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電鍍工藝介紹
電鍍工藝的基本原理
電鍍是一種電化學(xué)過程,也是一種氧化還原過程.電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽極,接直流電源后,在零件上沉積出所需的鍍層。例如鍍鎳時,陰極為待鍍零件,陽極為純鎳板,在陰陽極分別發(fā)生如下反應(yīng):
陰極(鍍件):Ni2 2e→Ni (主反應(yīng))
2H 2e→H2↑ (副反應(yīng))
陽極(鎳板):Ni-2e→Ni2 (主反應(yīng))
4OH--4e→2H2O O2 (副反應(yīng))
不是所有的金屬離子都能從水溶液中沉積出來,如果陰極上氫離子還原為氫的副反應(yīng)占主要地位,則金屬離子難以在陰極上析出.根據(jù)實驗,金屬離子自水溶液中電沉積的可能性,可從元素周期表中得到一定的規(guī)律。
陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極,大多數(shù)陽極為與鍍層相對應(yīng)的可溶性陽極,如:鍍鋅為鋅陽極,鍍銀為銀陽極,鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽極,但是少數(shù)電鍍由于陽極溶解困難,使用不溶性陽極,如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽極,鍍液主鹽離子靠添加配制好的標(biāo)準(zhǔn)含金溶液來補充,鍍鉻陽極使用純鉛,鉛-錫合金,鉛-銻合金等不溶性陽極。
電鍍鋅技術(shù)解析及過程問題分析和控制
電鍍鋅技術(shù)解析
鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù),主要分為熱鍍鋅、冷鍍鋅(電鍍鋅)以及機械鍍鋅等。
對鋼鐵基體來說,鋅鍍層屬于陽極性鍍層,它主要用于防止鋼鐵的腐蝕,其防護性能的優(yōu)劣與鍍層厚度關(guān)系甚大。
鋅鍍層經(jīng)鈍化處理、染色或涂覆護光劑后,能顯著提高其防護性和裝飾性。電鍍所得鋅層較純,在酸、堿等霧氣中腐蝕較慢,能有效保護緊固件基體,鍍鋅層經(jīng)鉻酸鈍化后形成白色、彩色、軍綠色等,美觀大方,具有一定的裝飾性,由于鍍鋅層具有良好的延展性,因此可進行冷沖、軋制、折彎等各種成型而不損壞鍍層。
電鍍鋅有以下特點:抗腐蝕性好,結(jié)合細(xì)致均勻,不易被腐蝕性氣體或液體進入內(nèi)部。由于鋅層比較純,無論在酸或堿性環(huán)境下都不易被腐蝕。長時間有效的保護鋼體。鈍化后形成各種顏色使用,可根據(jù)客戶喜愛挑選,鍍鋅美觀大方,具有裝飾性。鋅鍍層具有良好的延展性,在進行各種折彎,搬運撞擊等都不會輕易掉落。
電鍍鉻是利用電解工藝,將鉻沉積在基體表面,形成鉻鍍層的表面處理技術(shù)。
1)性能——鍍層與基體之間為物理結(jié)合,結(jié)合力弱,易造成鼓泡、龜裂、脫落。電鍍層的厚度一般在0.06mm(0.03-0.10)左右,且鍍鉻層的脆性較大,當(dāng)局部受到壓縮或沖擊時,鍍層極易發(fā)生裂紋,潮濕空氣中的水分就會通過孔隙滲到基材里面,表面而形成銹斑。隨著時間的延續(xù),斑點不斷擴大、增多而連成大片面積,嚴(yán)重時造成設(shè)備失效;
2)環(huán)境——電鍍對環(huán)境影響極大。電鍍過程中會產(chǎn)生大量危害人體健康的含六價鉻廢水、大量酸洗廢水和清洗廢水,造成水源污染和環(huán)境的破壞;
3)效益——電鍍后不適合局部修復(fù)。如設(shè)備鍍層有局部損傷,則需將整個鍍層整體電鍍,增加了維修成本。電鍍不能循環(huán)使用,由于受電鍍層厚度的限制,一般設(shè)備在電鍍2次后,因退鍍后再機加造成壁厚變薄,強度下降,無法再恢復(fù)到原有性能,不能循環(huán)使用,從而徹底報廢。