100 spørgsmål om grundlæggende viden om elektroplettering (del 1: 1-30)
1. Hvad er elektrolyse?
Svar:Elektrolyse er den proces, hvor en elektrolyt gennemgår nedbrydning på grund af en redoxreaktion ved elektroderne, når en elektrisk strøm passerer gennem den. Når strømmen påføres, bevæger kationerne sig i elektrolytten mod katoden, hvor de får elektroner og reduceres til dannelse af nye stoffer. I mellemtiden bevæger anionerne sig mod anoden, hvor de mister elektroner og gennemgår oxidation for at danne nye stoffer. I nogle tilfælde kan selve elektrodematerialet gennemgå oxidation ved anoden - for eksempel under elektrolysen af smeltet natriumchlorid:
2. Hvad er elektroplettering?
Svar:Elektroplettering er en proces, hvor et tyndt lag metal afsættes på overfladen af en metaldel gennem elektrolyse. Processen består af tre hovedstadier: pre - plating -behandling (såsom affedtning og rustfjernelse), metallagsbelægning og post - plating -behandling (såsom passivering og fjernelse af brint).
Elektroplettering bruges til at forhindre metalkorrosion, reparation af slidte dele og øge egenskaber såsom holdbarhed, refleksionsevne, ledningsevne og æstetik. Under processen fungerer den metaldel, der skal være udpladet som katoden, mens metalplader eller stænger af pletteringsmaterialet tjener som anode. Disse komponenter er suspenderet på kobberstænger og nedsænket i en elektrolytopløsning indeholdende metalioner. En jævnstrøm påføres derefter for at lette deponering af metallaget.
I nogle tilfælde anvendes uopløselige anoder, såsom bly eller bly - antimonlegeringsanoder til krombelægning.
3. Hvorfor kan elektrolytter gennemføre elektricitet?
Svar:Den måde, elektrolytter udfører, adskiller elektricitet adskiller sig fra metalledere. I metalledere bæres elektrisk strøm af bevægelsen af frie elektroner. I modsætning hertil transporteres strømmen i elektrolytter med opladede ioner.
Elektrolytter er elektrisk neutrale, fordi de indeholder lige store mængder af positive og negative ioner. Når der påføres en spænding, får det stærke elektriske felt imidlertid disse ioner til at bevæge sig mod elektroder af modsat polaritet - kationer migrerer mod katoden, mens anioner bevæger sig mod anoden. Denne bevægelse af ioner gør det muligt for elektrisk strøm at strømme gennem elektrolytten, hvilket gør det muligt for den at udføre elektricitet.
4. Hvad er den grundlæggende procedure til forberedelse af en elektropletteringsløsning?
Svar:Den grundlæggende procedure til forberedelse af en elektropletteringsløsning er som følger:
- Opløsning af kemikalier:Anbring først de krævede elektropletterende kemikalier i en lille blandetank, tilsæt derefter en passende mængde rent vand for at opløse dem. Undgå at hælde kemikalier direkte i pletteretanken.
- Fjernelse af urenheder:Brug forskellige kemiske metoder til at fjerne urenheder fra opløsningen og behandle den med aktivt kul.
- Filtrering:Efter behandling og placering skal du filtrere opløsningen i en ren pletteretank og tilsæt vand for at nå det krævede volumen.
- Justering af procesparametre:Fin - indstil pletteringsløsningen i henhold til processpecifikationer, herunder pH -værdi, temperatur og tilsætningsstoffer.
- Elektrolytisk oprensning:Til sidst skal du påføre en lav strømtæthed for elektrolytisk afsætning for at fjerne resterende metalion -urenheder, indtil opløsningen er klar til drift.
5. Hvad er de vigtigste faktorer, der kontrollerer tykkelsen af det elektropletterende lag?
Svar: De vigtigste faktorer, der kontrollerer tykkelsen af det elektropletterende lag, er strømtæthed, strøm effektivitet og elektropletteringstid.
6. Er messingbelægning og bronzebelægning af den samme metalbelægning?
Svar: Nej, messingbelægning er en legering af kobber og zink, og bronzebelægning er en legering af kobber og tin.
