项目三 单金属电镀.docx
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1、精品齐鲁行业资料 欢迎下载 赵鲁宾编辑项目三 单金属电镀第一节 电镀概述一、单项选择题。1.在镀槽中一般阳极位要比阴极位多 个。A4 B3 C2 D1答案:D2.在电镀的镀槽中,阳极和阴极相比,要 。A长一些 B一样长 C短一些 D没有要求答案:C3在电镀时阳极与阴极的面积比一般是 。A3:1 B. 2:1 C. 1:1 D. 1:2答案:B4.电镀时,是将要被镀覆的工件放在 。A阳极 B.阴极 C.阴极和阳极都可以 D.以上说法都不正确二、多项选择题。1金属镀层可以用来作为 。A.防护性镀层 B.防护-装饰性镀层 C.功能性镀层 D.以上说法都不对答案:ABC三、判断题。1.电镀时,阳极的作
2、用仅仅是导电,所以对阴极镀层的质量没有影响。( )答案:错误2.所有比基体金属电势负的金属都可以用作防护性镀层。 ( )答案:错误3.电镀是对基体表面进行装饰、防护以及获得某些特殊性能的一种表面工程技术。 ( )答案:正确4.作为金属镀层,不管其用途如何,镀层必须结构致密,与基体结合牢固。( )答案:正确5.对阳极性镀层,镀层的厚度对防护能力有决定性影响,镀层越厚,防护能力越好。 ( )答案:正确6.对阴极性镀层特别重要的是孔隙率要低,要有较大的厚度。 ( )答案:正确四、填空题。1锌对铁而言,在一般大气条件下是典型的 (阳极镀层/阴极镀层),对基体只能起机械保护作用的是 (阳极镀层/阴极镀层
3、)。答案:阳极镀层,阴极镀层2阳极性镀层是当镀层与基体构成微电池时, 作为阳极而首先溶解。答案:镀层3.电镀生产线中的主要设备主要包括 、 、 、搅拌设备、添加设备等。答案:镀槽,电极,电源(三个答案没有次序之分,其它答案只要合理也给分)4.在镀槽中,与电源负极相连的叫 ,与电源正极相连的叫 。答案:阴极,阳极五、简答题。1电镀的基本条件是什么?答案:1、直流电源2、阴极材料要能导电3、阳极材料要能导电(可溶性阳极,不溶性阳极)4、要有一定浓度的电解质溶液5、需要一定的条件(工艺条件)2什么是阴极?什么是阳极?可溶性阳极与不可溶性阳极的定义及各自的作用是什么?常见的可溶性阳极与不可溶性阳极各有
4、哪些(至少答出一个)?答案:阴极:发生还原反应的电极为阴极;阳极:发生氧化反应的电极为阳极。可溶性阳极:通电后,阳极失去电子,阳极溶解,体积越来越瘦小的为可溶性阳极。可溶性阳极作用:导电,控制电流在阴极表面分布,向镀液中提供被镀金属离子。可溶性阳极举例:铜、镍、锡铅合金。不可溶性阳极:通电后,阳极不失去电子,阳极不溶解,只是充当导体,体积形状不发生变化的为不可溶性阳极。不可溶性阳极作用:导电,控制电流在阴极表面分布。不可溶性阳极举例:铂、镀铂钛、316号不锈钢。第二节 电化学基础一、单项选择题。1.电镀时在阴极上最先得电子的离子是_。A. Cu2 B. Zn2 C. Na D. Au 答案:D
5、2.标准状态下的温度是指 。 A室温 B0C20 D25答案:D3.金属溶液界面上双电层间的正负电势差叫做 。A.电极电位 B.析出电位 C.超电位 D.过电位答案:A4.为了帮助阳极正常溶解,在镀液中常常加入 。A.光亮剂 B.缓蚀剂 C.应力消除剂 D.阳极去极化剂答案:D5.影响氢的超电位的几项因素中,下列的 不能影响氢的超电位的大小。A.电流密度 B.溶液的成分 C.电流波形 D.加热与搅拌 答案:C6.从理论上说,测量电极电位是把待测的电极电位与 的电极电位加以比较得出的。A.标准铂电极 B.标准铅电极 C.标准氢电极 D.标准电极答案:C7.金属离子在阴极刚刚开始析出时的电位称为
