——时间（小时）

C——电化当量（克/安培一小时）

根据电解定律和电化当量，电流效率的公式，我们可以求出：

电解液的电流效率，电镀时间、电镀层的厚度等。

例1通过电流20安培，经2小时在阴极上析出铬之重量为1.8克。

求镀铬的电流效率？

设：

M

η=—————*100%

J*T*C

从表查出得铬的电化当量C=0.324克/安培一小时

电镀工基本计算常识

1、配置10%的氢氧化钠溶液150公斤需氧化钠和水各多少？

解：

设需氢氧化钠X公斤，则有：

X

10%=————*100%

150

X

0．1=————

150

需要用水量为：

150—15=135公斤

答：

需氢氧化钠15公斤，用水135公斤。

4公斤氢氧化钠可配置10%的氢氧化钠溶液多少公斤？

解：

设4公斤氢氧化钠可配置10%的氢氧化钠溶液Y公斤，则有；

4

10%=———*100%

Y

0.1y=4

Y=40公斤

答：

用4公斤氢氧化钠可配成10%的氢氧化钠溶液40公斤。

2、用10公斤水可配置20%的氢氧化钠溶液多少公斤？

解：

可配置Z公斤，则有：

Z-10

20%=————*100%

Z

0.2Z=Z-10

0.2Z-Z=-10

-0.8Z=-10

0.8Z=10

Z=12.5公斤

答：

10公斤水可配置20%的氢氧化钠溶液12.5公斤。

3、1体积96%的硫酸（比重1.84）溶解于5体积水中，所得的稀硫酸溶液的百分比浓度和比重是多少？

解：

设体积单位为升，则比重1.84的96%硫酸中含纯硫酸的重量是：

1.84*96%=1.7664公斤

这1.7664公斤的溶质也就是配成稀硫酸中所含硫酸溶质的重量。

配好后的溶液总重量等于1升96%硫酸的重量加上5生水的重量，即：

1.84/5=6.84公斤

所得稀硫酸溶液的百分比浓度是：

1.7664

————*100%=25.8%

比重是：

6.84

————=1.14

6

答：

所得稀硫酸的百分比浓度为25.8%，比重为1.14。

4、现在有93%的硫酸溶液50公斤，应兑多少公斤水才能配成10%的硫酸溶液？

解：

50公斤93%的硫酸溶液中含纯硫酸的重量是

50*93%=46.5公斤

46.5公斤纯硫酸可配成10%稀硫酸溶液的重量是

46.5/10%的稀硫酸溶液配制时应加水的重量是

465-50=415公斤

答：

需兑水415公斤。

5、用比重为1.422、浓度为70.33%的浓硝酸配制成1：

1的稀硝酸溶液的百分比浓度是多少？

解：

根据题意，只要将1升比重为1.422、浓度为70.33%的硝酸溶液与1升水相溶解后既是所需配制的1：

1的稀硝酸溶液了。

这种由1升水和1升硝酸溶液配成的1：

1的硝酸溶液的重量是：

1.422+1=2.422公斤

这2.422公斤1：

1的稀硝酸溶液中含硝酸溶质的重量是

1.422*70.33%=1.0001公斤

这种1：

1的稀硝酸溶液的百分比浓度是：

1.0001

————*100%=41.3%

2.422

答：

百分比浓度是41.3%。

6、中和3M的盐酸0.25升需5M的氢氧化钠多少升？

解：

盐酸与氢氧化钠的中和反应方程式是

HCL+NaOH=NACL+H2O

由此反应方程式可知，中和1M的盐酸需要1M的氢氧化钠。

3M的盐酸0.25升中含有纯盐酸的摩尔数是：

3*0.25=0.75

也就是说，0.75M的氢氧化钠即可中和3M的盐酸0.25升。

1升5M的氢氧化钠溶液0.15升。

7、某镀铬槽现有500升镀液，其中六价铬的含量为350克/升，。

工艺规范要求六价铬的含量与硫酸含量之比值应在100：

1的范围内。

加多少克碳酸钡才能使镀液中硫酸的含量正好符合工艺规范？

（各元素的原子量是：

H为1，S为32，O为16，Ba为137，C为12）

解：

碳酸钡与硫酸的反应方程式是：

H2SO4+BACO3→BASO4↓+H2O+CO2↑

