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文檔簡介
1、編制:趙忠開2003年6月目 錄一、 電鍍的幾點常識; (3-4頁)二、 影響電鍍效果的幾個因素; (5-9頁)三、 電鍍液中各成份的作用及工作條件的影響; (10-17頁)四、 前處理的幾種工序及其特性說明; (18-19頁)五、 各電鍍液的配方和工藝條件及維護(hù); (20-24頁)六、 各鍍種之常見故障和解決方法。 (25-28頁)一、電鍍的幾點常識:1、 電鍍是電解原理的一種應(yīng)用,它是通過電解質(zhì)在外電源的作用下所發(fā)生的氧化還原反應(yīng),在工件表面沉積一種金屬的過程。因此電鍍的進(jìn)行一樣需要外電源、電極、電解質(zhì)溶液和容器。所不同的是,電鍍的陰極是工作,常用鍍層金屬作陽極,并參與電極反應(yīng),被氧化溶解
2、成鍍層金屬陽離子,以補(bǔ)充在陰極還原析出所消耗的金屬離子。鍍液就是含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。2、 電鍍的目的:電鍍的主要作用有:(1) 防護(hù)性電鍍,如鐵件鍍鋅、鍍鎘或鎘鈦合金等;(2) 裝飾性電鍍,如鐵件鍍銅、外層鍍金、銀;(3) 修復(fù)性電鍍,即對破損零件的電鍍;(4) 特殊功能電鍍,如需要耐磨鍍鉻,耐磨鍍鉛;減摩擦可鍍錫、錫-鈷或銀-錫;加強(qiáng)反光可鍍銀、鍍鉻;為防反光可鍍黑鎳、黑鉻;抗氧化鍍鉻、鉑或銠;增加導(dǎo)電性鍍金、銀或金-鈷。3、 分散能力與覆蓋能力:(1) 分散能力是指鍍液具有使金屬層在表面厚度均勻分布的能力,也叫均鍍能力。分散能力越好,鍍層越均勻。(2) 覆蓋能力是指鍍液具有的使工
3、件表面深凹處鍍上金屬的能力,也叫深度能力。覆蓋能力越好,工件深凹處鍍得越深。(3) 分散能力與覆蓋能力含義不同,但兩者密切相關(guān),一般是分散能力好的覆蓋能力也好,差則都差。二、影響電鍍效果的幾個因素:電鍍過程是容易發(fā)生的,得到鍍層也很快,但要得到符合各種要求的鍍層就不容易,因為鍍層質(zhì)量好壞是受到許多條件制約的,這些因素歸納起來主要有以下幾方面。1、基本金屬的影響首先,基本金屬的化學(xué)性質(zhì)是影響鍍層質(zhì)量的重要因素,如果基體金屬比鍍層金屬活潑,即其電位較負(fù),則在進(jìn)入鍍液的未通電時將發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生置換層,使隨后的鍍層發(fā)生粗糙松脫。還有些基體金屬表面容易發(fā)生鈍化,將極大損害結(jié)合力。此外,鍍件的表面狀態(tài)影
4、響也很大,在前加工過程中所沾染的油跡,若洗滌不干凈,則危害性極大,表面的平整光滑都直接影響鍍層質(zhì)量。2、鍍液的影響各鍍種各配方所配成的鍍液都有不同的性質(zhì)。它們對鍍層質(zhì)量的影響,在某些方面的作用是決定性的,如簡單離子鍍液,由于它的極化作用較小,鍍層晶體較粗,分散能力與覆蓋能力較低。但成分簡單,成本較低,鍍液穩(wěn)定易控制,而且可用較高密度,較高電流密度而提高沉積速度。其電流效率也較高,適合簡單工件的速鍍、厚鍍。另一類結(jié)合物鍍液則有較好的極化作用,分散能力與覆蓋能力較高,鍍層晶體較細(xì)。但穩(wěn)定性較差,電流效率較低。以氰化物做絡(luò)合劑的鍍液劇毒,需配以良好的通風(fēng)設(shè)備和廢水處理設(shè)施。3、主鹽濃度的影響對各種金
