胶体化学在电镀方面的应用

《胶体化学在电镀方面的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、石强10级化学四班化学化工学院1003114173用胶体姓名:化班级:学院:学学号:表面活性剂在金属电镀中的应用扌商要：在电镀过程屮，为了捉高电解液性能和改善镀层质量，常需加入一些助剂，其中表面活性剂是主要品种之一，它有平整、光亮、扩散、改变镀层物理性能、抑制酸雾逸出等作用。关键词：金属电镀、表面活性剂、表面张力。电镀中常用的表面活性剂：平平加、OP乳化剂、十二烷基硫酸钠、亚甲基双蔡磺酸钠、氟表而活性剂、脂肪酸聚环氧乙烷酯、聚环氧乙烷蒐麻油等表面活性剂；凡是能降低表面张力的物质都具有表面活性，然而表面活性剂则是指能显著降低溶剂（一般为水）表

2、而张力和液一液界而张力并具冇一定结构、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质。表面活性剂的结构特征：表而活性剂Z所以能显著降低表而张力和液一液界而张力的原因在于其具冇亲水亲油的结构特征。亲水基与水分了作用，使表面活性剂分了引入水；而亲油基与水分子相排斥，与非极性或弱极性溶剂分子作用，使表面活性剂分子引入油（溶剂）。表面活性剂分子的亲油基一般是由坯基构成的，而亲水基则由各种极性基I才I组成，种类繁多，因此，表面活性剂在性质上的差异，除与坯基的大小和形状冇关外，主要与亲水基团的类型冇关。亲水基团在种类和结构上的改变远比亲油基团的改变对表面活性剂性质的

3、影响大，所以，表面活性剂一般以亲水基团的结构为依据來分类。表面活性剂的分类：按亲水基是否带电荷将表面活性剂分为离了型和非离了型两大类。离了型表面活性剂的分子在水中能电离，形成带正电荷、带负电荷或者同吋既带正电荷又带负电荷的离子。带正电荷的称为阳离子表面活性剂；带负电荷的称为阴离子表面活性剂。同时既有正电荷乂有负电荷的则称为两性表面活性剂；非离子型表面活性剂分子在水屮不电离，呈电屮性。离了型分类法是常用的分类方法，它实际上是化学结构分类法。水溶液屮的电沉积是发生在金屈与电解质界而上的电化淫反应，因此，界而性质和电解质溶液的组成对电沉积过程产生

4、很大影响匀。表面活性剂作为电镀中添加剂的一种，广泛应用于电镀的整个工艺中。表面活性剂在电镀的作用如下：①表面活性剂口J以降低溶液的表面张力，使阴极电沉积过程及析氢过程容易进行，防止镀层产生凹痕、麻点和针孔。①表面活性剂在沾有油污的固体表面吸附，使得固体表面油污润湿、渗透、乳化、分散，从而除去油污。②表面活性剂的憎水基在电极一溶液界面的定向吸附形成双电层，提高了电极反应的过电位，增加了极化，使得镀层结晶细化，改变了镀层的机械物理性能。表面活性剂在电镀中的应用作简单的阐述：⑴在碱性除油中的应用金属工件在电镀前，首先必须除油清洗，使之表面干净，否

5、则，沉积层在表面结合不良，严重时茯至得不到沉积层。典型的碳钢零件除油配方：氢氧化钠20〜30g/L,磷酸三钠30〜40g/L,碳酸钠30〜40g/L,OP乳化剂1—2g/L,30一500C。工件表面的油污冇动、植物油脂和矿物油类。动、植物油脂在碱性溶液中可以发牛皂化反应，形成水溶性的肥皂和甘油而去除；而矿物油或其他不皂化油则不能用碱使之化学分解，必须借助表面活性剂的作用才能从金属表面除去。在除油过程屮，表而活性剂分子首先吸附丁•油与溶液的界而上，油污在表而性剂的亲油基和亲水基的作用卜•再加上溶液的对流和搅拌作用，逐渐从金属表面脱离而进入溶液

6、，呈极细小的球形成乳浊液。当然，在使用乳化剂除油时，溶液的温度不能太高，否则表面活性剂会产生盐析现象而失去应有的作用。(2)在酸洗和镀辂中的应用当零件表面在去除氧化皮进行强腐蚀时，腐蚀过程中产生各种有害气体，气体在逸出吋寸产生酸雾，对环境和设备影彩响很大。若在酸洗槽屮加入少量OP乳化剂后，酸洗溶液表面能产乡生一层泡沫，防止了酸雾的逸出。在镀銘时电流效率极低(10：0〜15%),而且使用不溶性铅阳极,通电后两极产生大量的氢和氧，容易产生有害的钮酸烟雾。馅馅雾不仅污染环：环境，危害害操作人员的健康，而R引起设备的腐蚀。为了抑制辂雾的产生，可以在

7、镀珞液屮加入人少量全氟氟烷基瞇備酸盐表面活性剂，在镀馅时溶液表面形成一层泡沫，抑制了珞雾逸出，既确保了操作者的健康，又可降低钻酸消耗。(3)镀液的润湿剂在电镀过程中金属离子在阴极还原的同时，还伴随着析氮副反应，随着析氢反应的进行，电镀溶液的表面张力下降，润湿性能降低，此时，氢气泡容易在阴极表面上停留，从而使沉积层出现睨凹痕和针孔。为了防止该缺陷的产生，在电镀时加入表而活性剂以降低液■气和液■固间的界而张力，这样氢气就难以在阴极表面停留。如在氧生氧化物镀铜溶液中方中加入少量的油醇聚氧：烯瞇、脂肪醇聚环氧乙烷储、烷基酚聚环氧乙烷醯等非离子型表面

8、活性剂，防止产生旺凹痕的效果很好。，在酸性硫酸盐光亮：亮镀铜、弱酸性硫酸盐光亮镀银溶液屮，加入少量的十二烷基硫酸钠阴离子型表面活性剂，可以防止镀层产生针孔。(2)光亮镀液中的光亮