
裝飾性鍍鉻故障分析:鍍鉻層呈乳白色
發布時間:2014/12/9 14:07:22 來源:禾川化學 字體: 


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(1)可能原因:鐵雜質過多
原因分析:鍍鉻液中Fe3+的含量在3g/L以下,對鍍鉻層無明顯的影響,但其含量大于5g/L時,鉻層光澤差,光亮鍍鉻層的陰極電流密度縮小,鍍液的電阻增大,工作電流不穩定;當其含量大于l0g/L時,鍍液顏色變深,呈棕褐色,鍍層上出現黃色斑點。
鐵雜質的來源:鍍鐵工件落入槽內、鐵件深凹處未鍍覆鍍層部位的化學溶解以及鉻陽極的溶解和化學材料的帶入等。
處理方法一:稀釋法把鐵雜質含量高的鍍鉻液抽出計算量的部分,作為塑料電鍍的粗化液或鍍鋅的鈍化液,然后再補充部分新鍍鉻液,使鐵雜質的含量降低至允許范圍內。
處理方法二:陽離子交換法
a.將鍍鉻液稀釋至Cr03<130g/L;
b.用732#強酸性陽離子交換樹脂(或其他樹脂)交換處理,除去Fe3+、Cr3+和其他陽離子;
c.蒸發濃縮處理液,至Cr03含量至工藝范圍內;
d.向處理液中加入0.5mL/L 98%的酒精,再電解一段時間,產生適量的三價鉻,即可電鍍
處理方法三:隔膜電解法 將含有金屬雜質離子的鍍鉻液注入陰極室中進行電解,Cr6+還原成Cr3+,同時鍍液的pH值升高,金屬雜質形成氫氧化物沉淀,再經過濾后,將有害的金屬雜質除去。含Cr3+的鍍液通過電滲析進入陽極室外,再進行電解,Cr3+在陽極被氧化成Cr6+,與此同時,pH值降低,這樣可使鍍鉻液再生。值得注意的是,此法隔膜的質量是關鍵,為了延長隔膜的使用壽命,鍍鉻液需經稀釋至100~150g。
處理方法四:CS型鍍鉻凈化劑法 此法可除去異金屬雜質,經濟、方便、迅速。
(2)可能原因:三價鉻離子過多
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。
(3)可能原因:溫度過高
原因分析:在鍍鉻過程中,陰極電流密度與溫度之間存在著相互依賴的關系。在同一溶液中鍍鉻時,通過調整溫度和電流密度,并控制在適當的范圍內,可以獲得光亮鉻、硬鉻和乳白鉻三種不同性能的鍍鉻層。在低溫高電流密度區,鉻鍍層呈灰暗色或燒焦,這種鍍層具有網狀裂紋、硬度大、脆性大;高溫低電流密度區,鉻層呈乳白色,這種組織細致、氣孔少、無裂紋,防護性能較好,但硬度低,耐磨性差;中溫中電流密度區或兩者配合較好時,可獲得光亮鍍鉻層,這種鉻層硬度較高,有細而稠密的網狀裂紋。若配合不當,對鍍鉻溶液的陰極電流效率、分散能力、鍍層的硬度和光亮度都有很大的影響。如鍍液溫度高達70℃左右,那么即使升高電流密度,也難以得到光亮的鍍層。生產上一般采用中等溫度(45~60℃)與中等電流密度(30~45A/dm2)以得到光亮度和硬度較高的鉻鍍層。盡管鍍取光亮鍍層的工藝條件相當寬,但考慮到鍍鉻液的分散能力特別差,在形狀復雜的零件鍍裝飾鉻或硬鉻時,要在不同部位都鍍上厚度均勻的鉻層,必須嚴格控制溫度和電流密度。當鍍鉻工藝條件確定后,鍍液的溫度變化最好控制在±2℃以內。
處理方法:降低鍍液溫度至標準值并合理設定電流密度。
(4)可能原因:電流密度過小
處理方法:準確測量受鍍工件面積,合理設定電流值。
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