5、屬來說,鍍液中的主鹽濃度都有一個較為合適的范圍。當(dāng)工藝條件一定時,隨著鍍液中主鹽濃度的增加,鍍液的極化作用變小,鍍層結(jié)晶較細(xì),分散能力與覆蓋能力也比濃鍍液好。但用降低主鹽濃度以改善結(jié)晶是不可取的。因采用高濃度時,可采用高電流密度,提高生產(chǎn)效率和陰極電流效率。而且高濃度對鍍層的光亮度和整平性都有利,不過帶出損失也較大。4、附加“鹽”的影響在鍍液中經(jīng)常加入相當(dāng)數(shù)量的其他金屬鹽,主要是堿金屬鹽或堿土金屬鹽。這些鹽有的是為增強(qiáng)鍍液的導(dǎo)電性,稱之為導(dǎo)電鹽。這些鹽有的還能提高陰極極化作用(也有些起相反作用);如鍍鎳液中加入硫酸鈉、硫酸鎂。有的附加鹽能促進(jìn)陽極正常溶解,稱之為陽極活化劑,如鍍鎳中的氯化鎳。有
6、的附加“鹽”對鍍液能起穩(wěn)定作用,如酸銅中的硫酸、堿銅中的氰氧化鈉。有的附加“鹽”能保持鍍液的PH值不變,稱之為緩沖劑,如鍍鎳液中的硼酸。5、絡(luò)合劑在絡(luò)合物鍍液中,絡(luò)合劑的含量高低對鍍液的極化能力、對鍍液的穩(wěn)定性、對鍍層的質(zhì)量,對陽極的溶解都有直接的關(guān)系。一般說來,絡(luò)合劑對金屬的絡(luò)合力越強(qiáng),則對鍍液的極化能力影響越大。當(dāng)絡(luò)合劑含量高時,鍍液的極化能力強(qiáng),鍍層結(jié)晶較細(xì),分散能力與覆蓋能力好,鍍液穩(wěn)定,陽極溶解正常。但若含量過多,則影響電流效率,嚴(yán)重時大量析氫,甚至無鍍層。當(dāng)絡(luò)合劑含量低時,極化作用小,鍍層變粗,分散能力變低,但陰極電流效率提高。若含量過低則陽極容易鈍化,因此絡(luò)合劑應(yīng)控制適當(dāng)含量,一
7、般以游離態(tài)絡(luò)合劑含量衡量。6、添加劑鍍液中經(jīng)常加入少量某些物質(zhì),這少量物質(zhì)不會明顯改變鍍液的電性,但能明顯改善鍍層的性能,這種物質(zhì)稱之為添加劑。常用的添加劑有無機(jī)物和有機(jī)物。根據(jù)它們所起的作用不同,可分為光亮劑、整平劑、濕潤劑,還有應(yīng)力削減劑、鍍層細(xì)化劑等。光亮劑即能使鍍層光亮的添加劑,有時還將光亮劑分成初級光劑、次級光劑與載體光劑及輔助光劑,如鍍鎳的糖精和丁燴二醇。整平劑即能使工件表面微谷鍍上比微峰處厚,從而填平微谷,達(dá)到表面平滑光潔的添加劑。如鍍鎳的香豆素。不少光劑和整平劑要配合使用才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用,單獨使用效果不好。濕潤劑是能降低不同相間的界面張力,使鍍液易于在電極表面鋪開而氣泡不易
8、在電極停留的添加劑。因而可減少或避免產(chǎn)生針孔等故障,所以又稱防針孔劑,如:鍍鎳中的十二烷基硫酸鈉。添加劑的作用機(jī)理,說法不一,主要有以下兩種:一種叫膠體絡(luò)合理論,一種叫吸附理論,它們各能解釋一些現(xiàn)象。至今尚無完善的理論可指導(dǎo)添加劑的選用,目前都只能靠實驗加以改善。添加劑的用量應(yīng)有一定范圍,若太少將不起作用,太多將起反作用,有的需要一定條件下才有活性,有的消耗較快,這些都需注意細(xì)節(jié)。7、電流密度各種鍍液都有其相應(yīng)的電流密度范圍。在生產(chǎn)中一般都盡量采用接近其上限的電流密度,因為較高的電流密度有較高的沉積速度和電流效率,而且能提高鍍液的極化能力使鍍層晶體細(xì)致。但過高的電流密度將引致鍍層色澤不正常,鍍
