電鍍的陽(yáng)極過(guò)程

1、第六講 電鍍的陽(yáng)極過(guò)程電鍍裝置示意圖 電鍍是在陰極電鍍是在陰極上還原沉積獲得上還原沉積獲得鍍層，而電鍍的鍍層，而電鍍的陽(yáng)極過(guò)程也同樣陽(yáng)極過(guò)程也同樣重要，電鍍時(shí)發(fā)重要，電鍍時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)的電生氧化反應(yīng)的電極為陽(yáng)極。極為陽(yáng)極。 如鎳陽(yáng)極發(fā)生如鎳陽(yáng)極發(fā)生的是鎳金屬失去的是鎳金屬失去電。電。 NiNi2+2e 1.陽(yáng)極的功能陽(yáng)極的功能 在在電鍍電鍍過(guò)程中，陽(yáng)極過(guò)程與陰極過(guò)程是同時(shí)發(fā)生的，這過(guò)程中，陽(yáng)極過(guò)程與陰極過(guò)程是同時(shí)發(fā)生的，這兩個(gè)過(guò)程既統(tǒng)一又矛盾。兩個(gè)過(guò)程既統(tǒng)一又矛盾。 （1 1）由于電鍍過(guò)程中，陰極過(guò)程是獲得產(chǎn)物的過(guò)程，因）由于電鍍過(guò)程中，陰極過(guò)程是獲得產(chǎn)物的過(guò)程，因而是主要的過(guò)程；而將陽(yáng)極過(guò)程

2、視為從屬于陰極過(guò)程的輔而是主要的過(guò)程；而將陽(yáng)極過(guò)程視為從屬于陰極過(guò)程的輔助過(guò)程。助過(guò)程。 陽(yáng)極的功能之一是導(dǎo)電，是與陰極過(guò)程密不可陽(yáng)極的功能之一是導(dǎo)電，是與陰極過(guò)程密不可分的過(guò)程。沒(méi)有陽(yáng)極與陰極形成的電場(chǎng)，就不可能有陰極分的過(guò)程。沒(méi)有陽(yáng)極與陰極形成的電場(chǎng)，就不可能有陰極過(guò)程，因此，導(dǎo)電是陽(yáng)極首要的和必要的功能，這是任何過(guò)程，因此，導(dǎo)電是陽(yáng)極首要的和必要的功能，這是任何陽(yáng)極都必須具備的功能。陽(yáng)極都必須具備的功能。 （2） 陽(yáng)極的另一個(gè)功能提供欲鍍金屬的離子，但是這陽(yáng)極的另一個(gè)功能提供欲鍍金屬的離子，但是這并不是必需的功能。也就是說(shuō)，陽(yáng)極也可以不提供并不是必需的功能。也就是說(shuō)，陽(yáng)極也可以不提供陰極

3、陰極過(guò)過(guò)程需要的金屬離子，比如不溶性陽(yáng)極。程需要的金屬離子，比如不溶性陽(yáng)極。2.2.陽(yáng)極的分類陽(yáng)極的分類 電鍍過(guò)程中常用陽(yáng)極有如下幾類。電鍍過(guò)程中常用陽(yáng)極有如下幾類。 可溶性陽(yáng)極。它是在電鍍過(guò)程中可以在工作液中正常溶可溶性陽(yáng)極。它是在電鍍過(guò)程中可以在工作液中正常溶解而消耗的陽(yáng)極。在大多數(shù)絡(luò)合劑型的工作液或陽(yáng)極過(guò)程能與解而消耗的陽(yáng)極。在大多數(shù)絡(luò)合劑型的工作液或陽(yáng)極過(guò)程能與陰極過(guò)程協(xié)調(diào)的簡(jiǎn)單鹽溶液中使用的陽(yáng)極，大多數(shù)是可溶性陽(yáng)陰極過(guò)程協(xié)調(diào)的簡(jiǎn)單鹽溶液中使用的陽(yáng)極，大多數(shù)是可溶性陽(yáng)極，比如，所有的氰化物鍍液，鍍鎳、鍍錫等，都是采用可溶極，比如，所有的氰化物鍍液，鍍鎳、鍍錫等，都是采用可溶性陽(yáng)極。并且

4、，對(duì)于可溶性陽(yáng)極來(lái)說(shuō)，是需要鍍什么金屬，就性陽(yáng)極。并且，對(duì)于可溶性陽(yáng)極來(lái)說(shuō)，是需要鍍什么金屬，就要采用要采用什么什么金屬做陽(yáng)極，絕對(duì)不可以張冠李戴。曾經(jīng)有某電鍍金屬做陽(yáng)極，絕對(duì)不可以張冠李戴。曾經(jīng)有某電鍍企業(yè)因放錯(cuò)了陽(yáng)極而使鍍液金屬雜質(zhì)異常上升導(dǎo)致鍍液報(bào)廢的企業(yè)因放錯(cuò)了陽(yáng)極而使鍍液金屬雜質(zhì)異常上升導(dǎo)致鍍液報(bào)廢的例子。例子。 并不是任意金屬材料都可以用作陽(yáng)極材料。并不是任意金屬材料都可以用作陽(yáng)極材料。 對(duì)于可溶性陽(yáng)極的要求：對(duì)于可溶性陽(yáng)極的要求： （1 1）首先要求的是純度，一般都要求其純度在）首先要求的是純度，一般都要求其純度在99999 9以上，有些鍍種還要求其純度達(dá)到以上，有些鍍種還要求其

