電鍍溶(rong)液的組成對(duì)電鍍層的結(jié)構有着很重(zhòng)要的影⛹🏻♀️響。不(bú)同的鍍層金(jīn)屬所使用的(de)電鍍溶液的(de)組成可以是(shì)各種各樣的(de).但是都必須(xu)含有主鹽。根(gēn)據主鹽性質(zhi)的不同,可将(jiāng)電🌐鍍溶液分(fèn)爲簡單鹽電(dian)鍍溶液和絡(luò)合物電鍍溶(rong)液兩大類。
簡(jiǎn)單鹽電鍍溶(róng)液中主要金(jin)屬離子以簡(jian)單離子形式(shi)存在🥵(如cu2+、Ni2+、Zn2+等),其(qí)溶液都是酸(suān)性的。在絡合(hé)物電鍍溶🈚液(yè)中,因含有絡(luò)合劑,主要金(jin)屬離子以絡(luo)離子形式存(cún)在(如[Cu(CN)3]2-、[Zn(CN)4]2-、[Ag(CN)2]-等),其溶(rong)液多數💋是堿(jian)性的,也有酸(suan)性的。除主鹽(yán)和絡合✉️劑外(wai),電鍍溶液中(zhong)經常還加有(yǒu)🏒導電鹽、緩沖(chong)劑、陽極去極(ji)化劑以及添(tiān)加劑等,它們(men)各有不同的(de)作用。
一、主鹽(yán)
能夠在陰極(ji)上沉積出所(suo)要求的鍍層(ceng)金屬的鹽。
主(zhu)鹽濃度高,溶(róng)液的導電性(xing)和電流效率(lǜ)一股都較高(gao),可使🌈用較大(dà)的電流密度(du),加快了沉積(ji)速度。在光亮(liang)電鍍時,鍍層(ceng)的光💘亮度和(hé)整平性也較(jiao)好。但是,主🌍鹽(yán)濃度升高會(hui)使陰極極化(huà)下降,出現✔️鍍(du)層結晶較✊粗(cū),鍍液的分散(sàn)能力下降,而(ér)且🍉鍍液的帶(dai)出損失較㊙️大(da),成本較高,同(tong)時還增加了(le)廢水處理🌈的(de)負擔。主鹽濃(nong)度低,則采用(yong)的陰極電流(liú)密度較低.沉(chén)積速度較慢(màn),但其分😍散能(neng)力和覆蓋能(neng)力均較濃溶(róng)液好。
因此,主(zhu)鹽濃度要有(you)一個适當的(de)範圍,并與溶(róng)液中其他成(cheng)分🍓的濃度維(wei)持一個适當(dang)的比值。有時(shí),由于🌂使用要(yao)求不同🏃♂️.即使(shi)同一類型的(de)鍍液,其主鹽(yán)含量範圍也(yě)不同。對于電(diàn)鍍🏃🏻♂️形狀複雜(zá)的零✊件或用(yòng)于預鍍、沖擊(jī)鍍時,要求較(jiao)高的分散能(neng)力,一般⛹🏻♀️多采(cǎi)用主💔鹽濃度(dù)較低的電鍍(dù)溶液。而快速(su)電鍍的溶液(yè),則要求主鹽(yán)含量高。
二、導(dǎo)電鹽
能提高(gao)溶液的電導(dǎo)率,而對放電(dian)金屬離子不(bú)起絡合作用(yong)的💚物質。這類(lèi)物質包括酸(suān)、堿和鹽,由于(yú)它們的主要(yào)作用是用來(lai)提高溶液的(de)導電性,習慣(guan)上通⭕稱爲導(dao)電鹽。如☀️酸性(xing)鍍銅溶液中(zhong)的H2SO4,氯🏃♂️化物鍍(dù)鋅溶液中的(de)KCL、NaCl及氰化物鍍(du)🛀🏻銅溶液中📐的(de)NaOH和NaCO3等。
導電鹽(yán)的含量升高(gao),槽電壓下降(jiang),鍍液的深鍍(dù)能力得到改(gǎi)善🔞,在多數情(qing)況下,鍍液的(de)分散能力也(yě)有所提高。
導(dǎo)電鹽的含量(liang)受到溶解度(dù)的限制.而且(qiě)大量導電鹽(yán)的存在還會(huì)降低其他鹽(yán)類的溶解度(du)。對于含有較(jiào)多表面活性(xing)劑的溶液,過(guo)多的導電鹽(yán)會降低它們(men)的溶解度,使(shi)溶液在較低(di)的溫度下⭐發(fa)生乳濁現象(xiàng).嚴重的會影(yǐng)響鍍⛱️液的性(xing)能🥰。所以導電(dian)鹽的含量也(yě)應适當。
三、絡(luò)合劑
在溶液(ye)中能與餘屬(shǔ)離子生成絡(luò)合離子的物(wu)質稱♌爲🐇絡合(he)劑⛱️。如氰化物(wù)鍍液中的NaCN或(huo)KCN,焦磷酸鹽鍍(du)液中的K4P2O7或😘Na4P2O7等(deng)。
