電鍍基礎(chǔ)知識(shí)100問(wèn)_第1頁(yè)
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1、電鍍基礎(chǔ)知識(shí) 100 問(wèn)1. 電解液為什么能夠?qū)щ?? 答:電解液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電方式是不一樣的。在金屬導(dǎo)體中,電流是靠 自由電子的運(yùn)動(dòng)輸送的,在電解液中則是由帶電的離子來(lái)輸送電流。在電解 液中由于正負(fù)離子的電荷相等,所以不顯電性,我們叫做電中性。當(dāng)我們對(duì) 電解液施加電壓時(shí),由于強(qiáng)大的電場(chǎng)的吸引力,離子分別跑向與自己極性相 反的電極。 陽(yáng)離子跑向陰極, 陰離子跑向陽(yáng)極。 它們的運(yùn)動(dòng)使電流得以通過(guò), 這就是電解液導(dǎo)電的道理。2. 在電鍍過(guò)程中,掛具發(fā)熱燙手,是由于鍍液溫度太高造成的嗎 ?答 :掛具的發(fā)熱雖然與溶液的溫度有關(guān)系,但主要的原因是 :(1) 通過(guò)掛具的電流太大。(2) 掛具上的接觸

2、不良,電阻增高而使掛具發(fā)熱。3. 控制電鍍層厚度的主要因素是什么 ? 答:控制電鍍層厚度的主要因素為電流密度、電流效率與電鍍時(shí)間。4. 黃銅鍍層與青銅鍍層是同一樣的臺(tái)金鍍層嗎 ?答:不是,黃銅鍍層是銅和鋅的合金鍍層,青銅鍍層是銅和錫的合金鍍層。5. 法拉第定律是表示什么關(guān)系的,試述法拉第的第一定律和第二定律 ?答 :法拉第定律是描述電極上通過(guò)的電量與電極反應(yīng)物重量之間的關(guān)系的,又稱為電解定律。法拉第第一定律 :金屬在電解時(shí)所析出的重量與電解液中所通過(guò)的電流和時(shí) 間成正比。W=KItW 析出物質(zhì)的重量 (g)K比例常數(shù)(電化當(dāng)量)I 電流強(qiáng)度(安培)t通電時(shí)間(小時(shí))法拉第第二定律 :同量電流通

3、過(guò)不同電解液時(shí), 則所析出金屬之重量與各電解 液之化學(xué)當(dāng)量成正比。K=CEC比例常數(shù)。E化學(xué)當(dāng)量6. 為什么鍍件從化學(xué)除油到弱酸蝕,中間要經(jīng)清水洗凈 ?答 :因?yàn)橥ǔ5幕瘜W(xué)除油溶液都是堿性的, 如果把除油溶液直接帶進(jìn)酸腐蝕溶 液中,就會(huì)起酸、堿的中和反應(yīng),降低了酸的濃度和作用。中和反應(yīng)的生成 物粘附在工件上,會(huì)影響鍍層的質(zhì)量。故工件在化學(xué)除油后,一定要經(jīng)清水 沖洗干凈,才能進(jìn)入酸腐蝕的溶液。7. 電鍍層出現(xiàn)毛刺、粗粒,通常是那些原因造成的,如何解決 ?答 :鍍層出現(xiàn)毛刺、粗粒,主要是鍍液受懸浮雜質(zhì)污染所造成的。其來(lái)源是 空氣中的灰塵、陽(yáng)極的泥渣、金屬雜質(zhì)的水解產(chǎn)物。此外,還有鍍液成分不 正常和

4、操作條件不合要求等等。解決的辦法是 :調(diào)正鍍液成分和操作條件。如 果是懸浮雜質(zhì)所造成,則應(yīng)將鍍液過(guò)濾。8. 配制電鍍液的基本程序如何 : 答 :配制電鍍液的基本程序如下 :(1) 將汁量好的所需電鍍藥品先放入開(kāi)料槽 (小槽 )內(nèi),再加入適量的清水溶解, 注意勿將藥品直接倒入鍍槽內(nèi)。(2) 溶液所含的雜質(zhì),可以先用各種化學(xué)方法清除,并以活性炭處理。(3) 已處理靜置好的溶液,濾入清潔的鍍槽中,加水至標(biāo)準(zhǔn)量。(4) 調(diào)節(jié)好鍍液工藝規(guī)范 (pH 值、溫度、添加劑等 )。(5) 最后用低電流密度進(jìn)行電解沉積,以除去其它金屬離子雜質(zhì),直至溶液適 合操作為止。9. 為什么桂具要涂上絕緣材料 ? 答:掛具制

5、造一般除掛勾和產(chǎn)品接觸導(dǎo)電部分外,其余均應(yīng)涂上絕緣材料,以 減少電流損耗和金屬損失,確保產(chǎn)品有效面積電鍍,提高有效電流,并使掛 具耐用。10. 硫酸、鹽酸除銹效果怎樣 ?硝酸能否除銹 ?答:產(chǎn)品除銹一般以采用濃鹽酸效果最好,能達(dá)到效率高,即使時(shí)間過(guò)長(zhǎng)了些 也不致產(chǎn)生過(guò)腐蝕,損壞基體金屬的現(xiàn)象。硫酸除去表面銹漬較好,但除銹 很慢,而時(shí)間過(guò)長(zhǎng)了又產(chǎn)生過(guò)腐蝕現(xiàn)象,對(duì)產(chǎn)品基體損壞較大。硝酸不能用 于除銹,因其氧化性很強(qiáng), 遇金屬即進(jìn)行氧化, 產(chǎn)生大量的氧化氮?jiǎng)《練怏w。11. 鍍前處理對(duì)電鍍層的質(zhì)量有何影響 ? 答:從長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐證明,電鍍生產(chǎn)中所發(fā)生的質(zhì)量事故,大多數(shù)并不是由 于電鍍工藝本身所造成。

6、多半是由于金屬制品的鍍前處理不當(dāng)所致。將別是 鍍層的平整程度、結(jié)合力、抗腐蝕能力等性能的好壞,與鍍前處理的質(zhì)量?jī)?yōu) 劣更是密切相關(guān)。金屬制品在電鍍以前的表面狀態(tài)及其清潔程度是能否取得 優(yōu)質(zhì)鍍層的重要環(huán)節(jié)。在粗糙的金屬表面,很難獲得平滑光亮的鍍層,而且 鍍層孔隙也多,使防蝕性能減低。金屬表面如果存有某種油垢物,也不能獲 得正常的鍍層。12. 在氰化物鍍液中,游離氰化物的定義是什么 ? 答:在氰化物鍍液中,未結(jié)合在絡(luò)鹽內(nèi)的多余氰化物就叫做游離氰化物。例如 在氰化鍍銅液中的游離氰化物就是形成 Cu(CN)3= 絡(luò)離子以外的多余氰化 物。13. 在氰化鍍銅中,陽(yáng)極產(chǎn)生鈍化,溶解不良,游離氰化物的含量為什

7、么會(huì)升高 答:在氰化鍍銅電鍍時(shí), 陽(yáng)極溶解不良,雖然一部分氰根在陽(yáng)極上氧化消耗了, 但在陰極上由于銅氰絡(luò)離子的放電,產(chǎn)生了更多的游離氰根,而使鍍液中的 游離氰化物含量升高。14. 酸性光亮鍍銅的陽(yáng)極材料對(duì)鍍層質(zhì)量有什么影響 ? 答:在酸性光亮鍍銅工藝中,若使用電解銅陽(yáng)極,極易產(chǎn)生銅粉,引起鍍層粗 糙,而且光亮劑的消耗快,所以應(yīng)采用含有少量磷(0.10.3% )的銅陽(yáng)極,可以顯著地減少銅粉。但若采用含磷量過(guò)高的銅陽(yáng)極,則將使陽(yáng)極溶解性能變 差,致使鍍液中的銅含量下降。15. 鍍鎳液中,陽(yáng)極面積縮小,陽(yáng)極電流密度增加,這時(shí)溶液的 pH 值是上升還 是下降?答:溶液的 pH 值下降。這是因?yàn)殛?yáng)極減少

