电镀基本计算

                         
                                                            电镀基本计算(附录三)
      1.0 法拉第定律
    法拉第定律又叫电解定律,是电镀过程遵循的基本定律。法拉第(Michael Faraday l791-1867)是英国著名的自学成才的科
学家,他发现的电解定律至今仍然指导着电沉积技术,是电化学中最基本的定律,从事电镀专业的工作者,都应该熟知这一
著名的定律。它又分为两个子定律,即法拉第第一定律和法拉第第二定律。(1)法拉第第一定律法拉第的研究表明,在电解过
程中,阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比。当我们讨论的是金属的电沉积时,用公式可以表示
为:
      M=KQ=KIt
      式中M一析出金属的质量;
      K—比例常数;
      Q—通过的电量;
      I—电流强度;
      t—通电时间。
法拉第第一定律描述的是电能转化为化学能的定性的关系,进一步的研究表明,这种转化有着严格的定量关系,这就是法拉
第第二定律所要表述的内容。
    (2)法拉第第二定律 电解过程中,通过的电量相同,所析出或溶解出的不同物质的物质的量相同。也可以表述为:电解lmol
的物质,所需用的电量都是l法拉第”(F),等于96500庫仑,或者268A•h
      1F=26.8A•h=96500庫仑
结合第一定律也可以说用相同的电量通过不同的电解质溶液时,在电极上析出(或溶解)的物质与它们的物质的量成正比。由于现在标准用语中推荐使用摩尔数,也可以用摩尔数来描述这些定理。所谓摩尔是表示物质的量的单位,每摩尔物质含有阿伏伽德罗常数个微粒。摩尔简称摩,符号mol。由于每mol的任何物质所含的原子的数量是一个常数,即6.023 × 1023,这个数被叫作阿伏伽德罗常数。
说明:上面的代号是定律的表达,我推荐的计算用代号见下述。
      数据监控2.0 电化学常数(C)
电化学常数(C)与电镀的电材质有关。
      材质名称        C--- (G/I-t)
      微型齿轮式中:      G---电镀镀上基体上的量(g)
                  I--电镀使用用电流(A)
                  t---电镀使用时间(h)
(Cu)        1.186  (二价铜)
(Zn)        1.2196
(Sn)        2.214
(Cu)        2.271  (一价铜)
对於合金的电化学常数(C)要按它的组分来计算,下面对黄铜合金示例:
例:67.5合金黄铜的电化学常数(C)
计算公式:
          C(Cu-Zn)=1/( Cu/C- Cu -棉花糖机械 Zn/C- Zn)
自动打铃器          C(Cu-Zn)=1/(0.675/2.371-0.325/1.2196)=1.8143  g/A-h(/安培-小时)
      3.0 钢丝线密度(g)
  计算公式:
      g=6.16d²(见结构计算)
    4.0 镀层重量:
    命名:    δ---镀层厚度(μ)    μ=微米          d---钢丝直径(mm)
            W---单位镀层重量(g/Kg) 
    公式:          δ=kdw
            k---镀层材质常数                     
            k的计算式为
                    k=γ-s/4γ-c
                γ-s----基体材料比重
                γ-c----镀层材料比重
                下列常数中 基体材料为轧制钢,比重采用7.85。
                            镀层材料为黄铜(Cu-67.5) 比重为8.34。(比重为:8.94,比重为:7.21)
                      不同比例的合金的K值可以用下式计算。
                Ccu-zn=1/(Cu/Ccu)+( Zn/Czn)
              镀层材质 K 常数可在相关手册中查到。
          镀层材质          k(镀层材质常数
                              0.22
                              0.275
            黄铜(Cu-67.5)      0.235 (如氰化体系镀黄铜时需用合金的常数)
        说明:表这镀层重量它有二种表述形式。
        其一: 镀层重量的定義是:每公斤钢丝上镀层金屬的重量。这如上式表述。这类表述在钢帘线生产工艺中广泛采用。
        其二: 镀层重量的定義是:每平方米钢丝表面上镀层金屬的重量。这类表述在镀锌类生产工艺中广泛采用。
        两者的关係式如下:
              δz=δ (γ-c)
             
      5.0 电流效率()
          电流效率()定義是电镀计算所需电流和实际使用电流之比,以百分率表示。
          电流效率数值在0-100之间。
          也有在记录数据中出现大於100的,这时要查工艺中是出现化学置换反应。
      6.0 阴極电流密度:
          阴極电流效率(Dk)定義是:阴極单位面积所通过的电流。
          表达式:  Dk=I/F (A/dm平方)    式中F是:阴極面积。使用单位是:平方分米。
                                            I 是:阴極所通过的电流。使用单位是:安培。
        在电镀工艺中电流密度有特殊意義。它表示不同电镀工艺的电镀液体系特征。
      7.0 电镀工艺计算:
        钢帘线工艺中的电镀工艺计算一般是巳知其它工艺参数条件下计算工艺选用电流。
        这里推荐一个无量纲准数式,暂命名‵Sheng′准数。
延时开关电路          式:    CI/wgv=0.06
                C----电化学常数        w/It  (/安培-小时)
                I----阴極电流(每根钢丝)          A    (安培)
                w----镀层重量          g/Kg  (/公斤)
                g----基体钢丝线密度    g/m    (复合硅微粉克/)
                v----电镀速度        m/min  (/)
        例:
        命题: 己知电镀工艺要求和装备参数:()
              求:使用理论电流(安培)
              DV    钢丝直径  选用速度    镀层重量(作业线头数
            60      1.45      41.4            3.5        48
            计算:参数代入上式得每根钢所需施加的电流。
                C=1.8143    w=3.5  g=12.95  v=41.4  I= 94.93
            要计算作业线施加的总电流,只要上述计算电流乘以钢丝头数即得。
        说明:计算理论电流数后应:
            a----计算实际需施加的电流,使用电流效率的经验值和5.0节电流密度的公式计算。
            b----核算实际施加的电流的阴極电流密度,使用6.0节阴極电流密度的公式计算。
电流密度的计算值必需符合工艺规范。
8.0 电镀装备参数核算
        在设计或采购装备时,对电镀线的参数可用Dk这个公式来核算。
      9.0   
   
             

本文发布于:2024-09-23 01:18:02,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/310266.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电镀   计算   电流   工艺   定律
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议