电镀阳极分类

2022.01.01

      1) 可溶性阳极

      电流通过时自身能溶解成金属离子进入溶液的阳极。可溶性阳极通常是用与被层相对应的金属制成,如铜中的铜阳极,镍中的镍阳极等。可以是轧制的,钠造的或挤压的,具有棒、条、板、块、片、球和弹丸等各种形状。一般要求具有较高的钝度。

      2) 不溶性阳极

      不溶性阳极是指在涂镀过程中,阳极表面的物质不以离子状态溶解,允许通过大的电流密度,不产生钝化膜的阳极。石墨可以制作不溶性阳极。目前生产的石墨阳极大多数是用高纯细结构石墨或光谱石墨制造。石墨阳极的工作面,在电化学腐蚀和机械力的作用下会产生腐蚀。腐蚀下来的石墨呈机械的颗粒悬浮在镀液中,可以被过滤掉。石墨阳极在通过很大电流密度时也不产生钝化现象。

      它主要用于不能使用可溶性阳极的镀液,比如镀铬。镀铬不能使用可溶性阳极的原因主要有两条,一是阳极的电流效率大大超过阴极,接近l00%,而镀铬的阴极电流效率只有13%左右,如果采用可溶性阳极,镀液中的铬离子会很快增加以致超过工艺规范,镀液会不能正常工作;二是镀铬如果采用可溶性阳极,其优先溶解的一定是低阻力的三价铬,而镀铬主要是六价铬在阴极还原的过程,过多的三价铬会无法得到合格的镀层。

      还有一些镀液采用不溶性阳极,比如镀金,为了节约和安全上的考虑,一般不直接用金来做阳极,而是采用不溶性阳极。金离子的补充靠添加金盐。

      再就是一些没有办法保持各组分溶解平衡的合金电镀,也要采用不溶性阳极,比如,镀铜锡锌合金等。

      3) 半溶性阳极

      对于半溶性阳极,不能从字面上去理解,实际上,这种阳极还是可以完全溶解的阳极。所谓半溶性是指这种阳极处于一定程度的钝态,使其电极的极化更大一些,这样可以让原来以低价态溶解的阳极变成以高价态溶解的阳极,从而提供镀液所需要价态的金属离子,比如,铜锡合金中的合金阳极。为了使合金中的锡以四价锡的形式溶解,就必须让阳极表面生成一种钝化膜,这可以通过采用较大的阳极电流密度来实现。实践证明,镀铜锡合金的阳极电流密度在4A/dm2左右,即处于半钝化状态,这时阳极表面有一层黄绿色的钝化膜。如果电流进一步加大,则阳极表面的膜会变成黑色,这时阳极就完全钝化了,不再溶解,而只有水的电解,在阳极上大量析出氧。对于靠电流密度来控制阳极半钝化状态的镀种,要随时注意阳极面积的变化,因为随着阳极面积的缩小,电流密度会上升,最终导致阳极完全钝化。另一种保持阳极半钝态的方法是在阳极中添加合金成分,使阳极的溶解电位发生变化。比如,酸性光亮镀铜用的磷铜阳极。这种磷铜阳极材料中含有0.1%~0.3%的磷,使铜阳极在电化学溶解的电位提高,防止阳极以一价铜的形式溶解,因为一价铜将产生歧化反应而生成铜粉,危及镀层质量。

      4) 混合阳极

      它是指在同一个电解槽内既有可溶性阳极,又有不溶性阳极,也有叫联合阳极的。这是以不溶性阳极作为调整阳极面积的手段,从而使可溶性阳极的溶解电流密度保持在正常溶解的范围。同时也是合金电镀中常用的手段。当合金电镀中的主盐消耗过快时,可以采用主盐金属为阳极,而合金中的其他成分则可以通过添加其金属盐的方法来补充。实际上采用阳极篮的阳极就是一种混合阳极。由于阳极篮的面积相对比较固定,因此,在篮内的可溶性阳极面积有所变化时,由于有阳极篮承担导电任务,而使镀液能继续工作。混合阳极还可以采用分开供电的方式,来使不同溶解电流的阳极都能在正常的状态下工作。


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