8、,電流密度增加,陽(yáng)極發(fā)生鈍化而 不溶解,陽(yáng)極鈍化后,析出氧氣,溶液中 H+v/SUP增加,因而酸性 增加, pH 下降。16. 鍍鎳液中,要促進(jìn)陽(yáng)極溶解,應(yīng)添加什么 ?加入多量的硼酸可以嗎 ? 答:要促進(jìn)鎳陽(yáng)極的溶解,應(yīng)加入適量的氯離子。硼酸沒(méi)有促進(jìn)鎳陽(yáng)極溶解的 作用。17. 光亮鍍鎳溶液要注意那些有害雜質(zhì)的干擾影響 ?答:光亮鍍鎳要注意 :(1) 工業(yè)原料不純。如硫酸鎳含有銅、鋅及硝酸根,陽(yáng)極鎳板含有鐵等雜質(zhì);(2) 生產(chǎn)過(guò)程的污染。如清洗不徹底,從產(chǎn)品或掛具帶進(jìn)的銅、鉻。有機(jī)添加 劑的分解產(chǎn)物。這些都是光亮鍍鎳的有害雜質(zhì),要注意排除。18. 鍍鎳套鉻后出現(xiàn)脫皮、撲落現(xiàn)象,主要是由于鍍前處理

9、不良所造成的嗎 答:鍍鎳套鉻后出現(xiàn)鍍層剝離現(xiàn)象,鍍前處理不良是一個(gè)因素,但不一定全是 由于鍍前處理不良所造成,它與鍍液的狀況以及產(chǎn)生雙層鎳的現(xiàn)象有關(guān)。19. 為什么不能使用金屬鉻作為鍍鉻陽(yáng)極 ?答:鍍鉻不采用可溶性金屬鉻作為陽(yáng)極,主要是它在鍍鉻過(guò)程中極易溶解。陽(yáng) 極金屬鉻溶解的電流效率大大地高于陰極金屬鉻沉積的電流效率。這樣,隨 著電鍍過(guò)程的進(jìn)行,勢(shì)必造成鍍液中鉻含量愈來(lái)愈高,致使無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常的 電鍍。而且以金屬鉻作為陽(yáng)極,它主要以三價(jià)鉻離子形式溶解進(jìn)入溶液中, 使鍍液中的三價(jià)鉻離子大量積累。同時(shí)由于金屬鉻很脆,難以加工成各種形 狀,所以不能用全金屬鉻作為陽(yáng)極,一般都采用鉛或鉛合金來(lái)作為鍍鉻過(guò)

10、程 中的陽(yáng)極。20. 鍍鉻層中產(chǎn)生部分棕色膜,這是什么原因 ? 答:鍍鉻層中產(chǎn)生部分棕色膜,主要是硫酸根不足所造成的。此外,槽液溫度 過(guò)低或受雜質(zhì)(如Cl-)干擾,也會(huì)在鉻鍍層中產(chǎn)生棕色的膜。21. 什么是電解 ? 答:當(dāng)電流通過(guò)電解液時(shí),在電極上發(fā)生的氧化還原反應(yīng)使電解質(zhì)在電流作用下 被分解的過(guò)程就叫做電解。 通電時(shí)電解質(zhì)的陽(yáng)離子移向陰極, 并在陰極得到電子 而被還原成新物質(zhì);陰離子移向陽(yáng)極,并在陽(yáng)極上失去電子而被氧化成新物質(zhì)。有時(shí)在陽(yáng)極上也發(fā)生電極材料的氧化作用。例如電解熔融的氯化鈉。NaCIf Na+CI-陰極 Na+e Na陽(yáng)極 2CI-2e CI2 T電解工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著巨大的作

11、用, 許多有色金屬和稀有金屬的冶煉,化學(xué) 工業(yè)產(chǎn)品的制備以及電鍍、電拋光、陽(yáng)極氧化等都是通過(guò)電解來(lái)實(shí)現(xiàn)的。22. 什么是電鍍 ? 答:借電解作用,在金屬制件表面上沉積一薄層其它金屬的方法,就叫做電鍍。 電鍍包括鍍前處理 (除油、除銹 )、鍍上金屬層和鍍后處理 (鈍化、除氫 )等過(guò)程。 用于防止金屬制品腐蝕,修復(fù)磨損部分,增加耐用性,反光性,導(dǎo)電性和美觀等。 電鍍時(shí)將金屬制件作為陰極,所鍍金屬板或棒作為陽(yáng)極,分別掛于銅制的極棒上 面浸入含有鍍層成分的電解液中,通入直流電。在個(gè)別情況下,也有用不溶性陽(yáng)極,例如鍍鉻時(shí)用鉛或鉛銻合金陽(yáng)極。23. 何謂電流強(qiáng)度 ? 答:電流強(qiáng)度簡(jiǎn)稱電流,是指單位時(shí)間內(nèi)通

12、過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量。單位是安培, 簡(jiǎn)稱安(A)。24. 電流密度是什么 ?如何計(jì)算 ? 答:電流密度是指每單位面積的電極上的電流強(qiáng)度。電鍍上是以一平方分米為基 本計(jì)算單位,所以,通過(guò)一平方分米電極面積的電流強(qiáng)度就稱為該電極的電流密 度。陰極電流密度用 DK 表示,陽(yáng)極電流密度用 DA 表示,單位是安培 /平方分 米,即A/d m20 (國(guó)外也有用安培/平方英寸表示)。例如鍍件總面積為50平方分 米,使用的電流為100安培,則電流密度為100安培吒0平方分米=2安培/平方 分米。陰極電流密度對(duì)鍍層質(zhì)量影響很大,過(guò)高過(guò)低都會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量低下的鍍層。 電流密度還直接決定鍍層沉積速度,影響生產(chǎn)效率。25.

13、 什么叫做電流效率 ? 答:電流通過(guò)電鍍?nèi)芤涸陉帢O上所析出金屬的重量,并不一定和電解定律(電解時(shí)電板上析出或溶解物質(zhì)的重量與電流通過(guò)的電量成正比)理論計(jì)算的重量相符合,一般是比理論量少。這是由于電解時(shí)不單純地進(jìn)行金屬離子放電還原成金屬, 而且還進(jìn)行別的副反應(yīng)。例如氫的析出,就會(huì)消耗一定的電量。因此,要析出一 定量的金屬時(shí),其實(shí)際所需的電流比理論計(jì)算值要大。 故按理論計(jì)算所需的電流 值和實(shí)際需要的電流值之比,就叫做電流效率。電流效率愈高,電能的浪費(fèi)愈少。26. 已知電流密度和電鍍時(shí)間,如何求得電鍍層的厚度 ?答:首先根據(jù)鍍種得出該工藝的電流效率,同時(shí)查表得出該金屬的電化當(dāng)量和密度(比重),然后按

14、下公式進(jìn)行計(jì)算 :S層厚度d的計(jì)算公式(d:微米)d=(C x Dkx t Xn k)/(600%fe鍍時(shí)間t計(jì)算公式(t:分鐘)t=(60 xrxd)/(C xDkxnkx100)陰極電流密度 Dk 計(jì)算公式( Dk:A/dm2)Dk=(60xrxd)/(C xtxnkx100)陰極電流效率計(jì)算公式:n k=(60 x r x d)/(C x t x Dkx 100)。=電化當(dāng)量(克/安培小時(shí))Dk=陰極電流密度(安培/平方分米)上=電鍍時(shí)間(分)nK陰極電流效率(%)=電鍍層金屬密度(克/厘米3)例:已知鍍鎳液電流效率95%,陰極電流密度為2.5A/d卅,電鍍20分鐘后所得 鍍層厚度是多少

