??
4.4.界面物理化學
表面處理過程中，金屬會與水或液體接觸，例如水洗、酸浸、電鍍、涂裝等。要使金屬與液體作用，需金屬表面完全浸濕接觸，若不能完全接觸，則表面處理將不完全，無法達到表面處理的目的。所以金屬與液體接觸以接口物理化學性質對表面處理有十分重要的意義。
4.4.1.表面張力及界面張力
液體表面的分子在表面上方沒有引力，處于不安定狀態(tài)稱的自由表面，故具有力，此力稱的為表面張力。液體的表面張力大小因液體的種類和溫度而異，溫度愈高表面張力愈小，到沸點時因表面分子氣化自由表面消失，故張力變?yōu)榱恪Ｒ后w和固體與別的液體交接的面也有如表面張力的作用力，稱的界面張力。
4.4.2.表面活性劑
溶液中加入某種物質，能使其表回張力立即減小，具有此種性質的物質稱的為表面活性劑。表面處理過程如洗凈、脫脂、酸洗等表面活性劑被廣泛應用對表面處理的光澤化、平滑化，均一化都有相當幫助。
4.5.材料性質
表面處理工作人員必須對材料特性充份了解，表面處 理的材料大多是金屬，所以首先要知道各種金屬的一般 性質。例如色澤、比重、比熱、溶點、降伏點、抗拉強度、延展性、硬度、導電度等。
5.電鍍基礎
電鍍的基本構成元素及設備：
電鍍使用的電流
電鍍溶液
金屬陽極與金屬陰極
陽極袋
電鍍架
電鍍前的處理
電鍍控制條件及影響因素
鍍液凈化
鍍層要求項目
鍍層缺陷
電鍍技藝
金屬腐蝕
5.1.電鍍的基本構成元素
外部電路，包含有交流電源、整流器、導線、可變電阻、電流計、電壓計。
陰極、或鍍件(work)、掛具(rack)。
電鍍液(bath solution)。
陽極(anode)。
鍍槽( plating tank )
加熱或是冷卻器(heating or colling coil )。
5.1.1.鍍槽構造，其典型鍍槽見圖
5.1.2.電鍍車間設備
一個電鍍車間必須配備下列各項設備：
①防酸的地板及水溝。
②鍍糟及預備糟。
③攪拌器。
④整流器或發(fā)電機。
⑤導電棒、陽極棒、陰極棒、掛具。
⑥安培表、伏特表、安培小時表、電阻表。
⑦泵、過濾器及橡皮管。
⑧電鍍槽用的蒸氣、電加熱等加熱設備。
⑨操作用的上下架桌子。
⑩檢驗、包裝、輸送工件等各項設備、儀器。
⑾通風及排氣設備。
5.2.電鍍使用的電流
在電鍍中，一般都僅使用直流電流。交流電流 因在反向電流時金屬沉積又再被溶解所以交流電流無法電沉積金屬。直流電源是用直流發(fā)電機或交流電源經整流器產生。直流電流是電子向一個方向流通，所以可以電沉積金屬。但在有些特殊情況會使用交流電流或其它種特殊電流，用來改 善陽極溶解消除鈍態(tài)膜、鍍層光層、降低鍍層內應力、鍍層分布、或是用于電解清洗等。
5.3.電鍍溶液，又稱鍍液(plating bath)
電鍍溶液是一種含有金屬鹽及其它化學物的導電溶液，用來電沉積金屬。其主要類別可分酸性、中性及咸性電鍍溶液。強酸鍍液是pH值低于2的溶液 ，通常是金屬鹽加酸的溶液，例如硫酸銅溶液。弱酸 鍍液是pH值在2～5.5的間鍍液，例如鎳鍍液。咸性鍍液其pH值超過7的溶液，例如氰化物鍍液、錫酸鹽的錫鍍液及各種焦磷酸鹽鍍液。
5.3.1.鍍液的成份及其功能
金屬鹽：提供金屬離子的來源如硫酸銅。可分單鹽、鹽，及錯鹽。
