1、電解液為什麽能夠導電?
答:電解液導電與金屬導體的導電(diàn)方式是不一樣的。在(zài)金屬導體中,電流是靠自由(yóu)電子的運動輸送的,在電解中則是由帶電的離(lí)子來輸送電(diàn)流。當我們對電解(jiě)液施加電壓時,由於強大的(de)電場的吸(xī)引力,離子分別跑向與(yǔ)自己極性相反的電(diàn)極。陽離子跑(pǎo)向陰(yīn)極(jí),陰離子跑向陽極。它們的運動使電流得以通(tōng)過,這就是(shì)電解液導電的原理。
2、什麽是(shì)電解?
答:當電流通過電解液時(shí),在電極上發生的氧化還原反應使電解質在電流作用下被分(fèn)解的(de)過程就叫做電解。通電時電解質的陽離子移向陰極,並(bìng)在陰極得到電子而被還原成新物質;陰離子(zǐ)移向陽極,並在陽極上失去電子而被氧化成新物質
3、金屬為什麽(me)要進行電(diàn)鍍(dù)?
答:金屬在各種不同(tóng)環(huán)境下使(shǐ)用時,由於外(wài)界(jiè)介質在金(jīn)屬表麵上的化學(xué)和電化學作用而產(chǎn)生了金屬腐蝕。金屬腐蝕的(de)結果,不僅是金屬本身的(de)損(sǔn)失,而且(qiě)由(yóu)於金屬製品結構的損壞而失去使用價值造成人力物力的浪費,其價值比金屬本身要大很多倍。因此,在大(dà)量生產(chǎn)金屬(shǔ)和金屬製品的同時,就必須與金屬的腐蝕(shí)進行鬥爭。電鍍工藝是增加金屬防護性能及改善金屬表麵質量的最有效的方法(fǎ)之(zhī)一。金屬製品電鍍就是為了保護金屬不受腐蝕、改(gǎi)善(shàn)金屬製品的(de)性能和增加製(zhì)品表麵的美觀。
4、什麽是電鍍?
答:借電解作用,在金屬製(zhì)件表麵上沉積一薄層其(qí)它金(jīn)屬的(de)方(fāng)法,就叫做電鍍。電鍍包括鍍前處理(除油、除鏽)、鍍上金屬層和鍍後處(chù)理(lǐ)(鈍化、除氫)等過程。用(yòng)於防止金(jīn)屬製品腐蝕,修複磨損部分,增(zēng)加(jiā)耐用性(xìng)、反光性(xìng)、導電性和美觀等。電鍍時將金屬製件作為陰極,所鍍金屬板或棒作為陽極,分別掛於銅製的極棒上麵浸入含有鍍層成分的鍍液中,通(tōng)入直流電。在個(gè)別情況下,也有用不(bú)溶性陽極,例如鍍鉻時(shí)用鉛或鉛梯合金陽極。
5、試述電鍍溶液配製過程。
答:(1)將計量好的所(suǒ)需電(diàn)鍍藥品先(xiān)分別放入開料槽(小槽)內,再(zài)加入適量的清水溶解充分後,才能將溶液倒入鍍槽內。
(2)溶(róng)液所含的雜質,可以先用各種化學(xué)方(fāng)法清除,並以活(huó)性炭處理。
(3)已處理靜置(zhì)好的溶液,濾(lǜ)入清潔的鍍槽中,加(jiā)水至標準量
(4)調節好鍍液(yè)工藝規範(pH值、溫度、添加劑)。
(5)最好用低電流密度進行電解處理,以(yǐ)除去其它重金屬離子(雜質),直至溶液適合操作為(wéi)止
6、鍍液中光亮劑越多鍍層(céng)越光亮,所以光(guāng)亮劑越多越好。對嗎?
答:不對,太多了,鍍層(céng)會發霧,甚至(zhì)使鍍層脆性(xìng)增高。
7、如何正確地掌握添加劑的用量?
