电镀是使被镀金属经过阴极失掉电子成为阳离子,然后运用镀液中的镀液使这些阳离子在被镀金属外表取得电子,在阳极上构成镀层,触及电镀。
因为电化学反响中镍交流的电流密度低(Ni2+,i0 约 10-8~10-9 A/cm2;Zn2+,i0 约 10-5 A/cm2;Cu2+,i0 约 10-3 A/cm2 ),因而镍自身就具有较大的极化电阻,在单盐镀液中存在比较大的电化学极化以取得杰出的镀层,并且镍的分散性好,得到的镀层均匀,所以虽然有许多类型的电镀溶液,但它们都由独自的盐组成。镀镍液中的阳离子包含Na+、Mg2+、NH4+、H+等,阴离子包含SO42-、Cl-、OH-等。因为Na+、Mg2+和NH4+的电位相对为负,在原电池电位,不发生反响,所以它的阴极反响
镀液生产中,pH值在3~6之间(pH高于6时Ni(OH)2易分出,低于3时析氢严峻),因而有用H+浓度很低,镀液中Ni2+浓度很高。例如,在 NiSO4·7H2O 浓度为 350 g/l 时,Ni2+ 的活度为 0.0492 mol/l。依据 Nernst 方程,平衡镍堆积电位为 -0.29 V,在 pH=6 或 pH=3 时,依据能斯特方程 依据方程的核算,析氢的平衡电位分别为-0.36V和-0.18V。
镍上的H2过电压为0.42V(50℃,5A/dm2),镍堆积过电压为0.34V,因而实践镍堆积电位为-0.63V,pH=6时实践氢堆积电位为-0.78V, pH=3 时析氢的实践电位为 -0.60V。
实践堆积电位十分挨近或略低于Ni2+/Ni,因而,在镀镍液中,现在的镍堆积功率很大程度上取决于酸度和镍离子浓度,镍离子浓度越高,酸度越低,镀镍电流功率越高,反之,镀镍电流功率越低。惯例镀镍液,当pH值降至2-3时,阴极析氢严峻,镍难以堆积;在挨近中性的镀镍液中,pH值改变不大,电流输出发生显着的改变。根本的。
镀镍一般都会选用金属镍作为阳极资料,如电解镍、铸造镍、硫镍、氧镍等。一般的情况下,镍阳极的溶解反响进行
此刻镍阳极处于活化状况,外表呈灰白色,溶解的Ni2+不断弥补溶液中Ni2+的浓度。
但因为金属镍的细微钝化,溶解电位变为正值,使镍难以溶解,可能会排出其他离子,首要发生以下反响:
因为氧气的发生有助于阳极外表的钝化并进一步添加镍的溶解电位,因而阳极会发生以下反响:
Ni3+不稳定,水解后生成Ni(OH)3,然后分解成深棕色Ni2O3堆积在电极外表,使阳极彻底钝化,中止溶解,导致阴极电流功率下降和劣化的涂层质量。
现在处理阳极钝化问题较有用的办法是在镀液中参加恰当的阳极活化剂,一般与氯化钠或氯化镍合作运用。但氯离子含量不宜过高,否则会构成阳极过度腐蚀或溶解不均匀,构成很多阳极泥悬浮在镀液中,使镀层粗糙或构成毛刺。 .
在生产中,为客服扁平镍阳极电流散布不均和铸造镍阳极发生很多油泥下降电极剩下速度的缺陷,常将电解镍轧制成圆形截面,如镍球,并放入阳极包。