9、層疏松,甚至燒焦、發(fā)黑等現(xiàn)象。若電流密度過低,則鍍液極化作用小鍍層晶粗,沉積速度慢,影響生產(chǎn)效率,所以在條件許可情況下,都用較高的電流密度。8、溫度鍍液所用的溫度是各成份配成的鍍液性質(zhì)所決定的。在其他條件不變的情況下,升高溫度會降低鍍液的極化能力,使鍍層變粗,但升高溫度可提高電流密度上限,可配置高濃度鍍液,因而可使用高電流密度,這樣,鍍液的極化作用增強(qiáng),可彌補(bǔ)溫度升高的影響,而且可提高沉積速度,提高生產(chǎn)效率。升高溫度還有增強(qiáng)導(dǎo)電性,減少針孔,促進(jìn)陽極溶解,降低鍍層內(nèi)層力和提高電流效率的作用。9、PH值各鍍液各有最合適的PH范圍,PH的升高或降低不僅關(guān)系到氫氣的析出情況,也直接影響鍍液中沉淀的生
10、成,絡(luò)合物的穩(wěn)定性,陽極的溶解及添加劑的活性,因此也直接影響鍍層的外觀和質(zhì)量。10、攪拌電鍍時常采用機(jī)械攪拌(即陰極移動及鍍液強(qiáng)制循環(huán))和凈化的壓縮空氣攪拌,以達(dá)到提高陰極電流密度上限,提高沉積速度,提高生產(chǎn)效率的目的。攪拌還可提高光亮度,減少氫氣停留產(chǎn)生針孔的機(jī)會。但攪拌會降低陰極極化作用,使鍍層變粗。故須配合適當(dāng)?shù)碾娏髅芏燃右愿纳?。?yīng)用攪拌時需與連續(xù)過濾相結(jié)合,以免沉渣泛起,污染鍍層而產(chǎn)生毛刺、孔隙、斑點及粗糙等毛病。采用空氣攪拌的鍍液必須是與空氣、二氧化碳不作用的,因此,堿性的,還原性成份的,低價金屬離子的鍍種不適用。11、陽極電鍍所用陽極有可溶性陽極和不溶性陽極,它們都起傳導(dǎo)電流的作用
11、,可溶性陽極還可補(bǔ)充陰極沉積所消耗的金屬離子,因此對鍍層質(zhì)量影響很大。它必須不帶有害雜質(zhì),能正常溶解生成鍍液所含的金屬離子(包括價態(tài))。所以對陽極材料的純度、結(jié)構(gòu)、形狀以及溶解性都有嚴(yán)格的要求。一般需采用高純度金屬,但可加入少量有益無害的元素,如含磷銅、含硫鎳等。陽極溶解過程常產(chǎn)生陽極泥渣,因此常用陽極袋加以收集,以免對鍍層產(chǎn)生有害影響。為避免陽極鈍化,除注意維護(hù)鍍液成份外,尚須注意陽極面積是否足夠,陽極電流是否過大,并經(jīng)常觀察陽極表面狀態(tài),以便及時進(jìn)行調(diào)整。此外,電流波形對電鍍層質(zhì)量也有很大關(guān)系,應(yīng)根據(jù)鍍種及時對鍍層的要求加以選擇。三、電鍍液中各成份的作用及工作條件的影響: 1、氰化鍍銅(1
12、) 氰化亞銅:氰化亞銅是鍍液中的主要成分,是提供銅離子的主鹽。在陰極放電過程中,不是由銅離子直接放電的,它是由氰化亞銅溶解于氰化鈉溶液中,形成穩(wěn)定的銅氰絡(luò)合物,然后由銅氰絡(luò)離子在陰極上放電還原成金屬銅。銅氰絡(luò)離子是分級電離的,但難于離解為單獨的銅離子。當(dāng)鍍液中氰化物含量及溫度不變時,降低氰化銅的含量,可以提高鍍液的分散能力和覆蓋能力,增強(qiáng)陰極極化作用,使鍍層結(jié)晶細(xì)致。此時適合于預(yù)鍍用。但因陽極電流效率降低,可用的電流密度范圍縮小,而不適于高速鍍銅之用。(2) 氰化鈉:氰化鈉是一種絡(luò)合劑,氰化亞銅必需與之絡(luò)合方能溶解于溶液中,一般而言,一摩爾氰化亞銅與二摩爾氰化鈉進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng),方能溶解良好,即8
