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1金属电沉积过程的基本原理与概念1

1.1电极电势和电动势1

1.1.1电极电势1

1.1.2原电池的电动势2

1.1.3参比电极2

1.1.4标准电极电势3

1.2标准状态下的电动势与电池反应的吉布斯自由能的关系4

1.3标准状态下的电动势与电池反应的平衡常数的关系5

1.4Nernst方程5

1.4.1原电池的Nernst方程5

1.4.2电极电势的Nernst方程6

1.5金属电沉积的定义与范畴6

1.6金属电沉积过程的主要特征及其研究方法7

1.7法拉第定律和电流效率7

1.8金属离子在阴极的电沉积9

1.8.1金属离子在阴极电沉积的可能性9

1.8.2简单金属离子的还原过程9

1.8.3金属络离子的阴极还原过程11

1.9金属在阴极共沉积12

1.9.1合金镀层的结构12

1.9.2合金电共沉积的条件和类型13

1.10金属电结晶过程理论与模型16

1.11金属电沉积过程中的阴极极化作用和超电势19

1.11.1受扩散控制的浓差极化特征20

1.11.2受电化学反应步骤控制的电化学极化特征21

1.11.3受浓差极化和电化学极化联合控制的极化特征23

1.11.4电结晶超电势25

1.12电流和金属电沉积物在阴极表面的分布28

1.12.1电解液的分散能力和覆盖能力28

1.12.2金属电沉积时阴极上的电流分布29

1.12.3测定阴极电流分布的装置32

1.12.4改善阴极电流分布的机械措施33

1.12.5微观分散能力33

1.13影响金属电沉积的因素34

1.13.1金属基体及其表面性质34

1.13.2电解液性质35

1.13.3工艺因素的影响42

1.14金属阳极的正常溶解与自溶解46

1.14.1金属阳极的正常溶解与自溶解机理46

1.14.2金属阳极的钝化48

复习与思考题49

2金属电解精炼和湿法电冶金51

2.1铜的电解精炼51

2.1.1概述51

2.1.2铜电解精炼过程的理论基础52

2.1.3铜的电解精炼工艺57

2.2由铜合金电解铜62

2.3从矿石中电解提取铜——铜的湿法电冶金63

2.4银的电解精炼64

2.4.1精炼银的理论基础64

2.4.2精炼银的工艺65

2.4.3泥渣和电解液的处理66

2.4.4废饰银的电解66

2.5金的电解精炼67

2.5.1电解精炼金的理论基础67

2.5.2金的电解工艺69

2.6锌的湿法电冶金69

2.6.1湿法电解制锌的一般流程69

2.6.2电解锌的理论基础70

2.6.3影响电流效率的因素71

2.6.4锌的电解工艺72

2.7粗铅电解精炼73

2.7.1铅电解的电极反应过程73

2.7.2电解过程中杂质的行为74

2.7.3铅电解主要工艺75

2.7.4电解技术条件及其控制77

2.7.5电解设备81

2.7.6阳极泥的洗滤82

2.7.7铅电解液的净化84

2.7.8析出铅的熔化与铸锭84

2.8镍的电解精炼85

2.8.1镍电解精炼过程86

2.8.2硫化镍（镍锍）阳极电解精炼的电极反应86

2.8.3镍电解阳极液的净化87

2.8.4硫化镍阳极电解精炼主要工艺98

2.9钴的电解精炼106

2.9.1钴电解精炼过程的电极反应109

2.9.2粗钴阳极的制备110

2.9.3钴电解过程中主要杂质的行为111

2.9.4钴电解精炼主要技术条件的控制111

2.9.5钴电解精炼的主要设备113

2.9.6钴电解精炼的阳极液净化114

2.10锡的电解精炼115

2.10.1概述115

2.10.2粗锡电解精炼116

2.10.3焊锡电解精炼122

复习与思考题125

3金属电镀126

3.1电镀铜127

3.1.1硫酸盐镀铜128

3.1.2氰化物镀铜131

3.1.3焦磷酸盐镀铜134

3.1.4有机磷酸盐镀铜——HEDP镀铜138

3.2电镀银140

3.2.1镀银预处理方法141

3.2.2氰化物镀银143

3.2.3硫代硫酸盐镀银144

3.2.4烟酸镀银147

3.2.5防止镀银层变色的措施147

3.3电镀金149

