关于电镀中电镀液与镀层金属的问题

关于电镀中电镀液与镀层金属的问题,第1张

电镀自然是电解池原理,因为电镀是外加电场,导致阴极得电子,阳极失电子,阴极才能镀上金属,原电池是什么原理,那是自身提供电流的原理,两个的目的是不同的。

正常来说阳极是可以用导电物质替代,至于选用上镀金属作为阳极有好处也有坏处,因为电镀液中的上镀金属离子浓度需要稳定在一个数值,才能保证电镀质量,如果得不到有效的补充,会直接影响电镀质量,例如电镀锌,你阳极挂低碳钢,则需要向电镀液里不断的补充氧化锌,关键看氧化锌的纯度,这样可以避免阳极泥的产生,锌锭中杂质的进入,以及阳极钝化问题,不过正常电镀生产中阳极一般都是挂钢板或铁板,另加溶锌槽。

LZ可以阅读相关电镀手册,或是在电镀厂实习一下,希望回答对LZ有帮助

PS:大哥,不外加电场,基本上反应速度是相当的慢,另外,就拿LZ的例子,你负极是锌,按你的意思是置换铁,先不说正常情况下能不能反应出铁单质来,单说你正极的铜表面能不能附上铁还是个问题,而且你溶解的锌离子怎么办?跑到电解池里肯定要影响反应速度。这个也可以用能量守恒定律来解释,铁的价态那么高,要还原成单质,还产生大量的电能,只靠锌本身的化学能是不现实的。

会。750戒指电镀过程会掉重量。电镀是通过在金属表面涂上一层外层金属来掩盖或改变其外观,电镀时,为了让金属表面更加平滑,需要进行抛光和清洗等工作,这些步骤会在一定程度上磨损金属表面并且会减少戒指的重量。

1、电镀锌原理:在盛有镀锌液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,镀锌液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入镀锌液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。镀锌时,阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。

2、电镀锌,行业内又称冷镀锌,就是利用电解,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。

3、与其他金属相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属,属低值防蚀电镀层,被广泛用于保护钢铁件,特别是防止大气腐蚀,并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀(适合小零件)、蓝镀、自动镀和连续镀(适合线材、带材)。

我认为,是因为电镀时对钉子原有的表层产生了破坏,而新的镀层的抗拉强度不如原表层的原因。

一般而言,钉子表面镀的都是铬啦镍啦之类的,它们的延展性可差一些喽。主要原因是电镀工艺中导致的金属“氢化”现象导致的,而你用的不合格品呢并不是电镀工艺本身有问题,因为电镀(真空镀除外)本来就会造成金属氢化,但是目前有许多金属表面处理商都去掉了最后一个工艺(特别是对于弹性元件很致命的):那就是“去氢处理”工艺,也就是说正常情况下,对于有强度要求的金属零件需要完成去氢后才能交给用户的,但是为了节省生产成本,而用户又不懂的情况下或者从来没有要求过、验收过的情况下,省略这一工艺可以节省5~15%的成本呢。所以你感觉到电镀后的螺栓、弹垫等零件在电镀处理后“变脆”了。

一般地说:对于有强度要求的金属零件的去氢处理要求是:120度~220度高温保持1~2小时(电镀结束后),具体情况需要按照零件要求来控制。

对你所说的要求可以说是没有影响拉,

电镀处理只是表面进行,并不会有多大的影响的拉

电镀公式δ=100KDtη/(60γ)(其中δ膜厚μm,K电化学当量g/(A·h),D电流密度A/dm2,t电镀时间min,η电流效率,γ密度g/cm3,v电镀速率μm /min)。 

计算时,首先要把各个参数的单位换算成上述单位,就可以直接代入计算。 其中,K和γ都是从手册上查的,当然也可以在网上查。 

由上述公式可得,电镀速率v=δ/t=100KDη/(60γ),该公式可以由电流密度D计算电镀速率v。 

变换一下,就可以由电镀速率v计算电流密度D=60γv/(100Kη)。 v和D都知道后,就可以确定电流I和时间t—— I=D×S(其中I电流A,D电流密度A/dm2,S面积dm2) t=δ÷v(其中t时间min,δ膜厚μm,v电镀速率μm /min) 。

