đồ án kỹ thuật điện cơ Ảnh hưởng của nguồn điện cung cấp đến chế độ mạ

Chương I
Tổng quan về mạ điện
I/ Sự hình thành lớp mạ điện :
1/ Khái niệm:
Mạ điện được dùng trong nhiều nghành công nghiệp khác nhau
để chống ăn mòn, phục hồi kích thước, trang sức, chống mòn, tăng
cứng, phản quang, dẫn điện, dễ hàn, dẫn nhiệt Về nguyên tắc,
vật liệu nền có thể là kim loại, hợp kim, đôi khi còn là chất dẻo,
gốm sứ hoặc composit. Lớp mạ cũng vậy, ngoài kim loại và hợp
kim ra nó còn có thể là composit của kim loại- chất dẻo hoặc kim
loại - gốm Tuy nhiên việc chọn vật liệu nền và mạ còn tuỳ thuộc
vào trình độ và năng lực công nghệ, vào tính chất cần có ở lớp mạ
và vào giá thành. Xu hướng chung là dùng vật liệu nền rẻ, sẵn còn
vật liệu mạ đắt, quí hiếm hơn nhưng chỉ là lớp mỏng bên ngoài.
Vậy mạ điện là gì ?
Một cách đơn giản nhất có thể hiểu mạ điện là quá trình kết tủa
kim loại lên bề mặt nền một lớp phủ có những tính chất cơ, lý,
hoá đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật mong muốn.
Tuy nhiên chỉ những công nghệ nào ổn định trong một thời gian
dài để luôn cho sản phẩm có tính chất như nhau mới được ứng
dụng vào trong sản xuất.
2/ Điều kiện tạo thành lớp mạ :
Mạ điện là quá trình điện phân. Quá trình điện cực tổng quát là:
- Trên Anốt xảy ra quá trình hoà tan kim loại Anốt :

M - ne M
n+
(1)
- Trên Katốt, cation giải phóng điện tử tạo thành nguyên tử kim
loại mạ:
M

n+
+ ne M (2)
Nếu khống chế các điều kiện điện phân như thế nào đó để cho
hiệu suất của hai phản ứng (1) & (2) bằng nhau thì nồng độ ion
M
n+
trong dung dịch sẽ luôn luôn không thay đôỉ (điều này ảnh
hưởng đến chất lượng lớp mạ). Một số trường hợp phải dùng Anôt
trơ (không tan) , khi đó dung dịch sẽ đóng vai trò chất nhường điện
tử vì vậy ion kim loại phải được định kỳ bổ sung dưới dạng muối
vào dung dịch, lúc đó phản ứng chính trên Anốt chỉ là quá trình
giải phóng ôxi.
Thực ra quá trình trên xảy ra theo nhiều bước liên tiếp nhau, bao
gồm nhiều giai đoạn nối tiếp nhau. Ví dụ quá trình Katôt gồm các
bước sau :
- Cation M
n+
. mH
2
O di chuyển từ dung dịch vào trong bề mặt
Katôt
- Cation mất vỏ hydrat (mH
2
O) tiếp xúc trực tiếp với bề mặt
(quá trinh hấp phụ)
- Điện tử từ Katôt điền vào vành điện tử hoá trị của cation, biến
nó thành nguyên tử kim loại trung hoà ở dạng hấp phụ.
Các nguyên tử kim loại này sẽ tạo thành mầm tinh thể mới hoặc
tham gia nuôi lớn mầm tinh thể đã sinh ra trước đó. Mầm phát
triển thành tinh thể. Từ đó các tinh thể kết hợp thành lớp mạ.

Toàn bộ quá trình trên xảy ra trong bộ mạ điện. (hình vẽ 1)
Để cho quá trình mạ được thành công phải :
- Gia công đúng kỹ thuật cho Katôt.
- Chọn đúng vật liệu Anôt, thành phần dung dịch mạ, mật độ
dòng điện và các điều kiện điện phân khác.
Có thể chọn dùng trong số các chủng loại lớp mạ sau :
- Lớp mạ kim loại : Zn, Cd, Sn, Cu, Ni, Cr, Pb, Ag, Au, Pt
- Lớp mạ hợp kim : Cu - Ni, Cu - Sn, Sn - Ni, Ni - Cr
- Lớp mạ composit : là lớp mạ có chứa các hạt rắn, nhỏ và
phân tán như Al
2
O
3
, Cr
3
C
2
, TiO
2
, SiO
2
,
Khối lượng kim loại kết tủa lên diện tích S có thể tính dựa theo
định luật Faraday :
m = S . D
c
. t . H - C
Trong đó :
- S : diện tích mạ (dm
2

