鍍鎳添加劑有無機(jī)添加劑和有機(jī)添加劑(香豆素等)兩種。早期使用的大多數(shù)鍍鎳添加劑是無機(jī)鹽,然后有機(jī)物逐漸在鍍鎳添加劑的行列中占據(jù)主導(dǎo)地位。按功能分類,鍍鎳添加劑可分為光亮劑、平整劑、應(yīng)力消除劑和潤濕劑等。不同功能的添加劑一般具有不同的結(jié)構(gòu)特征和作用機(jī)制,但多功能的添加劑也很常見。例如,糖精可以作為鍍鎳亮度劑,也可以作為常用的應(yīng)力消除劑,不同功能的添加劑也可能遵循相同的作用機(jī)制。
電鍍添加劑的工作原理
金屬電沉積過程分階段進(jìn)行:首先,電活性物質(zhì)粒子轉(zhuǎn)移到陰極附近的外赫姆霍茲層進(jìn)行電吸附,然后將陰極電荷轉(zhuǎn)移到電極吸附的部分溶劑化離子或簡單離子,形成吸附原子,最后將吸附原子轉(zhuǎn)移到電極表面,直到結(jié)晶。上述個(gè)過程均產(chǎn)生一定的過電位(分別為過電位移、活化過電位置和電結(jié)晶過電位置)。只有在一定的過電位置下,金屬的電沉過程才能提高足夠高的晶粒成核速度、中等電荷轉(zhuǎn)移速度和足夠高的晶體過電位置,保證鍍層平整、致密、光澤,與基材結(jié)合牢固。適當(dāng)?shù)碾婂兲砑觿┛梢蕴岣呓饘匐姵练e的過電位置,為電鍍質(zhì)量提供有力的保障。
擴(kuò)散控制機(jī)制
大多數(shù)情況下,添加劑向陰極擴(kuò)散(而不是金屬離子擴(kuò)散)決定金屬的電沉積率。這是因?yàn)榻饘匐x子的濃度一般是添加劑濃度的100~105倍,對(duì)于金屬離子來說,電極反應(yīng)的電流密度遠(yuǎn)低于極限電流密度。
在添加劑擴(kuò)散控制的情況下,很多添加劑粒子擴(kuò)散,吸附在電極表面張力大的突出部、活性部和特殊的結(jié)晶面上,電極表面吸附原子轉(zhuǎn)移到電極表面的凹陷部,進(jìn)入結(jié)晶格,發(fā)揮平坦的亮度作用。
非擴(kuò)散控制機(jī)制
根據(jù)電鍍中占據(jù)統(tǒng)治地位的非擴(kuò)散因素,添加劑的非擴(kuò)散控制機(jī)構(gòu)可分為吸附機(jī)構(gòu)、絡(luò)合物生成機(jī)構(gòu)(包括離子橋機(jī)構(gòu))、離子對(duì)機(jī)構(gòu)、赫姆霍茲電位機(jī)構(gòu)、電極表面張力機(jī)構(gòu)等多種。