哈氏槽(赫爾槽)原理及相關試驗說明.doc

哈氏槽(赫爾槽)原理及相關試驗說明現(xiàn)代電鍍網訊：一、哈氏槽試驗 哈氏槽也叫霍爾槽或梯形槽，是由美國的R.O.Hull于1939年發(fā)明的，用來進行電鍍液性能測試的實驗小槽，其基本的形狀如下圖所示： 由于哈氏槽試片兩端距陽極的距離有很大差別，加上在角部的屏蔽效應，使同一試片上從近陽極湍和遠陽極端的電流密度有很大的差異，并且電流密度的分布呈現(xiàn)由大(近陽極)到小(遠陽極)的線性分布。根據(jù)通過哈氏槽總電流大小的不同，其遠近兩端電流密度的大小差值達50倍。這樣，從一個試片上可以觀測到很寬電流密度范圍的鍍層狀況，從而為分析和處理鍍液故障提供了很多有用的信息。 通過哈氏槽實驗可以控制鍍層質量，確定最佳鍍液配比和合適的溫度、電流密度和各種添加劑的用量和補充規(guī)律。還可以分析鍍液中雜質和各種成分變化對鍍層的影響和排查鍍液故障。因此，哈氏槽實驗是電鍍生產和管理以及科研都不可少的重要實驗工具。二、加長型哈氏槽 加長型哈氏槽是將哈氏槽的陰極區(qū)的長度加長為標準哈氏槽的2倍的改良型哈氏槽(如下圖所示)。這是為了測試高水平寬光亮區(qū)電鍍添加劑的一種創(chuàng)新設備。加長后的陰極試片的長度達到203mm，這樣做是因為用標準試片發(fā)現(xiàn)不了新型光澤劑的低區(qū)和高區(qū)極限電流區(qū)域，通過加長試片的長度，可以在更寬的電流密度范圍內考查鍍液和添加劑的水平。多用于光亮性電鍍的驗證試驗，特別是在光亮鍍鎳新型光澤劑的開發(fā)方面，這種加長型哈氏槽可以發(fā)揮很好的作用。 隨著電鍍技術的不斷進步，有些鍍種在傳統(tǒng)哈氏槽試片的電流密度區(qū)內都可以獲得全光亮的鍍層，用傳統(tǒng)哈氏槽已經無法進行低電流區(qū)性能的比較。而采用這種加長型哈氏槽由很容易看得出差距。三、用哈氏槽做光澤劑的試驗 光澤劑是光亮電鍍中必不可少的添加劑，是光亮鍍種管理的關鍵成分，因此采用哈氏槽對光澤劑進行試驗是常用的管理手段。采用哈氏槽可以對光澤劑的光亮效果、光亮區(qū)的電流密度范圍、光澤劑的消耗量和外加規(guī)律等做出明確的判斷。 當采用哈氏槽進行光澤劑性能等相關試驗時，首先要采用標準的鍍液配方和嚴格的電鍍工藝規(guī)范，以排除其他非添加劑因素對試驗的干擾。常用的方法是每個批次的試驗采用一次配成的基礎鍍液，鍍液的量要大于試驗次數(shù)要用到的量的總和，基礎鍍液采用化學純或與生產工藝相同級別的化工原料進行配制，并且記住不能往基礎液中添加任何光澤劑，以保證試驗結果的準確性和可靠性。 在準備好鍍液和哈氏片之后，可以取試驗基礎液注入哈氏槽，然后再按試驗項目的要求將鍍液的工藝參數(shù)調整到規(guī)定的范圍，先不加入光澤劑做出一個空白的試片，留做對比之用。再加入規(guī)定量的待測光澤劑，通電試驗。對于光亮鍍種，常用的總電流是2A，時間為5Min，鍍好取出后，要迅速清洗干凈，最后一次的清洗要用純凈水，然后用熱電吹風吹干后，觀測表面狀況并做好相關的記錄，再將試片進行干燥器中保存。為了方便以后對比，每做一個試片都要有標識貼在試片上，記錄編號、試驗條件、試驗參數(shù)。 做完空白試驗后的試驗液一般只能再做2個試片，同一個工藝參數(shù)和含量的試片通常也要求做2次，以排除偶然性。在每一次換新鍍液時，都要做空白試驗。為了提高效率，可以一次配置夠用多次試驗的基礎液，這樣只做一次空白試片就可以代表這批試液的狀況。 第一次添加光澤劑的量可按供應商所提供的說明書的標準量加入，以判斷光澤劑的基本水平；然后再按過量加入，看超量的影響是怎么樣的，再做1/3量和1/2量的試片，以了解不足量的影響，最后還要做光澤劑的量。 有些試驗者取了一次基礎試驗后，就一直往里加入光澤劑來做試驗。從少到多用同一鍍液做多片，這是