计算时,η最好不要取100%(可以取小点,如95%),因为实际电镀时,有未估算到的面积(如针尖、导线破漏),这些都相当于降低了效率。 

查手册可知,Cu的密度γ=892 g/cm3,二价Cu2+的电化学当量K=1186 g/(A·h) 实例一 要求速率是v=05μm /min时,假设η=95%,电流密度D=? D=60γv/(100Kη)=60×892×05/(100×1186×95%)=2375A/dm2。

实例二,反过来,要求电流密度D=1A/dm2时,假设η=95%,计算速率v=?v=100KDη/(60γ)=100×1186×1×95%/(60×892)=02105μm /min (因为v与D成正比,所以记住这个数,可以简易换算,溶液里是二价Cu2+时,v=02105D,上次算的02216是假设η=100%算的)。 

比如,若D=2 A/dm2,则v=02105×2=04210μm /min 再如,若v=05μm /min,则D=05÷02105=2375A/dm2。

可以利用公式v/D=100Kη/(60γ)及电化学当量表自己计算出常用金属Au、Ag+、Cu2+、Sn2+、Ni2+的v/D值,记住这些值,就可以简易换算。 

只要是导电金属均可电镀钨,

电镀后如需要更高的镀层硬度,可进行600℃的热处理。

如需更高的光洁度,需要进行抛光处理。

下面介绍几种典型的钨合金镀液配方及其应用:

要详细说明整个钨合金的生产工艺,必须从配方说起。目前在市场上推广的配方中较普遍的是“镍钨磷”,该配方控制简单,溶液稳定,满足目前环保的高要求,因此一开始多用该配方对各行业产品进行实验性加工。最初认为“铁镍钨”配方较耐磨,当某些应用条件下镍钨磷的性能难以满足产品要求时,多以此镀种替代。“镍钨”或“碱性镍钨磷”在内壁加工中应用较多,优点是分散能力高于其他,但在维护上还有一定的技术难度,应用并不广泛。除此之外,还有人做出了镍钨铜、镍钨镁等,可见调制配方难度并不大。配方的可持续性和稳定性以及维护和控制难度,决定了这些配方在大规模生产中的应用。

11铁镍钨

配方由硫酸镍、钨酸钠、硫酸亚铁及配位剂组成,温度70~75°C,pH70~75。先加入硫酸镍,溶解后溶入对应的配位剂,再倒入加了适量还原剂的硫酸亚铁溶液,然后倒入配有另一种相应配位剂的钨酸钠溶液,加入所需光亮剂和低泡润湿剂,最后定容得到镀液。

在做烧杯实验时,2L溶液连续工作72h,持续添加相应消耗量的金属,加工出的试验件在性能上无变化,但在存放后出现白色沉淀,疑为三价铁、钨酸钠和配位剂生成的化合物。此配方的难度在于控制三价铁。烧杯的口径较小,溶液与空气的接触面小,相对于2L溶液而言,电解时的产氧量也同样较少,对硫酸亚铁的氧化作用不明显,但长时间工作之后三价铁开始积留,放置一段时间后自然出现沉淀。 

为持续添加,必须配制合适比例的还原剂和配位剂来保证硫酸亚铁的稳定,导致二者过量加入。还原剂过量直接影响镀层元素排列和金属比例,而较高浓度的铁离子配位剂不仅与三价铁反应产生沉淀,而且易与钨酸钠反应产生沉淀。

控制铁镍钨稳定的难度相当大,3种金属、2种配位剂、1种还原剂加光亮剂的配制很复杂。在生产控制中,还原剂和光亮剂的分析也达不到配合程度。

后续的应用性实验还发现在有2种不同配位剂的情况下,异形加工件的凹凸结合处会起皮,因此必须用统一的配位剂,但更换配位剂后,加工件耐磨性有所下降。工业生产时槽面和产氧量较大,较难保证镀层中完全不掺杂沉淀的颗粒,从而影响镀层性能的稳定。对习惯了传统生产方式的企业来说,需做很大努力控制此镀种的生产,只有严格的管理才能保证生产的连续性。

