電(diàn)鍍溶液的組成對(dui)電鍍層的結構有(yǒu)着很重要的影響(xiǎng)💃🏻。不同的鍍層金屬(shu)所使用的電鍍溶(róng)液的組成可以是(shì)各種各樣的.但是(shì)都必須含有主鹽(yán)。根據主💜鹽性質的(de)不同,可将電鍍溶(róng)液分爲簡單鹽電(dian)鍍溶液和絡合物(wu)電鍍溶液兩大類(lei)。
簡單鹽電鍍溶液(yè)中主要金屬離子(zǐ)以簡單離子形💯式(shi)存在(如⭕cu2+、Ni2+、Zn2+等),其溶液(yè)都是酸性的。在絡(luò)合物電鍍溶液中(zhong)🏃🏻,因含有絡合劑,主(zhǔ)要🛀金屬離子以絡(luò)離子形式存在(如(ru)[Cu(CN)3]2-、[Zn(CN)4]2-、[Ag(CN)2]-等),其溶液多數♉是(shi)堿性❓的,也有酸性(xing)的。除主鹽和絡合(he)劑外,電鍍溶液中(zhōng)經常還加有導電(diàn)鹽、緩沖劑、陽極去(qù)極化劑以及🔞添加(jia)劑等,它們各有不(bu)同的作用。
一、主鹽(yán)
能夠在陰極上沉(chén)積出所要求的鍍(du)層金屬的鹽。
主鹽(yan)濃度高,溶液的導(dǎo)電性和電流效率(lǜ)一股都較高,可使(shi)用較大的電流密(mì)度,加快了沉積速(su)度。在光♊亮電鍍時(shi),鍍層的光亮度和(he)整平性也較好。但(dan)是,主鹽濃度升高(gāo)會使陰極極化下(xia)降,出現鍍層結晶(jīng)較粗,鍍液的🔴分散(sàn)能力✉️下降,而且鍍(du)液的帶⛱️出損失較(jiao)大,成本較高,同時(shi)還增加了廢水處(chu)理的負擔。主鹽💋濃(nóng)度低,則采用的陰(yīn)極電流密度較低(dī).沉積速度較慢,但(dan)其分散能力和覆(fu)蓋能力均較💋濃溶(róng)液好。
因此,主鹽濃(nóng)度要有一個适當(dang)的範圍,并與溶液(ye)中其他成分的濃(nóng)度維持一個适當(dang)的比值。有時,由于(yú)使用要求⛱️不同🙇♀️.即(ji)使同一類型的鍍(du)液,其主鹽含量❤️範(fàn)圍也不同。對于電(dian)鍍形狀複雜的零(líng)件或用于預👣鍍、沖(chong)擊鍍時,要求較高(gāo)的分散能力,一般(ban)☁️多采用主鹽濃度(du)較低🧡的電鍍溶液(ye)。而快速電鍍㊙️的溶(róng)液,則要🙇🏻求主鹽含(hán)量高。
二、導電鹽
能(néng)提高溶液的電導(dao)率,而對放電金屬(shǔ)離子不起絡合作(zuo)用的物質。這類物(wù)質包括酸、堿和鹽(yan),由于它們的主要(yao)作用是用來提高(gao)溶液的導電性,習(xi)慣上通稱爲導電(diàn)鹽。如酸性鍍⁉️銅溶(róng)液中的H2SO4,氯化物鍍(du)鋅溶🐇液中的KCL、NaCl及🙇🏻氰(qíng)化物鍍銅溶液中(zhōng)🏃🏻的NaOH和NaCO3等。
導電鹽的(de)含量升高,槽電壓(ya)下降,鍍液的深鍍(du)能力得到改善,在(zài)多數情況下,鍍液(yè)的分散能力也有(yǒu)所✂️提高。
導電鹽的(de)含量受到溶解度(du)的限制.而且大量(liàng)導電鹽的存在還(hai)會降低其他鹽類(lei)的溶解度。對于含(han)有較多表面活性(xìng)劑的♊溶液,過多的(de)導電鹽會降低它(tā)們的溶解度,使溶(rong)液在較低的溫度(dù)下📧發生乳濁現⁉️象(xiang).嚴重的會影響鍍(du)液的性能。所以導(dao)電鹽的含量也應(yīng)适當。
三、絡合劑
在(zài)溶液中能與餘屬(shǔ)離子生成絡合離(li)子的物質稱爲絡(luò)☂️合劑。如氰化物鍍(du)液中的NaCN或KCN,焦磷酸(suān)鹽鍍液中🔞的K4P2O7或Na4P2O7等(děng)。