)
- D
c
: mật độ dòng điện Katôt ( A/dm
2
)
- t : thời gian mạ (h)
- H : hiệu suất dòng điện
- C : đương lượng điện hoá của ion kim loại mạ ( g/ Ah)
Một sè kim loại cho nhiều ion hoá trị khác nhau nên có giá trị C
tương ứng khác nhau. Ví dụ, đồng từ dung dịch axit tồn tại ở dạng
muối đơn, ion đồng có giá trị +2 nên C tương ứng là 1,186 g/ Ah;
trong khi đồng từ dung dịch Xianua kiềm tồn tại ở dạng muối phức
nên C tương ứng là 2,372 g/ Ah. Vì vậy cùng một đương lượng
điện được dùng cho phản ứng kết tủa thì ion kim loại nào có trạng
thái oxi hoá thâpthì sẽ mạ nhanh hơn.
Hiệu suất dòng điện H phụ thuộc rất nhiều vào từng loại dung
dịch mạ. Đa số dung dịch mạ có 0,9 < H < 1. Riêng mạ Crôm từ
dung dịch CrO
3
cho H rất thấp thường là 0,05 < H < 0,2. Phản ứng
phụ hay gặp nhất trên Katôt là sự phóng điện của ion H
+
để giải
phóng hydro.
Chiều dày lớp mạ được tính như sau :
δ = 100Dc. t . C . H/ γ (µm)
Trong đó :
- δ : chiều dày trung bình lớp mạ (µm)
- γ : trọng lượng riêng kim loại mạ (g / cm

2
)
- D
c
: mật độ dòng điện (A/ dm
2
)
- t : thời gian mạ (h)
- C : đương lượng điệnhoá kim loại mạ (g / Ah)
- H : hiệu suất dòng điện (%)
II/ Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mạ :
1/ Vật liệu nền và sự thoát hydro :
Kỹ thuật mạ chỉ quan tâm đến hai trạng thái bề mặt nền là độ
sạch và độ nhẵn:
+ Độ sạch của nền đảm bảo cho các nguyên tử kim loại mạ liên kết
trực tiếp vào mạng tinh thể kim loại nền, đạt được độ gắn bám cao
nhất.
+ Độ nhẵn của nền ảnh hưởng rất lớn đến độ nhẵn bóng và vẻ đẹp
của lớp mạ. Nếu bề mặt nền nhám, xước quá thì phân bố điện thế
và mật độ dòng điện sẽ không đều, chỗ lom, rãnh sâu Nếu điện
thế và mật độ dòng điện cục bộ bé thì tốc độ mạ chậm hoặc không
mạ được,chỗ lồi cao, chỗi đỉnh nhọn Nếu điện thế và mật độ
dòng điện cao thì tốc độ đó lại rất lớn, thậm chí sinh ra gai,
cháy kết quả là độ nhám của nền đã khuyếch đại lên sau khi mạ.
Có thể dùng chất san bằng để khắc phục hiện tượng trên nếu bề
mặt nền không quá nhám.
• Ảnh hưởng của bản chất kim loại nền :
Thông thường thì kim loại nền và kim loại mạ có điện thế khác
nhau :
- Nếu kim loại nền dương hơn kim loại mạ thì khi bị ăn mòn