12酸性镍钨磷

配方由硫酸镍、亚磷酸、钨酸钠及单一配位剂组成,无需配合光亮剂。工作温度65~70°C,pH2~3。配制方法较简单,将足量的配位剂加入钨酸钠溶液,再倒入硫酸亚铁溶液,最后加入亚磷酸即可。

用镍钨磷溶液做烧杯实验时,只需配合一定的低级润湿剂,高级配位剂反而不利于控制,会造成发黑或粗糙。该配方从配制到生产管理都十分简单,不必通过过量的配位剂来稳定溶液,且金属在水溶液中无氧化,在电解过程中也就不生成影响性能的化合物,因此在钨合金电镀推广初期较易被行业接受。但问题仍有不少。其一,各元素的浓度所决定的镀层含量究竟应是多少,至今仍是各大委托加工方争论的焦点。其二,产生起皮、麻点和针孔的原因与以前专家提出的观点并不切合,付出了相当长的试验时间来探讨。其三,镍钨磷配比及工艺条件的变化对耐磨性的影响在获得相当大的行业支持后才逐渐被证实,继续提高耐磨性仍有研究空间。

镍钨磷较稳定,推广也较顺利,但存在对耐磨性的怀疑。实际上镍钨磷镀层的耐磨性可媲美镀铬,但由于硬度只能达到900HV,在运动速率和压力较高的环境下使用时,镀层还是会变形、损伤。

13碱性镍钨磷和镍钨

这2种配方是在客户对酸性镍钨磷的性能产生怀疑后开发出来的。碱性镍钨磷的钨含量较高,较受委托加工方推崇,或者说成了钨合金电镀工艺的一个卖点。客户认为钨含量高,产生的耐磨金属晶体量就高,其实不然。在实验中,较高的钨含量会出现镀层起砂的现象,即颗粒过多,粘合不够。这一点仍需在实验和生产中验证。

碱性镍钨磷配方由硫酸镍、钨酸钠、亚磷酸及配位剂组成,润湿剂的选择取决于产品的电镀方式,与酸性镍钨磷的配制方法相同,区别在于需加入大量的碱性配位剂和普通碱性溶液来提高pH至70~75,工作温度65~70°C。

此配方具有与酸性镍钨磷同样的特点,金属无氧化,配位剂加入较合理,但长期生产中也会发生有机物积留而影响镀速的情况,但不会出现不溶性沉淀,处理较简单。

碱性镍钨的配方由硫酸镍、钨酸钠和配位剂组成,是钨合金电镀体系中最简单的配方。配制方法与上述无区别,工作环境一致。长期工作同样存在有机物积累问题,处理方式与碱性镍钨磷相同。这2个镀种的优势是分散和整平能力较强。一般情况下,酸性镍钨磷和铁镍钨完全覆盖金属表面需达到30μm以上,而镍钨和碱性镍钨磷在20μm就可完全覆盖。一般内孔电镀中首先要求防腐蚀性能,铁镍钨并不适用,而酸性镍钨磷受工艺限制,碱性镍钨磷和镍钨就成为首选。

1

美观(如连续镀金,连续镀银,连续镀镍等) 电镀后金属通常较素材有更加光泽亮丽的外观。

2

防上腐蚀(如连续镀镍,连续镀铬,连续镀锌等) 通常原素材如铜,铁等在空气中极易氧化,电镀

3

强电镀附着性(如连续镀铜) 对于附着性较差的金属,电镀前通常要打铜底用以增强附着性。

4

增强导电能力(如连续镀金,)

5

提高焊锡性(如连续镀锡,连续镀金等) 因原素材对于锡的附着力较差,表面电镀一定厚度的锡等物质后可改善零件的焊锡性。

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