答:(1)所有商品電鍍添加劑都(dōu)有關於消耗量的指標,通(tōng)常是以安培·小(xiǎo)時作為單位,因此使用(yòng)電鍍添加劑的鍍種要配(pèi)有安培·小時(shí)計,或由操作者對(duì)每天的電鍍(dù)時間和通電量進(jìn)行記錄。達到設定的安培/小時數,就(jiù)補入相(xiàng)應的消耗量(liàng)。當然不能等添加劑完全(quán)消(xiāo)耗完以後再補加,而是在消耗了1/3~1/2的時候,就應該補入這個量。
(2)在電鍍生產一段時間後,由於鍍液中光亮(liàng)劑(或添加(jiā)劑在電(diàn)極上)被(bèi)氧化(或還(hái)原)成為有機雜質,當積累到一定量時會對鍍層性能起到不良的(de)作用。此時,應對鍍(dù)液進行(háng)大(dà)處理(用雙氧(yǎng)水和活性炭處理)將多餘的有機添加劑或殘留物去除。與此同時,要調(diào)整鍍液的組成並補(bǔ)加添加劑(jì)(用霍爾槽試片來確認補加量)。
8、試述電鍍槽液加料方法及(jí)其注意事項
答:(1)加料要以“勤加”、“少(shǎo)加”為原則。
(2)固體物料補充的方法及其注意事項(xiàng):某些有機固體料先用有機溶液溶解,,再慢慢地加入以提高增(zēng)溶性(若直接加入往往會(huì)使鍍(dù)液混濁)。一般的固體物料,可用鍍槽中的溶液來分批溶解(即取部分電鍍液把要加的料在(zài)攪拌下慢慢加入,待靜止澄清,把上層清液加入鍍槽。未溶解的部分,再加(jiā)入鍍液,攪(jiǎo)拌溶解。這樣反複作業(yè),直到全部加完)。在不影響鍍(dù)液總體積的情況下,也可以(yǐ)用離子水或熱的去離子水攪拌(bàn)溶解後加入鍍槽。有些固體物料溶解(jiě)時易形成團狀(或結塊),影響溶解過程。所以,應先用少量調成稀漿糊狀,再逐(zhú)步衝稀以避免團狀(或結塊)的形成(chéng)。
(3)液體物料補充的方法及(jí)其注意事項:可以(yǐ)用去離子水適當稀(xī)釋或用鍍液稀釋後在攪拌下慢慢加入。嚴禁將添加劑光亮劑的原液直接加入鍍槽。
(4)補充物料(liào)的時機:加料最好停鍍時進行。加入後(hòu)經(jīng)過充分攪勻再投入生產。在生產中加料,要在工件剛出(chū)槽(cáo)後的“暫(zàn)休”時段加入。可在循(xún)環泵的出液口一方加入,加入速度要慢,物料隨著出液口的衝(chōng)擊(jī)力很快分(fèn)散出來。
(5)加(jiā)料方法不當可能造成的後果(guǒ):如果加入的光亮(liàng)劑沒有充分分散,則易造成此(cǐ)槽工(gōng)件色澤差異。如果加入是沒有溶解的固體料,則易造成鍍層毛刺或粗糙。如果是加入酸調節鍍液(yè)pH值(zhí),由於沒有(yǒu)充攪勻(yún)就(jiù)會造成槽液內部pH值不均(jun1)勻而局部造成針孔。
9、產生(shēng)針孔的條件是什麽?是否(fǒu)產生氣泡就會有(yǒu)針孔形成?
答:針孔的產生主要是由於氣泡滯留(liú)於鍍件(jiàn)表麵而造成的(de),但產生氣泡並不一定有針孔形成。因為形成針孔必須有兩個條件(jiàn):第一要(yào)有氣泡(主要是氫氣)產生;第二所(suǒ)產生的氣泡,能吸附於鍍(dù)件上。如果產生的氣泡不能在鍍件表麵(miàn)上滯留,則不會產生針孔。如氰化鍍銅及鍍鉻等,在電(diàn)解過程中,它們都產(chǎn)生大量的(de)氫氣泡;但它們產生之後(hòu),都急劇溢出了液麵(miàn),難於在鍍件表麵上滯留,故極(jí)少會形(xíng)成針孔。
10、析氫對電鍍有何影響?