6、。A.析出电位 B.理论电位 C.超电位 D.平衡电位答案:A8.由于析氢量过多,氢会渗入镀层或基体金属内部,使金属晶格歪扭变形的现象叫做 。A.针孔 B.麻点 C.氢脆 D.鼓泡答案:C9.下面哪一句话是正确的? A.提高电流密度,可以降低阴极极化,但会使镀层出现烧焦的状况;B.生产中给出的电流密度实际上是平均电流密度;C.去极化剂的作用是降低阴极极化;D.添加剂能够明显地改变溶液的导电性能。答案:B10.升高温度可以使极化的程度发生变化,主要是: A.电化学极化增加,浓差极化增加; B.电化学极化增加,浓差极化减少 C.电化学极化减少,浓差极化增加; D.电化学极化减少,浓差极化减少答案:
7、D11.氢气越难在电极上析出,说明氢气的超电位 A.越大 B越小 C没有影响D大小都影响答案:A12.现有铁电极与标准氢电极组成原电池,测得其电动势为0.44V,根据有关公式计算得铁的标准电极电位应为 。A+0.44V B-0.44V C0.00V D无法确定答案:B13.以下 不属于电镀的工艺规范。A温度 B电流密度 C阳极 D搅拌答案:C14电流效率越大的镀液,在规定厚度的前提下,需要的电镀时间是 。A越长 B越短 C不随电流效率的大小而变 D不能确定答案:B15.PCB孔内电镀金属时,能够在电镀金属中起到“修正”金属镀层厚度作用的电流是: 。A.单相半波 B.直流电 C.脉冲电流 D.三
8、相全波答案:C16.下列_ _不是电镀溶液中常见的成分?A.主盐 B.导电盐 C.缓冲剂 D.缓蚀剂答案:D17.下列哪个不是金属电沉积过程包含的步骤 。A传质 B表面转化 C电荷转移 D钝化答案:D18.通常情况下,增加主盐浓度、升高温度、加速搅拌及 (在弱酸性或弱碱性镀液),可以提高电流密度的上限。A升高溶液的pH B. 降低溶液的pH C. 加入有机溶剂 D. 加乳化剂答案:B19.以下金属离子中,最先在阴上析出的是 。AAg+ B. Ca2+ CH+ D. Pb2+ 答案:A二、多项选择题。1.要使得电流密度的上限增加,可以使以下的参数改变 :A.主盐浓度增加 B.升高温度 C.降低镀
9、液的pH值(在弱酸性或弱碱性镀液) D.降低搅拌速度 答案:ABC2.影响镀层质量的因素有 。A.镀前处理情况 B.主盐的形式 C.电流密度 D.基体金属的本性答案:ABCD3.影响电极电位大小的因素有 。A金属的化学性质 B. 溶液的性质 C.溶液的温度 D.金属离子的浓度答案:ABCD三、判断题。1.阴极表面镀层金属分布等同于电流分布。 ( )答案:错误2.梯形槽试验阴极相对阳极倾斜放置,而且阴极表面电流分布均匀。 ( )答案:错误3.有时引起极化的原因可能只有浓差极化。 ( )答案:错误4.同一电对在不同的条件下,电极电位不同。 ( )答案:正确5.析出电位越正,越容易在阴极得电子析出。
