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阳极过程对电镀过程的影响及阳极的管理
www.hehanggroup.com 化学镀镍--合航集团 2013-05-30 17:49
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阳极的功能
在电镀生产线上，阳极过程与阴极过程是同时发生的，这两个过程既统一又矛盾。由于电镀过程中，阴极过程是获得产物的过程，因而是主要的过程；而将阳极过程视为从属于阴极过程的辅助过程。
阳极的功能之一是导电，是与阴极过程密不可分的过程。没有阳极与阴极形成的电场，就不可能有阴极过程，因此，导电是阳极首要的和必要的功能，这是任何阳极都必须具备的功能。
阳极的另一个功能提供欲镀金属的离子，但是这并不是必需的功能。也就是说，阳极也可以不提供阴极过程需要的金属离子，比如不溶性阳极。
但是不管是什么样的阳极，都将影响电解液的稳定性和镀层的质量，因而不能只重视阴极过程而忽视阳极过程。当然，对于理想的阳极过程，即金属可以成功地进行电化学溶解而进入电解液的过程，在电极过程动力学中已经有详尽的研究。正是基于这些研究，才使人们有可能在工艺实践中选择适当的阳极材料和电流密度，以及某些阳极活性剂，以保证阳极在电镀过程中的正常溶解。但是，即便在传统电镀过程中，也并不总是可以选择到理想的阳极，而不得不采用其他方法来加以弥补，例如，镀铬中使用的就是不溶性阳极，而完全依靠往镀液中添加铬酸来补充金属离子，这是因为有些阳极过程不能满足阴极过程的需要，当人们以阴极过程的正常进行为前提条件时，阳极不可能总是与阴极过程相适应的，不是电流密度达不到正常溶解的程度，就是溶解不是按需要的价态提供金属离子，或者溶解太快而大大地超过了随阴极过程的需要。这样，当阳极过程影响到阴．极过程的正常工作时，就必须采取措施调整阳极过程，以使整个电沉积过程得以正常进行。
阳极的影响
理想的阳极是极化很小的阳极，可以保证金属离子按需要的价态和所消耗掉的离子的量来向电解液补充金属离子，但是，阳极过程恰恰是很容易发生极化的过程。阳极的极化人们特别称之为钝化。
完全钝化的阳极不再有金属离子进入镀液，这时阳极上的反应已经变得很简单，那就是水的电解：2H20=02+4H++4e
阳极过程钝化对电镀过程是不利的。这时如果想要保持电解槽仍然通过原来的电流强度，就必须提高槽电压，使电的消耗增加。
电镀生产线为了防止阳极钝化，通常要经常洗刷阳极、搅拌电解液或添加阳极活化剂等。这些措施都是为了让阳极过程去极化。但是阳极的过分溶解也不是好事。这将使电解液的主盐离子失去平衡，结果是影响到阴极过程的质量。
阳极的纯度和物理状态也对电镀过程有重要影响。不纯的阳极中的杂质在溶解过程中会成为加速其化学溶解的因素。阳极过程也可以看成是金属腐蚀的过程。有缺陷的晶体、变形的晶体、异种金属杂质的嵌入物等是发生腐蚀的引发点，从而发生晶间腐蚀等，这种不均匀的溶解，会使阳极成块地从阳极上脱落，成为阳极泥渣等进入电解液，很容易沉积到阴极上，从而使镀层起麻点和粗糙等。利用阳极溶解的这种特性，应主动地往阳极中掺杂并且让其均匀分布，就可以制成溶解性好的或按需要的价态溶解的活性阳极，比如，酸性光亮镀铜中的磷铜阳极，镀多层镍中含硫活性阳极等。
阳极的物理状态包括加工状态，如电解阳极、冷轧阳极、热熔阳极等，也包括尺寸大小、形状不同的，如块状阳极、条状阳极、球状阳极、饼状阳极等。
阳极的管理
由阳极的重要性可知，阳极的管理对于实现电镀生产的管理目标也是一个非常重要的指标。
阳极的管理包括从材料的采购到进货验收、入库、领用、添加和使用等多个环节的管理。任何一个环节出了问题，最终都会影响到电镀的效率和质量。
阳极管理的要点之一是对所使用的阳极的材料纯度要有所了解。如果是采用了低于指标要求的纯度，比如，当要求采用99．99％纯度的阳极时，如果采用了99．9％，甚至于99％纯度的阳极材料，那镀槽内的其他金属杂质的含量会累积到一定程度后超标，使镀液出现质量问题。因此，不要贪图便宜而采用低纯度的金属阳极材料。
其次是要保证阳极的工作面积一定要是阴极的l.5～2倍，以保证阳极的正常溶解。
最后是要经常观察阳极是否根据工艺规范的要求，处在活性或半钝化状态。如果阳极溶解不正常，镀液的稳定性会急剧下降，给电镀生产带来后患。发现阳极不正常，要立即通知工艺人员到场进行处理。高级的电镀工人也有处理阳极故障的能力。发现阳极出现问题时，还需要重新分析镀液组成，以确定是否要向镀槽内补加主盐等原材料。
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