lớp mạ đóng vai trò anôt trong phản ứng ăn mòn và bị hoà tan
còn kim loại nền được bảo vệ cho tới khi nào lớp mạ chưa tan
hết. Vì vậy tác dụng và khả năng bảo vệ của lớp mạ này phụ
thuộc vào chiều dày của nó, độ kín chỉ là thứ yếu. Quá trình
điện kết tủa của lớp mạ này không đòi hỏi thêm điều kiện gì
đặc biệt. Ví dụ mạ kẽm lên sắt thép từ dung dịch sunfat.
- Nếu kim loại nền âm hơn kim loại mạ thì tác dụng và khả
năng bảo vệ của lớp mạ phụ thuộc chủ yếu vào độ kín của nó,
độ dày chỉ là thứ yếu. Vì nếu có lỗ thủng thì pin ăn mòn sẽ
xuất hiện, trong khi đó kim loại nền sẽ đóng vai trò anôt bị
hoà tan. Lớp mạ khi đó tuy vẫn sáng đẹp nhưng sẽ dễ dàng
bong từng mảng lớn do nền đã bị gỉ ở dưới lớp mạ.
- Quá trình điện kết tủa các lớp mạ katôt này cũng rất phức tạp.
Ví dụ đồng lên sắt, thép, kẽm Khi đưa kim loại nền vào bể
mạ, chưa cho dòng điẹn qua thì đã có lớp kim loại mạ trên bề
mặt nền, chính các tinh thể đầu tiên của kim loại mạ đã lần
lượt xuất hiện vô vàn các vi pin ngắn mạch với mật độ dòng
tổng rất lớn. Kết quả là lớp mạ rất tơi xốp, đồng thời nền anôt
bị ăn mòn rất nhanh, mạnh làm cho sự liên kết giữa chúng
không tốt, dễ bị bong ra.
• Để khắc phục phải áp dụng một trong các biện pháp sau đây :
- Dùng dung dịch phức để ion kim loại mạnh có điện thế phóng
điện gần bằng hoặc âm hơn điện thế cân bằngcủa nền trong
dung dịch Êy. Ví dụ mạ Cu lên Fe thường dùng dung dịch
sianua đã dịch chuyển điện thế phóng điện của Cu về phía âm
( = 0,9 ÷ 1,2 V) so với dung dịch sunfat.
- Mạ lót một lớp kim loại có điện thế trung gian giữa nền và
lớp mạ katôt. Ví dụ : Niken ( - 0,23 V) lên nền sắt thép ( -
0,44 V) rồi mạ đồng từ dung dịch sunfat ( + 0,34 V) chồng
lên.

- Thụ động nền bằng cách phương pháp đặc biệt để cho điện
thế của nó dương lên rồi mới mạ lớp mạ katôt lên. Ví dụ mạ
Cu từ dung dịch sunfat trực tiếp lên sắt, thép đã được sử lý
trước trong HNO
3
đặc hoặc trong dung dịch có tính ức chế
thích hợp.
- Lợi dụng phản ứng đẩy giữa kim loại nền ( âm hơn) với kim
loại mạ (dương hơn) để giải phóng ra kim loại mạ. Nếu tìm
điều kiên kỹ thuật thích hợp thì kim loại giải phóng ra sẽ cho
lớp mạ đạt những yêu cầu nhất định và sẽ có thể sử dụng nó
như một lớp mạ lót. Ví dụ : nền Al ( -1,67 V) khi nhúng vào
dung dịch zincat do kết quả của phản ứng này sẽ sinh ra líp
Zn ( - 0,76 V). Sau đó có thể mạ tiếp Ni, Cu, Cr hoặc : nền
kẽm đúc, có hiều lỗ sâu nên thường được mạ lót đồng nhỏ
phản ứng đẩy từ dung dịch kiềm , sau đó mạ tiếp các lớp khác
lên.
• Ảnh hưởng của sự thoát hydro và quá thế katôt :
Mạ điện thường thực hiện trong môi trường nước nên phản ứng
phụ katôt hay gặp nhất la H
+
phóng điện tạo ra sự thoát Hydro trên
katôt, điều này sẽ gây ra nhiều tác hại :
- Giảm hiệu suất dòng điện : tiêu phí điện năng vào quá trình
phụ thoát hydro vô Ých, do đó tốc độ mạ giảm đi.
- Thay đổi pH cua dung dịch : tạo ra các hydroxit hoặc muối
kiềm khó tan. Các chất không tan này lẫn vào lớp mạ gây ra
gai, xùi. Để khắc phục hiện tượng này phải điện phân ở nhiệt
độ cao hơn, khuấy mạnh dung dịch, tăng nồng độ ion kim loại
và ion H