在絡合物鍍(du)液中,最具重(zhong)要意義的,并(bìng)不是絡合劑(jì)的絕對含量(liang),而是絡合劑(jì)與主鹽的相(xiang)對含量,通常(chang)用絡合劑的(de)遊💃離量來表(biao)示,即除絡合(he)金屬離子以(yǐ)外多餘💞的絡(luo)合劑。
絡合劑(jì)的遊離量增(zeng)加,陰極極化(huà)增大,可使鍍(du)層結晶細緻(zhì),鍍🔞液的分散(san)能力和覆蓋(gài)能力都得到(dao)改善🚩,但是陰(yin)極電流✊效率(lǜ)下降,沉積速(su)度減慢。過高(gāo)時,大量析氫(qing)🧑🏾🤝🧑🏼會造成♉鍍層(céng)針⛷️孔,低電🔆流(liú)密度區沒有(you)鍍層,還會造(zao)成基體金屬(shǔ)的氫脆。對于(yú)陽極來說,它(tā)将降❄️低陽極(ji)極化🔴,有利于(yu)陽極的正常(cháng)溶解。絡合劑(ji)的遊離量低(di),鍍層結晶變(biàn)粗,鍍掖的分(fèn)散能力和覆(fù)🌈蓋能力都較(jiào)差🙇♀️。
四、緩沖劑(ji)
用來穩定溶(rong)液的PH值,特别(bie)是陰極表面(mian)附近的PH值。緩(huan)沖☎️劑一般❤️是(shi)🚶♀️用弱酸或弱(ruò)酸的酸式鹽(yan),如鍍鎳溶液(yè)中的比H3BO3,和焦(jiao)磷酸鹽鍍液(ye)中的Na2HPO4等。
任何(he)一種緩沖劑(ji)都隻能在一(yi)定的範圍内(nèi)具有較好的(de)緩✏️沖作用,超(chao)過這一範圍(wéi)其緩沖作用(yòng)将不明顯或(huo)完全沒有緩(huan)沖作用🈚,而是(shi)還必須要有(yǒu)足夠的量才(cái)能起到穩定(ding)溶液🌐PH值的作(zuò)用,由于緩沖(chong)劑可以🏃減緩(huan)陰極表面因(yīn)析氫而造成(cheng)的局部PH值的(de)升高,并能将(jiāng)其控制在最(zuì)佳值範圍内(nèi),所以對提高(gāo)陰極極✊化有(yǒu)一定作用㊙️,也(yě)有利于提高(gāo)鍍液的分散(sàn)能力和鍍層(céng)質量🌂。過多的(de)緩沖劑既無(wú)必要❤️,還有可(ke)能降低電流(liú)效率或産生(sheng)其🤩他副作用(yòng)。
五、穩定劑
用(yòng)來防止鍍液(ye)中主鹽水解(jie)或金屬離子(zǐ)的氧化,保持(chi)溶液的💚清澈(chè)穩定。如酸性(xìng)鍍錫和鍍銅(tóng)溶液中的硫(liu)酸,酸性鍍錫(xi)溶液中的抗(kang)氧化劑等。
六(liu)、陽極活化劑(ji)
在電鍍過程(chéng)中能夠消除(chú)或降低陽極(jí)極化的物質(zhì)🤞,它可⛷️以促進(jìn)陽極正常溶(róng)解,提高陽極(jí)電流密度。如(ru)鍍銀溶液中(zhōng)的✌️氯化物,氰(qíng)🚶♀️化鍍銅溶液(ye)中的酒石酸(suān)🤟鹽等。
七、添加(jiā)劑
是指那些(xiē)在鍍液中含(han)量很低,但對(dui)鏈液和鍍層(céng)性能❗卻有㊙️着(zhe)顯🐕著影響的(de)物質。近年來(lái)添加劑的發(fā)展♻️速度很快(kuài)👌.在電鍍生産(chan)中占的地位(wei)越來越重要(yào),種類越來越(yue)多,而🔴且越來(lai)🌈越多地使用(yòng)複合添加劑(jì)來代替單一(yi)添加劑。按🍓照(zhao)它們在電鍍(dù)溶液中所起(qi)的作用,大緻(zhì)可分爲如下(xia)幾類。
(一)光亮(liàng)劑
它的加入(rù)可以使鍍層(ceng)光亮。如鍍鎳(niè)中的糖精及(jí)1,4-丁炔二醇;氯(lǜ)化物鍍鋅中(zhong)的苄叉丙酮(tóng)等。當在鍍液(yè)中含有幾種(zhǒng)光亮♋劑或将(jiāng)幾🆚種物質配(pei)制成複合光(guang)亮劑時,常根(gen)據光亮劑在(zai)鍍液中的作(zuò)用、性能和對(duì)鍍層的影響(xiang)等,又将它們(men)分爲初⛹🏻♀️級光(guāng)亮劑、次級光(guang)亮劑、載體光(guāng)亮⁉️劑和輔助(zhù)光亮劑等。