答(dá):析氫在電鍍過程中,幾乎是不可避免(miǎn)的。析出的(de)氫滲入鍍層和基體金(jīn)屬產生氫脆,影響零件(jiàn)的機械性能。如果析出的(de)氫以氣泡形式停留(liú)在(zài)零件表麵,則會造成鍍層(céng)的孔(kǒng)隙(xì)和麻點。消除的方法(fǎ)是加入氧化(huà)劑、濕潤劑及鍍後除氫處理等。有機雜(zá)質(zhì)的(de)存在對氫有吸附作用,使(shǐ)氫氣(qì)泡滯留在(zài)陰極表麵不易逸出,則(zé)更易出現針孔和(hé)麻(má)點。
11、如何消除鍍層中的針孔(kǒng)?
答:針孔的(de)產生是(shì)一(yī)個相當複雜的問題,因為(wéi)操作條件或溶液(yè)成分不合規範而產(chǎn)生針孔(kǒng),則補救尚易,隻需改改操(cāo)作條件或調整溶液(yè)成分使之適合(hé)要求(qiú)便(biàn)可能解決。如在溶液(yè)中有有機雜質的汙染而產生(shēng)針孔(kǒng),則必須找(zhǎo)出其根源。在沒有有機雜質的情況(kuàng)下,一個簡單(dān)而有效的方法是加入防針孔劑,在光亮鍍(dù)鎳液中可加入潤濕劑(如十二烷基硫酸鈉,用量為0.01~0.05g/L)。在普通鍍鎳中,可在每天工(gōng)作完畢之後加入雙氧水0.1mL/L,加入後將溶液予以徹底攪拌。在雙氧水(或其它氧化劑)的存在下(xià),本來H在陰極還原成H的反應由氧化(huà)劑(jì)在陰極上的還原而取代(dài)之(zhī),使氫氣泡無(wú)以產生,針孔亦可避(bì)免。但(dàn)鍍液內如含有(yǒu)過多的有機雜質,則這些措施的效果亦受到影響,甚至無(wú)效(xiào),這時就(jiù)應對鍍液進行淨化大處理(雙氧水氧化和活性炭吸附聯合處(chù)理)。
12、以硼酸為例(lì)說明緩衝(chōng)劑的作用機理。
答(dá):硼酸是一種弱酸,在鍍液中存在多級電離,當溶液中(zhōng)氫(qīng)離子(zǐ)升高,酸度增大時,硼酸根會和(hé)氫離(lí)子形成電離(lí)常數較小的硼酸,從而消耗了多餘的(de)氫離(lí)子,使溶(róng)液pH值(zhí)保持穩定。溶液中氫氧根離子濃(nóng)度增大時,硼酸會離解出較多氫離子,與氫氧根結合形成水,消耗了多餘的氫(qīng)氧根離子,亦(yì)使鍍液pH值保持穩定(dìng)。
13、如何計算應(yīng)給(gěi)某一鍍槽的總電(diàn)流量?
答:掛入電鍍槽內所(suǒ)有零件(jiàn)的表麵積之和(即陰(yīn)極總麵積),再乘上工藝規定的陰極(jí)電流密度/(A/dm2),可得到該槽應給的總電流量。
14、如何計算出(chū)某(mǒu)一鍍槽的產品陽極電流密度?
答:掛入電鍍槽(cáo)內所有被鍍液浸沒的(de)陽極板表麵積之總(zǒng)和,就是陽極總麵積,如該槽的總電流量(liàng)被陽極總麵(miàn)積(jī)除,可(kě)得到陽極電流密度/(A/dm。
15、為避免(miǎn)工件下端電(diàn)流過於集中(zhōng)而產生燒焦,請問電鍍槽的陽極下端應(yīng)高於工件下端多少為好?