7. Hvilket forhold udtrykker Faradays lov? Forklar venligst Faradays første og anden love.
Svar: Faradays lov beskriver forholdet mellem mængden af elektricitet, der passerer gennem elektroden og vægten af elektrode -reaktanten, også kendt som elektrolyseloven.
Faradays første lov: Vægten af metal, der er udfældet under elektrolyse, er proportional med den nuværende og tid, der passerer gennem elektrolytten.
W=kit
W-vægt af udfældet stof (g)
K-proportional konstant (elektrokemisk ækvivalent)
I-strøm intensitet (ampere)
t --Power-on Time (timer)
Faradays anden lov: Faradays anden lov siger, at når den samme mængde elektrisk strøm passerer gennem forskellige elektrolytter, er massen af det deponerede metal direkte proportional med den kemiske ækvivalent for hver elektrolyt.
K=ce
C-proportional konstant.
E-kemisk ækvivalent
8. Hvorfor skal udpladede dele rengøres med vand efter kemisk affedtning og svag syretning?
Svar: Fordi den sædvanlige kemiske affedtning opløsning er alkalisk, hvis den affedtende opløsning direkte bringes i syre -korrosionsopløsningen, reagerer syren og alkalien og reducerer koncentrationen og virkningen af syren. Produktet af neutraliseringsreaktionen klæber til emnet, hvilket vil påvirke kvaliteten af belægningen. Derfor skal emnet efter kemisk affedning skylles med rent vand, inden den går ind i syre -korrosionsopløsningen.
9. Årsager og løsninger til burrs og grove partikler i elektropletteringslaget
Årsager:
Burrs og grove partikler på det elektroplaterede lag er primært forårsaget af forurening af pletteringsløsningen med suspenderede urenheder. De vigtigste kilder til disse urenheder inkluderer:
Støv fra luften, der kommer ind i pletteringsbadet
Restslam eller aflejringer på anoden
Hydrolyseprodukter af metal urenheder
Unormal sammensætning af pletteringsløsningen
Uegnet driftsbetingelser
Løsninger:
Juster sammensætningen af pletteringsløsningen for at sikre korrekt balance.
Optimer driftsbetingelserne, herunder temperatur, strømtæthed og agitation.
Hvis suspenderede urenheder er årsagen, skal du filtrere den pletterende opløsning regelmæssigt for at fjerne forurenende stoffer.
Hold plettemiljøet rent for at minimere luftbåren støv og affald.
Rengør og oprethold anoden med jævne mellemrum for at forhindre ophobning af slam.
Korrekt kontrol af pletteringsløsningen og arbejdsmiljøet hjælper med at opnå en glat, høj - elektroplett overflade af høj kvalitet.
10. Under elektropletteringsprocessen bliver bøjlen varm og varm. Er det fordi pletteringsløsningstemperaturen er for høj?
Svar: Selvom opvarmningen af bøjlen er relateret til temperaturen på løsningen, er de vigtigste grunde:
(1) Den aktuelle, der passerer gennem bøjlen, er for stor.
(2) Kontakten på bøjlen er dårlig, og modstanden øges, hvilket får bøjlen til at varme op.
11. Hvor effektive er svovlsyre og saltsyre til fjernelse af rust? Kan salpetersyre fjerne rust?
Svar: Generelt er koncentreret saltsyre det bedste til at fjerne rust fra produkter. Det kan opnå høj effektivitet og vil ikke forårsage over - korrosion eller skade på basismetallet, selvom tiden er for lang. Svovlsyre er god til at fjerne overflade rustpletter, men det fjerner rusten meget langsomt. Over - korrosion vil forekomme, hvis tiden er for lang, hvilket vil forårsage stor skade på produktbasen. Salpetersyre kan ikke bruges til rustfjernelse, fordi det er meget oxiderende og oxideres metaller, når det kommer i kontakt med dem, hvilket producerer en stor mængde meget giftig nitrogenoxidgas.
12. Hvorfor skulle bøjlen belagt med isolerende materiale?
Svar: Generelt, bortset fra krogen og den ledende del, der kommer i kontakt med produktet, skal resten af bøjlen coates med isolerende materiale for at reducere strømtab og metaltab, sikre, at det effektive område af produktet er elektroplettet, øge den effektive strøm og gøre bøjlen holdbar.
