水平電鍍與垂直電鍍方法和原理是相同的,都必須具有陰陽兩極,通電后產(chǎn)生電極反應(yīng)使電解液主成份產(chǎn)生電離,使帶電的正離子向電極反應(yīng)區(qū)的負(fù)相移動(dòng);帶電的負(fù)離子向電極反應(yīng)區(qū)的正相移動(dòng),于是產(chǎn)生金屬沉積鍍層和放出氣體。因?yàn)榻饘僭陉帢O沉積的過程分為三步:即金屬的水化離子向陰極擴(kuò)散;第二步就是金屬水化離子在通過雙電層時(shí),逐步脫水,并吸附在陰極的表面上;第三步就是吸附在陰極表面的金屬離子接受電子而進(jìn)入金屬晶格中。從實(shí)際觀察到作業(yè)槽的情況是固相的電極與液相電鍍液的界面之間的無法觀察到的異相電子傳遞反應(yīng)。其結(jié)構(gòu)可用電鍍理論中的雙電層原理來說明,當(dāng)電極為陰極并處于極化狀態(tài)情況下,則被水分子包圍并帶有正電荷的陽離子,因靜電作用力而有序的排列在陰極附近,最靠近陰極的陽離子中心點(diǎn)所構(gòu)成的設(shè)相面而稱之亥姆霍茲(Helmholtz)外層,該外層距電極的距離約約1-10納米。但是由于亥姆霍茲外層的陽離子所帶正電荷的總電量,其正電荷量不足以中和陰極上的負(fù)電荷。而離陰極較遠(yuǎn)的鍍液受到對(duì)流的影響,其溶液層的陽離子濃度要比陰離子濃度高一些。此層由于靜電力作用比亥姆霍茲外層要小,又要受到熱運(yùn)動(dòng)的影響,陽離子排列并不像亥姆霍茲外層緊密而又整齊,此層稱之謂擴(kuò)散層。擴(kuò)散層的厚度與鍍液的流動(dòng)速率成反比。也就是鍍液的流動(dòng)速率越快,擴(kuò)散層就越薄,反則厚,一般擴(kuò)散層的厚度約5-50微米。離陰極就更遠(yuǎn),對(duì)流所到達(dá)的鍍液層稱之謂主體鍍液。因?yàn)槿芤旱漠a(chǎn)生的對(duì)流作用會(huì)影響到鍍液濃度的均勻性。擴(kuò)散層中的銅離子靠鍍液靠擴(kuò)散及離子的遷移方式輸送到亥姆霍茲外層。而主體鍍液中的銅離子卻靠對(duì)流作用及離子遷移將其輸送到陰極表面。所在在水平電鍍過程中,鍍液中的銅離子是靠三種方式進(jìn)行輸送到陰極的附近形成雙電層。
鍍液的對(duì)流的產(chǎn)生是采用外部現(xiàn)內(nèi)部以機(jī)械攪拌和泵的攪拌、電極本身的擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)方式,以及溫差引起的電鍍液的流動(dòng)。在越靠近固體電極的表面的地方,由于其磨擦阻力的影響至使電鍍液的流動(dòng)變得越來越緩慢,此時(shí)的固體電極表面的對(duì)流速率為零。從電極表面到對(duì)流鍍液間所形成的速率梯度層稱之謂流動(dòng)界面層。該流動(dòng)界面層的厚度約為擴(kuò)散層厚度的的十倍,故擴(kuò)散層內(nèi)離子的輸送幾乎不受對(duì)流作用的影響。