答:10~15cm為好。
16、試述溶液密度(波美度)測定方法及其注意事項
在電鍍生產(chǎn)中,常用密度計或波美計測試溶液密度。密度與波美度可以通過下列公(gōng)式轉換。對重於水的液(yè)體密度=145/(145-波美度),在用波美計測試時,其量程要從小開始試測。若(ruò)波美計量(liàng)程選擇不當,會損壞波美計。測試密度不要在(zài)鍍槽內進行,應取出部(bù)分鍍液在槽外進行。在鍍槽中測試,當比重計或波美計萬(wàn)一損壞,鍍液會被鉛粒汙染。應將待測液(yè)取出1.5L左右(用2000m燒杯(bēi)),熱的溶液可用水浴(yù)冷卻。然後將樣液轉移至1000m直形量筒(tǒng)中,裝入量為距筒(tǒng)口約20mm處,就可用比重計測量(liàng)。
17、經常測定溶液密度(dù)有何(hé)意義?
答(dá):新配製的鍍液或其它輔助液,都要測定它的密度並作為檔案保存起來供以後對(duì)比、鍍液的密度一般隨著槽液使用時(shí)間增加而增加。這是由於鍍液中雜質離子、添加劑分解產物等積累的結果。因此,可以把溶液密(mì)度與溶液成分化驗數據一起綜合進行分(fèn)析(xī)判斷槽液故障原因以利排除。
18、在生產(chǎn)過程(chéng)中為什麽不要輕意以提高電流或提高電壓進行電鍍?
答:(1)到目前為止(zhǐ),現場生產計(jì)算鍍層厚度仍是根據電(diàn)量(A×h)和電鍍種(zhǒng)類來決定的(de)。所以,在現場如使用(yòng)同樣電流密度,若想增加鍍層(céng)厚度的話,隻有延長時間,當然為了搶急件趕時間也有同時提高電流密度的作法,不過要保證質量為前提。
(2)在電鍍工廠(chǎng)交電費粗略地說可以按(àn)照A×h,可是實際上往往是按功率×h交納的,如鍍(dù)件收費按A×h,而工廠交電費又按V×A×h,這樣收支相差很大的。因此,電(diàn)鍍生產中若使用高電(diàn)壓,勢必(bì)要帶來高的成本,因此,要盡量不使用高電(diàn)壓。
(3)提高陰極電流密度,陰極電流效率(lǜ)可能往下降,反而會增加生產成本。
(4)提高(gāo)陰極電流密度的同時,陽(yáng)極電流密(mì)度也隨之提高。鍍液中部分的(de)添加劑有可能在陽極起氧(yǎng)化反應,從而增加(jiā)添加劑的消耗量。如果(guǒ)陽極電(diàn)流密度過大,還可能造成陽極鈍化,使鍍液(yè)中主鹽成分下(xià)降,最終導致無法(fǎ)正常生產。
(5)在實際生(shēng)產中有(yǒu)時為提高電流,而提高電壓,這(zhè)是有問題的。電流上不去,應考(kǎo)慮是不是母線的粗細,容量不夠,或材質問題,或接觸點電阻(zǔ)大,陽極麵積不夠(gòu)或電解液組成等問題。電(diàn)壓高不僅(jǐn)耗電,而且還要影響到產品的(de)質量及(jí)鍍液的溫度等等。
19、要獲得厚度(dù)均勻的鍍(dù)層,與掛具(jù)的(de)形狀無多大關(guān)係,最主要的是(shì)延長電鍍時間。對嗎?
答:錯,要獲得(dé)厚度均勻的鍍層,與(yǔ)掛具的形狀(zhuàng)設計有著主要的關係;延(yán)長電鍍隻能增加鍍層的厚度,而不能解決鍍層厚度均勻地(dì)增加。
20、攪拌對鍍層有何影(yǐng)響?