由反应式可知，197克碳酸钡可与98克硫酸全部反应生成硫酸钡沉淀。

我们可以近似地说，每2克碳酸钡可沉降硫酸1克。

又题意可知，每升镀液中多含硫酸的重量是：

402-3.5=0.7克

那么，500升镀液爱猫扑.爱生活多含硫酸的重量是：

500*0.7=350克

需加硫酸钡的重量是：

350*2=700克

答：

需加700克碳酸钡。

8．20%盐酸溶液（比重1：

1）的摩尔浓度是多少（氯原子量为35.5）？

解：

1升20%盐酸溶液的重量是：

1000*1.1=1100克

1100克盐酸溶液中含氯花氢的重量是3605克，220克氯化氢相当的摩尔数是：

220/36.5=6.03

答：

20%盐酸溶液（比重1.1）的摩尔浓度为6.03M。

9.含Ca2+为20PPM的盐水1吨，需加纯碱多少才能将Ca2+除去？

解：

20PPM的意思是，1公斤盐水中含Ca2+的克数是：

20

100*———=20克

1000

Ca2+与碳酸钠的化学反应方程式是：

Ca2++Na2CO3=CaCO3↓+2Na+

Ca2+的原子量为40，Na2CO3的原子量为106。

从反应方程式中得知，除去40克Ca2+需纯碱106克，设除去20克Ca2+需纯碱为X克：

40：

20=106：

X

106*20

X=————=53克

40

答：

所需加纯碱53克。

10、250毫升量瓶配制0.1N（当量浓度）NaOH溶液需NaOH多少克？

解：

0.1N氢氧化钠溶液的意思是，1000毫升这种溶液中含有NaOH溶质0.1可2当量。

1克当量的NaOH重40克，故0.1克当量NaOH重4克。

因此，配制250毫升0.1N氢氧化钠溶液所需NaOH的克数是：

250

————*4=1克

1000

答：

需要1克NaOH。

11、配制1500毫升0.1N硫酸铜溶液，需用CuSO4•5H2O多少克？

（各元素的原子量是：

Cu为6305,S为32,H为1,O为16）

解：

CuSO4的分子量是159.5，克当量是

159.5/2=79.75克

CuSO4•5H2O的分子量是249.5。

配制1500毫升0.1N硫酸铜溶液需硫酸铜溶质的当量数是：

1.5*0.1=0.15

0.15N硫酸铜的重量是：

0.15*79.75=9.9625克

CuSO4•5H2O中含有CuSO4的重量百分比是：

159.5

————*100%=64%

249.5

9.9625克CuSO4折合成CuSO4•5H2O的重量是：

9.9625/64%=15.566

答：

需要CuSO4•5H2O15.566克。

12、如何用比重1.84、浓度96%的浓硫酸配成0.5N的硫酸溶液250毫升？

提示：

本题与上面的几题不同，使用的溶质不是固体而是液体，因此加进去的浓硫酸的体积也须考虑进去。

解：

配制250毫升0.5N硫酸溶液所需纯硫酸的克当量数是：

250

————*0.5=0.125

1000

0.125N硫酸溶质的重量是：

1升比重1.84浓度96%的浓硫酸中含纯硫酸的重量是：

1.84*96%*1000=1766.4克

含6.125克纯硫酸的浓硫酸的体积（毫升数）是：

6.125

————*1000=3.5毫升

1766.4

答：

量取比重1.84、浓度96%的浓硫酸3.5毫升，注入已加了少量水的容量瓶中，然后稀释至刻度250毫升即可。

13、在纯水中加一定量盐酸使其浓度为0.01M，它的OH-的浓度是多少？

提示：

在常温下，1升纯水中也有10-7摩尔的水电离，且溶液中H+和OH-离子的浓度相等；H+和OH-离子的浓度的乘积是10-14。

将盐酸加入水中后，由于盐酸是一种强电解质，盐酸在水中可以认为是完全电离的，因而0.01M盐酸溶液里H+离子的浓度也可以认为是0.01克离子/升。

当纯水中加入盐酸后，由于同离子效应的关系，由水电离产生的H+就更少了，因此，在计算时纯水中的H+可以忽略不计。