在絡合物鍍液中(zhōng),最具重要意義的(de),并不是絡合劑的(de)絕對含💞量,而是絡(luo)合劑與主鹽的相(xiàng)對含量,通常用絡(luò)合劑的遊離量來(lai)表示,即除絡合金(jīn)屬離子以外多餘(yú)‼️的絡合🐕劑。
絡合劑(jì)的遊離量增加,陰(yin)極極化增大,可使(shi)鍍層結⭐晶細緻,鍍(dù)液的分散能力和(hé)覆蓋能力都得到(dào)改善,但是陰極電(dian)流效率下降✉️,沉積(ji)速度減慢。過高時(shi),大量析氫會造成(cheng)鍍層針孔,低電流(liu)密度區沒有鍍層(céng),還會造成基體金(jīn)屬的氫脆。對于陽(yang)極來✔️說,它将降🔞低(di)陽極極化,有利于(yu)陽極的正常溶解(jiě)📞。絡合劑的遊離量(liàng)低,鍍層🚶結晶變粗(cu),鍍掖的分散能力(lì)和覆蓋能力都較(jiao)差。
四、緩沖劑
用來(lai)穩定溶液的PH值,特(te)别是陰極表面附(fu)近的PH值。緩沖劑🔆一(yī)般是用弱酸或弱(ruo)酸的酸式鹽,如鍍(du)鎳溶液中的比H3BO3,和(hé)焦磷酸鹽鍍液🍉中(zhong)的Na2HPO4等。
任何一種緩(huǎn)沖劑都隻能在一(yī)定的範圍内具有(you)較好的緩沖作用(yòng),超過這一範圍其(qi)緩沖作用将不明(ming)顯或完全沒有緩(huǎn)沖作用,而是還必(bì)須要有足夠的量(liang)才能起到穩定溶(róng)液PH值的作用,由于(yú)緩沖劑可以減緩(huǎn)陰極表面因析🔱氫(qīng)而造成的局部PH值(zhí)的升高,并👌能将其(qi)控制在最佳值範(fàn)圍内,所以對提高(gāo)陰極極❤️化有一定(dìng)作✔️用,也有利于提(tí)高鍍液的分散能(neng)力和鍍層質量。過(guo)多的✏️緩沖劑既無(wu)必要,還有可能降(jiang)低電流效率或産(chan)生其🔞他副作用。
五(wǔ)、穩定劑
用來防止(zhi)鍍液中主鹽水解(jiě)或金屬離子的氧(yǎng)化,保持溶液的清(qing)澈穩定。如酸性鍍(dù)錫和鍍銅溶液中(zhong)的硫酸,酸性🌍鍍錫(xi)溶液中的🔱抗氧化(hua)劑等。
六、陽極活化(hua)劑
在電鍍過程中(zhong)能夠消除或降低(dī)陽極極化的物質(zhì),它⭐可以促進陽極(jí)正常溶解,提高陽(yang)極電流密度。如💁鍍(dù)銀溶液中的氯化(huà)🔞物,氰化鍍銅溶液(ye)中的酒石酸鹽等(deng)。
七、添加劑
是指那(na)些在鍍液中含量(liàng)很低,但對鏈液和(hé)鍍層性能🆚卻有着(zhe)🧡顯著影響的物質(zhì)。近年來添加劑的(de)發展速度很快.在(zài)電鍍生産中♉占的(de)地位越來越重要(yao),種類越來🚶♀️越多,而(er)且越來越多地使(shǐ)用複合添加劑來(lai)代替單一添加劑(jì)。按❗照它們在⛱️電鍍(du)溶液中所起的作(zuò)用,大緻可分爲如(ru)下幾類。
(一)光亮劑(jì)
它的加入可以使(shǐ)鍍層光亮。如鍍鎳(nie)中的糖精及1,4-丁💞炔(quē)二醇;氯化物鍍鋅(xin)中的苄叉丙酮等(deng)。當在鍍液中含有(yǒu)幾種光亮劑或将(jiāng)幾種物質配制成(cheng)複合光亮劑時,常(cháng)⭐根據光亮劑在鍍(dù)液中的作用、性能(neng)和對鍍層的影響(xiǎng)等,又将它們分爲(wei)初級光亮劑、次級(jí)光亮劑、載體光亮(liang)劑和輔助光亮劑(jì)等。
(二)整平劑