(二(èr))整平劑
具有(yǒu)使鍍層将基(jī)體表面細微(wēi)不平處填平(ping)的物質📐。如鍍(dù)鎳🌏溶液中的(de)香豆素,酸性(xing)光亮鍍銅溶(rong)液中的四氫(qing)噻唑硫酮、甲(jiǎ)基紫等。
(三)潤(rùn)濕劑
它們的(de)主要作用是(shì)降低溶液與(yu)陰極間的界(jiè)面張✔️力,使氫(qīng)氣泡容易脫(tuō)離陰極表面(mian),從而防止鍍(dù)層産生針孔(kǒng)。這類物🌏質多(duō)爲表面活性(xìng)劑,其添加量(liàng)很少,對鍍液(yè)和鍍層的其(qí)他🏃🏻♂️性能沒👄有(yǒu)明顯的影響(xiang)。如鍍鎳溶液(yè)中的十二烷(wán)基硫酸鈉。
(四(si))應力消除劑(jì)
能夠降低鍍(du)層内應力,提(tí)高鍍層韌性(xìng)的物質。堿性(xìng)🔞鍍鋅溶液中(zhōng)的香豆素等(děng)。
(玉)鍍層細化(hua)劑
它是能使(shi)鍍層結晶細(xi)化并具有光(guang)澤的添加劑(ji)。如堿性鍍鋅(xin)溶液中的DE及(jí)DPE等添加劑。
(六(liu))抑霧劑
這是(shi)一類表面活(huo)性劑。具有發(fa)泡作用,在氣(qì)體或機械🈲攪(jiao)拌的作用下(xià),可以在液面(miàn)生成一層較(jiào)厚的穩定的(de)泡沫以抑制(zhì)氣體析出時(shí)帶出的酸霧(wu)、堿霧或溶液(yè)的飛沫。選💃🏻擇(ze)的原則是它(ta)對鍍液和鍍(dù)層的其他性(xìng)能沒有有害(hài)的影響,而本(ben)身在溶液✍️中(zhong)相當穩定,如(rú)鍍鉻溶液中(zhōng)使用的F53。抑霧(wu)刑的加入量(liàng)一般都💋很小(xiao),過多會造成(cheng)泡沫外溢或(huò)🌈爆鳴,如果選(xuan)擇或使用不(bu)當則🏃♀️會在鍍(du)層上造成氣(qi)流痕、針孔等(děng)。
(七)無機添加(jiā)劑
此類添加(jia)劑多數是硫(liu)、硒、碲的化合(hé)物及一些可(ke)與鍍層金🔆屬(shǔ)共析的其他(ta)金屬鹽。這些(xie)金屬離子對(dui)鍍層的🔴性能(neng)會有顯著的(de)影🌏響,而且這(zhè)種影響是多(duo)方面的。例❄️如(rú)在鍍鎳溶液(ye)中加入镉鹽(yán)可以得到光(guang)亮的鍍層,在(zài)⛹🏻♀️硫酸鹽鍍錫(xi)溶液中加入(ru)鉛鹽可防止(zhi)鍍🔞層長錫須(xū),在鍍銀或鍍(dù)金溶液中加(jiā)入銻或钴鹽(yán)可🔴以提高鍍(du)層的👅硬度等(děng)等。但是🐪這些(xiē)金屬的含🚩量(liàng)必☎️須很低,否(fou)則将會使鍍(du)層💃惡化,如發(fā)黑、發脆、産生(sheng)條紋等。
八、陽(yang)極
電鍍時發(fa)生氧化反應(ying)的電極爲陽(yáng)極。它有不溶(róng)性陽極和可(ke)🐉溶性陽極之(zhi)分。不溶性陽(yáng)極的作用是(shì)導電和控制(zhi)電流在陰極(jí)表面的分布(bu);可溶性陽極(jí)除㊙️了有這兩(liǎng)種作⭕用外,還(hai)具有向❤️鍍液(ye)中補充放電(dian)金屬離子的(de)作用。後者在(zai)向鍍液補充(chong)金屬🚶離子時(shí),最好是陽極(jí)上溶解入溶(róng)液的金屬離(lí)子的價數與(yǔ)陰極上消耗(hao)掉的相同。如(rú)酸性鍍錫時(shí),陰極上消㊙️耗(hao)掉的是Sn2+,要求(qiú)陽極上溶解(jiě)入溶液的也(ye)是Sn2+;在堿性鍍(dù)錫時,陰極上(shàng)消耗掉的是(shi)Sn4+,要求陽極上(shàng)溶解入溶液(ye)的也是Sn4+。同是(shì)還希望陽極(ji)上溶解入溶(róng)液中的金屬(shu)離子的量與(yu)陰極上消耗(hao)掉的基本相(xiang)同,以🔅保持主(zhu)鹽✊濃度在電(dian)鍍過程中的(de)穩定。
陽極的(de)純度、形狀及(ji)它在溶液中(zhōng)的懸挂位置(zhì)和它在♻️電♉鍍(dù)💜時的表面狀(zhuang)态等對電鍍(du)層質量都有(yǒu)影響🔞