15、 ? 查表得鎳的電化當(dāng)量為 1.095密度 8.8d=(Cx Dkx t xn k)/60r=1.095 x 2.5 x 20x 95%x 100 /(60 x 8.8) =9.85um27. 什么是陽(yáng)極性鍍層和陰極性鍍層,對(duì)于鐵基體來(lái)說(shuō),鋅、銅、鎳、鉻、銅錫 合金等鍍層是屬于那一類的鍍層 ?答:按照鍍層金屬與基體金屬之間的電化關(guān)系來(lái)分類,可以將鍍層分為陽(yáng)極鍍層 和陰極鍍層, 在一般的條件下, 鍍層金屬的電極電位比基體金屬的電極電位為負(fù) 時(shí),叫做陽(yáng)極鍍層,反之,叫做陰極鍍層。鋅鍍層的電極電位比鐵基體的電極電 位為負(fù),故鋅鍍層屬陽(yáng)極性鍍層。銅、鎳、銅錫合金鍍層的電位比鐵基體的電位 為正。故屬陰極

16、性鍍層。鉻鍍層按標(biāo)準(zhǔn)電位來(lái)說(shuō),比鐵為負(fù),然而因鉻鍍層易于 純化,使電位趨向于正, 所以也屬于陰極性鍍層。 由于金屬的電位隨著條件的不 同而發(fā)生變化, 所以鍍層究竟屬于陽(yáng)極鍍層還是陰極鍍層也可能發(fā)生變化。 例如 在一般條件下, 錫鍍層對(duì)鐵來(lái)說(shuō)是陰極鍍層, 但是在有機(jī)酸中, 它卻成為陽(yáng)極鍍 層了。28. 陽(yáng)極鍍層和陰極鍍層對(duì)基體金屬的保護(hù)作用是怎樣的 ? 答:陽(yáng)極鍍層的保護(hù)原理是基于鍍層的電位較基體金屬為負(fù),它的電溶壓較大, 就成為腐蝕電池中的陽(yáng)極, 從而延遲了基體金屬的腐蝕。 即使在基體金屬有稍許 暴露時(shí),鍍層仍能起防護(hù)作用,所以,陽(yáng)極鍍層上孔隙的多少,對(duì)防護(hù)性能的影 響很小,就厚度而言,鍍層的

17、厚度愈大,防護(hù)性愈強(qiáng)。陰極性鍍層對(duì)基體金屬只 起純機(jī)械的隔離作用, 沒(méi)有象陽(yáng)極鍍層的電化保護(hù)作用, 所以一定要在鍍層孔隙 率很少的情況下才有保護(hù)作用, 否則,在鍍層的孔隙或破損處, 基體金屬將作為 腐蝕電池的陽(yáng)極, 加速了基體金屬的腐蝕。 一般鍍層的孔隙率隨著鍍層厚度的增 加而減少,故厚度越大,陰極鍍層的保護(hù)性能也越強(qiáng)。29. 鍍件電鍍前一般的質(zhì)量要求如何 ? 答:鍍件進(jìn)行電鍍前一定要做到無(wú)氧化皮、無(wú)銹、漬、無(wú)油污,表面能完全被水 潤(rùn)濕,不掛水珠。30. 鍍件電鍍完畢之后,為什么要用清水沖洗干凈 ? 答:因?yàn)楫a(chǎn)品電鍍完畢出槽之后,表面及孔洞粘附有大量的鍍液,而鍍液本身通 常都有一定的腐蝕性。

18、如果不清洗干凈, 會(huì)對(duì)鍍層及基體產(chǎn)生腐蝕, 影響了產(chǎn)品 的外觀及防護(hù)性能。故鍍件出槽后,應(yīng)即用清水沖洗干凈,然后加以干燥。31. 生鐵鑄件為什么比其它鋼鐵零件難于電鍍 ? 答:鑄造出來(lái)的生鐵零件,其表面往往是凹凸不平及多孔的,在這樣的表面上只 會(huì)得到粗糙而多孔的鍍層。此外,在生鐵的表面上,還存有游離的石墨,它不但 影響到鍍層與基體金屬的結(jié)合,同時(shí),在鍍層存有孔隙的情況下,它便成為腐蝕 電池的陰極,使鍍層金屬迅速破壞,生鐵中的石墨,有時(shí)還具有降低氫超電壓的 作用,造成氫容易在該處析出,阻礙了金屬的沉積,所以,鑄造的生鐵零件比其 它的鋼鐵零件難于電鍍。32. 在氰化鍍銅中,游離氰化物不足時(shí),應(yīng)添加

19、什么 ?加入氰化亞銅可以嗎 ? 答:在氰化鍍銅中,游離氰化物不足時(shí),應(yīng)添加氰化鈉 (或鉀)。如加入氰化亞銅, 則使游離氰化物進(jìn)一步降低,銅鍍層變得結(jié)晶粗大和粗糙。CuCN+2NaCN=Na2Cu(CN)333. 在配制氰化鍍銅液時(shí),將粉末狀的氰化亞銅用溫?zé)岬乃芙?,然后加入鍍槽?這樣操作對(duì)嗎 ? 答:不對(duì)。因?yàn)榍杌瘉嗐~是難溶于水的。應(yīng)將氰化亞銅溶于氰化 鈉(或鉀)的溶液中,氰化鈉的量為氰化亞銅的 1.15倍。34. 在氰化鍍銅溶液中,使用空氣攪拌合適嗎 ?答:在氰化鍍銅溶液中,不宜使用空氣攪拌。因?yàn)榭諝庵械亩趸紩?huì)與溶液中 的堿反應(yīng)生成碳酸鹽。過(guò)量的碳酸鹽會(huì)對(duì)銅鍍層產(chǎn)生不良的影響 CO2+

20、2NaOH=Na2CO3+H2O 25.硫酸鍍銅溶液中的硫酸,它有什么作用 ?含量的高低對(duì)鍍層有何影響 ? 答:硫酸鍍銅溶液中的硫酸有如下幾種作用 :(1) 防止銅的水解而形成氧化亞銅或其它堿式鹽類沉淀。(2) 減低銅離子的有效濃度,使銅鍍層的結(jié)晶細(xì)致。(3) 降低溶液的電阻,提高溶液的導(dǎo)電度,減少電能的消耗。(4) 防止在高電流密度下產(chǎn)生粗糙或樹(shù)枝狀的鍍層。鍍液中硫酸含量一般為6080克/升,含量太高或太低都不適宜,太多時(shí)它能使 鍍層發(fā)脆,并降低硫酸銅的溶解度。太少時(shí)能造成鍍層粗糙,陽(yáng)極鈍化及溶液的 分散能力減低等故障。36. 硼酸在鍍鎳溶液中有什么作用,如果硼酸不足,將會(huì)出現(xiàn)什么情況?答:

21、硼酸是鍍鎳溶液的緩沖劑,起緩沖鍍液 pH 值的作用。當(dāng)濃度達(dá)到 31克/升以 上時(shí),才有顯著的作用,但不能過(guò)高,因?yàn)榕鹚嵩诔叵碌娜芙舛燃s40克/升左右。由于硼酸的緩沖作用,使陰極區(qū)溶液的 pH值不致產(chǎn)生急劇的變化,因而能 允許使用較高的陰極電流密度而不致在陰極上析出氫氧化物。 它還具有提高陰極 極化和改善鍍層性質(zhì)的作用。但是它的含量過(guò)多會(huì)降低陰極電流效率。低于 20 克/升時(shí)緩沖作用很弱,而使鍍液的 pH 值變化加劇,影響電鍍層的質(zhì)量,甚至使 電鍍過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。37. 鍍鎳時(shí),陽(yáng)極附近電解液的 pH 值與陰極附近電解液的 pH 值那一個(gè)高,為什 么?答:是陰極附近電解液的 pH 值高。這是由

