二、
实验内容
1. 工艺规范 根据电镀槽大小确定电镀液的体积以及所需药品的质量。 表 1 电解液配方及电镀工艺条件 组成及工艺条件 六水合硫酸镍 无水硫酸镁 无水硫酸钠 硼酸 氯化钠 电流密度 温度 时间 2.工艺流程 超声除油→电镀→流动水洗→吹干 3. 操作步骤 1)清理导线、鳄鱼夹等 用蘸水的砂纸打磨鳄鱼夹，保证阴、阳极与之良好接触。导电部位连接不紧时，工作时往往 会产生高温。 2)极板除油 (1)将待镀铜板放入丙酮中超声 5 分钟进行除油。 (2)超声除油后在空气中晾干称重待用 3)电镀液的的配制 (1)根据配方，算出镀液所需各组分量。 (2)将所需量的硫酸镍、氯化钠倒入烧杯中，用水溶解，不断搅拌。再将硫酸镁、硫酸钠粉 末加入到烧杯中全部溶解后，倒入镀槽。 单位 g/250ml g/250ml g/250ml g/250ml g/250ml A/dm2 ℃ min 用量(g) 32.76 3.66 5.51 5.00 1.25 1 25 10
������ ������������������ ������������������
，故η = ������
。
பைடு நூலகம்
已知:m=0.043g，M=59g/mol，I=0.598A，t=10min=600s，F=96500C/mol ∴η =
0.043×2×96500 59×0.598×600
= 39.2%
三、结果与讨论
表 2 镀片所需电流范围的计算 长/dm 0.46 宽/dm 0.65 面积/dm2 0.299 要求的阴极电流密度 /(A/dm2) 1 表 3 镀层厚度计算 镀前重量 镀后重量 镀层厚度推算 11.2066g 11.2496g 1.777μ m 电流范围/A 0.598
四、实验中遇到的问题
(3)在另一烧杯中将硼酸用沸水溶解后，倒入镀槽中。 (4)将镀液搅拌均匀，加水至所需体积，取样试镀。 (5)电镀结束后将镀片取出冲洗后吹干，并称重。 4.实验记录（实验具体操作及现象） (1)超声清洗仪器型号:KQ3200DB 型数控超声波清洗器，清洗时间：5 分钟，功率：100%； (2)称量时所使用的天平为分析天平，精确到 0.0001g； (3) 称量药品前先确定了镀液的体积为 250ml， 待镀金属 （铜片） 在镀液中长度为： 0.46dm， 宽度为：0.65dm； (4)溶解硫酸镍、氯化钠时，刚加入水，药品迅速结块，后用玻璃棒搅拌，超声震荡后全部 溶解。完全溶解用水 150ml； (5) 溶解硼酸时所用沸水 50ml； (6)电镀所使用的电源为恒压稳流电源（型号：UTP3705S） ，电镀过程中不断有气泡冒出，且 冒泡速度不断增大，清晰可见铜片表面逐渐变黑（即镍） ，且由边缘向中心扩展； (7)电镀结果：只有一面被镀上。
的 pH 值递增更快，有利于在镀层表面形成真空与麻点。镀镍时温度过低，槽液的粘滞 系数增大，析出的氢气泡滞留在镀层表面，难以溢出易形成针孔。电镀镍过程中溶液的 pH 值不断上升，pH 值高于上限时，pH 越高，镀层内应力越大，当 pH 高于 5.5 时，溶 液会趋向碱性化，溶液出现浑浊，镍离子生成氢氧化镍沉淀，在电沉积时造成晶格常数 的变化，使沉积层的内应力过快增大，从而导致镀层粗糙、发脆。溶液 pH 值越高，越 有利于镍或其他金属杂质离子生成氢氧化物或碱式沉积。
《电镀与化学镀技术》实验报告
实验名称：简单镀镍认知实验小组成员：王健、叶思鹏日期：2017 年 3 月 6 日
一、
实验原理
Ni2+ + 2e-= Ni Ni - 2e- = Ni2+
阴极区 阳极区
[附]镍的性质 镍是一种极为有用的金属，为略带米黄色的银白色，常作为防护-装饰性电镀的底层或 中间镀层。镍的电位比铁正，所以铁上镀镍属于阴极性镀层，一旦镍镀层有孔隙或被划伤， 铁的腐蚀反而加速。镍在空气、碱和某些酸中很稳定，耐腐蚀，但在稀 HNO3 中不稳定。镍 镀层具有良好的抛光性，硬度高，耐磨。
(1)溶解过程中有药品迅速结块； (2)电镀过程中有大量气泡冒出； (3)铜片的周围有绿色颗粒附着； (4)铜片只有一面被镀上。 (5)镀层疏松，表面有破损。
五、思考题
(1)如何根据实验现象区分阴、阳极？ 答：阳极上发生的电极反应：Ni2+ + 2e-= Ni 阴极上发生的电极反应：Ni - 2e- = Ni2+，2H++2e-=H2 阴极发生还原反应，铜片上有镊镀出形成镍镀层，并且氢离子得电子产生气泡，所以铜片为 阴极，相应另一端为阳极。 （镍片中的镍失去电子形成镍离子，但由于反应量较小，肉眼观 察不出现象） (2)试计算此次电镀过程中的电流效率。 答：Q = ������������������ = ������������������，其中n =
【附】实验结果分析及补充：
解释实验中遇到的问题： (1) 将无水硫酸镁、无水硫酸钠粉末加入到烧杯中全部溶解时，粉末并未完全溶解而是迅速 结成块状，且较难溶于水，在进行超声处理后才完全溶于水。 答：实验中选用原料时，未选用七水合硫酸镁及十水合硫酸钠粉末，而是无水硫酸镁和 无水硫酸钠粉末。而将这两种粉末倒入水中时，迅速形成七水合硫酸镁及十水合硫酸钠 块状晶体。 (2) 电镀过程中，阴极附近有大量气泡冒出，这些气泡即为氢离子得电子生成的氢气。查阅 资料可知， 在 0.05mol/LNaSO4 溶液中， 镍的电位为+0.035V （vs.SHE） ， 且由于电流增大， 极化作用更为明显，故会有气泡冒出。 不溶于水、 碱， 溶于氨及铵盐的水溶液形成络合物， 受热分解。 (4) 由于此次电镀所使用的铜板表面有一侧被塑料薄膜覆盖，故在那一侧无镍镀出。 (5) 电流密度过大时，镀层沉积速率上升，导致铜片表面镍离子匮乏，析氢加剧，铜片表面