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影响镀层厚度分布均匀性的因素：镀液性能因素-阴极上的电流分布

当只考虑几何因素对阴极电流分布的影响时，称为“一次电流分布”；若

同时考虑电化学因素的影响，则称为“二次电流分布”。电流分布不等于金

属分布，因为后者还与不同阴极电流密度时的电流效率有关。在此，先讨论

二次电流分布的影响因素，即不考虑阴极电流效率影响的问题。显然，此时

工件上的阴极电流密度分布越均匀，则镀层厚度分布越均匀。

2．2．1几个概念

2．2．1．1远阴极与近阴极

将一个工件装挂于阴极杆上，同一个阴极工件的不同部位到阳极的距离不

可能完全相同(与工件装挂方式及其本身形状和复杂程度有关)。离阳极最近的

一点(或线、面)称为“近阴极”，其与阳极的距离以k表示；离阳极最远的一

点(或线、面)称为“远阴极”，其与阳极的距离用，抚表示。

2．2．1．2远近阴极距离差

远、近阴极与阳极距离之差，称为远近阴极距离差，以△l表示，则△l=l

远—l近。

2．2．1．3镀液的电导率

镀液为正负离子导电，是第二类导体，它也存在电阻。镀液单位体积(边

长为1cm的正方体，即lcm3)的电阻称为镀液的电阻率，以p表示。电阻的

倒数称为电导，电阻率的倒数二则为电导率，单位为“西门子／厘米”(S／cm)。

电流通过电阻时会产生电压降。平时所说的“槽电压”就是电流通过镀液、

阴极杆与挂具、挂具与工件及阳极相关部分总串联电阻的电压降。镀液的电

导率越高，则槽电压越低。整流器的输出电压要高于槽电压，其差值则为汇

流排、汇流排与阴阳极杆接触电阻、汇流排与整流器输出板接触电阻等“外

电阻”的电压降。若汇流排(或软线)面积过小、接头太多或接头接触不良，外

电路上发热量大，直流损耗也就大。当阴阳极杆的截面积过小时，也有压降

损失，两个端头测得的槽电压会有差别。将直流回路上的电压损失尽量降低，

是必要的节能措施。滚镀时，浸入镀液中滚筒孔眼的总表面积为镀液的导电

面积。若滚桶孔眼过小、开孔率过低，该值则很小，槽电压很高，槽液发热

快，甚至整流器开至最大，电流也上不去。如镀亮镍，、挂镀时选用12V整

流器已可，而滚镀一般应选l5～18V的才行。

2．2．1．4阴极极化度

阴极极化度为阴极极化曲线的斜率，在第四讲已作过介绍。

2．2．2影响二次电流分布的因素

设近阴极的电流密度为Jk,近，远阴极的电流密度为Jk,远，则可推导出下

述公式：

(1)当时，则Jk,近=Jk,远，即远、近阴极的电流密度相等，其上镀层厚

度相同，分散能力最好。但实际上不可能办到，只能希望该比值越接近于l

越好。为此，式(1)右边第二项越接近于零或越小就越好，即分子越小或分母

越大就越好。分母中又有两项，一为k，二为。后者为电化学因素：阴极

极化度越大越好，镀液电