22、于在電解過(guò)程中,陰極上析出氫氣而使 pH 值上升。2H+AH2T38. 鍍鋅后的鈍化膜層,白色鈍化與彩色鈍化層那一種的耐腐蝕性能好?答:鍍鋅后的鈍化膜層,彩色鈍化比白色鈍化的耐腐蝕性能好。這是因?yàn)檫M(jìn)行鈍 白處理時(shí), 是將已經(jīng)形成的彩色鈍化膜在漂白處理的溶液中溶解掉一層, 使彩色 鈍化膜變成白色。由于白鈍化膜層比彩色鈍化膜層薄,故耐腐蝕性能降低。39. 用碳酸鋇處理鍍鉻液中過(guò)多的硫酸,一克硫酸該用多少克碳酸鋇?答:要除去 1 克的硫酸,理論上需要約 2 克的碳酸鋇。40. 新配制的純鉻酸溶液為什么鍍不出鉻來(lái) ?為什么要進(jìn)行電解處理后或加些老 鍍液才能鍍出質(zhì)量良好的鍍層 ?答:新配制的純鉻酸溶液,

23、如果沒(méi)有三價(jià)鉻和催化陰離子,是不易接在陰極電解 還原的, 鉻酸中的六價(jià)鉻離子不還原至三價(jià)鉻離子, 也不還原為金屬鉻。 電解的 結(jié)果就相當(dāng)于水的分解,在陰極上產(chǎn)生氫氣2H+2eH2T,在陽(yáng)極上產(chǎn)生氧氣4OH-4e 2H2O+O3。所以鍍不出鉻來(lái)。當(dāng)溶液加入硫酸后,它與溶液中的三 價(jià)鉻生成復(fù)雜的帶正電荷的硫酸鉻Cr4O(SO4)(H2O)42+ ,因硫酸根離子半徑小, 電荷高,所以易被帶正電的硫酸鉻吸附,穿過(guò)堿式鉻酸鉻膠體粘膜,促使Cr離子能在陰極上放電析出金屬鉻。 新配制的鍍鉻液中, 由于沒(méi)有三價(jià)鉻, 鉻就不易 鍍上,故需要進(jìn)行電解處理以產(chǎn)生三價(jià)鉻。 加些老鍍液的目的也是使鍍液中含有 一定量的三

24、價(jià)鉻以利于金屬的析出。41. 金屬為什么要進(jìn)行電鍍 ? 答:金屬在各種不同環(huán)境下使用時(shí),由于外界介質(zhì)在金屬表面上的化學(xué)和電化學(xué) 作用而產(chǎn)生了金屬腐蝕。 金屬腐蝕的結(jié)果, 不僅是金屬本身的損失, 而且由于金 屬制品結(jié)構(gòu)的損壞而失去使用價(jià)值造成人力物力的浪費(fèi), 其價(jià)值比金屬本身要大 很多倍。因此, 在大量生產(chǎn)金屬和金屬制品的同時(shí), 就必須與金屬的腐蝕進(jìn)行斗 爭(zhēng)。電鍍工藝是增加金屬防護(hù)性能及改善金屬表面質(zhì)量的最有效的方法之一。 金 屬制品進(jìn)行電鍍就是為了保護(hù)金屬不受腐蝕、 改善金屬制品的性能和增加制品表 面的美觀。42. 何謂鍍液的 pH 值?答:鍍液的 pH 值是指溶液的酸鹼度。我們知道,水是弱電

25、解質(zhì),它也可以電離。 水的電離度很小,在通常條件下,一千萬(wàn)公升水中,只有一個(gè)克分子的水電離, 也就是說(shuō),在每升水中氫離子和氫氧根離子濃度為 1/100000000克當(dāng)量,因此, 可以說(shuō):在中性水溶液中,氫離子或氫氧根離子濃度為 10-7 克當(dāng)量。 氫離子是酸類的通性, 氫氧根離子是堿類的通性, 因此溶液中的氫離子濃度和氫 氧根離子濃度直接反映了溶液的酸堿性。 在中性溶液中, 由于氫離子和氫氧根離 子濃度相等, 故溶液為中性。 如果我們改變?nèi)芤旱钠渲幸环N離子濃度, 則溶液的 性質(zhì)就將改變。 假如提高溶液中氫離子的濃度, 則溶液將由中性變?yōu)樗嵝裕?如果 將氫離子濃度提高 10 倍,則溶液中氫離子濃

26、度為 10-6,提高 100倍則為 10-5, 依次類推;相反則降低 10 倍,其濃度為 10-8,降低 100倍則為 10-9。pH 值就是用 10 為底的對(duì)數(shù)的絕對(duì)值來(lái)表示氫離子濃度, 也叫氫離子的指數(shù)。 也 就是說(shuō):當(dāng)溶液中的氫離子濃度為 10 的負(fù)幾次方時(shí), pH 值就等于幾, 當(dāng) pH 值等 于 7時(shí),溶液的氫離子濃度為 10-7,溶液為中性。 pH 由 7至0變化時(shí),溶液為 酸性, pH 由 7 至 14 變化時(shí),溶液為堿性。43. 工廠常用來(lái)測(cè)定溶液pH值的方法有那幾種?答:pH值是電鍍槽液的一個(gè)重要參數(shù),對(duì)電鍍過(guò)程影響很大,故需要經(jīng)常檢查鍍 液的pH值。工廠常用來(lái)測(cè)定溶液pH值

27、的方法有兩種:(1)試紙法:根據(jù)試紙變色,與已知pH值的色標(biāo)相比較來(lái)確定溶液的 pH值。其優(yōu) 點(diǎn)是方便簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是誤差較大。這是工廠日常生產(chǎn)應(yīng)用最廣的方法。(2)pH值測(cè)試儀:根據(jù)氫離子濃度對(duì)氫電極產(chǎn)生不同電位和一標(biāo)準(zhǔn)電極之間的電 勢(shì)差,在電位計(jì)上顯示讀數(shù)。優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度咼;缺點(diǎn)是測(cè)試較復(fù)雜。44. 什么叫做直流電源?答:直流電是電子以同一方向在正極與負(fù)極之間不斷流動(dòng)的電流。電鍍中所用電 源均為直流電,電壓一般為6至12伏。因電壓過(guò)低,不能自外界由輸電線路供 給。通常取得直流電的方法為 1)直流發(fā)電機(jī);(2)整流器;(3 )蓄電池。45電流表、電壓表應(yīng)如何連接?答:電流表即安培表是指示電路中電流

28、通過(guò)大小的儀器,測(cè)量范圍小的電流表, 一般可直接串聯(lián)在電路上,較大的(30安培以上)則需用一只分流器與電路串聯(lián), 電流表就接在分流器的兩端。但也有些5安培的電流表照樣需用與其匹配的分流 器。電壓表即伏特表,是測(cè)量電壓的,一般與負(fù)載并聯(lián),只要把它的兩根接線跨 接在電路的兩極上,即可指示出讀數(shù),電流、電壓表在聯(lián)接時(shí)須注意極性和量程。46. 電鍍槽電源的并聯(lián)接法如何應(yīng)用?答:電鍍槽電源的接法以并聯(lián)接法最為普遍。接法是每個(gè)鍍槽中的陽(yáng)極及陰極分 別直接與電源輸出的正極和負(fù)極連接。 應(yīng)用此種接法時(shí),每槽中電流的多少,隨 鍍槽的電阻大小而定,與并聯(lián)的其它槽的電阻大小無(wú)關(guān),總電流等于各槽電流之 和,各槽的電壓

29、均相同,等于輸出的總電壓。47. 電鍍槽電源的串聯(lián)法如何應(yīng)用?答:電鍍槽的串聯(lián)接法是鍍槽中第一槽之陽(yáng)極與第二槽的陰極連接,第二槽的陽(yáng) 極與第三槽的陰極連接,依此類推,第一槽的陰極與最后一槽的陽(yáng)極與電源相接。 如下圖:電流通過(guò)鍍槽的數(shù)量,是根據(jù)各槽的電阻而定,各槽內(nèi)陰極面積相同時(shí),則電流 密度相同,陰極面積不相同時(shí)則電流密度也不同, 沉積速度亦有差異,電路上的 電流,處處相等。因?yàn)殡娏鲝碾娫匆稽c(diǎn)起,除了通過(guò)這個(gè)電路之外,并無(wú)其它通 路可以回到電源的另一點(diǎn),因此電路上各點(diǎn)的電流必定相等??傠娮璧扔诟鞣蛛?阻之和,電阻串聯(lián)后,總電阻增大??傠妷旱扔诟鞣致冯妷褐?,所以在實(shí)際使 用時(shí),電源電壓要比各分

