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淺談鍍鎳電鍍液去除銅雜質(zhì)的方法
銅離子是光亮鍍鎳中較常見的雜質(zhì)之一。鍍液受Cu2 污染,會使鍍件低電流密度區(qū)光亮度差,過多的Cu2 還會造成鍍層脆性增大及結(jié)合力不良的弊病。在光亮鍍鎳液中,ρ(Cu2 )應(yīng)小于0.01g/L。去除鍍液中的Cu2 有以下幾種方法。
1)電解法。即用低電流密度使鍍液中的Cu2 沉積在處理陰極板上的方法。用于處理的陰極板有波紋板、鋸齒板和平面板三種型式。波紋板在施加一定電流電解時,陰極板上Jκ范圍較廣,波峰處Jκ較大,波谷處Jκ較小,所以能使Cu2 和其他金屬雜質(zhì)同時沉積,達到去除多種雜質(zhì)的目的。鋸齒形陰極板受效應(yīng)的影響,電解過程中Ni2 和Cu2 同時沉積,造成鍍液中鎳鹽損失增加。采用平板陰極可以使用不同的Jκ,達到有選擇地去除金屬雜質(zhì)的目的。據(jù)經(jīng)驗,Jκ為0.5A/dm2時有利于Cu2 在陰極析出。三、電鍍液的維護在電鍍制品的生產(chǎn)過程中,除了鍍液主鹽成分的變化外,還有一些雜質(zhì)的不斷積累或是某些情況下的意外侵入。
不論采用哪種型式的陰極進行電解處理都應(yīng)注意幾個問題:a.長時間電解處理時,應(yīng)定時清洗電解板,防止電解板上疏松鍍層脫落重新污染鍍液;b.采用陰極移動或空氣攪拌可以提高處理效果;按照GB/T9799-1997金屬覆蓋層鋼鐵上的鋅電鍍層標準,對鋅鍍層的外觀與厚度進行檢測。c.電解處理中使用的陽極板必須是的鎳陽極板,否則將影響處理效果,造成不必要的浪費。
2)化學(xué)沉淀劑法。常見的有QT除銅劑,該沉淀劑主要成分是亞鐵青化物,在鍍液中與Cu2 生成亞鐵青化銅沉淀,然后過濾出沉淀,達到去除銅雜質(zhì)的目的。此方法的缺點是需要進行精密過濾,比較費時。
3)螯合劑法。螯合劑一般為芳環(huán)或雜環(huán)結(jié)構(gòu)的有機物,在鍍液中與Cu2 形成螯合物,由于在電解中,螯合物和Ni2 共沉積,可以使鍍液中ρ(Cu2 )不至于上升過高。這種方法簡單易行,是目前處理鍍鎳液中雜質(zhì)較好和有效的方法。在應(yīng)用時必須選用的螯合劑,特別是要確保不能對鍍層產(chǎn)生不良的影響。適用于修復(fù)和制造的工程鍍層,有鉻、銀、銅等,它們的厚度都比較大,硬鉻層可以厚達300微米。
電鍍電流密度及溶液溫度要求
任何鍍液都有一個獲得良好鍍層的電流密度范圍,獲得良好鍍層的小電流密度稱電流密度下限,獲得良好鍍層的大電流密度稱電流密度上限。
1.陰極電流密度
任何鍍液都有一個獲得良好鍍層的電流密度范圍,獲得良好鍍層的電流密度稱電流密度下限,獲得良好鍍層的大電流密度稱電流密度上限。一般來說,當陰極電流密度過低時,陰極極化作用小,鍍層的結(jié)晶晶粒較粗,在生產(chǎn)中很少使用過低的陰極電流密度。隨著陰極電流密度的增大,陰極的極化作用也隨之增大(極化數(shù)值的增加量取決于各種不同的電鍍?nèi)芤?,鍍層結(jié)晶也隨之變得細致緊密;鍍液不宜過分地要求工藝配套,或者容許參數(shù)范圍過窄,以避免難于調(diào)整維護。但是陰極上的電流密度不能過大,不能超過允許的上限值(不同的電鍍?nèi)芤涸诓煌に嚄l件下有著不同的陰極電流密度的上限值),超過允許的上限值以后,由于陰極附近嚴重缺乏金屬離子的緣故,在陰極的和凸出處會產(chǎn)生形狀如樹枝的金屬鍍層、或者在整個陰極表面上產(chǎn)生形狀如海綿的疏松鍍層。在生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的是在零件的尖角和邊緣處容易發(fā)生“燒焦”現(xiàn)象,嚴重時會形成樹枝狀結(jié)晶或者是海綿狀鍍層。
2.電鍍?nèi)芤簻囟?
當其它條件(指電壓不變,由于離子擴散速度加快,電流會增大)不變時,升高溶液的溫度,通常會加快陰極反應(yīng)速度和離子擴散速度,降低陰極極化作用,因而也會使鍍層結(jié)晶變粗。但是不能認為升高溶液溫度都是不利的,如果同其它工藝條件配合恰當,升高溶液溫度也會取得良好效果。例如升高溫度可以提高允許的陰極電流密度的上限值,陰極電流密度的增加會增大陰極極化作用,以彌補升溫的不足,這樣不但不會使鍍層結(jié)晶變粗而且會加快沉積速度,提高生產(chǎn)效率。此外還可提高溶液的導(dǎo)電性、促進陽極溶解、提高陰極電流效率(鍍鉻除外)、減少、降低鍍層內(nèi)應(yīng)力等效果。什么是光學(xué)鍍膜對于CO2激光燈中紅外線波段,常用的鍍膜材料有氟化釔、氟化鐠、鍺等。
5.鹽霧試驗標準及試驗結(jié)果的判定
A.標準是對重復(fù)事物和概述所做的統(tǒng)一規(guī)定。鹽霧試驗標準是對鹽霧試驗條件,如溫度、濕度、氯化鈉溶液濃度和PH值等做的明確具體規(guī)定,另外還對鹽霧試驗箱性能提出技術(shù)要求。同種產(chǎn)品采用那種鹽霧試驗標準要根據(jù)鹽霧試驗的特性和金屬的腐蝕速度及對鹽霧的敏感程度選擇。比如鍍鋅產(chǎn)品中,會經(jīng)常使用到藍鋅鈍化液、彩鋅鈍化液、黑色鈍化液等,鍍鋅鈍化液的作用顧名思義也是讓產(chǎn)品不易與空氣中的氧氣發(fā)生作用,起到阻止氧化的效果。
B.鹽霧試驗的目的是為了考核產(chǎn)品或金屬材料的耐鹽霧腐蝕質(zhì)量,而鹽霧試驗結(jié)果判定正是對產(chǎn)品質(zhì)量的宣判,它的判定結(jié)果是否正確合理,是正確衡量產(chǎn)品或金屬抗鹽霧腐蝕質(zhì)量的關(guān)鍵。