此时，溶液中H+离子的总浓度即等于0.01克离子/升。

知道了H+离子的浓度，把它代入公式中即可算出此时溶液中OH-离子的浓度了。

解：

∵[H+]•[OH-]=1*10-14

1*10-141*10-141*10-14

∴[OH-]=————=————=————=1*10-12克离子/升

[H+]0.011*10-2

答：

0.01M盐酸溶液中OH-离子的浓度是1*10-12克离子/升。

14水溶液中H+的浓度为2.5*10-2克离子/升，问此溶液的PH值是多少？

解：

某水溶液的PH值是：

PH=-LG[H+]=-LG（2.5*10-3）=-LG2.5+（-LG10-3）=-0.3979+[-（-3）]=-0.3979+3=2.6

答：

此溶液的PH值为2.6。

15．某水溶液的PH值为6.5，问此溶液中的氢离子和氢氧根离子的浓度各是多少？

解：

此溶液中的[H+]和[OH-]是：

PH=-LG[H+]

6.5=-LG[H+]

-6.5=LG[H+]

0.5-7=LG[H+]

∵LG3.2=0.5

LG10-7=-7

∴LG[H+]=LG3.2+LG10-7=LG（3.2*10-7）

∴-LG[H+]=-LG（3.2*10-7）

∴[H+]=3.2*10-7

∵1*10-4=[H+]•[OH-]

1*10-14

∴[OH-]=3.2*10-7

=3.1*10-8克离子/升

答：

此溶液中的[H+]为3.2*10-7克离子/升，[OH-]为3.1*10-8克离子/升

16．某硫酸盐镀铜液的配方是：

结晶硫酸铜250克/升，纯硫酸70克/升。

现要用结晶硫酸铜和浓度为96%的硫酸配这样的镀铜液700升，两种原料各需多少公斤？

解：

配700升需结晶硫酸铜的重量是：

700*250/1000=175公斤

配700升需纯硫酸折合为96%的硫酸重量是：

49/96%=51公斤

答：

需结晶硫酸铜175公斤，96%的浓硫酸51公斤。

17、某镀镍槽的内侧有效尺寸为：

长1100毫米，宽800毫米，高900毫米。

若按硫酸镍350克/升、硫酸钠60克/升、氯化钠15克/升、硼酸40克/升的配方配制镀液，问各种原料各需多少公斤？

（设各种原料的纯度为100%）

解：

镀槽的有效容积是：

1.1米X0.8米X0.9米=0.792米3=792升

需硫酸镍的重量是：

792升X350克/升=277200克=277.2公斤

需硫酸钠的重量是：

792升X60克/升=47520克=47052公斤

需氯化钠的重量是：

792升X15克/升=11880克=11.88公斤

需硼酸的重量是：

792升X40克/升=31680克=31.68公斤

18、有一镀锌槽的内侧高700毫米，宽600毫米，长2100毫米。

现要配制深为600毫米的镀液，配方如下：

氧化锌12克/升，氢氧化钠120克/升，三乙醇胺25毫升/升，DPE3毫升/升。

问各种原料各需多少？

解；镀液的体积是：

0.6米X0.6米X2.1米=0.756米3=756升

需氧化锌的重量是：

756升X12克/升=9072克=90.72公斤

需氢氧化钠的重量是：

756升X120克/升=90720克=90.72公斤

需三乙醇胺的体积：

756升X25毫升/升=18900毫升=18.9升

需DPE的体积是：

756升X3毫升/升=2268毫升=2.268升

19、有一个用20毫米厚塑料板制成的镀镍槽，其外形尺寸为长1540毫米，宽840毫米，高1020毫米。

现要配制液深900毫米的镀液，配方如下：

硫酸镍300克/升，氯化钠14克/升，硼酸40克/升，糖精0.8克/升，1，4—丁炔二醇0.6克/升，十二烷基硫酸钠0.05克/升。

问各种原料各需多少公斤？

（设各原料的纯度为100%）

解：

镀液的体积是：

1.5米X0.9米X0.8米=1.08米3

需硫酸镍的重