3.3.1氰化物镀金150

3.3.2柠檬酸盐酸性镀金151

3.3.3亚硫酸盐碱性镀金152

3.4电镀锌153

3.4.1氰化物镀锌153

3.4.2酸性镀锌154

3.4.3氨三乙酸-氯化铵镀锌157

3.4.4碱性锌酸盐镀锌159

3.4.5锌镀层的钝化和漂白处理162

3.5电镀镍163

3.5.1镍镀层概论163

3.5.2镀镍过程的电极反应和极化曲线164

3.5.3普通镀镍镀液配方及工艺条件165

3.5.4光亮镀镍镀液配方及工艺条件166

3.5.5多层镀镍167

3.5.6镀黑镍169

3.6电镀铬170

3.6.1铬镀层性质与镀铬工艺特点170

3.6.2镀铬电极反应和极化曲线171

3.6.3几种镀铬镀液配方及工艺条件172

3.6.4三价铬镀液镀铬175

3.6.5镀黑铬176

3.7电镀铜锡合金177

3.7.1概述177

3.7.2氰化物镀铜锡合金177

3.7.3焦磷酸盐-锡酸盐镀铜锡合金178

3.7.4HEDP镀铜锡合金180

复习与思考题181

4金属制品表面处理182

4.1磨光182

4.2抛光183

4.2.1机械抛光183

4.2.2化学抛光183

4.2.3电化学抛光187

4.3除油191

4.3.1有机溶剂除油192

4.3.2化学除油193

4.3.3电化学除油194

4.3.4擦拭除油195

4.3.5滚筒除油195

4.4侵蚀195

4.4.1常用侵蚀剂195

4.4.2缓蚀剂196

4.4.3金属零件侵蚀液举例196

4.5金属制件表面除油除锈一步法198

4.6金属制件电镀前表面预处理的一般流程199

4.7金属及其合金表面着色199

4.7.1铜及铜合金的表面着色199

4.7.2钢铁表面着色201

4.7.3银及银合金表面着色203

4.7.4铝及铝合金表面着色204

4.8钢铁磷化处理209

4.8.1钢铁磷化的原理209

4.8.2钢铁磷化的工艺210

4.8.3其他磷化工艺216

复习与思考题218

5电化学方法在治理废水中的应用219

5.1内电解法处理废水219

5.1.1内电解法处理印染废水220

5.1.2内电解法处理含油废水222

5.2电解凝聚法处理废水223

5.2.1电解絮凝法处理印染废水223

5.2.2电解絮凝法处理织布厂废水224

5.2.3电解絮凝法处理造纸废水224

5.2.4电解絮凝法处理有机废水224

5.3电解气浮法处理废水227

5.4电化学氧化法处理废水229

5.4.1直接氧化法处理废水229

5.4.2间接氧化法处理废水230

5.5电还原法处理废水231

5.5.1铬离子去除231

5.5.2重金属回收231

5.5.3氯代烃还原脱氯232

5.5.4铜氰络合物电镀废液治理232

5.6电渗析法处理废水232

5.6.1电渗析除盐原理233

5.6.2电渗析过程233

5.6.3电渗析设备233

5.6.4电渗析器电流效率236

5.6.5电渗析器本体电耗计算236

5.6.6电渗析技术在苦咸水和海水淡化中的应用236

复习与思考题237

6电化学在化学电源中的应用238

6.1化学电源的特点、分类和性能指标238

6.1.1化学电源的特点238

6.1.2化学电源的分类238

6.1.3化学电源的性能指标239

6.2碱性锌锰电池240

6.2.1概述240

6.2.2基本制造工艺241

6.2.3应用242

6.3铅酸蓄电池243

6.3.1概述243

6.3.2工作原理243

6.3.3基本组成与制造工艺244

6.3.4注意事项245

6.4镍氢电池247

6.4.1概述247

6.4.2贮氢合金材料247

6.4.3镍氢电池的制作248

6.5锂原电池249

6.5.1概述249

6.5.2锂二氧化锰电池250

6.6锂离子电池254

6.6.1概述254

6.6.2工作原理254

6.6.3结构与基本组成255

6.6.4电池制造工艺流程257

6.7燃料电池257

6.7.1概述257

6.7.2碱性燃料电池258

复习与思考题262

参考文献263