覆蓋能力

在電鍍過程中，覆蓋能力是經常使用的概念。它不同於分散能力。電鍍溶液的覆蓋能力又稱深鍍能力，它是指鍍液在特定條件下，鍍件深凹處或深孔中沉積出金屬鍍層的能力。它是指鍍層在零件上分佈的完整程度，即有多大的基體面積能被鍍層所覆蓋。

分散能力和覆蓋能力是兩個不同的概念。前者是説明在金屬表面上都已有鍍層的前提下，鍍層厚度分佈的均勻程度問題；而後者是指金屬在鍍件表面深凹處或深孔中有無鍍層的問題，而不考慮鍍層的厚度是否均勻。一般情況下，分散能力好的電鍍液的覆蓋能力也好，但覆蓋能力好的電鍍液的分散能力不一定好。

覆蓋能力不僅依賴於鍍槽本身的特性，同時由於金屬電位與氫過電位的影響，還依賴於基體金屬的特性和表面條件。鍍液的分散能力與覆蓋能力的含義不同，要注意區分，不可混淆。在定量表達分散能力和覆蓋能力的數值時，一定要指明測量方法和條件，不同的測量方法難以有可比性。 ^[1] 

一般來講，在基體銅上均勻地鍍上鉛是困難的，但如果在銅上已鍍有錫，鍍鉛的覆蓋能力就會增強。估計理由是鉛沉積所需的最小過電位在銅電極上大但在錫鍍層上小。在一個表面粗糙的基體金屬上，難以沉積鉻，因為氫過電位小，易於產生氫。為了增強覆蓋能力，使用不同的鍍液，或用不同的金屬觸發電鍍實施。

為了更直觀地測量鍍液的覆蓋能力，有一種凹孔試驗法用來測試覆蓋能力，如圖《覆蓋能力測定》所示。

這種方法是採用一種條形鋼製成25mm×25mm見方，長200mm的陰極試驗條，在一個面上鑽10個直徑為12.5mm的孔。孔之間的中心距為18.75mm，第1個孔的深度為1.25mm，其後的孔深依次加深，加深的尺寸是直徑以10%為單位的倍數，因此第2孔深為2.5、第3孔深為3.75，直到第10個孔的深度等於孔的直徑12.5mm。

測試前要將這種陰極進行充分除油和酸蝕，清洗乾淨後活化，再進入試驗槽測試。電鍍一定時間（通常是達到要求的鍍層厚度所需要的時間）後，觀察有幾個孔全部被鍍層覆蓋。如果有7個孔內全部都有鍍層，這種鍍液的覆蓋能力就可定為70%，以此類推。 ^[2] 

覆蓋能力是評價電鍍溶液性能優劣的指標之一。為了改善電鍍溶液的覆蓋能力，應當先弄清影響覆蓋能力的因素在電鍍過程中，只有當陰極上的電位達到一定數值後，溶液中的金屬離子才能還原為金屬並沉積在陰極表面。如果被鍍零件上某些部位的電位達不到欲鍍金屬的析出電位時，則這些部位上將不會有金屬離子還原，所以也不會有金屬鍍層形成，這就説明該電鍍溶液的覆蓋能力不好。

影響鍍液覆蓋能力的因素，一般可以歸納為以下三個方面：

1、電鍍溶液本性的影響

金屬的析出電位與電鍍溶液的組成有關。有些金屬在某些鍍液中，可以在很低的電流以密度下沉積出來，，這表明該金屬析出的過電位不大，或者説，其析出電位較正，這樣的電鍍溶液的覆蓋能力一定好，如酸性鍍銅溶液，銅在其中的析出電位為正值。反之，則覆蓋能力不好，如在鍍鉻電解液中CrO₄^2-離子還原為金屬鉻的析出電位很負，在被鍍零件的凹注處，由於電流密度很低，該處的電位達不到Cr⁶⁺還原為Cr的電位，只能發生Cr⁶⁺還原為Cr³⁺以及析出每氣的副反應，而沒有金屬鉻的析出，所以，鍍鉻溶液的覆蓋能力很差。 ^[3] 

2、基體材料本性的影響

實踐表明，在不同的基體材料上電沉積金屬時，同一鍍波的覆蓋能力也有很大差別。例如，用鉻酸溶液在銅、鎳、黃銅和鋼上鍛鉻時，鍍液覆蓋能力依次遞減。這是因為在不同基體材料上金屬離子還原時的析出過電位數值差別很大，在過電位較小的基體上金屬的析出電位較正，即使在電流密度較小的部位也能達到其析出電位的數值，所以其覆蓋能力較好。

3、基體材料表面狀態的影響

基體材料的表面狀態對覆蓋能力的影響比較複雜，般情況下，一個鍍液在粗糙度低的表面上的覆蓋能力要比其在粗糙表面上的好。這是因為在粗糙度低的表面上真實電流密度大，容易達到金屬的析出電位，而粗糙的表面，由於其真實表面積大，其真實電流密度較小，一些部位不易達到金屬的析出電位，而沒有鍍層沉積。

針對上述的影響因索，可以採取以下措施來改善鍍層的覆蓋能力：

1、施加衝擊電流

衝擊電流是指在電鍍開始通電的瞬間，給鍍件通以高於正常電流密度數倍甚至數十倍的大電流，形成瞬間比較大的陰極極化，使被鍍零件表面瞬間被一薄層鍍層完全覆蓋，然後再降至正常電流密度值繼續進行電鍍。

2、增加預鍍工序 ^[3] 

在進行正常電鍍之前，預先在一定組成的鍍液中電鍍一種薄層鍛層，該鍍層可以是與正常鍍層相同的金屬層，也可以是其他金屬層，但應使正常鍍層在其上容易析出。後一種情況的例子是黃銅件鍍鉻前的預鍍鎳層，這是因為鉻在鎳上比在黃銅比更易於電沉積。

3、加強鍍前處理

電鍍前必須清除乾淨零件表面的油污和各種膜層，並且儘可能地降低零件表面的粗糙度。