5、純度達(dá)到99999999，即行業(yè)中，即行業(yè)中所說(shuō)的所說(shuō)的“四個(gè)九四個(gè)九”。 （2 2）其次是其加工的狀態(tài)，對(duì)于高純度的陽(yáng)極，多）其次是其加工的狀態(tài)，對(duì)于高純度的陽(yáng)極，多半是經(jīng)過(guò)電解精煉了的。有些鍍種要直接采用電解陽(yáng)極，半是經(jīng)過(guò)電解精煉了的。有些鍍種要直接采用電解陽(yáng)極，如氰化物鍍銅的電解銅板陽(yáng)極、如氰化物鍍銅的電解銅板陽(yáng)極、鍍鎳鍍鎳的電解鎳板陽(yáng)極等。的電解鎳板陽(yáng)極等。 但是，有時(shí)要求對(duì)陽(yáng)極進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸?，比如，鍛壓、熱但是，有時(shí)要求對(duì)陽(yáng)極進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぃ热?，鍛壓、熱處理等，以利于正常溶解。處理等，以利于正常溶解?不溶性陽(yáng)極。它主要用于不能使用可溶性陽(yáng)極的鍍液，比不溶性陽(yáng)極。它主要用于不能使用

6、可溶性陽(yáng)極的鍍液，比如鍍鉻。如鍍鉻。鍍鉻鍍鉻不能使用可溶性陽(yáng)極的原因主要有兩條，一是不能使用可溶性陽(yáng)極的原因主要有兩條，一是陽(yáng)極的電流效率大大超過(guò)陰極，接近陽(yáng)極的電流效率大大超過(guò)陰極，接近l00l00，而鍍鉻的陰極電，而鍍鉻的陰極電流效率只有流效率只有1313左右，如果采用可溶性陽(yáng)極，鍍液中的鉻離左右，如果采用可溶性陽(yáng)極，鍍液中的鉻離子會(huì)很快增加以致超過(guò)工藝規(guī)范，鍍液會(huì)不能正常工作；二子會(huì)很快增加以致超過(guò)工藝規(guī)范，鍍液會(huì)不能正常工作；二是鍍鉻如果采用可溶性陽(yáng)極，其優(yōu)先溶解的一定是低阻力的是鍍鉻如果采用可溶性陽(yáng)極，其優(yōu)先溶解的一定是低阻力的三價(jià)鉻，而鍍鉻主要是六價(jià)鉻在陰極還原的過(guò)程，過(guò)多的三三價(jià)

7、鉻，而鍍鉻主要是六價(jià)鉻在陰極還原的過(guò)程，過(guò)多的三價(jià)鉻會(huì)無(wú)法得到合格的鍍層。價(jià)鉻會(huì)無(wú)法得到合格的鍍層。 3.3.陽(yáng)極的影響陽(yáng)極的影響 理想的陽(yáng)極是極化很小的陽(yáng)極，可以保證金屬離子按需要理想的陽(yáng)極是極化很小的陽(yáng)極，可以保證金屬離子按需要的價(jià)態(tài)和所消耗掉的離子的量來(lái)向電解液補(bǔ)充金屬離子，但的價(jià)態(tài)和所消耗掉的離子的量來(lái)向電解液補(bǔ)充金屬離子，但是，陽(yáng)極過(guò)程恰恰是很容易發(fā)生極化的過(guò)程。陽(yáng)極的極化人是，陽(yáng)極過(guò)程恰恰是很容易發(fā)生極化的過(guò)程。陽(yáng)極的極化人們特別稱之為鈍化。們特別稱之為鈍化。 4. 4. 陽(yáng)極鈍化陽(yáng)極鈍化 鈍化現(xiàn)象是陽(yáng)極過(guò)程的一個(gè)特殊規(guī)律，在電鍍生產(chǎn)中經(jīng)常鈍化現(xiàn)象是陽(yáng)極過(guò)程的一個(gè)特殊規(guī)律，在電鍍生