例如：單鹽：CuSO4;NiSO4
復鹽：NiSO4;(NH4)2SO4
錯鹽：Na2Cu(CN)3
導電鹽：提供導電度，如硫酸鹽、氯鹽，可降低能量花費、鍍液熱蒸發(fā)損失，尤其是滾桶電鍍更需優(yōu)良導電溶液。
陽極溶解助劑：陽極有時會形成鈍態(tài)膜，不易補充金屬離，則需加陽極溶解助劑。例如鍍鎳時加氯鹽。
緩沖劑，電鍍條件通常有一定pH值范圍，防止pH值變動加緩沖劑，尤其是中性鍍液(pH5～8)，pH值控制更為重要。
絡合劑，很多情況，絡合鹽的鍍層比單鹽的鍍層優(yōu)良，防止置換沉積，如鐵上鍍銅，則需用絡合劑，或是合金電鍍用絡合劑使不同的合金屬電位拉近才能同時沉積得到合金鍍層。
穩(wěn)定劑，鍍液有些會因某些作用，產生金屬鹽沉淀，鍍液壽命減短，為使鍍液穩(wěn)定所加的藥品稱的為穩(wěn)定劑。
鍍層性質改良添加劑，例如小孔防止劑、硬度調節(jié)劑、光澤劑等改變鍍層的物理化學特性的添加劑。
潤濕劑(wetting agent)，一般為界面活性劑又稱去孔劑。
5.3.2.鍍液的準備
將所需的電鍍化學品放入在預備糟內與水溶解。
(1) 去除雜質。
(2) 用過濾器清除浮懸固體，倒入一個清潔電鍍槽內。
(3) 鍍液調整，如pH值、溫度、表面張力、光澤劑等。
(4) 用低電流電解法去除雜質。
5.3.3.鍍液的維持
(1) 定期的或經常的分析鍍液成份，用化學分析法或Hull試驗(Hull cell test)。
(2) 維持鍍液在操作范圍成份，添加各種藥品。
(3) 去除鍍液可能被污染的來源。
(4) 定期凈化鍍液，去除累積雜質。
(5) 用低電流密度電解法間歇的或連續(xù)的減低無機物污染。
(6) 間歇或連續(xù)的過濾鍍液浮懸雜質。
(7) 經常檢查鍍件、查看缺點。
5.4.金屬陽極
金屬陽極分為溶解性及不溶解性陽極，溶解性陽極用于電鍍上是為補充溶液中電鍍所消耗的金屬離子，是用一種金屬或合金鑄成、滾成、或沖制成不同形狀裝入陽極籃(anode basket)內。陽極電流密度必須適當，電流密 度太高會形成鈍態(tài)膜，因而使陽極溶解太慢或停止溶解，形成不溶解陽極，產生氧氣，消耗鍍液金屬離子而必 須補充金屬鹽。為了減小陽極電流密度，可多放些陽極， 或用波形陽極增加面積，或降低電壓。在酸性鍍液可以用增加攪拌、增高鍍液溫度、增加氯離子濃度、降低pH 來提高陽極容許電流密度。而堿性鍍液可用增加攪拌、增加自由氰化物(free cyanide)的濃度，升高鍍液溫度或升高pH值，也可將某種物質加入陽極內以減少因高電流密度的陽極鈍態(tài)形成。電鍍使用不溶解陽極用來做傳導電流，鍍液金屬離子需用金屬鹽來補充，如金鍍液中用不溶解 的不銹鋼作為陽極，以金氰化鉀來補充。在鍍鉻中用不溶解 的鉛陽極，以鉻酸補充鉻離子。不溶解陽極有二個條件，一 是良好的導電體，二是不受鍍液的化學作用污染鍍液及不受 侵蝕。不溶性陽極可用在控制金屬離子過度積集在鍍糟內，在貴金屬電鍍，如黃金電鍍，用不銹鋼做陽極，可以代替金 陽極，以減低投資成本或避免偷竊的困擾。不溶解陽極將引 起強力的氧化，形成腐蝕問題及氧化鍍槽內物質，所以不能使用有機物添加劑。槽內的金屬離子必須靠金屬鹽來補充。