13. Virkning af pre - Belægning af behandling på elektropletteringskvalitet
Long - terminproduktionserfaring har vist, at de fleste elektropletterende defekter ikke er forårsaget af selve elektropletteringsprocessen, men af forkert pre - plating -behandling af metaldele.
DeFladhed, vedhæftningsstyrke, korrosionsbestandighed og den samlede kvalitetaf den elektroplerede belægning påvirkes direkte af pre - plating -behandling. Korrekt overfladeforberedelse sikrer, at metallet er rent, glat og fri for forurenende stoffer, hvilket giver mulighed for en høj - kvalitetsfinish.
- Overflade glathed:En ru metaloverflade gør det vanskeligt at opnå en glat og lys belægning. Derudover øger en ru overflade antallet af porer i pletteringslaget, hvilket reducerer dets korrosionsmodstand.
- Renhed:Tilstedeværelsen af olie, fedt eller snavs på metaloverfladen forhindrer korrekt vedhæftning, hvilket fører til defekter eller belægningsfejl.
At sikre grundig pre - plating -behandling, herunder affedtning, rengøring og overfladekonditionering, er afgørende for at opnå en holdbar, ensartet og høj - elektrisk finish af høj kvalitet.
14. Hvad er definitionen af fri cyanid i cyanidbelægningsopløsning?
Svar: I cyanidbelægningsopløsning kaldes det overskydende cyanid, der ikke kombineres i det komplekse salt, frit cyanid. F.eks. Er det frie cyanid i cyanidkobberbelægningsopløsning det overskydende cyanid, der danner [Cu (CN)3]=komplekse ioner.
15. I cyanid -kobberbelægning er anoden passiveret og dårligt opløst. Hvorfor stiger det gratis cyanidindhold?
Svar: I cyanid -kobberbelægning er anoden dårligt opløst. Selvom en del af cyanidet oxideres og forbruges ved anoden, genereres der mere fri cyanid ved katoden på grund af udledningen af kobbercyanidkompleksioner, hvilket øger det frie cyanidindhold i platingopløsningen.
16. Hvad er virkningen af anodematerialet af syre - lys kobberbelægning på kvaliteten af belægningen?
Svar: I syren - lys kobberbelægningsproces, hvis der anvendes elektrolytisk kobberanode, genereres kobberpulver let, hvilket får belægningen til at være ru, og lysetilførslen forbruges hurtigt, så et kobberanode, der indeholder en lille mængde fosfor (0,1-0,3%), kan anvendes, hvilket kan reducere kobberpulver markant. Men hvis der anvendes en kobberanode med for højt fosforindhold, vil anodeopløsningsydelsen forværres, hvilket får kobberindholdet i pletteringsløsningen til at falde.
17. I nikkelbelægningsløsningen reduceres anodområdet, og anodestrømmetætheden øges. På dette tidspunkt stiger eller falder pH -værdien af opløsningen?
Svar: PH -værdien af opløsningen falder. Dette skyldes, at anoden reduceres, den strømtæthed øges, anoden er passiveret og opløses ikke, og efter at anoden er passiveret, udfældes ilt, og H+ i opløsningen øges, så surhedsgraden øges, og pH falder.
18. Hvad skal der føjes til nikkelbelægningsløsningen for at fremme opløsningen af anoden? Er det okay at tilføje en stor mængde borsyre?
Svar: For at fremme opløsningen af nikkelanoden skal der tilsættes en passende mængde chloridioner. Borsyre fremmer ikke opløsningen af nikkelanoden.
19. Hvilke skadelige urenheder skal man være opmærksomme på i en lys nikkelbelægningsløsning?
Svar: Lys nikkelbelægning skal være opmærksom på:
(1) uren industrielle råvarer. For eksempel indeholder nikkelsulfat kobber, zink og nitrat og anode nikkelplader indeholder urenheder såsom jern;
(2) Forurening i produktionsprocessen. For eksempel bringes kobber og krom ind fra produkter eller bøjler på grund af ufuldstændig rengøring. Nedbrydning af produkter af organiske tilsætningsstoffer. Disse er skadelige urenheder i lys nikkelbelægning og bør fjernes.
20. Er skrælnings- og flagerfænomenet efter nikkel - chrombelægning hovedsageligt forårsaget af dårlig pre - plating -behandling?