13、9.5g的CuCN,需要98g NaCN絡(luò)合。相當(dāng)于1g CuCN需要1.1g NaCN進(jìn)行絡(luò)合。若超過此數(shù),則超過部分稱為游離的NaCN。即游離的NaCN(g/L)=總NaCN(g/L)-CuCN(g/L)×1.1電鍍液中,游離的氰化鈉一般在7-20g/L之間,提高NaCN的比值,有利于鍍液的分散能力,覆蓋能力,使鍍層結(jié)晶細(xì)致,但降低電流效率,不恰當(dāng)?shù)靥岣逳aCN的比值,會使鍍層起泡甚至陰極上得不到鍍層。氰化鈉的多少,陰陽極上的一些現(xiàn)象可以作為參考。(3) 酒石酸鉀鈉和硫氰化鉀,它們是輔助絡(luò)合物,當(dāng)游離的NaCN含量偏低時,陽極上會產(chǎn)生二價銅離子,形成難溶的氫氧化銅薄膜覆蓋陽極表面
14、,此時酒石酸鉀鈉及硫氰化鉀與二價銅離子作用,絡(luò)合,從而促進(jìn)陽極溶解,所以它們可稱為陽極的去極化劑。(4) 氫氧化鈉:氫氧化鈉可防止氰化鈉水解,提高鍍液的導(dǎo)電性。有利于鍍液的穩(wěn)定。若氫氧化鈉不夠數(shù)量,電路接通時,電流會逐漸降低至某一數(shù)字。(5) 電流密度和溫度:氰化鍍銅液使用的電流密度及操作溫度,應(yīng)根據(jù)鍍液中主鹽成份高低決定,在預(yù)鍍液中,由于主鹽濃度較低,應(yīng)用較低的溫度及較低的電流密度。在主鹽濃度較高的情況下,為防止產(chǎn)生濃差極化,提高分散能力,應(yīng)采用較高的溫度,此時提高陰極電流密度可以同時提高電流效率,加快沉積速度。(6) 銅陽極:氰化物鍍銅液中使用的陽極為電解銅和壓延電解銅。陽極面積與陰極面積
15、比例應(yīng)控制為2:1。若電流密度太大則易使陽極鈍化。而采用電流密度太小則陽極溶解差。若要提高陽極的電流密度,可以采?。海?)提高游離氰化鈉的濃度;(2)提高鍍液溫差;(3)加入陽極去極化劑;(4)采用周期換向電流。 2、鍍鎳:(1) 硫酸鎳(NiSO46H2O或NiSO47H2O)是鍍鎳液中提供鎳離子的主鹽,其含量在100g-350g/L之間,一般情況下,硫酸鎳的含量低,鍍液的分散能力較好,鍍層結(jié)晶細(xì)致,易拋光。但可使用的陰極電流密度較小,電流效率低,沉積速度慢。硫酸鎳含量高的鍍液可使用較高的陰極電流密度,加快沉積速度,且鍍層色澤均勻。但因濃度大,陰極極化作用小,鍍液的分散能力降低,鍍層結(jié)晶較粗
16、,而且無光澤。同時鍍液被工件帶出的損失也較大。若硫酸鎳的含量過高或過低都不利于鍍層的質(zhì)量。(2) 氰化鎳:易溶于水,生成的氯離子對陽極起促進(jìn)溶解的活化作用,稱為陽極活化劑。它們對鎳鍍液也起導(dǎo)鹽作用,并能改善鍍液的分散能力。鍍液中的氯化物含量應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),若含量過低,陽極易鈍化,若含量過高,則陽極溶解過快,易造成大量陽極泥渣,使鍍層出現(xiàn)粗糙和毛刺現(xiàn)象,且內(nèi)應(yīng)力增大,對設(shè)備的腐蝕性也增大。(3) 緩沖劑:鍍鎳中的硼酸是鍍液中的緩沖劑,對鍍液的PH值起穩(wěn)定作用。其中緩沖作用的強(qiáng)弱與含量有關(guān)。只有當(dāng)含量高于31g/L(即0.5M)時,緩沖作用才開始顯著。含量提高,緩沖作用更好。但常溫下硼酸的溶解
17、度只有40g/L左右,升高溫度可提高其溶解度,但需注意溫度降低又會結(jié)晶折出影響鍍層質(zhì)量。硼酸還有使鍍層結(jié)晶細(xì)致和不易燒焦的作用。所以采用高電流密度時常用高硼酸含量。(4) 濕潤劑:鍍鎳液中常用十二烷基磺酸鈉做濕潤劑,它是一種陰離子表面活性劑,具有降低介面張力的作用,能減少氫氣泡在陰極表面的滯留,從而減少鍍層的針孔,故又稱防針孔劑。雙氧水也有防針孔的作用,這是由于雙氧水的氧化性能迅速氧化陰極上析出的氫生成水,從而減少氫氣的生成和滯留。但因雙氧水也會氧化有機(jī)物(添加劑)所以一般少用。(5) PH值:鍍鎳液的PH值一般控制在4-5之間,具體數(shù)值應(yīng)視鍍液成份實際測定為準(zhǔn)。一般情況下,PH值高的鍍液分散
