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電鍍鎳的溶液配方

發(fā)布時間:2018/12/01 16:08:26 瀏覽量:8115 次
       1、1916年,由o.P.wa懈提出的鍍鎳溶液原配方為:
       硫酸鎳240g/l
       氯化鎳20G/L
       硼酸鎳20/L
       這是現(xiàn)在工業(yè)上普遍采用的暗鎳工藝,而且是目前許多如半光亮鎳、光亮鎳、高硫鎳、緞面鎳等鍍鎳的基礎(chǔ)電解液。

       2、鍍液中主要成分的作用及操作條件對設(shè)層性能的影響
       (1)硫酸鎳是鍍液的主要成分,是鎳離子的來源,在暗鎳鍍液中,一般含量是150gL~300gL。硫酸鎳含量低,鍍液分散能力好,鍍層結(jié)晶細(xì)致,易拋光,但陰極電流效率和極限電流密度低,沉積速度慢,硫酸鎳含量高,允許使用的電流密度大,沉積速度快,但鍍液分散能力稍差。

       (2)氯化鎳或氯化鈉只有硫酸鎳的鍍液,通電后鎳陽極的表面很易鈍化,影響鎳陽極的正常溶解,鍍液中鎳離子含量迅速減少,導(dǎo)致鍍液性能惡化。加入氯離子,能顯著改善陽極的溶解性,還能提高鍍液的導(dǎo)電率,改善鍍液的分散能力,因而氯離子是鍍鎳液中小叫缺少的成分。但氯離子含量不能過高,否則會引起陽極過腐蝕或不規(guī)則溶解,產(chǎn)生大量陽極泥,懸浮于鍍液中,使鍍層粗糙或形成毛刺。因此,氯離子含量應(yīng)嚴(yán)格控制。在常溫暗鎳鍍液中,可用氯化鈉提供氯離子。但有人對鍍鎳層結(jié)構(gòu)的研究表明,鍍液中鈉離子影響鎳鍍層的結(jié)構(gòu),使鍍層硬而脆,內(nèi)應(yīng)力高,因此,在其他鍍鎳液中為避免鈉離子的影響,一般用氯化鎳為宜。

       (3)硼酸在鍍鎳時,由于氫離子在陰極上放電,會使鍍液的pⅡ值逐漸上升,當(dāng)pH值過高時,陰極表面附近的氫氧根離子會與金屬離子形成氫氧化物夾雜于鍍層中,使鍍層外觀和機(jī)械性能惡化。加入硼酸后,刪酸在水溶液中會解離出氫離子,對鍍液的pH值起緩沖作用,保持鍍液pH值相對穩(wěn)定。除硼酸外,其他如檸檬酸、醋酸以及它們的堿金屬鹽類也具有緩沖作用,但以硼酸的緩沖效果最好。硼酸含量過低,緩沖作用太弱,ph值不穩(wěn)定。
       過高因硼酸的溶解度小,在室溫時容易析出,

       (4)導(dǎo)電鹽硫酸鈉和硫酸鎂是鍍鎳液中良好的導(dǎo)電鹽。它們加入后,最大的特點(diǎn)是使鍍暗鎳能在常溫下進(jìn)行。另外,鎂離子還能使鍍層柔軟、光滑、增加白度。一般來況,鍍鎳液中主鹽濃度較高,因此,主鹽兼起著導(dǎo)電鹽的作用。含氯化鎳的鍍液,其導(dǎo)電率更高,因此,目前除低濃度鍍鎳液外,一般不另加導(dǎo)電鹽。

       (5)潤濕劑 在電鍍過程中,陰極上往往發(fā)生著析氫副反應(yīng)。氫的析出,不僅降低了陰極電流效率,而且由于氫氣泡在電極表面上的滯留,會使鍍層出現(xiàn)針孔。為了防止針孔產(chǎn)生,應(yīng)向鍍液中加入少量潤濕劑,如十二烷基硫酸鈉。它是一種陰離子型的表面活性劑,能吸附在陰極表面上,降低了電極與溶液問界面的張力,從而使氣泡容易離開電極表面,防止鍍層產(chǎn)生針孔。對使用壓縮空氣攪拌鍍液的體系,為了減少泡沫,也可加入如辛基硫酸鈉或2.乙基已烷基硫酸鈉等低泡潤濕劑。

       (6)鎳陽極除硫酸鹽型鍍鎳時使用不溶性陽極外,其他類型鍍液均采用可溶性陽極。鎳陽極科r類很多,常用的有電解鎳,鑄造鎳、含硫鎳、含氧鎳等。在暗鎳鍍液中,可用鑄造鎳,也可將電解鎳與鑄造鎳搭配使用。為了防止陽極泥進(jìn)入鍍液,產(chǎn)生毛刺,一般用陽極袋屏蔽。

       (7)pH值一般情況下,暗鎳鍍液的pH值可控制在4.5~5.4范圍內(nèi),對硼酸緩沖作用最好。當(dāng)其他條件一定時,鍍液pH值低,溶液導(dǎo)電性增加,陰極極限電流密度上升,陽極效率提高,但陰極效率降低。如瓦茨液的pH值在5以上時,鍍層的硬度、內(nèi)應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度將迅速增加,延伸率下降。因此,對瓦茨液來說,pH值一般應(yīng)控制在3.8~4.4較適宜,通常只有在常溫條件下使用的鍍液才允許使用較高的pH值。

       (8)溫度根據(jù)暗鎳鍍液組成的不同,鍍液的操作溫度可在15℃葉60℃的范圍內(nèi)變化。添加導(dǎo)電鹽的鍍液可以在常溫下電鍍。而使用瓦茨液的目的是為了加快沉積速度,因此,可采用較高的溫度。若其他條件相同,通常提高鍍液溫度,可使用較大的電流密度而不致燒焦,同時鍍層硬度低,韌性較好。

       (9)陽極電流密度 在瓦茨液中,通常陰極電流密度的變化,對鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響不顯著,從生產(chǎn)效率考慮,只要鍍層不燒焦,一般都希望采用較高的電流密度。

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