簡介
電鍍液是指可以擴大金屬的陰極電流密度範圍、改善鍍層的外觀、增加溶液抗氧化的穩定性等特點的液體。
電鍍液組分
電鍍液通常包括:
主鹽:含有沉積金屬的鹽類,提供電沉積金屬的離子,它以絡合離子形式或水化離子形式存在於不同的電鍍液中;主鹽的濃度越高電流效率會越高,金屬的沉積速度也會加快,同時鍍層晶粒較粗,溶液分散能力下降。
導電鹽,用於增加溶液的導電能力,從而擴大允許使用的電流密度範圍;
陽極活性劑:能促進陽極溶解、提高陽極電流密度的物質,從而保證陽極處於活化狀態而能正常的溶解。;
緩衝劑:用來調節和控制溶液酸鹼度的物質。這類物質具有良好的緩衝作用,但不應過多。
添加劑:能改善鍍層的性能和電鍍質量的作用,如整平劑、光亮劑、抗針孔劑等。光亮劑主要用來增加鍍層的光亮度,少去了拋光的工序。潤濕劑的作用是加你各地金屬和溶液間的界面張力。整平劑能夠改變金屬表面的微觀平整性。應力消除劑則能降鍍層的內應力,提高鍍層的韌性。
除主鹽和導電鹽外,並非所有電鍍液都必須含有上述各種成分。
電鍍液分類
電鍍液種類數不勝數,曾經在製造實驗中套用過的種類就有十餘之多。目前,在生產中常用的鍍液有四種:氰化鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅、氯化物鍍鋅和硫酸鹽鍍鋅。根據主鹽和其他成分的不同,而演化出眾多鍍液來只不過是大同小異而已。
氰化鍍鋅
氰化鍍鋅工藝的優點:鍍層結晶細緻;鍍液分散性能和復蓋能力好,活化性能強,抗雜質能力佳;鈍化處理後能得到藍白色的鈍化膜外觀;鍍層厚度達30μm以上時仍能與基體保持良好的結合力,脆性較小;鍍層結晶是柱狀結晶,耐腐蝕性比其他鍍鋅溶液鍍出來的鋅鍍層好;鍍液穩定性好。
氰化鍍鋅工藝的缺點:劇毒的氰化物造成生態環境公害,排放廢水難處理,後處理成本很高;電鍍效率低,在難鍍基體,如鑄件、鍛件,含硫易削鋼、高碳鋼上鍍鋅時易滲氫。
鋅酸鹽鍍鋅
鋅酸鹽鍍鋅工藝的優點:鍍層結晶細密、光澤好、分散能力和深鍍能力接近氰化鍍液,鍍液穩定無腐蝕性,適合複雜形狀的零件電鍍,廢水易處理。
氰化鍍鋅工藝的缺點:鍍液亦存在沉積速度慢,允許溫度範圍窄(高於400C不好),厚度超過15um時有脆性,鑄鍛件較難電鍍以及工作時會產生刺激性氣體溢出。
氯化物鍍鋅
氯化物鍍鋅溶液由3種支持電解質。因支持電解質的不同,鍍液也就有3大類溶液組成。一類是由氯化銨溶液組成,一類是由氯化鉀溶液組成,再一類是氯化鈉溶液組成。從這3種支持電解質作比較,雖然氯化銨溶液導電性最好,對載體光亮劑的容納量也最大。
氯化鈉鍍鋅溶液因其電阻稍大,對光亮劑的要求又比較高,一般的光亮劑在這種鍍液中是很容易鹽析的,特別是在鍍液溫度和濃度稍高時,鹽析現象就更為嚴重。雖然它的配製成本稍低,但日常運行費用要比氯化鉀高,所以這種工藝套用面不廣。氯化鉀鍍鋅溶液兼具兩種鍍液組成的優點,它的導電性要比氯化鈉鍍鋅溶液好(氯化鈉的當量電導率為126.5Ω/cm,氯化鉀的為149.84Ω/cm),槽電壓較低,兩者比較起來,氯化鉀鍍鋅溶液可比氯化鈉鍍鋅溶液節約20%左右。因此,氯化鉀鍍鋅是目前3種氯化物鍍鋅溶液中套用面最廣的一種鍍種,所以有人稱之為“環保電鍍”。
電鍍溶液的維護和調整。此維護調整能實現延長鍍液壽命的目的,這是降低消耗、節約資源、減少污染的有效措施。電鍍溶液的調整必須及時、穩定、可靠,使電鍍溶液的組成穩定在合理的範圍內,以確保鍍層質量。
硫酸鹽鍍鋅
硫酸鹽鍍鋅工藝的優點:組成簡單,成本低廉,可採用較大的電流密度和鍍後一般不進行鈍化。
硫酸鹽鍍鋅工藝的缺點:復蓋能力和分散能力都比較差,因此只適宜於鍍取形狀簡單的零件,如鐵絲、鋼帶、卷板鋼和圓鋼等。
鹼性電解液以氰化物電鍍液或鋅的化合物與焦磷酸鹽電鍍液為代表(參見指導書l一9)。與鹼性電解液相比,酸性電解液的電鍍速度高,作業成本低。然而,鹼性電解液比酸性電解液具有優異的均鍍能力,各有優缺點。