+
.
- Dòn hydro : làm cho lớp mạ dễ bong hoặc phồng rộp. Để
khác phục phải ủ nhiệt sau khi mạ hoặc tẩy hoặc mạ trong
dung dịch nóng và khuấy mạnh.
- Rỗ : làm giảm vẻ đẹp và độ bền ăn mòn lớp mạ. Để chống rỗ
cho lớp mạ phải giải thoát bọt hydro nhanh nhất có thể được
bằng cách làm cho bề mặt katôt luôn thấm ướt thông qua các
phương pháp như tăng phân cực katôt (dùng dòng một chiều
lớn) , dùng chất thấm ướt bề mặt, khuấy mạnh và đun nóng
dung dịch mạ.
2/ Ảnh hưởng của thành phần dung dịch mạ :
Dung dịch mạ giữ vai trò quyết định về năng lực mạ ( tốc độ mạ,
chiều dày tỗi đa, mặt hàng mạ ) và chất lượng mạ cho nên phải
dùng các loại hoá chất do các hãng chuyên sản xuất và cung cấp
vật tư riêng cho ngành mạ mới đảm bảo các chức năng yêu cầu
trên. Dung dịch mạ thường là một hỗn hợp khá phức tạp gồm ion
kim loại mạ, chất điện ly ( dẫn điện) và các loại phụ gia nhằm đảm
bảo thu được lớp mạ có chất lượng và tính chất mong muốn. Dưới
đây ta sẽ xét vai trò của từng cấu tử Êy .
a/ Ion kim loại :
Trong dung dịch chúng tồn tại ở dạng ion đơn hydrat hoá hoặc
ion phức nhưng nói chung đều có nồng độ lớn, cỡ 1 ÷ 3 mol/l . Lý
do là để tăng giá trị của dòng điện giới hạn D
gh
tạo điều kiện nâng
cao hơn giải mật độ dòng điện thích hợp D
c
cho lớp mạ tốt. Dung
dịch đơn thường dùng để mạ với tốc độ cao cho các vật có hình thù

đơn giản, còn dung dịch phức dùng cho trường hợp cần có khả
năng phân bố cao để mạ cho vật có hình dáng phức tạp.
b/ Chất điện ly :
Nhiều chất điện ly đưa vào dung dịch với nồng độ cao để tăng độ
dẫn điện cho chúng. Các chất này cũng có thể kiêm luôn vai trò
chất đệm, khống chế pH luôn ổn định cho dù hydro hay oxi thoát
ra có làm thay đổi độ axit ở sát các điện cực đi nữa. Vì nếu pH lớn
quá thì hydroxit kim loại sẽ kết tủa, lẫn vào lớp mạ. Điều này đặc
biệt khó khăn cho các trường hợp mạ các kim loại có tÝnh xúc tác
thoát hydro và dễ bị thủy phân ( như Ni ). Điều đó giải thích tại
sao trong dung dịch mạ kền có chứa axit boric. Khi dung dịch có
pH > = 2 thì hầu như hydro rất khó thoát ra nên hiện tượng giòn
hydro hoặc sinh ra các hydrat sẽ giảm đi rất nhiều.
c/ Chất tạo phức :
Dùng phức chất để làm cho điện thế kết tủa trở nên âm hơn nhằm
tránh hiện tượng tự xảy ra phản ứng hoá học giữa catôt và ion kim
loại mạ như trường hợp mạ đồng lên sắt thép :
Cu
2+
+ Fe Cu + Fe
2+

Phản ứng hoá học này cho lớp mạ Cu rất xấu, vừa xốp vừa dễ
bong. Nếu cho chất tạo phức vào để làm cho điện thế oxi hoá - khử
của đồng trở nên âm hơn của sắt thì khả năng nhiệt động xảy ra
phản ứng trên không còn nữa. Chất tạo phức thông dụng nhất trong
công nghệ mạ điện là các ion xianua, hydroxit và sunfamat. Chất
tạo phức cũng có vai trò làm hoà tan anôt vì chúng ngăn cản sự thụ
động anôt.
d/ Phô gia hữu cơ :