答:攪拌會加速溶液的對流,降低濃差極化,也(yě)降低了陰極極化,有使鍍層結晶變粗的可能(néng)。但是,攪拌可使陰極附近的(de)溶液濃度減小,操作電流密度加大,因而增加了溶液的陰極極化,從而(ér)可使用較高的(de)電流密度進行電(diàn)鍍。
21、液溫對鍍層有何影響?
答:在(zài)其它條件不變情況下,溫度升高,離子運動加快,濃度極(jí)化降低,陰極極化也(yě)降低。同時,離(lí)子脫水過程加快,離子和陰極(jí)表麵活性(xìng)增強,鍍層結晶變粗大。但是,在一定(dìng)條件下,溶液主鹽和陰極電流密度配合恰當,還是可以(yǐ)得(dé)到結晶細致的鍍(dù)層的,並(bìng)可提高生產效(xiào)率。溫度升高,還可以改善(shàn)陽極的溶解,提高(gāo)溶液的導電性,減(jiǎn)少(shǎo)鍍層的吸(xī)氫量。
22、陰極電流密(mì)度對鍍層有(yǒu)何影響?
答:陰極電流密度過低時(shí),陰極極化小,鍍層結晶較粗大;增(zēng)大陰極電流密度時,極化作用增強(qiáng),鍍層結晶細致緊密;過大時(shí),鍍層會燒焦(jiāo)。
23、電鍍(dù)各工序之間多設有“清洗”工序,其主要(yào)目的是什麽?
答:清除工件表麵附著殘(cán)液,以防交叉汙染後續鍍液。
24、在電鍍過程中用什麽措施驅除(chú)工件表麵上附(fù)著的(de)氫氣(qì)泡?
答:應采用陰極移動或空氣攪拌,以減少氫氣泡在鍍件上滯留。
25、在生產過程中為什麽不要輕意以提高電流或提(tí)高電壓(yā)進(jìn)行電鍍?
答:(1)到目前為止,現場生產計(jì)算鍍層厚度仍是根據電量(A×h)和電鍍種類來決定的。所以,在現場如使用同樣電流密(mì)度,若想增加鍍層厚度的話,隻有延長時間,當然為了搶急件趕時間(jiān)也有同時提高電流密度(dù)的作(zuò)法,不(bú)過要保(bǎo)證質量為前提。
(2)在電鍍工廠交電費粗(cū)略地說可以按照(zhào)A×h,可是實際上往往是按功率×h交納的,如鍍件收費按A×h,而工廠交電費又按V×A×h,這樣(yàng)收(shōu)支相差很大(dà)的。因此,電鍍生(shēng)產中若使用高電壓,勢必要帶來高的(de)成本,因此,要盡量不使用高電壓。
(3)提高陰極電流(liú)密度,陰極電(diàn)流效率可能往下降,反而會增加(jiā)生產(chǎn)成本。
(4)提高陰極電流密度的同(tóng)時,陽極電(diàn)流密度(dù)也(yě)隨之提高。鍍液(yè)中部分的添加劑有可能在陽極起氧化反應,從而(ér)增加添加劑(jì)的消耗量。如果陽(yáng)極(jí)電流密度過大,還可(kě)能造(zào)成陽極鈍化,使鍍液中主(zhǔ)鹽成分下降,最(zuì)終導致無法正常(cháng)生產。
(5)在實際(jì)生產中(zhōng)有時為提高電流(liú),而提高(gāo)電壓,這是有(yǒu)問題的。電(diàn)流上不去,應考慮是不是母線的粗細,容量不夠,或材(cái)質問題,或接觸點電阻大,陽(yáng)極麵積不夠或(huò)電解液組成(chéng)等問題(tí)。電壓高不僅耗電,而且還(hái)要影響到產品的質量及鍍(dù)液的溫度等等。