30、路電壓高,才能使各鍍槽得到額定的電壓。 這種接法的 優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省設(shè)備。但缺點(diǎn)是必須在各槽內(nèi)電極連接好后,電流才能通過(guò),任何一極斷開(kāi),電流都不能通過(guò)。而且要求電源供電電壓較高,各鍍槽溶液特性及鍍件 面積要相同,如果不相同則很難應(yīng)用。48. 為什么氰化鍍銅液中的碳酸鹽會(huì)不斷產(chǎn)生 ? 答:任何氰化物鍍液在使用過(guò)程中都將逐漸累積碳酸鹽。這是由于氰化物的分解 和空氣中的二氧化碳溶入鍍液所致。 2NaCN+2H2O+2NaOH+O2(空 氣)f 2Na2CO3+2NH32NaCN+H2O+CO2(空氣)f Na2CO3+2HCN49. 怎樣除去氰化物鍍液中的碳酸鹽 ?答 :除去氰化物鍍液碳酸鹽的方法有 :(

31、1)冷卻法 在冷卻氰化鍍液的時(shí)候,碳酸鈉能從溶液中結(jié)晶而得以除去,冷 卻溫度最好在OC左右,時(shí)間8小時(shí)以上。在冬天時(shí),可應(yīng)用自然冷卻。應(yīng)用冷 卻法,金屬鹽的損失約為 10%左右。冷卻法不適宜于除去碳酸鉀, 因?yàn)殁淃}的溶 解度很大。(2) 化學(xué)沉淀法 可采用硫酸鈣、氫氧化鈣氫氧化鋇等,它們的反應(yīng)如下 :CaSO4+Na2COfCaCO3 +Na2SO4Ca(OH)2+Na2COf CaCO3 +2NaOHBa(OH)2+Na2COf BaCO3 +2NaOH應(yīng)用硫酸鈉, 使碳酸鈉成碳酸鈣沉淀, 反應(yīng)生成的硫酸鈣比碳酸鈉危害小, 在酒 石酸鹽氰化鍍液中, 硫酸根的存在反而有利, 硫酸鹽也可用冷卻法

32、除去, 這個(gè)方 法可除去碳酸鉀。應(yīng)用氫氧化鈣或氫氧化鋇的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)后產(chǎn)生的氫氧化鈉, 在一般溶液中是需要 的。在不需要堿的場(chǎng)合下, 則可在處理后用不溶性陽(yáng)極電解處理或加入有機(jī)酸 (如 酒石酸)。(3) 酸處理應(yīng)用酸與碳酸鹽反應(yīng)成 CO2 氣體的原理;2H+Na2COf 2Na+H2O+CO2應(yīng)用的酸是酒石酸, 生成的酒石酸鹽是有利的, 應(yīng)用這種方法必須有良好的通風(fēng) 設(shè)備。(4) 稀釋法 這個(gè)方法是將溶液稀釋來(lái)減低碳酸鹽的濃度,這就將損失一部分 溶液,只有在不得已的情況下才可使用。50. 氰化物鍍液中的碳酸鹽過(guò)多,會(huì)造成什么樣的故障。答 :氰化物鍍液在碳酸鹽過(guò)多的情況下,要造成下列的故障 :(1

33、)陽(yáng)極極化作用增加。 (2)陰極效率降低。 (3)溶液的導(dǎo)電度減低。 (4)光澤范 圍縮小。 (5)鍍層容易滲點(diǎn)。 (6)鍍層易呈海綿狀 (特別在鍍金或鍍銀溶液中 )。 (7) 溶液的粘度增加,帶出損失增大。51. 光亮硫酸鹽鍍銅溶液中的雜質(zhì)對(duì)鍍層質(zhì)量有何影響 ? 答:在光亮硫酸鹽鍍銅溶液中,金屬雜質(zhì)的影響比其它電鍍?nèi)芤荷佟:芏嗟慕饘?離子由于外界帶入或基體金屬的腐蝕 (如鐵、鎳、鋅 )逐漸在鍍液內(nèi)累積,由于銅 的電極電位較正,在強(qiáng)酸性溶液中,它們的存在,不足以造成共沉積的條件,因 此影響也不大。 但鐵、鎳的存在會(huì)降低溶液的導(dǎo)電度, 在含量高時(shí)會(huì)使鍍層粗糙。 砷、銻的電位與銅相接近,能與銅共沉

34、積,而使鍍層粗糙變脆。鉛在溶液中能沉 淀而出,影響不大。某些有機(jī)雜質(zhì)也常常引起鍍層發(fā)脆。52. 為什么用低電流密度電解除去鎳液中的微量金屬時(shí),攪拌能提高除去雜質(zhì)的 效率?答:用電解法除去鍍鎳液中的雜質(zhì)時(shí),進(jìn)行攪拌,能使雜質(zhì)與陰極有更多的接觸 機(jī)會(huì),故能提高去除雜質(zhì)的效率。53. 鋅壓鑄件去油時(shí),為什么不能在高溫的強(qiáng)堿下浸漬 ? 答:因?yàn)殇\是兩性金屬,它易溶于酸,也易溶于堿。在高溫強(qiáng)堿中鋅溶解很快, 所以鋅壓鑄件不能在高溫的強(qiáng)堿中浸漬除油。54. 在某鍍鎳溶液中,通入鍍槽的總電流為400A,通電時(shí)間共15分鐘,假如電流效率為 95%,共析出金屬鎳多少克 ?答:根據(jù)電解定律,鍍層重量(m)應(yīng)為:m

35、=K?l?t? nk根據(jù)上述公式并查得鎳的電化當(dāng)量 K 為 1.095 克/安培?小時(shí)。 在上述條件下,可析出金屬鎳 104克55測(cè)定鍍鉻溶液的電流效率時(shí),通過(guò)電流20A,經(jīng)2小時(shí)在陰極上析出金屬鉻的重量為1.8克,求該鍍鉻液的電流效率?答:根據(jù)電解定律,鍍層重量(m)應(yīng)為: n k =K?l?t?n根據(jù)上述公式并查得六價(jià)鉻的電化當(dāng)量K為0.324克/安培?小時(shí)。在上述條件下,該鍍鉻液的陰極電流效率為 13.9%56. 重鉻酸根在陰極上還原至三價(jià)鉻的反應(yīng),為什么在沒(méi)有催化陰離子時(shí),一瞬 間就停止了?答:鍍鉻溶液在沒(méi)有催化陰離子的情況下,接通電流時(shí),陰極上有氫氣析出,同 時(shí)部分還原為三價(jià)鉻。由于

36、氫的析出,陰極區(qū) pH 上升,三價(jià)鉻立即在陰極上生 成堿式鉻酸鉻Cr(OH)3Cr (OH)CrO4薄膜。它是帶正電性的分散膠體,將陰 極表面包封住。這層膜很緊密,只能讓氫離子透過(guò)而發(fā)生下列反應(yīng) 2H+2eH2T 而重鉻酸根卻不能透過(guò)這層薄膜, 所以鍍鉻溶液在沒(méi)有催化陰離子時(shí), 重鉻酸根 在陰極上還原成三價(jià)鉻的反應(yīng),一瞬間就停止了。57. 鍍鉻液的硫酸根在電極反應(yīng)過(guò)程中起什么作用 ? 答:鍍鉻液中的硫酸根, 能與溶液內(nèi)的三價(jià)鉻生成復(fù)雜的硫酸鉻 Cr4O(SO4)4(H2O)4 +陽(yáng)離子。這種陽(yáng)離子跑向陰極促使堿式鉻酸鉻薄膜溶 解,使鉻酸根離子能在陰極上放電而析出金屬鉻。 所以要使零件鍍上鉻,