Nhiều loại chất hữu cơ được cho vào bể mạ với nồng độ tương
đối thấp nhằm làm thay đổi cấu trúc, hình thái và tính chất của kết
tủa katôt. Lựa chọn chất nào và sử dụng ra sao phần lớn là dựa vào
thực nghiệm. Các chất hữu cơ thường dùng có khả năng hấp phụ
lên bề mặt katôt và có trường hợp chất hữu cơ bị giữ lại trong kết
tủa, đặc biệt là khi mạ các kim loại có năng lượng bề mặt lớn
( điểm nóng chảy cao). Nhiều chất cũng làm tăng quá thế điện kết
tủa, điều này có thể là do cần phải chuyển điện tử qua lớp hấp thụ
hoặc do sự hình thành phức chất trên bề mặt điện cực.
Một phô gia tuy có thể ảnh hưởng đến nhiều tính chất của lớp
mạ, nhưng dung dịch vẫn dùng đồng thời nhiều phụ gia và cần đến
tác dụng tổng hợp của chúng. Các phụ gia này thường được phân
loại như sau :
- Chất bóng : Chất bóng thường được dùng với liều lượng
tương đối lớn ( vài ba gam/ l ) và có thể bị lẫn vào lớp mạ khá
nhiều. Chúng cho lớp mạ nhẵn, mịn và có thể làm thay đổi
quá trình tạo mầm , ví dụ :
Đối với mạ kền từ dung dịch axit chứa sunfat và clorua dùng
hai loại chất bóng :
+ Các sunfomic hay sunfonat của vòng thơm cho lớp mạ
sáng bóng ( nhưng chưa thật bóng lộng lẫy ) và làm giảm ứng
suất nội.
+ Các chất có chứa nhóm liên kết đơn - C ≡ N - N = C
= S hay >C = O trong phân tử (như tionre, cumarin ) cho
lớp mạ bóng loáng nhưng lại làm tăng ứng suất nội và độ
giòn cho kim loại. Vì vậy chúng thường được dùng chung với
nhau. Các sunfonat của các vòng thơm cũng được dùng làm
chất bóng cho mạ thiếc và mạ đồng.
- Chất san bằng : Các chất này cho lớp mạ nhẵn, phẳng trong
phạm vi khá rộng (vĩ mô). Nguyên nhân là chúng hấp phụ

lên những điểm có tốc độ mạ lớn và làm giảm tốc độ ở đó
xuống. Vậy là các phụ gia này đã ưu tiên hấp phụ lên các
điểm lệch là chỗ có năng lượng tự do lớn hơn và lên các đỉnh
lồi là chỗ có tốc độ khuếch tán lớn các phô gia đến đó. Các
phụ gia hấp phụ này sẽ làm giảm tốc độ chuyển dịch điện tử.
Trong thực tế, nhiều phụ gia có cả tác dụng của chất bóng và
chất san bằng.
- Các chất biến đổi cấu trúc : Các phụ gia làm thay đổi ,cấu
trúc lớp mạ và thậm chí có thể ưu tiên định hướng tinh thể
nào đó. Một số chất được dùng để tạo ra các tích chất đặc biệt
cho lớp mạ, số khác dùng để điều chỉnh ứng suất trong lớp
mạ nên được gọi là chất giảm ứng suất.
- Các chất thấm ướt : Chất này được cho vào để thúc đẩy các
bọt khí, bọt hydro mau chóng tách khỏi bề mặt điện cực.
Thiếu chúng, bọt khí nhất là hydro sinh ra từ phản ứng phụ sẽ
gây rỗ và giòn hydro do chúng thấm vào kim loại.
3/ Mật độ dòng điện ( MĐDĐ) catôt:
Mật độ dòng điện là đại lượng gây ra sự phân cực điện cực
Lúc đang mạ, mật độ dòng điện là yếu tố quan trọng nhất có
ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm mạ.
Nếu mật độ dòng điện rất thấp, tốc độ chuyển đổi điện tử trong
các phản ứng điện cực sẽ nhỏ, các nguyen tử mới hình thành có đủ
thời gian gia nhập có trật tự vào mạng tinh thể, vì vậy mạng lưới
và cấu trúc tinh thể được duy trì, không bị biến đổi.
Khi tăng mật độ dòng điện lên, tốc độ phóng điện tăng nhanh,
các nguyen tử kim loại sinh ra ở anốt, không kịp gia nhập các vị trí
cân bằng trong mạng tinh thể. Mặt khác do quá thể lúc đó lớn, nên
nhiều mầm tinh thể mới tiếp tục sinh ra. Do vậy mà quang tinh thể
trở nên mất trật tự và được thể hiện ra là lớp mạ có nhiều lớp,
nhiều gợn sóng, và nhiều khối đá tinh. Nếu tiếp tục tăng mật độ