18、能力好,電流效率高。但PH值過高時易形成堿式鹽沉淀,引致鍍層出現(xiàn)針孔粗糙發(fā)脆與結(jié)合力不牢的現(xiàn)象。PH值低的鍍液陽極溶解較好。沉渣少,陰極電流密度較高,沉積速度較快。但電流效率較低。PH值過低時鍍層質(zhì)量也不好,因為產(chǎn)生氫氣的付反應(yīng)會加劇,會造成針孔現(xiàn)象,甚至得不到鍍層。(6) 溫度:由于升溫能增加鍍液的導(dǎo)電性,還能使主鹽及附加鹽的溶解度增大,所以可用較高的陰極電流密度,提高電流效率,有利于陽極溶解,還能降低鍍層的內(nèi)應(yīng)力。但因高溫下鎳鹽水解加劇,陰極極化作用降低,易造成鍍層粗糙或針孔等毛病。所以鍍鎳??刂圃?5-60之間。(7) 陰極電流密度:鍍鎳的陰極電流密度與鍍液的溫度,主鹽濃度及PH值有密切
19、關(guān)系。當(dāng)主鹽濃度較高,PH值較低,加熱并攪拌時可用較高的電流密度,以提高鍍液的分散能力和生產(chǎn)率。反之在低溫低濃度和高PH值時需用較小的電流密度,以免產(chǎn)生粗糙和燒焦的毛病,光亮鍍鎳是在加熱和高濃度條件下進(jìn)行,可采用高電流密度(2-5A/cm2)。(8) 攪拌:鍍鎳的攪拌方法可用空氣攪拌并結(jié)合陰極移動和鍍液高速循環(huán)的形式。其作用是促使鎳離子迅速向陰極移動以補(bǔ)充還原掉的鎳離子,使鍍液成份和溫度分布均勻,借以提高電流密度上限加快沉積速度。也有利于工作表面氫氣泡的析出而減少針孔。3、鍍金:鍍金液是低氰酸性鍍金液。它由金氰絡(luò)鹽加入有機(jī)酸及有機(jī)酸的堿金屬鹽組成的緩沖液配置而成。因此其毒性較小,穩(wěn)定性較好,金
20、離子濃度較低,陰極電流效率低(約30-60%),但所使用的電流密度比堿性氰化物鍍金液高幾倍,所以沉積速度不慢。這種鍍液最大優(yōu)點是可獲得無孔鍍層,因而抗腐蝕性較強(qiáng),適合印刷線路板鍍金。若加入不同成份金屬鹽,則可獲得不同色澤和硬度的鍍層,因而應(yīng)用更加廣泛,尤其是手表的裝飾應(yīng)用更多。氰化金鉀是該鍍金液里提供金離子的主鹽。提高其含量可相應(yīng)提高電流密度上限和鍍層光澤。但過高則鍍層粗糙、偏紅。含量過低則電流密度范圍變窄,鍍層暗紅、且孔隙增多。檸檬酸與檸檬酸鹽具有絡(luò)合、締合和緩沖作用,并能使鍍層光亮。若含量過低則鍍液導(dǎo)電性降低,分散能力差。含量過高則陰極電流效率降低鍍液易老化。磷酸鹽也是一種緩沖劑,對鍍液也
21、起緩沖作用,并能改善鍍層的光澤。銻、鎳、鈷的化合物都能提高鍍層硬度,但影響較大,應(yīng)注意控制用量。鍍液的PH值對鍍層的外觀和硬度都有顯著的影響,PH值過高時鍍液的覆蓋能力下降,鍍層發(fā)脆,色澤不勻,有時還出現(xiàn)紅色斑點。若PH值過低,鍍層無光澤。溫度除影響電流密度范圍外也影響外觀色澤。較高的溫度可使用較大的陰極電流密度,但過高則色澤不勻,工件兩端發(fā)紅,中間發(fā)暗,鍍層粗糙且偏薄。溫度過低,則鍍層不亮,色澤變暗。電流密度除影響沉積速度外,還影響鍍層色澤。過高時鍍層軟發(fā)暗,結(jié)晶變粗,還可能發(fā)生異金屬的共沉積。過低則鍍層不亮,速度慢,效率低。 4、氰化鍍銀:氰化鍍銀液的主要成份是銀氰絡(luò)鹽和一定量的游離氰化物