37、必須在 陰極表面生成一層由三價(jià)鉻和鉻酸根組成的粘膜, 這層粘膜還得在硫酸鉻陽(yáng)離子 的作用下不斷溶解。這樣,粘膜不斷地生成,不斷地溶解,周而復(fù)始,鍍鉻的過(guò) 程才能實(shí)現(xiàn)。58. 鍍鎳層為什么會(huì)產(chǎn)生針孔 ?它有什么危害 ? 答:針孔是鍍鎳過(guò)程中最常見(jiàn)的故障,所謂針孔,是目力所能見(jiàn)到的細(xì)孔。針孔 的產(chǎn)生是由于在陰極表面留有氣泡, 造成絕緣, 使金屬在該處不能沉積, 而在氣 泡旁邊的周圍則繼續(xù)增厚, 以后氣泡逸出或破裂, 在該處留下凹陷的痕跡, 這樣 就形成針孔。針孔有的直達(dá)至基體金屬或至鍍層中部為止,或逐漸為鍍層封閉。 如針孔直達(dá)基體金屬, 則基體金屬與大氣接觸, 易被腐蝕。如針孔止于鍍層中部, 則雖

38、不致于立刻被腐蝕, 但總是鍍層的弱點(diǎn), 耐腐蝕性能降低, 也影響了鍍層的 美觀,在拋光后有拉延的痕跡,使故障更為顯著。59. 產(chǎn)生針孔的條件是什么 ?是否產(chǎn)生氣泡就會(huì)有針孔形成 ?答:針孔的產(chǎn)生主要是由于氣泡滯留于鍍件表面而造成的,但產(chǎn)生氣泡并不一定 有針孔形成。因?yàn)樾纬舍樋妆仨氂袃蓚€(gè)條件;第一要有氣泡 (主要是氫氣 )產(chǎn)生; 第二所產(chǎn)生的氣泡,能吸附于鍍件上。如果產(chǎn)生的氣泡不能在鍍件表面上滯留, 則不會(huì)產(chǎn)生針孔。 如氰化鍍銅及鍍鉻等, 在電解過(guò)程中, 它們都產(chǎn)生大量的氫氣 泡;但它們產(chǎn)生之后,都急劇溢出液面,難于在鍍件表面上滯留,故極少會(huì)形成 針孔。60. 如何消除鍍層中的針孔 ? 答:針孔

39、的故障是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題,因操作條件或溶液成分不合規(guī)范而產(chǎn)生 針孔,則補(bǔ)救尚易,只需改改操作條件或調(diào)整溶液成分使之適合要求便可能解決。 如因溶液有雜質(zhì) (金屬雜質(zhì)或有機(jī)雜質(zhì) )的污染而產(chǎn)生針孔,則必須找出其根源, 對(duì)癥下藥,才能得到解決。 在沒(méi)有雜質(zhì)的情況下, 一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的方法為加入 防針孔劑,在光澤性鍍鎳中可加入潤(rùn)濕劑如十二烷基硫酸鈉,用量為 0.010.05 克/升。在普通鍍鎳中,可在每天工作完畢之后加入雙氧水0.1 毫升/升。加入后將溶液予以徹底攪拌。在雙氧水(或其它氧化劑)的存在下,本來(lái)H+在陰極還原 成 H2 的反應(yīng)由氧化劑在陰極上的還原而取代之,使氫氣泡無(wú)以產(chǎn)生,針孔亦可 避

40、免。但鍍液內(nèi)如含有過(guò)多的雜質(zhì),則這些措施的效果亦受到影響,甚至無(wú)效, 這時(shí)就應(yīng)對(duì)鍍液進(jìn)行凈化處理。61. 何謂分散能力和深鍍能力 ? 答:分散能力是指鍍層在零件上厚薄分布的情況。鍍層厚度在零件各部位分布均 勻稱分散能力好,反之為分散能力差。深鍍能力又叫遮蓋能力, 是指在零件各部位鍍上金屬層的情況, 而不研究其厚度 分布情況。 它與分散能力是兩種概念, 不要混淆在一起。 但它們之間亦有一定的 聯(lián)系,一般來(lái)說(shuō)分散能力好則深鍍能力也好, 而深鍍能力不好, 則分散能力亦不 好。62. 影響分散能力的因素有那幾個(gè)方面 ? 答:影響分散能力的因素主要有 :幾何因素和電化學(xué)因素。 幾何因素主要是指鍍槽的形狀

41、、 陽(yáng)極的形狀、 零件的形狀以及零件與陽(yáng)極的相互 位置、距離等。其要素是尖端放電、邊緣效應(yīng)、陰陽(yáng)極的距離等,它主要是影響 電鍍的電流分布。 例如鍍鉻時(shí)往往要考慮如何裝掛零件, 用什么陽(yáng)極及陽(yáng)極的位 置等,這都是為了改善電流的分布,提高分散能力。電化學(xué)因素包括極化作用、 電流密度、溶液的導(dǎo)電度以及電流效率等。 一般來(lái)說(shuō), 提高陰極極化作用,可改善分散能力。提高電流密度,能增加陰極極化作用,改 善分散能力。當(dāng)提高溶液的導(dǎo)電度不嚴(yán)重降低陽(yáng)極極化作用時(shí), 可提高分散能力。 電流效率若隨電流密度升高而降低時(shí),降低電流效率可提高分散能力。63. 怎樣才能取得均勻的鍍層 ? 答:取得均勻鍍層的方法,除了選擇

42、合理的溶液成分、改進(jìn)配方外,合理的操作、 裝掛零件及采取一些特殊的措施,在生產(chǎn)中是非常重要的,通常使用的方法有 沖擊電流 :在電鍍開(kāi)始用較大的電流 (比正常電流大 23倍)進(jìn)行短時(shí)的沖擊電 鍍。合理裝掛零件:使零件處在最佳的電流分布狀態(tài)下,同時(shí)又不使析出的氣 體停滯在零件的盲孔、低洼部分。根據(jù)可能調(diào)節(jié)陰、陽(yáng)極之間的距離,縮小陰 極不同部位(即零件的凹凸部分)與陽(yáng)極之間的距離比。利用 象形”陽(yáng)極來(lái)改善 電流分布。利用保護(hù)陰極和屏蔽保護(hù)來(lái)降低電力線集中部位的電流密度。64. 什么是輔助陽(yáng)極 ? 答:在電鍍各種產(chǎn)品、零件過(guò)程中,一些形狀復(fù)雜,又需要均勻鍍上鍍層或內(nèi)孔 要有鍍層的管狀零件等均要在低電流

43、密度區(qū)另加陽(yáng)極以盡量使電流均勻分布, 這 種另加的陽(yáng)極就叫做輔助陽(yáng)極。如水管鍍鋅內(nèi)孔使用鐵輔助陽(yáng)極等。65. 什么是保護(hù)陰極 ? 答:在電鍍中對(duì)一些陰極電流操作范圍較窄的鍍種或形狀較為復(fù)雜的零件,為防 止邊角燒焦,在零件的尖端處或鍍槽陰極兩端焊 (或掛)上金屬保護(hù)線,以分散陰 極上的電流。這種金屬保護(hù)線就叫做保護(hù)陰極。66. 析氫對(duì)電鍍有何影響 ? 答:析氫在電鍍過(guò)程中,幾乎是不可避免的。析出的氫滲入鍍層和基體金屬產(chǎn)生 氫脆,影響零件的機(jī)械性能。 如果析出的氫以氣泡形式停留在零件表面, 則會(huì)造 成鍍層的孔隙和麻點(diǎn)。 消除的方法是加入氧化劑、 濕潤(rùn)劑及鍍后除氫處理等。 有 機(jī)雜質(zhì)的存在對(duì)氫有吸附