dòng điện lên cao hơn nữa, tốc độ phóng điện quá nhanh, làm cho
ion kim loại gần catôt quá nghèo, quá trình điện cực lâm vào tình
trạng bị phân phối bởi sự khuếch tán: Những điểm lồi, mũi
nhọn được ion kim loại chuyển đến dễ dàng hơn, đồng thời điện
thế từ các điểm này đến anôt lại bé hơn, nên tại đó sẽ ưu tiên
phóng điện, kết quả là kết tủa sẽ sần sùi hoặc có dạng nhánh cây.
Nếu tiếp tục tăng mật độ dòng điện đến nỗi khuếch tán ion hoàn
toàn không kịp cho quá trình điện cực thì kết tủa thu được sẽ là bột
kim loại. Lớp mạ không được phép sần sùi, nhám. Vì vậy để có lớp
mạ đạt yêu cầu buộc phải dùng dải mật độ dòng điện tương đối
thấp. Hơn nữa ở D
c
thấp kim loại mạ dễ bắt chước lặp lại đúng
kiểu mạng lưới của KL nền và cho độ bám gắn rất cao. Dưới đây ta
sẽ trình bầy sự phụ thuộc chất lượng lớp mạ vào dải mật độ dòng
điện bằng đồ thị :
Phần lớn đều dùng nguồn điện một chiều đã nắn phẳng để mạ và
giữ dòng điện không đổi vào katôt. Dải mật độ dòng điện thích
hợp cho lớp mạ tốt thường thấp hơn mật độ dòng điện giới hạn D
gh
khá nhiều. Do đó đối với một dung dịch nhất định, muốn mở rộng
dải mật độ dòng điện mạ ( nâng cao tốc độ mạ ) phải tìm cách tăng
D
gh
của nó lên. Có 3 cách tăng D
gh
:
- tăng nồng độ ion kim loại mạ
- tăng nhiệt độ
- tăng chuyển động tương đối giữa katôt và dung dịch mạ

Cách thứ nhất và thứ hai
không thể tăng bao nhiêu cũng được. Nồng độ không thể cao hơn
độ bão hoà được, ngoài ra khi dùng nồng độ cao thì mất mát khi
thao tác sẽ lớn, tốn nhiều vật tư hoá chất. Còn nhiệt độ chỉ nên đến
60 ÷ 70
0
C. Nếu lên cao quá sẽ ăn mòn mạnh thiết bị do bay hơi,
phân huỷ sẽ lớn, tốn nhiều điện năng và thời gian để đun nóng. Chỉ
có cách thứ ba (tăng chuyển động tương đối giữa catôt và dung
dịch mạ ) là tỏ ra tối ưu nhất. Ta có thể thực hiện bằng cách khuấy
để tăng chuyển động tương đối giữa catôt và dung dịch mạ, điều
này làm tăng tốc độ mạ, ngoài ra nó còn làm cho bọt khí hydro dẽ
tách khỏi bề mặt điện cực, san bằng pH và nhiệt độ trong toàn khối
dung dịch cũng như tại nơi gần điện cực.
Ta có thể thực hiện khuấy bằng cách :
- Chuyển động catôt : Cho catôt đu đưa theo chiều dọc và chiều
đứng hoặc quay catôt ; mạ trong thùng quay ; catôt là dây
băng cho chạy liên tục qua bể mạ .
- Chuyển động dung dịch : bằng cách sục khí nén vào bể, bơm
tuần hoàn dun dịch ra vào bể hay phun dung dịch vào khe hẹp
giữa anôt và catôt. Tuy nhiên khuấy phải luôn kèm theo lọc
dung dịch để loại hết cặn bẩn.
4/ Ảnh hưởng của nhiệt độ :
Tăng nhiệt độ cho phép dùng dung dịch có nồng độ cao hơn ( vì
tăng được độ hoà tan các cấu tử ban đầu ) ; đồng thời còn làm tăng
độ dẫn điện của dung dịch ; giảm nguy cơ thụ động anôt. Ba yếu tố
đó đã làm tăng mật độ dòng điện giới hạn nên cho dùng mật độ
dòng điện cao hơn. Nhưng nhiệt độ cao lại làm giảm phân cực
catôt do giảm tác dụng của các chất hoạt động bề mặt, tăng độ
phân ion phức hay ion hydrat hoá ( làm giảm phân cực hoá học) và