10、 ( )答案:正确6.生产中给出的电流密度实际上是平均电流密度。 ( )答案:正确7.电镀溶液中,配合剂的含量常低于配合金属离子所需的含量。 ( )答案:错误8.当其它条件不变时,升高镀液温度会增大阴极极化。 ( )答案:错误9.提高电流密度,可以降低阴极极化,但会使镀层出现烧焦的状况。 ( )答案:正确10.添加剂一般都能够明显地改变溶液的导电性能。 ( )答案:错误11.在梯形槽试验中,阴极相对阳极倾斜放置。近阴极因为到阳极距离近,所以比远阴极的电流密度小。 ( )答案:错误12.至今还没有可靠的方法测定金属电极电位的绝对值。 ( )答案:正确13.金属电对的标准电极电位是相对标准氢电极计
11、算得到的相对值。 ( )答案:正确14.电极电位可以用来衡量金属溶解成金属离子的趋势,判断金属的耐腐蚀性能。( )答案:正确15.电镀过程中针孔通常是由电镀过程中氢气泡吸附而产生的缺陷。 ( )答案:正确16.没有电流通过时的电极电位称为静态电位,有电流通过时的电位称为动态电位。 ( )答案:正确17.表面粗糙的电极吸附氢原子能力强,电流效率低,析出氢气少。 ( )答案:错误18. 有时引起极化的原因可能只有电化学极化。 ( )答案:错误19.金属电沉积包括电解冶炼、电镀和电铸等。 ( )答案:正确20.元素周期表中越靠左边的金属元素,在阴极上还原和电沉积的可能性越大。( )答案:错误21.电
12、沉积可以在水溶液、有机溶液和熔融盐种进行。 ( )答案:正确22.整平作用是指镀液能使镀层表面更加光滑的能力。 ( )答案:正确23.在镀液中具有整平作用的添加剂称为整平剂。 ( )答案:正确24.阳极去极化剂是指电解时能使阳极电位变正、促进阳极活化的物质。 ( )答案:错误25适当提高阴极电流密度,可以提高阴极极化,使镀层结晶细致。 ( )答案:正确26.由于存在副反应,阴极的电流效率往往小于100%。 ( )答案:正确四、填空题。1.标准氢电极的电极电位为 ;金属的标准电极电位是把金属浸入其离子浓度为 mol/L的溶液中时该金属的电极电位。答案:0,12.金属浸入其盐溶液中,若金属溶解倾向
13、大于沉积倾向,则金属带 电,而溶液带 电。答案:负电,正电3.阴极极化作用的结果是使电位值变得更_ ,阳极极化的结果是使电位值变得更_ ,产生极化的原因之一为: ,此极化的结果对镀层质量有利。答案:负,正,电化学极化4.氢气越难在电极上析出,说明氢气的超电位 。答案:越大5.法拉第第一定律是指在同一种电解质溶液中,电极上析出或溶解的物质的量与 成正比。答案:通过的电量6.镀液的 能力和覆盖能力共同表示零件在镀液中能否得到完整均匀的镀层。答案:分散能力7.金属的电沉积过程包括四个步骤:传质、 、电荷转移、 。答案:表面转化,电结晶8.主盐形式对电极化有较大影响,简单离子相对配离子放电 ,所以极化
14、作用 。答案:容易,小9.极化是 。超电位等于 。超电位越大,说明极化程度越 。答案:动态电位偏离静态电位的现象,析出电位与静态电位差值的绝对值,大10.锌对铁而言,在一般大气条件下是典型的 (阳极镀层/阴极镀层),对基体只能起机械保护作用的是 (阳极镀层/阴极镀层)。答案:阳极镀层,阴极镀层(雷同)11.阳极性镀层是当镀层与基体构成微电池时, 作为阳极而首先溶解。答案:镀层(雷同)12.电镀过程中常用的搅拌方式有 和 。答案:阴极移动,过滤,空气搅拌(答出其中的两个就可以)13.提高电流密度上限的方法有 、 等。答案:升高温度,增大浓度,加速搅拌,降低镀液的pH值(在弱酸或弱碱性条件下)(答