具有(yǒu)使鍍層将基體表(biao)面細微不平處填(tian)平的物質。如鍍鎳(nie)溶液✨中的香豆素(sù),酸性光亮鍍銅溶(róng)液中的🌈四氫噻唑(zuo)硫酮💞、甲基紫等。
(三(san))潤濕劑
它們的主(zhǔ)要作用是降低溶(rong)液與陰極間的界(jiè)面張力,使氫氣泡(pào)容易脫離陰極表(biao)面,從而防止鍍層(ceng)産生針🙇♀️孔。這類物(wù)質多爲表💋面活性(xing)劑,其添加量很少(shǎo),對鍍液和鍍層的(de)其他性能沒有明(míng)顯的影響。如鍍鎳(niè)溶液中的十二烷(wán)基硫酸鈉。
(四)應力(lì)消除劑
能夠降低(di)鍍層内應力,提高(gao)鍍層韌性的物質(zhì)。堿性鍍鋅溶液👨❤️👨中(zhong)的香豆素等。
(玉)鍍(du)層細化劑
它是能(neng)使鍍層結晶細化(huà)并具有光澤的添(tiān)加劑。如堿性鍍鋅(xin)溶液中的DE及DPE等添(tiān)加劑。
(六)抑霧劑
這(zhè)是一類表面活性(xìng)劑。具有發泡作用(yong),在氣體或機🥵械攪(jiǎo)拌的作用下,可以(yǐ)在液面生成一層(céng)較厚的穩定的泡(pao)沫以抑制氣體析(xī)出時帶出的酸霧(wu)、堿霧或溶液的飛(fei)沫。選😍擇的原則是(shì)它🏃♀️對鍍液和鍍層(céng)的其他性能沒有(yǒu)有害的影響,而本(běn)✏️身在溶液中相當(dāng)穩🌈定,如鍍鉻溶液(yè)中使用的F53。抑霧刑(xing)的加入量一般都(dou)很小,過多會造⭕成(chéng)泡沫外溢或爆鳴(míng),如果選擇或使用(yòng)不當則會在鍍層(ceng)上造成氣流痕🤩、針(zhēn)孔等。
(七)無機添加(jia)劑
此類添加劑多(duō)數是硫、硒、碲的化(hua)合物及一些可與(yǔ)鍍💋層金屬共🆚析的(de)其他金屬鹽。這些(xiē)金屬離子對鍍層(ceng)的性能會有顯著(zhe)的影響,而且這種(zhǒng)影響是多方面的(de)。例如在鍍鎳溶液(yè)中加入⛹🏻♀️镉鹽可以(yi)得到光亮的鍍層(céng),在硫酸鹽鍍錫溶(róng)液中🛀加入鉛鹽可(kě)防止鍍層長錫須(xū),在🔞鍍銀或鍍金溶(rong)液中加入銻或钴(gǔ)鹽可🆚以提高鍍層(céng)🌈的硬度等等。但是(shi)這些金屬的含量(liàng)必❓須很低,否則将(jiang)會使鍍層惡化,如(rú)發黑、發脆、産生條(tiáo)紋等。
八、陽極
電鍍(du)時發生氧化反應(yīng)的電極爲陽極。它(tā)有不溶性陽極和(hé)可溶💋性陽極之分(fen)。不溶性陽極的作(zuo)用是導電和控制(zhi)🥰電流🌍在陰極表面(miàn)的分布;可溶性陽(yáng)極除了有這兩種(zhǒng)作用外,還具有向(xiàng)鍍液中補充放電(dian)金🍓屬離子的作用(yòng)。後者在向鍍液補(bu)充金屬離子時,最(zuì)好是陽極上溶解(jie)入溶液💚的金屬離(lí)子的價數與陰極(ji)上消耗掉的相同(tóng)。如酸性鍍錫時,陰(yin)極上消耗掉的是(shi)Sn2+,要求陽極上溶解(jie)入溶液的也🏒是Sn2+;在(zai)堿性鍍錫時,陰極(jí)上消耗掉的👄是Sn4+,要(yào)求陽極上溶解入(rù)溶液的也是Sn4+。同是(shì)還希望陽極上溶(rong)解入溶液中的金(jīn)屬離🐕子的量與陰(yin)極上👉消耗掉的基(ji)本相同,以保持主(zhu)鹽濃度在電鍍過(guo)程中的穩🌂定。
陽極(jí)的純度、形狀及它(tā)在溶液中的懸挂(guà)位置和它在電鍍(du)時的⭕表面狀态等(deng)對電鍍層質量都(dōu)有影響🙇♀️