
裝飾性鍍鉻故障分析:鍍鉻工件產生掛具影子
發布時(shi)間:2014/12/3 13:35:46 來源(yuan):禾川化學(xue) 字體: 


禾川化學通過多年沉積,運用精細化工的復配技術, 做了小試和應用試驗, 研制出化工材料檢測配方技術.T:400-660-8959
(1)可能原因:掛具鉤的接觸點太粗
處理方法:合理設計和規范使用掛具,加強掛具的維護保養
(2)可能原因:鉻陽極面積太小
原因分析:在電鍍過程中,鉛合金表面迅速生成一層鉻酸鉛黃色膜,陽極面極小,成膜速度快,膜層厚,嚴重時造成陽極不導電,終止鍍鉻過程。
處理方法:a.合理設置陽極面積,保證陽極面積和陰極面積之比為(2:1)或(3:2);
b.加強鉻陽極的維護保養,保證導電良好。
(3)可能原因:鍍鉻液中鉻酸含量太低或硫酸含量太高
可能原因:鉻酸含量太低或硫酸含量太高
原因分析:鉻酐的水溶液是鉻酸,是鉻鍍層的唯一來源。實踐證明,鉻酐的濃度可以在很寬的范圍內變化。例如,當溫度在45~50℃,Dk=10A/dm2時,鉻酐濃度在50~500g/L范圍內變化,甚至高達800g/L,均可獲得光亮鍍鉻層。一般生產中采用的鉻酐濃度為150~400g/L之間。鉻酐的濃度對鍍液的電導率起決定性作用,鍍液溫度升高,電導率隨鉻酐濃度增加向稍高的方向移動。因此,單就電導率而言,宜采用鉻酐濃度較高的鍍鉻液。但采用高濃度鉻酸電解液時,由于隨工件帶出損失嚴重,不僅造成材料的浪費,更主要的是會造成嚴重的環境污染。而低濃度鍍液對雜質金屬離子比較敏感,覆蓋能力較差。鉻酐濃度過高或過低都將使獲得光亮鍍層的溫度和電流密度的范圍變窄。鉻酐濃度低的鍍液陰極電流效率較高,多用于鍍硬鉻。較濃的鍍液主要用于裝飾電鍍,鍍液的性能雖然與鉻酐含量有關,最主要的取決于鉻酐和硫酸的比值。一般控制Cr03:SO42-=(80~100):1,最佳值為100:1。當SO42-含量過高時,對膠體膜的溶解作用強,基體露出的面積大,真實電流密度小,陰極極化小,得到的鍍層不均勻、發花,特別是工件凹處還可能露出基體金屬。當SO42-含量過低時,陰極表面只有很少部位的膜被溶解,即成膜的速度大于溶解的速度,鉻的析出受阻或在局部地區放電長大,所以,鍍層發灰粗糙,光澤性差。
處理方法:分析調整鍍液成分,并控制Cr03:SO42-=l00:1,若SO42-的含量過高;加入計算量的BaCO3,過濾鍍液。
(4)可能原因:鍍鉻液中三價鉻離子含量過多
原因分析:鍍鉻液中的三價鉻離子是鉻電沉積過程中Cr6+在陰極上還原產生的,與此同時,Cr3+在陽極上又將重新被氧化成Cr6+,所以,Cr6+在鍍鉻液中的含量在一定條件下可達到平衡,平衡時的濃度取決于陰、陽極面積之比,一般為SA:Sk=2:1。Cr3+是陰極膠體膜骨架,是陰極膠體膜的主要成分,只有當鍍鉻液中含有一定的Cr3+時,鉻的沉積過程才能正常進行。普通鍍鉻液中三價鉻的最佳含量取決于鍍液的組成、工藝條件及雜質的含量,一般為2~4g/L(有資料報道:Cr3+含量大約為鉻酸含量的l%~2%),不允許超過8g/L。當Cr3+過低時,相當于SO42-含量偏高時出現的現象,使陰極膜不連續,鍍液的分散能力差,而且硬度低、光澤性差、電流效率也較低,而且只有在較高的電流密度下才產生鉻的沉積。當Cr3+過高時,相當于SO42-含量不足,陰極膜增厚,不僅顯著降低鍍液的導電性,使槽電壓升高,而且鍍鉻層的光亮度范圍縮小,工件的尖端或邊緣會出現燒焦,如果陰極電流密度較低時,會使工件深凹處鍍不上鉻,還會引起鍍層產生暗色、脆性及斑點等。嚴重時,只能產生粗糙、灰色鍍層。