22、。鍍液具有劇毒,所以在操作場地必須具有良好的通風(fēng)設(shè)備,對廢液要回收和處理,為獲得光亮鍍層,一般在鍍液中適當(dāng)?shù)靥砑庸饬羷?1) 氰化銀、氰化銀鉀、氯化銀、硝酸銀,它們在各自的配方中都是主鹽。鍍液中銀含量的高低,對電鍍液的導(dǎo)電性、分散能力和沉積速度等都有一定的影響,銀含量太高,會使鍍層結(jié)晶粗糙,色澤發(fā)黃,滾鍍時還會產(chǎn)生桔皮狀鍍層;銀含量太低,會降低電流密度上限,沉積速度減慢,生產(chǎn)效率下降。(2) 氰化鉀:氰化鉀是氰化鍍銀的主絡(luò)合劑。氰化鉀和銀生成銀氰化鉀絡(luò)鹽外,在鍍液中還要維持一定量的游離氰化鉀。其主要作用為能穩(wěn)定電鍍液,提高陰極極化使鍍層細(xì)致均勻,促進(jìn)陽極溶解,提高鍍液導(dǎo)電能力,在光亮鍍銀液中
23、高濃度氰化物能發(fā)揮光亮劑的最大效能,其配方量一般在30-60g/L之間,快速鍍銀可達(dá)60-120g/L。游離氰化鉀有助于鍍液中銀的絡(luò)合、陽極正常溶解、提高鍍液的分散能力。但游離氰化鉀過高時,陽極可能出現(xiàn)顆粒狀金屬的溶解,鍍液沉積速度減慢;而游離氰化鉀過低時,陽極易鈍化,而且表面會出現(xiàn)會黑色膜、銀鍍層呈灰白色,嚴(yán)重時鍍層結(jié)晶粗糙,結(jié)合力不良。氰化鍍銀液通常使用氰化鉀而不用氰化鈉。其原因是: 鉀鹽導(dǎo)電能力比鈉鹽好,可使用較高的電流密度,陰極極化作用梢高,鍍層均勻細(xì)致,覆蓋能力好; 鉀鹽中含硫量比鈉鹽少; 鉀鹽自身碳酸化形成和積累的碳酸鉀的溶解度比碳酸鈉大; 鉀鹽不易使陽極鈍化。(3) 碳酸鉀:一定
24、量的碳酸鉀能提高鍍液的導(dǎo)電性,提高陽極和陰極極化,液有助于鍍液的分散能力。新配液時按配方加入下限濃度的碳酸鉀,以后由于氰化鉀的分解其濃度會逐漸增加,一般控制在80g/L范圍內(nèi),達(dá)110g/L時還不會有嚴(yán)重影響,但超過110g/L時,則陽極鈍化,鍍層粗糙。(4) 酒石酸鉀鈉:能降低陽極極化,防止陽極鈍化,提高陽極電流密度并促進(jìn)陽極的溶解。(5) 陰極電流密度的影響:鍍液中銀離子含量和溫度的高低會直接影響電流密度。在一定的工藝范圍內(nèi),提高陰極電流密度,鍍層結(jié)晶致密,但可能會產(chǎn)生脆性;過高的電流密度會使鍍銀層粗糙,甚至呈海棉狀,在滾鍍時會產(chǎn)生桔皮狀鍍層。陰極電流密度過低時,沉積速度和生產(chǎn)效率都下降,
25、光亮鍍銀達(dá)不到鏡面光亮的程度。(6) 溫度的影響:溫度控制在工藝范圍內(nèi),鍍層結(jié)晶細(xì)致均勻。提高溫度可相應(yīng)地提高電流密度的上限,但溫度太高時,銀層結(jié)晶疏松,在光亮鍍液中得不到光亮鍍層,表面發(fā)烏,光亮劑的分解和消耗都加快;而溫度過低時,降低了電流密度的上限,使沉積速度下降;當(dāng)?shù)陀?時,電流效率明顯下降,嚴(yán)重時鍍層呈黃色并有花斑及條紋。(7) 攪拌的影響:攪拌能提高陰極電流密度上限,擴(kuò)大溫度范圍,提高沉積速度,降低濃差極化,還能使鍍液中各種成分均勻分布。(8) 鍍液的過濾必須定期或連續(xù)過濾鍍液,特別是鍍厚銀和快速鍍銀鍍液。如果采用連續(xù)過濾更好。四、前處理的幾種工序及特性說明進(jìn)入電鍍車間的金屬制品,由