44、作用, 使氫氣泡滯留在陰極表面不易逸出, 則更易出現(xiàn) 針孔和麻點(diǎn)。加強(qiáng)鍍液攪拌,對(duì)減少氫氣在鍍件上滯留會(huì)有一定的作用。67. 在除油工藝中,有機(jī)溶劑 (三氯乙烯等 )適宜于除去什么油脂 ? 答:宜于除去零件上的非皂化類的礦物油脂。工業(yè)上的油脂,按其來(lái)源可分為動(dòng)、 植物油和礦物油。動(dòng)、植物油在堿性條件下,發(fā)生皂化反應(yīng),所以又叫做 “皂化 油”;礦物油無(wú)此作用又叫 “非皂化油 ”。皂化類油脂可以用堿很好地除去, 非皂化類油脂因不和堿起化學(xué)作用, 故不能用 堿把它們除去。 而有機(jī)溶劑能很好地溶解非皂化類的油脂, 所以它們最適宜于除 去非皂化類的礦物油脂。68. 試述電解除油的原理 ? 答:電解除油時(shí)

45、,不論零件作為陰極還是陽(yáng)極,其表面都大量的析出氣體,這個(gè) 過(guò)程實(shí)質(zhì)是水的電解 :2H2O=2H0 +02T當(dāng)工件作為陽(yáng)極時(shí),其表面上進(jìn)行的是氧化過(guò)程并析出氧氣 :4OH-4e=O2T +2H2O當(dāng)工件作為陰極時(shí),其表面上進(jìn)行的是還原過(guò)程并析出氫氣 :4H2O+4e=2H0 +4OH-電極表面上大量氣體的析出, 對(duì)油膜會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊和乳化作用。 當(dāng)把粘附有 油膜的工件浸入堿性電解液時(shí),由于油與堿液界面張力減少,油膜產(chǎn)生了裂紋。 與此同時(shí),電極由于通電而極化,電極極化雖然對(duì)非離子型油類沒(méi)有多大作用, 但是它卻使金屬與堿液間的界面張力大大降低, 因此很快地加大了二者的接觸面 積,從而排擠附著在金屬

46、表面上的油污, 使油膜進(jìn)一步破裂成小油珠。 由于電流 的作用,在電極上生成了小氣泡 (氫氣或氧氣 ),這些氣泡很易于滯留在油珠上, 新的氣體不斷產(chǎn)生, 氣泡就逐漸變大, 在氣泡升力的影響下, 油珠離開(kāi)金屬表面 的趨勢(shì)增大, 當(dāng)氣泡的升力足夠大時(shí), 它就帶著油珠脫離金屬表面跑到液面上來(lái) 了。由此可見(jiàn),堿性溶液中的電化學(xué)除油過(guò)程是電極極化和氣體對(duì)油污機(jī)械撕裂作用 的綜合過(guò)程。69. 電解除油與化學(xué)除油比較有什么特點(diǎn) ? 答:電解除油溶液的組成和化學(xué)除油溶液大致相同。電化學(xué)除油的速度常較化學(xué) 除油的速度高,油污清除得更干凈。 電化學(xué)除油液中的堿度可以比化學(xué)除油時(shí)降 低一些,因?yàn)榇藭r(shí)皂化作用不是主要的

47、, 另外也不必添加乳化劑。 若使用乳化劑, 則它們會(huì)形成大量泡沫浮在溶液表面上, 因而阻礙氫氣和氧氣的順利逸出。 當(dāng)電 接觸不良而打火時(shí)易造成爆炸事故。 為保證電鍍層質(zhì)量, 在零件入槽電鍍前, 多 采用電化學(xué)除油。70. 陰極電解除油與陽(yáng)極電解除油有什么不同 ? 答:電解除油在陰、陽(yáng)極上都可進(jìn)行,陰極除油與陽(yáng)極除油特點(diǎn)各不相同。 陰極除油的特點(diǎn)是 :析出的氣體為氫氣,氣泡小、數(shù)量多、面積大,因而除油效 率高,不腐蝕零件;缺點(diǎn)是 :產(chǎn)生氫脆,有掛灰。陽(yáng)極除油的特點(diǎn)是 :無(wú)氫脆、無(wú)灰渣;但缺點(diǎn)是效率低,對(duì)有色金屬腐蝕性大。71. 應(yīng)如何選用電解除油工藝 ? 答:由于陰極或陽(yáng)極電解除油具備不同的特點(diǎn)

48、,故決定電解除油工藝時(shí),必須根 據(jù)零件的材料、性質(zhì)、要求而選擇。 無(wú)特殊要求的鋼鐵零件,一般可先用陰極除油5-7分鐘,然后陽(yáng)極除油2-3分鐘。這樣可以綜合陰、陽(yáng)極除油的優(yōu)點(diǎn),而克服它們不足的地方。 對(duì)彈性大、強(qiáng)度高和薄壁零件,為了保證其機(jī)械性能,一般都不用陰極除油, 可用陽(yáng)極除油。 對(duì)在陽(yáng)極上易溶解的以有色金屬為材料 (如銅或銅合金 )的零件,則采用陰極電 解除油。除油后若需要進(jìn)行陽(yáng)極電解除油以除去掛灰時(shí),應(yīng)注意電解時(shí)間要短, 以免造成零件發(fā)生腐蝕。72. 電解除油通常采用多大的電流密度 ? 答:電解除油時(shí)提高電流密度能加快除油的速度,但當(dāng)電流密度大到一定的程度 后,除油速度增加并不那么快,

49、反而造成槽電壓過(guò)高使電能消耗增大。 在生產(chǎn)中 電流密度一般控制在 5-10 安培 /平方分米。73. 如何檢查除油的質(zhì)量 ?答:零件的除油質(zhì)量按其表面被水潤(rùn)濕的程度來(lái)決定。檢查的方法是:將除油后仔細(xì)沖洗過(guò)的工件,浸入冷水中,然后小心地從冷水中取出,保持垂直狀態(tài)或 45 度角。如果此時(shí)表面的水膜有斷裂處, 即有不沾水的地方, 則可知工件表面的油 污未完全除凈。 只有工件表面上的油污完全除凈時(shí), 整個(gè)表面才能附上均一的水74. 三價(jià)鉻對(duì)鍍鉻過(guò)程有什么影響 ?答:在鍍鉻過(guò)程中,由于鉻酐在陰極上還原,鍍鉻電解液在鍍鉻時(shí)產(chǎn)生三價(jià)鉻是 不可避免的。 新配制的鍍鉻液在開(kāi)始電解時(shí), 其三價(jià)鉻濃度從零值逐漸增加

50、, 最 后由于三價(jià)鉻在陽(yáng)極上氧化而達(dá)到平衡。三價(jià)鉻是生成膠體膜的主要成分,但是也必須含量適當(dāng)才能獲得質(zhì)量良好的鉻 層。三價(jià)鉻含量過(guò)高,生成的膠體膜很致密,獲得光澤鍍層的范圍縮小,得到的 鍍層灰白和粗糙, 和硫酸含量低或溫度低時(shí)所得到的鍍層相似, 當(dāng)三價(jià)鉻含量過(guò) 低時(shí),生成的膠體膜不連續(xù),使鍍層不均勻,有的地方甚至沒(méi)有鍍層,和硫酸含 量過(guò)高的現(xiàn)象一樣。在正常工作的鍍鉻電解液中,三價(jià)鉻濃度介于 13克/升(以Cr2O3計(jì))間。三價(jià) 鉻的濃度決定于陽(yáng)極電流密度與陰極電流密度之比,最好使這個(gè)比值等于 0.5, 也就是陽(yáng)極面積比陰極面積大一倍。75. 鍍鉻液中的三價(jià)鉻含量過(guò)高,應(yīng)如何除去 ? 答:要減少

51、鍍鉻液中三價(jià)鉻的含量,必須在小的陰極表面和最大的陽(yáng)極表面,用 大的電流強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行電解,三價(jià)鉻在陽(yáng)極上氧化至六價(jià)鉻具體的方法是:將溶液熱至80C,以細(xì)的鐵棒作為陰極,陽(yáng)極面積為陰極面積的十至數(shù)十倍,陽(yáng)極電 流密度為1.82A/d卅。電解時(shí)間視三價(jià)鉻的含量多少而定,溫度越高,除三價(jià) 鉻的效果越好。76. 鍍鉻溶液中的金屬雜質(zhì)對(duì)鍍鉻過(guò)程有何影響,如何處理 ? 答:鍍鉻電解液中的金屬雜質(zhì)常見(jiàn)的為鐵、銅、鋅等金屬離子。由于鍍鉻時(shí)鐵及 銅件落入鍍槽, 以及鍍件坑洼及內(nèi)孔處鐵被溶解的結(jié)果, 使鍍鉻液難免有鐵、 銅 等雜質(zhì)存在。鐵的最高允許含量為 8克/升,銅的最高允許含量為 5克/升,鋅的 最高允許含量為

