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電鍍鎳的溶液配方

發(fā)布時(shí)間:2018/12/01 16:08:26 瀏覽量:8129 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(duì)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(huì)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(duì)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(shí),由于氫離子在陰極上放電,會(huì)使鍍液的pⅡ值逐漸上升,當(dāng)pH值過高時(shí),陰極表面附近的氫氧根離子會(huì)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(huì)解離出氫離子,對(duì)鍍液的pH值起緩沖作用,保持鍍液pH值相對(duì)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(shí)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(huì)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(duì)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(shí)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(duì)硼酸緩沖作用最好。當(dāng)其他條件一定時(shí),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(shí),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(duì)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(shí)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(duì)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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