二級(jí)電流分布
電鍍過程中電極附近發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng)，因而增加了鍍液的電阻稱之為極化。由于電極產(chǎn)生極化，使局部實(shí)際電流分布與一次電流分布的狀態(tài)有所不同，這種改變后的電流分布狀態(tài)稱之為二次電流分布。實(shí)際上，電鍍過程中電流分布仍受到其它因素的影響，即加入電荷傳遞與質(zhì)量傳遞等參數(shù)之后，其電流密度又得以重新加以分配。
二次電流分布主要是受到活化過電壓及濃度過電壓的影響，即擴(kuò)散層和雙電層的相對(duì)影響。其效應(yīng)并不及一級(jí)電流分布。二級(jí)電流分布效應(yīng)出自電鍍槽液的化學(xué)成分與濃度，特別是硫酸銅、硫酸及氯化物等濃度的變化。因此可透過電荷傳遞與質(zhì)量傳遞來改善電流分布，使得實(shí)用的電流分布較原先的一級(jí)電流分布更趨于均勻。
一般質(zhì)量傳遞的影響因素有：硫酸銅濃度、電鍍速率、攪拌情形、槽液溫度。
有關(guān)電荷傳遞的影響因素有：吸附陰極的有機(jī)添加物；吸附陰極的有機(jī)添加物與銅離子的復(fù)合物。
質(zhì)量傳遞受到槽液攪動(dòng)與打氣的影響，通常攪動(dòng)與打氣僅能影響陰極表面的質(zhì)量傳遞；孔內(nèi)質(zhì)量傳遞則幾乎由陰
極擺動(dòng)的距離與頻率所決定。有機(jī)添加物基本上不影響質(zhì)量傳遞，卻影響電荷傳遞。若陰極板面各處與孔內(nèi)，當(dāng)質(zhì)量傳遞與電荷傳遞的差異很小時(shí)，則板面的電流密度也會(huì)接近，鍍層自然分布均勻。
由于電流大小和陰陽極間距離成反比,電極極化就相當(dāng)于增加了陰陽極間的距離。此距離稱之為特征長度。因?yàn)榇朔N效應(yīng),二次電流或多或少可減少一次電流不均勻的現(xiàn)象.
由電場理論可知,電流的分布力實(shí)際上受兩種因素所左右：①鍍液電阻；②極化作用所產(chǎn)生的電阻。
極化參數(shù)P作如下定義：
P = R/Rp =ａcFLj/RgTK
式中ａc-移轉(zhuǎn)系數(shù),F-法拉第常數(shù),L-陰陽極距離,j-平均電流密度, Rg-氣體常數(shù),T-溫度,K-溶液的導(dǎo)電度。
如果P＜1,代表極化作用遠(yuǎn)超過電場效應(yīng),則電流傾向于二次電流分布,將十分均勻；
如果P＞1,則電流傾向于一次電流分布,完全取決于鍍槽的幾何形狀。
以硫酸銅鍍液作多層板鍍銅實(shí)驗(yàn),各參數(shù)基本數(shù)據(jù)為ａc=0.5, Ma-sec/g-ep,L=30.5cm, j=26.9Ma/cm2 , K=0.55(奧
姆cm)-1, RgT/F=25.6Mv/(23℃)。結(jié)果P=29.13＞1代表電流傾向于一次電流分布,其均勻與否完全決定于鍍槽的設(shè)計(jì),而溶液的導(dǎo)電度、極化反應(yīng)的影響均不大。
三級(jí)電流分布
對(duì)于通孔及其附近而言,影響電流分布的因素包括鍍槽幾何形狀、鍍液的導(dǎo)電性、質(zhì)量傳迅速率、銅離子的濃度等。電流因受上述因素錯(cuò)綜復(fù)雜的干擾而影響其分布稱之為三次電流分布。
三級(jí)電流分布效應(yīng)不及一、二級(jí)電流分布，但仍與均布力息息相關(guān)。此效應(yīng)主要于槽液的有機(jī)添加劑構(gòu)成。
添加劑通常包括三種成分，即光澤劑、平整劑與載體，三種成分均會(huì)在陰極表面邊界層產(chǎn)生作用。
光澤劑：吸附于陰極表面，可取代部分的載體之用，增加該區(qū)的電鍍速率(+)。
平整劑：可被吸附并取代某些特定位置(通常為高電流密度區(qū)或高攪拌區(qū))的光澤劑或載體，能降低電鍍速率(–)。
載體：吸附于陰極表面，阻礙高電流區(qū)離子的還原反應(yīng) (–)。
光澤劑增加電鍍速率，增加極化曲線斜率；平整劑和載體降低電鍍速率，降低極化曲線斜率。（圖五）
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