52、3 克/升,含有大量鐵時(shí)的電解液的特征,是難于保持電流的穩(wěn) 定性,電流不斷地變動(dòng), 因此就不能確定鍍?nèi)」鉂摄t層的工作規(guī)范。 而且鐵的含 量高時(shí),同三價(jià)鉻的作用一樣,它降低電解液的電導(dǎo),惡化分散能力,使鍍?nèi)」?澤鉻層的工作范圍縮小, 只是它的作用比三價(jià)鉻弱一些而已。 除去鍍鉻電解液中 的鐵雜質(zhì), 遠(yuǎn)不如除去三價(jià)鉻那樣容易。 用化學(xué)法煩雜而且效率不高。 當(dāng)前有用 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除鐵的,其效果不錯(cuò)。其它金屬雜質(zhì)如銅、鋅、鎳、錫等 也與鐵的影響相似。77. 鍍鉻電解液中若含有氯離子,會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響,如何除去 ? 答:鍍鉻電解液中的氯離子來(lái)源于自來(lái)水含氯量過(guò)高或工件用鹽酸浸蝕后清洗不 干凈所致

53、,氯離子含量高于 0.30.5 克/升時(shí),則溶液的電流效率和深鍍能力降 低,鍍層發(fā)暗起花斑,針孔,抗蝕能力降低。氯離子的去除尚無(wú)好的辦法,可以 采用電解處理, 但很難徹底除去, 所以應(yīng)盡量避免帶入。 為了防止氯離子的干擾, 應(yīng)注意鍍鉻電解液用水的水質(zhì), 不要將大量的氯離子帶入鍍液, 特別是枯水期海 水倒灌時(shí)更要注意。鍍件入槽前應(yīng)使用稀硫酸浸蝕,不要使用鹽酸。78. 鍍鉻電解液的濃度及其特性、用途如何 ? 答:鍍鉻電解液的濃度通常分為高、中、低三類,其特性與用途如下:低濃度電解液 :鉻酐含量約在 150 克/升以下,它允許采用高的電流密度(6070A/d m2)電流效率高(1618%),分散能力

54、比其他鍍鉻電解液高,鉻層硬度高, 獲得光亮鍍層的溫度和電流密度范圍狹窄, 電解液的帶出損失少。 適用于外形簡(jiǎn) 單的零件鍍硬鉻。高濃度電解液:鉻酐含量約350克/升,允許采用較低的電流密度(1525A/d眄, 電流效率低(1012%),分散能力低,深鍍能力好,工作范圍寬,電解液穩(wěn)定, 鍍層較軟,裂紋網(wǎng)不顯著。因鍍液濃度高,帶出損失較大。這類電解液適合于各 種形狀零件的裝飾性鍍鉻。中等濃度電解液 :鉻酐含量約 250克/升,其特點(diǎn)介于高低濃度之間。例如采用中 等的電流密度(2550A/d m2),電流效率(1315%),分散能力中等,工作范圍寬, 電解液成分穩(wěn)定,鍍層性能良好。適用于簡(jiǎn)單和復(fù)雜形狀

55、零件的裝飾性鍍鉻。 以上三種濃度的電解液,以中等濃度電解液應(yīng)用較普遍。79. 氟硅酸根離子在鍍鉻電解液中有什么作用 ? 答:氟硅酸根離子在鍍鉻過(guò)程中起著與硫酸根離子相類似的作用,除此之外,它 還具有某些方面的特點(diǎn)。 例如鉻層容易鈍化, 在鍍鉻過(guò)程中因電流中斷或進(jìn)行二 次鍍鉻 (不另加其它措施 )時(shí),所獲得的鍍層為乳白而無(wú)光澤。但是在有氟硅酸根 離子存在下, 它具有使鉻層表面活化的作用, 當(dāng)電流中斷或二次鍍鉻時(shí), 仍能獲 得光亮的鉻層。 又如小零件滾鍍鉻, 如果在一般標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻液內(nèi)進(jìn)行, 就難于獲得 光亮的鉻層,滾鍍鉻液內(nèi)通常含有氟硅酸根就是這個(gè)道理。 一般采用氟硅酸或氟硅酸鈉來(lái)提供氟硅酸根離子。

56、氟硅酸根離子另一特點(diǎn)是能在低溫 (1825C)低電流密度(22.5A/d m)下獲得 光亮的鉻層。當(dāng)溫度達(dá) 45C時(shí),可獲得光亮鉻層的電流效率為 1921%,而在 標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻液中則為 13%。含有氟硅酸根離子的電解液, 隨著溫度上升, 其工作范圍比含有硫酸根離子的電 解液為寬。氟硅酸根離子的主要缺點(diǎn)是對(duì)工件、鍍槽、陽(yáng)極的腐蝕性大,槽液維護(hù)要求高。 當(dāng)鍍液含有 3 克/升以上的鐵離子時(shí),就會(huì)嚴(yán)重影響鉻層的光澤與鍍液的分散能 力,降低工作范圍及電流效率。 因此若以氟硅酸根離子完全代替硫酸根離子的鍍 鉻電解液, 由于上述的缺陷, 不能長(zhǎng)期很好地生產(chǎn)。 而采用氟硅酸根和硫酸根離 子配合的鍍鉻電解液,應(yīng)用

57、較廣。80. 鍍鉻工藝過(guò)程有什么特點(diǎn) ? 答:鍍鉻過(guò)程除了與其它鍍種具有共同點(diǎn)外,還有其許多特殊的地方: 鍍鉻電解液的主要成分不是金屬鉻鹽,而是具有強(qiáng)氧化性的鉻酸。 電流效率很低,一般為1316%,最高只能達(dá)到23%左右,因而在鍍鉻過(guò)程 中氫氣大量析出,帶出有毒液霧,需要有良好的吸風(fēng)裝置和采用鉻霧抑制劑。 溶液中必須添加少量外加的陰離子,如 SO42-、F-、SiF62-等,還要在電解液 中維持一定量的三價(jià)鉻。 分散能力低,對(duì)于形狀比較復(fù)雜的零件,必須采用象形陽(yáng)極、保護(hù)陰極等,才 能得到良好的鍍層。 采用的電流密度很高, 有時(shí)比一般鍍種的電流密度高幾十倍。 鍍鉻過(guò)程的槽電 壓也較高,常常需要采

58、用 12伏以上的電源,而其它鍍種用 6伏的電源也就可以 了。 溫度和電流密度的控制要求嚴(yán)格, 兩者之間還要緊密配合。 電流密度固定, 溫 度只能變動(dòng)12C,溫度固定,電流密度變動(dòng) 23A/d tf0 鍍鉻所用陽(yáng)極不是金屬鉻,而是采用鉛、鉛錫合金或鉛銻合金等不溶性陽(yáng)極。 因鉻層容易鈍化,在一般情況下電鍍過(guò)程中不允許中途斷電。以上幾點(diǎn), 反映了鍍鉻生產(chǎn)中的一些特點(diǎn), 也就是它的特殊性。 這種特殊性構(gòu)成 了鍍鉻過(guò)程區(qū)別于其它電鍍過(guò)程的特殊本質(zhì)。 但是,鍍鉻是電鍍的一個(gè)鍍種, 它 當(dāng)然也具有電鍍的一般規(guī)律, 我們應(yīng)當(dāng)從生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā), 逐步地研究和了解鍍鉻 的全過(guò)程,了解和掌握鍍鉻過(guò)程的特殊和普遍的規(guī)律,使其更好地為生產(chǎn)服務(wù)。81. 何謂磨光 ? 答:磨光是借助磨光

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