thúc đẩy khuyếch tán đối lưu mạnh lên ( làm giảm phân cực nồng
độ). Cho nên chỉ tăng nhiệt độ mà vẫn giữ nguyên các điều kiện
khác thì lớp mạ vẫn gồm các tinh thể thô và to. Nếu lại đồng thời
tăng mật độ dòng điện lên theo thì có thể bù trừ được nhược điểm
do nhiệt độ cao gây ra và lớp mạ thu được vẫn có tinh thể nhỏ,
mịn.
Vì vậy, nhiều dung dịch mạ hiện đại được vận hành ở nhiệt độ
cao vừa tăng được cường độ làm việc của bể vừa được lớp mạ tốt.
Đồ thị minh hoạ ảnh hưởng của nhiệt độ đến phân cực catôt của
bể mạ đồng xyanua
5/ Ảnh hưởng của nguồn điện cung cấp đến chế độ mạ :
Do yêu cầu công nghệ mạ mà bắt buộc phải có bộ nguồn một
chiều. Thông thường để thực hiện mạ ta dùng dòng điện không đảo
chiều cấp vào anôt và catôt. Nhưng trong một số trường hợp do
yêu cầu công nghệ cũng như của sản phẩm mạ mà ta có thể thực
hiện các phương pháp đặc biệt sau đây :
- Dùng dòng xung vài ba giây đến 30 giây đầu tiên với mật độ
dòng điện cao gấp 2 ÷ 3 lần bình thường. Trong khoảnh khắc
Êy có một lượng rất lớn các tinh thể được hình thành trên
toàn bộ bề mặt mạ, kể cả những chỗ khe, khuất, khắc phục
được hiện tượng lõi, loại bỏ mạ cục bộ, thường áp dụng dòng
xung cho mạ Cr nhất sau đó là mạ Zn, Sn, Fe
- Phương pháp có hiệu quả nhất để tăng cường độ quá trình mạ
đồng thời vẫn thu được lớp mạ tốt là sử dụng dòng điện đặc
biệt, như dòng đổi chiều, dòng không đối xứng, dòng không
liên tục, dòng xung. Ví dụ khi dùng dòng đổi chiều để mạ :
Trong thời gian t
c
vật mạ chịu phân cực catôt nên được mạ vào
với cường độ dòng thuận I

c
, sau đó dòng điện đổi chiều và trong
thời gian t
a
vật mạ chịu phân cực anôt nên sẽ tan ra một phần. Tiếp
đó lại bắt đầu lại một chu kỳ mới. Thời gian mỗi chu kỳ T = t
a
+
t
c
nếu I
c
* t
c
> I
a
* t
a
thì vật vẫn được mạ. Khi lớp mạ bị hòa tan
bởi điện lượng I
a
* t
a
, thì chính những đỉnh nhọn, gai, khuyết tật
là những chỗ hoạt động anôt nhất nên tan mạnh nhất, kết quả là thu
được lớp mạ nhẵn, hoàn hảo hơn. Tuỳ từng dung dịch mà chọn tỷ
lệ t
c
: t
a

( thường từ 5 : 1 đến 10 : 1) và T ( thường từ 5 ÷ 10 lần
trong 1s) cho thích hợp.
Do hiệu ứng tẩy bóng điện hoá cho lớp mạ khi nó chịu phân cực
anôt và tác dụng khử màng thụ động anôt bởi hydro thoát ra. Khi
anôt chịu phân cực katôt mà dùng phương pháp này có thể dùng
được mật độ dòng điện lớn hơn khi dùng dòng điện một chiều
thông thường.
• Kết luận :
Trong vai trò thiết kế bộ nguồn điện cho quá trình mạ ta có thể
quan niệm bộ mạ điện một cách đơn giản như sau :
Trong đó tải luôn biến động, giá trị của tải chịu ảnh hưởng của
nhiều yếu tố ( như đã phân tích ở trên).
Để đáp ứng được yêu cầu điều khiển nói riêng và công nghiệp
mạ điện nói chung với đặc thù dùng dòng điện rất lớn thì bộ nguồn
cung cấp được thiết kế phải dùng van công suất bán điều khiển :
Thyristor.