
堿性鍍錫故障分析:鍍層黑色條紋,后來呈黑色海綿狀
發布時(shi)間(jian):2015/1/29 8:56:43 來(lai)源:禾川(chuan)化學(xue) 字體: 


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(1)可能原因:電流密度過高
原因分析:陰極電流密度的高低與鍍液的溫度、錫酸鹽濃度、游離堿的含量及錫酸鹽類型(鉀鹽或鈉鹽)相適應。隨陰極電流密度升高,沉積速度加快,陰極電流效率降低。陰極電流密度過高,產生色澤灰暗、黑色條紋、多孔、粗糙的鍍層;陰極電流密度過低,沉積速度減小。一般鈉鹽鍍槽為1~2A/dm2;鉀鹽鍍槽用3~5A/dm2。
處理方法:降低陰極電流密度,合理設定電流值。
(2)可能原因:鍍液中存在二價錫離子
原因分析:在堿性鍍錫液中,錫以Sn(OH)62-形式存在,錫的陰極反應主要是陰絡離子直接在陰極上還原,即
Sn(OH)62-+4e-→Sn+60H-
若鍍液中有二價錫離子存在,它與NaOH反應生成Sn(OH)42-絡離子,比四價錫的絡離子更容易在陰極還原析出。起初二價錫離子含量少,所以僅產生黑色條紋,當Sn2+含量逐步增加時,鍍層就呈黑色,甚至出現黑色海綿狀鍍層。
二價錫離子的來源:①陽極的不正常溶解。其陽極反應為
Sn+40H--2e-→Sn(OH)42-
a.堿的含量過高,當堿的含量過高時,陰極電流效率下降,陽極不易保持金黃色半鈍化狀態,陽極溶解下來的是二價錫;
b.溫度過高,溶液溫度過高,陽極表面黃綠色膜脫落,容易產生Sn2+;
C.電流密度過小,電流密度過小,已形成黃綠色鈍化膜溶解,陽極呈灰白色,此時,產生Sn2+。
②槽體及附件因漏電而鍍上錫,因為錫是兩性金屬,與NaOH反應生成Sn2+;
③溶液蒸發,液面下降,若直接加冷水,錫酸鹽水解。應以稀堿液或溫水補充。
陽極上黃綠色鈍化膜的形成及電鍍生產操作:首先使用已配好的錫酸鈉鍍液,用鐵板作陰極,用二倍電流密度通電,然后一個一個掛上錫陽極板,從陽極表面的顏色改變可以看出,涂上了一層金黃色的色調,同時,也可從電流密度的下降以及槽電壓的升高顯示出來。一旦陽極鈍化適宜,電流密度立即減少到正常標準,隨后逐一地用鍍件取代鐵件板陰極,進行電鍍。
在電鍍時,使鍍液不斷電連續工作。一部分工件鍍好后從槽里取出,同時一部分工件入槽施鍍,陽極始終有電流通過,保證足夠的陽極電流密度,使陽極處于適宜的鈍化狀態。在生產將結束時,先取出陽極,再取出工件和關閉電源,以保護陽極上已有的一層黃綠色鈍化膜。在沒有負載和通電以前,絕不能將陽極放人鍍液里,如果由于某種原因陽極表面的黃綠色鈍化膜被溶解,必須按前述的方法,在陽極表面再次生成一層適宜的黃綠色鈍化膜。
判斷Sn2+產生的方法:①陽極周圍泡沫少時,意味著Sn2+已開始產生。因為陽極電流效率不可能維持在100%,正常電解著的陽極總會有氧析出。氣體析出產生氣泡,攪拌陽極界面的鍍液而形成泡沫,若泡沫少就意味著陽極不處于鈍態。
②槽電壓低于4V。陽極鈍化膜存在時,電流通過膜時,電位下降,大約只有2~2.5V,槽液和線路的歐姆壓降至少加上2V,因此,當槽電壓低于4V時,就意味著陽極沒有膜,陽極以亞錫酸鹽形式溶解。
③鍍液顏色呈灰白色或暗黑色。正常的錫酸鹽槽液是白色到草綠色,并根據出現膠狀物質的情況,可以從清亮到乳白。由于亞錫酸鹽的水解,錫開始沉淀,所以當亞錫酸的含量太多時,槽液會出現灰白色或暗黑色
2Sn(OH)42-→Sn+Sn(OH)62-+20H-
處理方法:加入1~1.5mL/L雙氧水氧化Sn2+,同時減小陽極面積,使陽極重新恢復到半鈍化狀態的黃綠色膜。
日常維護:a.陽極掛一部分鋼或鎳不溶性陽極板,這些不溶性陽極板上析氧,將二價錫離子氧化成四價錫離子;
b.經常加0.2~0.4mL/L的雙氧水,使Sn2+氧化成Sn4+,然后通電處理。
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