15、出其中的两个就可以)14.阴极表面镀层金属分布 (等同于/不等同于)电流分布。答案:不等于15.置换镀的定义是 。答案:利用置换反应,活泼金属置换出不活泼金属,从而在基体上得到镀层的方法称为置换度。16.金属晶体中存在着三种微粒,分别是 、 、 。其中 的定向移动是金属能够导电的主要原因。答案:电子,金属阳离子,金属原子,电子17.在 情况下,金属电极的溶解倾向大于沉积倾向;在 情况下,金属电极的沉积倾向大于溶解倾向。答案:金属电对的电极电位小于氢电对的电极电位,金属电对的电极电位大于氢电对的电极电位18.不考虑极化电阻的电流分布称为 。考虑极化电阻存在的电流分布称为 ,电流的这种重新分布结果
16、是_ _。能使阴极电流分布更加均匀的方法之一是 。答案:初次电流分布或一次电流分布,二次电流分布,使电流的分布更加均匀,把阳极做成象形阳极或增大极间距离或增大极化19.金属越活泼或者溶液中金属离子的浓度越小,则金属的 (溶解/沉积)倾向越大,金属越 (易/不易)被腐蚀。答案:溶解,易20.析氢对镀层质量有不良的影响,一般由于析氢会造成 、 、 。答案:鼓泡,氢脆,麻点或针孔21.电镀的工艺条件有 、 、 、 ;其中DA表示 极的电流密度,DK表示 极的电流密度。假设某镀覆某金属时的DK=12A/dm2,若要在一个电镀槽中镀40dm2的工件,需要的电流的范围是 。答案:电流密度,温度,搅拌,阳极
17、,阳,阴,40-80A22.电流效率的表达式是: 。电镀过程中,电流效率越高说明 ,电流效率越低说明 。答案:电流效率等于实际析出(或溶解)物质的量与按理论计算应析出(或溶解)物质的量之比,电流的利用效率高,电流的利用效率低五、简答题。1.研究初次电流分布和二次电流分布的意义是什么?答案:初次电流分布是假定电极反应过程不存在极化的条件下,电流在阴极表面各部位上的分布。换言之,研究初次电流分布,等于把电化学因素及其它方面的干扰排除在外,单纯研究几何因素对电流分布的影响。当电流通过镀液时,阴极和阳极上都会有不同程度的极化。考虑电化学因素在内的电流分布称为二次电流分布。它是接近于实际情况的电流分布。
18、在固定几何条件的情况下研究二次电流分布,就相当于研究电化学因素对电流分布的影响。2.金属电沉积过程有哪些步骤?请简述之。(8分)答案:金属电沉积是一个复杂的过程,它一般有几个连续的或同时的界面反应步骤。(1)传质金属离子在阴极还原,首先消耗的是阴极表面附近的离子,溶液本体中的离子再通过电迁移、扩散、对流的形式进行补充到阴极附近,保持溶液中离子浓度的均衡。 (2)前置转换(表面转化)反应离子在阴极还原以前,还要在电极表面紧贴的一层液膜内进行界面电荷交换前的转化。在络合物溶液中,往往是络合物中的配体发生转换,或者是配体数下降;在简单盐溶液中,则是水合离子的水化数(水分子数)减少。(3)电化学反应(
19、电荷转移)经过转化的金属离子失去部分水化分子,在界面上进行电子交换,电荷发生转移,形成能够在晶体表面自由移动的原子(又称吸附原子)。(4)电结晶(形成晶体)吸附原子通过表面扩散到达生长点进入晶格生长;或通过吸附原子形成晶核长大成晶体。 在形成金属晶体时又分两个步骤进行:结晶核的生成和成长。晶核的形成速度和成长速度决定所得结晶的粗细。3.梯形槽的作用是什么?画出示意图说明(5分)答案:通过霍尔槽阴极试片上不同部位所表现的外观、镀层的厚度和不同部位的计算电流密度,可以解决以下问题:确定镀液中各种成分的最佳含量、确定镀液的阴极电流密度范围及最佳工艺条件、测定镀液中有机添加剂或杂质的大致含量、分析镀液
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