26、于經(jīng)過各種加工和處理,不可避免地會粘附一層油污或氧化膜,因此在電鍍前為了保證鍍層與基體的牢固結(jié)合,必須清除零件表面上的油污。而常用的除油方法有:有機(jī)溶劑除油、化學(xué)除油、電化學(xué)除油、超聲波除油、滾筒除油等。(1) 有機(jī)溶劑除油:此方法是利用有機(jī)溶劑能溶解油脂的特點除去零件表面油污。其特點是除油速度快、操作方便、不腐蝕零件。缺點是除油徹底,需用化學(xué)或電化學(xué)除油方法補(bǔ)充除油,且多數(shù)有機(jī)溶劑易燃、有毒、成本較高等?,F(xiàn)在用的冷脫就是有機(jī)溶劑除油。(2) 化學(xué)除油分有堿性除油和酸性除油。堿性除油其特點為除油液無毒,價格便宜,除油效果好,且容易管理,設(shè)備也簡單。對于一些溶于堿的金屬或有色金屬有腐蝕性或表面氧
27、化、且下道工序不容易去除表面氧化的鋼鐵類的除油。酸性除油液是由有機(jī)或無機(jī)酸加表面活性劑混合配制而成。其特點為能除油的同時又能除銹,且對一些有色金屬不腐蝕,更不會引起變色或氧化。缺點為只適合有少量油污的金屬制品。(3) 電化學(xué)除油:就是利用電解時電極的極化作用和產(chǎn)生的大量氣體將油污除去的方法。電化學(xué)除油分為陰極除油和陽極除油。當(dāng)零件作為陰極時則叫做陰極除油。陰極除油的優(yōu)點為:除油速度快,不會腐蝕零件。其缺點為:容易滲氫,對高強(qiáng)度鋼鐵零件和彈性零件則因滲氫可能引起氫脆而被毀壞;當(dāng)電解液中含有少量金屬時,零件表面有海面狀金屬析出。當(dāng)將零件作為陽極時叫做陽極除油。陽極除油的優(yōu)點是:基體沒有發(fā)生氫脆的危
28、險,能除去零件表面上的侵蝕殘渣和某些金屬薄膜。其缺點為:除油速度比陰極除油速度慢,在陽極除油時有色金屬零件及其合金零件會遭受腐蝕,特別是當(dāng)除油液中含有氯離子時,鋼鐵件也會遭受斑點腐蝕。(4) 超聲波除油:此方法就是利用能產(chǎn)生超聲波的容器,并在容器里放入化學(xué)除油的液體,使其零件在受超聲波震動的原理除去零件表面的油污,其特點受化學(xué)除油配方成份的影響,但除油效果比化學(xué)除油好,其速度比化學(xué)除油快,而且能提高除油質(zhì)量。(5) 滾筒除油:此方法是一種機(jī)械化的擦拭除油方法。除油零件和弱堿性溶液一同放入筒內(nèi),加蓋密封在每分鐘60-100轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行除油。其特點為除油方法效果好,成本低,操作方便,但不適合大型
29、零件和易變形的零件。(6) 活化:該工序一般在進(jìn)入鍍槽前進(jìn)行,活化溶液一般為硫酸或鹽酸的稀釋液,主要用于溶解零件表面的鈍化薄膜,使表面活化,以保證鍍層與基體金屬的牢固結(jié)合。該工序之后不允許零件制品在空氣中停留過久,且要保持濕潤。五、各電鍍液的配方和工藝條件及維護(hù): 1、前處理:(1)鍍液的配方及工藝條件:工序名稱名 稱范圍化學(xué)脫脂熱脫脂劑(g/L)50-60比重(Be°)5-8溫度()50-60電化學(xué)脫脂電脫脂劑(g/L)50-60比重(Be°)5-8溫度()50-60電流密度(ASD)0.5-3活化硫酸(g/L)60-100比重(Be°)8-12(2)維護(hù):前處
30、理維護(hù)較為簡單,只要把比重及工藝條件控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)即可。但其藥液壽命不是很長,且不能再生。所以視其效果需每天添加,并到一定的時間內(nèi)更換其藥液重新配制。 2、氰化鍍銅:(1)鍍液的配方及工藝條件:名 稱范 圍氰化亞銅 CuCN(g/L)50-70氰化鈉 NaCN(g/L)70-100酒石酸鉀鈉 (g/L)10-20氫氧化鈉 NaOH(g/L)1-5%溫度()50-60比重(Be°)16-22PH值11-14電流密度(ASD)0.5-4(2)維護(hù):為使氰化鍍銅液正常運做,應(yīng)定期分析調(diào)整鍍液中各成份的含量,使其在要求的范圍之內(nèi),同時要檢查陽極的溶解情況及陽極面積大小,及時清除陽極袋中的陽