新配制鍍液Cr3+的產生方法
①采用大面積陰極電解。電解的條件是陰極面積必須大于陽極面積,鍍液中必須含有足夠量的硫酸。在電解時,陰極反應式為
Cr2072-+14H++6e一→2Cr3++7H2O
即陰極上發生Cr6+的還原,此反應若無硫酸存在,反應即刻停止。陽極反應式為
2Cr3++7H20一6e一→Cr2072-+14H+
即陽極上發生Cr6+的氧化。在陰極面積大于陽極面積的情況下,六價鉻的還原趨勢大于三價鉻的氧化趨勢,總的結果使三價鉻含量升高。相反,若在陰極面積小于陽極面積的情況下電解,則使三價鉻的含量逐漸降低。
②用還原劑將Cr6+還原產生三價鉻。還原六價鉻的還原劑有酒精、草酸和冰糖等,較為常用的是酒精(98%),用量為0.5ml/L。在加入酒精時,由于反應放熱,應邊攪拌邊加入,否則反應劇烈,使鉻液濺出。加入酒精后,稍作電解,即可投入使用。
③添加部分舊的鍍鉻液。在鍍鉻過程中,必須防止鍍鉻液的Cr3+升高,除了要有足夠大的陽極面積外,還要防止銅、鐵工件落人和有機物的帶入,因為這些物質都能促使六價鉻的還原,使三價鉻含量增加 降低三價鉻離子常用的方法有強氧化法、離子交換法、電滲析法和稀釋法,但最常用的是電解法。
處理方法:電解法在陽極面積大于陰極面積10~30倍、鍍液溫度為50~60℃、陰極電流密度為1.8~2.0A/dm2的條件下進行電解,處理時間視Cr3+的含量而定,一般在上述情況下.通電處理1h,約氧化三價鉻0.3g/L左右。
(5)可能原因:鍍鉻液中異金屬雜質過多
原因分析及處理方法:詳見裝飾性鍍鉻故障分析:深鍍能力差,工件的深凹處鍍不上鉻層的原因分析及處理方法(11)、(12)。
(6)可能原因:鍍鉻液中硝酸根雜質過多
原因分析:在鍍鉻液中,硝酸根離子最有害,當鍍鉻液中NO3->0.1g/L時,鉻層灰暗,失去光澤;鍍液的深鍍能力和陰極電流效率降低;工作電流密度范圍縮小;對鉛陽極及其他鉛材設施腐蝕性增大。當NO3->1g/L時,在正常的電流密度下,陰極上難以得到鉻層,即使升高電流密度,也只能得到灰黑色的鍍層。
處理方法一:電解法(NOa的雜質含量低)以每升電鍍液1A電解處理。
處理方法二:電解法(NOa的雜質含量較多)。
a.加入計算量的BaC03,除去鍍液中SO42-,使鉻不能在陰極上沉積,有利于NO3-在陰極上還原;
b.將鍍鉻液加熱至65~80℃;
c.設定陰極電流密度在10~20A/dm2之間,進行大電流電解,使NO3-在陰極上還原為NH3除去,直至鍍鉻液正常,陰極反應為
NO3-+9H++9e一→NH3↑+3H20
d.分析調整鍍液成分后,試鍍。
相關技術
- [應用工藝] 2015年04月(yue)13日 氰化鍍錫青銅故障及其處
- [應用工藝] 2015年03月30日 氰化鍍銀故障分析:鍍層
- [應用工藝] 2015年03月27日(ri) 氰化鍍銀故障分析:鍍層
- [應用工藝] 2015年03月17日 氰化鍍銀故障分析:低電
- [應用工藝] 2015年03月16日 氰化鍍銀故障分析:陽極
- [應用工藝] 2015年(nian)03月06日(ri) 氰化鍍銀故障分析:銅和