以二元合金说明合金共沉积的条件。
①合金中的金属至少有一种金属能从其盐的水溶液中析出。有些金属如钨、钼等虽不能从其盐的水溶液中单独沉积,但可以与其他金属如铁、钴、镍等同时从水溶液中实现共沉积。所以,共沉积并不一定要求各组分金属都能单独从水溶液中沉积析出。
②两种金属的析出电位要十分接近或相等。因为在共沉积过程中,电位较正的金属总是优先沉积,甚至可以完全排除电位较负的金属沉积析出。因此,为使电极电位相差较远的金属同时析出,可通过改变离子活度或不同金属离子析出过电位实现。
根据能斯特方程式,增大金属离子浓度可使电位正移,相反,降低浓度电位则负移。对二价金属离子,当浓度改变l0倍时,平衡电位移动0.029V,而多数金属离子的平衡电位相差较大,因此仅改变金属离子浓度来实现共沉积,显然是难以实现的。
向镀液中加入适宜的络合剂,对共沉积离子选择性络合,由于络离子稳定常数相差很大,因此可以较大幅度改变平衡电位,实现共沉积;同时,加入络合剂后,还能增大阴极极化作用,改变镀层质量。
加入适当添加剂也是实现共沉积的有效措施。添加剂对金属平衡电位影响很小,但显著影响电极极化。由于添加剂对金属离子的还原过程有明显的阻化作用,而且阻化作用具有一定的选择性,因此在镀液中加入添加剂对金属离子共沉积的影响要根据试验而定。为了实现金属共沉积,在电解液中可单独加入添加剂,也可与络合剂同时加入。