电镀的电结晶过程简介

从水溶液中镀取镀层是目前电镀生产工艺的主要方式。电沉积出来的镀层大多数情
况下呈晶态，包括柱状或层状的晶态结构，同时也有微晶、纳米晶和非晶结构，结构的
形成取决于沉积过程的条件。
大多数情况下，目前通用的镀层均为晶态结构。由于沉积过程表现为形成晶态的过
程，便将这一过程看做是电场影响下的结晶过程而称为电结晶。电结晶过程类似于但也
有别于从溶液中因过饱和而形成的普通的结晶过程。
晶态的镀层是由放电后的离子按照一定的晶体结构规律顺序排列而成的一种有序结
构。用以形成晶体点阵的是单个的放电离子，而离子放电之前在溶液中带有一定的规整
的电荷。电荷在电极界面上通过电子交换而被外加电流所中和。所以中和所需的电量取
决于离子放电时粒子的数量和所带的电荷量，彼此间形成一定的定量关系。这种以粒子
计数为基础的规律便以法拉第定律来表述。
电镀的电源不论是恒稳直流或是带有波纹，镀槽内流过的电量均表现为电流与时间
乘积之和。在从t1至t2的时间内，电量

式中，m为分子量，而" 为反应转移的电荷数（化合价）。比例常数f称为法拉第常
数，其值等于每摩尔的粒子数即 avogadro(阿佛加德罗）数乘以电子电荷，近似为
96500/mol.

根据式（2-8），考虑电镀时的电流密度、被镀的表面积和镀层的密度，便能算出
电镀的速度或沉积一定厚度镀层所需的时间。对于具体的镀液，还应计入电流效率。
法拉第常数是一个普适常数。但实际工程计算中看似均匀平整的表面，实际上并非
理想平滑而各处的电流密度也不尽相同。因而理论计算值与实测值常有出入。比较容易
的参考值是按表观值和平均电流来估算。
各种常遇到的金属的值列在表1-2-1 中，可供参考。