实验名称:电镀--赫尔槽法计算最佳电流密度
姓名班级:1 学号日期:2015年月日
实验目的:
1.掌握霍尔槽的使用规则及操作技巧。
2.了解霍尔槽的结构和用途。
实验原理:
1.霍尔槽法计算电流密度经验公式::D
= I(5.1019-5.2402 lg L)
K
---电流密度,A/dm2
D
K
I---霍尔槽使用的电流强度,A
L---阴极上某点距阴极近端的距离,cm
2.镀镍液配方
溶液组成及工艺条件数值
七水硫酸镍300g/L
氯化钠15g/L
六水氯化镍30g/L
硫酸钠60g/L
硼酸40g/L
温度50℃
时间5--10min
实验仪器级设备:
超声波仪、恒压直流电源、电解池、烧杯、导线若干、乙醇、七水硫酸镍、氯化钠、六水氯化镍、硫酸钠、硼酸
实验步骤:
1、溶液配置
按照所给的镀液配方称量并在烧杯中加热搅拌溶解配置1000ml镀液,然后在水浴锅中50℃水浴加热至镀液温度达到同样的50℃,备用。
2、电镀
取3张铜片放在烧杯中庸乙醇浸没,放入超声波仪器中除油10min,开始电镀。
A.取赫尔槽清洗干净,以铜片做阴极,镍板做阳极安装电镀装置,然后加入水浴好的镀液,使镀液的刚好达到赫尔槽250ml刻度停止加入,打开电源,将电流从最小逐渐增大至1A,开始持续电解,并保持电流示数稳定。
电解10min后关闭电源,取出铜片冲洗后晾干,选取镀层最好的部分,为距离近端6.5--8.5cm处为最佳。
在电镀过正中,铜片上有气泡产生,且近端有大量气泡向远端,气泡的逐渐减少,最远端气泡几乎没有。
B.将A过程中镀后的镀液放入烧杯中,并加入0.25g糖精,充分搅拌溶解,再次放入水浴锅中使其温度达到50℃。
安装赫尔槽使用加入糖精后的镀液,开始电流示数1A开始电解。
电解10min后关闭电源,取出铜片冲洗后晾干,选取镀层最好的部分,为距离近端6.0--8.0cm 处为最佳。
实验现象相似,铜片上有气泡产生,且近端有大量气泡向远端,气泡的逐渐减少,最远端气泡几乎没有
C.将B过程中镀后的镀液放入烧杯中,并加入0.13g1,4-丁炔二醇,充分搅拌混合均匀,再次放入水浴锅中使其温度达到50℃。
安装赫尔槽,使用加入1,4-丁炔二醇,后的镀液,开始电流示数1A开始电解。
电解10min后关闭电源,取出铜片冲洗后晾干,选取镀层最好的部分,为距离近端5.5-7.5cm处为最佳。
实验现象同上。
实验数据及处理:
利用经验公式:D K = I(5.1019-5.2402 lg L)分别求出在对应镀镍液中最佳的电流密度。
最近镀
层区域选取时,从阴极近端到远端的递变区域中间部分偏上10mm 的部分。
实验总结:
本次实验在铜片上镀镍,在整个过程中,达到了独立完成所有的步骤的学习目的。
在实验的精度及实验设计中,有一定的不足,犹豫经验的不足,在这次的镀镍中,选取的霍尔槽电流强度为1A ,就实际镀件上的镀层结果来评价,电流密度稍大,有明显的烧焦现象,铜片上的镀层非常容易脱落。
其次,在镀层面上,由于整个镀层的普遍烧焦影响,从阴极近端及远端中最佳镀层区域选取并不准确,也导致了计算的最佳电流密度跟实际最佳电流密度相比偏大。
但本次实验学会了方法,有了改进实验,获取准确电流密度的基础。
镀镍步骤对应镀液 距离近端距离(cm ) 最佳电流密度(A/dm 2)
A 6.5--8.5 0.149--0.759
B 6.0--8.0 0.287--0.941
C 5.5-7.5 0.433--1.139。