31、極泥,并連續(xù)過濾。 3、鍍鎳:(1)鍍液的配方及工藝條件:工序名稱名 稱范圍硫酸鹽鍍鎳硫酸鎳(g/L)240-350氯化鎳(g/L)40-60硼酸(g/L)40-50比重(Be°)22-28PH值4.0-4.5溫度()50-60電流密度(ASD)1-8氨基磺酸鹽鍍鎳氨基磺酸鎳(g/L)600-800氯化鎳(g/L)6-18硼酸(g/L)40-50比重(Be°)36-48PH值4.0-4.5溫度()50-60電流密度(ASD)1-10(2)維護(hù): 為了鍍鎳的正常進(jìn)行,必須對鍍鎳液的各成份含量和諸工藝條件做經(jīng)常性的測試和調(diào)整,經(jīng)常觀察陽極的溶解情況和陽極面積的變化情況,使鍍液里
32、各成份和諸條件均在控制范圍之內(nèi)。并連續(xù)過濾和定時做弱電解處理。 4、鍍金:(1)鍍液的配方及工藝條件:名 稱范 圍氰化金鉀 (g/L)1-15開缸鹽 (g/L)150-200比重(Be°)8-20PH值4.0-4.5溫度()50-60電流密度(ASD)0.5-15(2)維護(hù):鍍金液的維護(hù)較為容易,但要進(jìn)行經(jīng)常性的定期測試,分析鍍液各主要成份的含量是否在控制范圍內(nèi),并及時加以調(diào)整補(bǔ)充,應(yīng)控制好工藝條件,由于該鍍金液一般采用不溶性陽極,所以應(yīng)根據(jù)安培分?jǐn)?shù)及時添加金鹽,鍍液的PH值對鍍層的色澤影響很大,所以應(yīng)注意維護(hù)PH值的穩(wěn)定。 5、氰化鍍銀:(1)鍍液的配方及工藝條件:名 稱范 圍氰化
33、銀(銀含量) (g/L)30-50(25-40)氰化鉀 (g/L)110-150氫氧化鉀 (g/L)10-15比重(Be°)12-20PH值12-14溫度()20-30電流密度(ASD)1-4(2)維護(hù):氰化鍍銀液較易維護(hù),通常根據(jù)分析結(jié)果和鍍層外觀控制溶解。鍍液中要保持一定量的游離氰化物,可使鍍液穩(wěn)定,鍍層結(jié)晶細(xì)致、均勻,活化陽極,提高溶液導(dǎo)電能力。并定期或連續(xù)過濾鍍液。六、各鍍種之常見故障和解決方法: 1、鍍銅:(1)常見故障及其糾正方法:故障現(xiàn)象可能原因糾正方法鍍層多孔,陰極大量析氫1.游離氰化鈉含量過高2.鍍層中碳酸鈉含量高3.鍍液被六價格污染1.提高CuCN含量2.用冷卻法
34、去除過量的碳酸鈉3.用保險粉處理鍍液鍍層呈暗紅色1.游離NaCN含量不足2.鍍液被六價格污染1.補(bǔ)充NaCN2.用保險粉處理陽極鈍化1. 游離NaCN含量不足2.陽極面積太小3.鍍液中碳酸鹽含量高1. 補(bǔ)充NaCN2.增大陽極面積3.去除碳酸鹽鍍層結(jié)合力差1.鍍前處理不良2.游離NaCN低而DK過大3.六價格污染4.游離NaCN含量太高1.加強(qiáng)鍍前處理2.調(diào)整CaCN含量,調(diào)整DK3.去除六價格4.添加CuCN陰極無鍍層1.游離NaCN過高2.電極接反,接觸不良3.鍍液中有大量六價格1.補(bǔ)充CuCN2.檢查電流及接觸點3.用保險粉處理(2)電鍍時陰、陽極上的現(xiàn)象與游離氰化鈉多少間的關(guān)系:游離NaCN過多
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