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表面晶粒尺寸對光亮的影響
金屬表面的平滑程度可用其表面的凹凸度來描述。如果表面的凹凸度超過照射光的波長，這種凹凸度稱為宏觀凹凸度，它并不影響表面的光亮度。如果表面的凹凸度比照射光的波長短，達到微米的數(shù)量級，那就會對光產(chǎn)生干擾作用，因而對表面的光亮度產(chǎn)生顯著的影響。根據(jù)Antropov的估計通常鍍層的表面凹凸度在0．02～2μm之間，而一般所說的顯微凹凸度，指的是表面凹槽的深度在0．4μm以下。
如前所述，表面的光亮度取決于表面的平滑程度。然而表面的平滑程度又是由多種因素決定的，如晶粒的大小、晶粒的取向和擇優(yōu)取向的程度，以及外來雜質(zhì)(包括添加劑)的共沉積等。這些因素中，目前認為最重要的是晶粒的大小，就像用粗大的石塊鋪路得不到平滑的路面一樣，只有細小的晶粒才能填平微觀凹凸的表面(幾何整平)，而又不產(chǎn)生凹凸度超過0．15μm的新表面。因此，要獲得光亮的鍍層，晶粒尺寸通常都應(yīng)小于0．2μm。因為若晶粒較大，則大晶粒之間會出現(xiàn)縫隙。Weil認為縫隙的存在是沉積物表面呈現(xiàn)乳白色、朦狀或者不完全光亮的原因。此外，若鍍層是由大的平臺構(gòu)成，則平臺之間就會出現(xiàn)粗大的臺階，這些都會影響表面的平滑，從而影響表面的光亮度。
用此觀點就可以很好解釋為何光亮鍍液既要晶粒細化劑又要整平劑。單有晶粒細化劑，底材原來的粗糙表面得不到整平，鍍層最多只能達到半光亮。而單有整平劑，由于沉積的晶粒粗大，又會出現(xiàn)新的顯微凹凸表面，所以鍍層也不光亮。在打光的底材表面上，只要用含晶粒細化劑的鍍液仍可獲得光亮鍍層。在不很平滑的底材表面上要獲得光亮的鍍層，鍍液中就必須同時含有晶粒細化劑和整平劑。而要快速獲得光亮的鍍層，鍍液中整平劑還必須是高效的整平劑。在配方設(shè)計時，在含強絡(luò)合劑的鍍液中一般只要加入整平劑即可，因為強絡(luò)合劑可起晶粒細化劑的作用。而在不含強絡(luò)合劑的鍍液中，既要加入晶粒細化劑，又要加入整平劑，這樣才能獲得真正光亮的鍍層。
晶粒細化劑與整平劑可以是兩種物質(zhì)，也可以是一種物質(zhì)。如光亮鍍鎳時用的丁炔二醇，既有細化晶粒的作用，又有整平作用，所以既是光亮劑，又是整平劑。但其整平效果不如糖精、香豆素和萘磺酸，所以要獲得全光亮的鎳層，往往同時含丁炔二醇與糖精或其他高效整平劑。在氰系鍍銅液中，氰化物是很有效的晶粒細化劑，但其整平性能很差，僅當(dāng)加入具有整平作用的硫代硫酸鈉或其他含硫化合物時才能獲得全光亮的銅層。同樣，光亮氰系鍍銀的添加劑大半屬于晶粒細化劑，不一定都具有整平能力。而平常說的整平劑都有良好的整平作用，而且大半具有細化晶粒的作用(這會提高反應(yīng)過電位)。