8、產(chǎn)中經(jīng)常遇到。如在遇到。如在鍍鋅鍍鋅時(shí)，陽(yáng)極電流密度過(guò)大會(huì)在鋅陽(yáng)極上生成黃色時(shí)，陽(yáng)極電流密度過(guò)大會(huì)在鋅陽(yáng)極上生成黃色鈍化層，使鋅的溶解速度大大降低。又如不銹鋼及鎳板在酸性鈍化層，使鋅的溶解速度大大降低。又如不銹鋼及鎳板在酸性溶液中作為不溶性陽(yáng)極，就是利用其鈍化性能。任電鍍生嚴(yán)中溶液中作為不溶性陽(yáng)極，就是利用其鈍化性能。任電鍍生嚴(yán)中被鈍化的陽(yáng)極，也能使其活化，恢復(fù)正常溶解，陽(yáng)極極化曲線被鈍化的陽(yáng)極，也能使其活化，恢復(fù)正常溶解，陽(yáng)極極化曲線要是控制好鍍液成分及操作條件。要是控制好鍍液成分及操作條件。 5. 5. 影響陽(yáng)極過(guò)程主要因素影響陽(yáng)極過(guò)程主要因素 (1) (1)金屬本性。有些金屬比較容易鈍化

9、，如鉻、鎳、鈦金屬本性。有些金屬比較容易鈍化，如鉻、鎳、鈦及鉬等。而另一些金屬如銅及銀等則不軍易鈍化。及鉬等。而另一些金屬如銅及銀等則不軍易鈍化。 (2)(2)溶液成分。在電鍍?nèi)芤褐?，一些成分能使?yáng)極活化，溶液成分。在電鍍?nèi)芤褐?，一些成分能使?yáng)極活化，促使陽(yáng)極溶解，如絡(luò)合物鍍液中的絡(luò)笮劑和某些鍍液中的促使陽(yáng)極溶解，如絡(luò)合物鍍液中的絡(luò)笮劑和某些鍍液中的陽(yáng)極去極化劑陽(yáng)極去極化劑( (鍍鎳鍍鎳液中的氯化物和氰化液中的氯化物和氰化鍍銅鍍銅溶液中的酒溶液中的酒石酸鹽等石酸鹽等)o)o有一些腳分會(huì)促使陽(yáng)極電位變正，造成陽(yáng)極鈍有一些腳分會(huì)促使陽(yáng)極電位變正，造成陽(yáng)極鈍化，如氰化鍍液中積累過(guò)多的碳酸鹽及存在氧化

10、劑化，如氰化鍍液中積累過(guò)多的碳酸鹽及存在氧化劑( (重鉻重鉻酸鹽錳酸鉀等酸鹽錳酸鉀等) )。 (3) (3)酸堿性。一般情況是，在酸性較強(qiáng)的溶液中，金屬酸堿性。一般情況是，在酸性較強(qiáng)的溶液中，金屬不易發(fā)生鈍化。這往往與陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)物的溶解度有關(guān)。在不易發(fā)生鈍化。這往往與陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)物的溶解度有關(guān)。在酸性溶液中，陽(yáng)極一般不易生成難溶的物質(zhì)。酸性溶液中，陽(yáng)極一般不易生成難溶的物質(zhì)。 (4)(4)工作條件。陽(yáng)極電流密度是對(duì)陽(yáng)極過(guò)程影響最大的工作條件。陽(yáng)極電流密度是對(duì)陽(yáng)極過(guò)程影響最大的一個(gè)因素。一般情況是，在不大于臨界鈍化電流密度的情一個(gè)因素。一般情況是，在不大于臨界鈍化電流密度的情況下，提高電流密度可以

11、加速陽(yáng)極的溶解。當(dāng)電流密度大況下，提高電流密度可以加速陽(yáng)極的溶解。當(dāng)電流密度大于臨界值時(shí)，提高電流密度將顯著地加速陽(yáng)極的鈍化過(guò)程。于臨界值時(shí)，提高電流密度將顯著地加速陽(yáng)極的鈍化過(guò)程。 陽(yáng)極的純度和物理狀態(tài)也對(duì)電鍍過(guò)程有重要影響。不純的陽(yáng)極的純度和物理狀態(tài)也對(duì)電鍍過(guò)程有重要影響。不純的陽(yáng)極中的雜質(zhì)在溶解過(guò)程中會(huì)成為加速其化學(xué)溶解的因素。陽(yáng)極中的雜質(zhì)在溶解過(guò)程中會(huì)成為加速其化學(xué)溶解的因素。陽(yáng)極過(guò)程也可以看成是金屬陽(yáng)極過(guò)程也可以看成是金屬腐蝕腐蝕的過(guò)程。有缺陷的晶體、變的過(guò)程。有缺陷的晶體、變形的晶體、異種金屬雜質(zhì)的嵌入物等是發(fā)生腐蝕的引發(fā)點(diǎn)，形的晶體、異種金屬雜質(zhì)的嵌入物等是發(fā)生腐蝕的引發(fā)點(diǎn)，從而發(fā)生晶間腐蝕等，這種不均勻的溶解，會(huì)使陽(yáng)極成塊地從而發(fā)生晶間腐蝕等，這種不均勻的溶解，會(huì)使陽(yáng)極成塊地從陽(yáng)極上脫落，成為陽(yáng)極泥渣等進(jìn)入電解液，很容易沉積到從陽(yáng)極上脫落，成為陽(yáng)極泥渣等進(jìn)入電解液，很容易沉積到陰極上，從而使鍍層起麻點(diǎn)和粗糙等。利用陽(yáng)極溶解的