Svar: Skrælningen af belægningen efter nikkel - chrompladering er en faktor, men det er ikke nødvendigvis forårsaget af dårlig pre - plating -behandling. Det er relateret til tilstanden af pletteringsløsningen og fænomenet dobbelt - lag nikkel.
21. Hvorfor er der en delvis brun film i Chrome - belagt lag?
Svar: Den delvise brune film i Chrome - belagt lag er hovedsageligt forårsaget af utilstrækkeligt sulfat. Derudover, hvis badetemperaturen er for lav, eller det forstyrres af urenheder (såsom CL-), vil en brun film også blive produceret i Chrome - belagt lag.
22. Hvorfor kan ikke metalkrom bruges som anode til krombelægning?
Svar: Krombelægning bruger ikke opløseligt metalkrom som anode, hovedsageligt fordi det er meget let at opløse under krombelægningsprocessen. Den aktuelle effektivitet af anodemetalkromopløsningen er meget højere end den nuværende effektivitet af katodemetalkromaflejringen. På denne måde, når elektropletteringsprocessen fortsætter, vil kromindholdet i pladesopløsningen uundgåeligt blive højere og højere, hvilket gør det umuligt at opnå normal elektroplettering. Når metalkrom bruges som anode, opløses det hovedsageligt i opløsningen i form af trivalente kromioner, hvilket får en stor mængde trivalente kromioner til at akkumulere i pletteringsløsningen. På samme tid, fordi metalkrom er meget sprødt og vanskeligt at behandle til forskellige former, kan alt metalchrom ikke bruges som anode. Generelt bruges bly eller blylegering som anode i krombelægningsprocessen.
23. Hvad er den aktuelle intensitet?
Svar: Aktuel intensitet forkortes som nuværende, hvilket henviser til mængden af elektricitet, der passerer gennem korset - i en leder pr. Tidsenhed. Enheden er ampere, forkortet som A.
24. Hvad er strømtæthed? Hvordan beregnes det?
Nuværende densitetHenviser til mængden af elektrisk strøm, der passerer gennem et enhedsområde i elektroden. Ved elektroplettering måles det typisk iAmperes pr. Kvadrat decimeter (A/D㎡)dogampere pr. kvadrat tommebruges også i nogle lande.
- DeKatodestrømdensitetbetegnes somDK.
- DeAnodestrømdensitetbetegnes somDa.
Formlen for strømtæthed:
Strømtæthed=Total strøm (a)/elektrode overfladeareal (d㎡)
For eksempel, hvis det samlede belagte overfladeareal er50 firkantede decimetreog den anvendte strøm er100 ampere, den nuværende tæthed er:
100 A÷50 d㎡=2 A/d㎡
Virkningen af strømtæthed på elektroplettering:
- DeKatodestrømdensitetpåvirker markant belægningskvaliteten.
- Hvis den nuværende densitet erfor høj, belægningen kan blive ru eller brændt.
- Hvis den nuværende densitet erfor lav, kan afsætningen være ujævn eller for langsom.
- Det påvirker også direkteAfsætningshastighed, der påvirker produktionseffektiviteten.
Vedligeholdelse af en optimal strømtæthed sikrer enGlat, ensartet og høj - kvalitetElektroplateret finish.
25. Hvad er den aktuelle effektivitet?
Svar: Vægten af metal, der er afsat på katoden, når strømmen passerer gennem den elektropletterende opløsning, er ikke nødvendigvis i overensstemmelse med vægten beregnet ved elektrolyseloven (vægten af det materiale, der er afsat eller opløst på pladen under elektrolyse, er proportional med mængden af strøm, der passerer igennem) og er generelt mindre end det teoretiske beløb. Dette skyldes, at metalioner ikke blot udskrives og reduceres til metal, men andre bivirkninger under elektrolyse forekommer og reduceres til metal, men andre bivirkninger forekommer også. For eksempel vil deponering af brint forbruge en vis mængde elektricitet. Når en vis mængde metal skal deponeres, er den faktiske krævede strøm større end den teoretisk beregnede værdi. Derfor kaldes forholdet mellem den aktuelle værdi, der kræves ved teoretisk beregning til den aktuelle værdi, der faktisk kræves den aktuelle effektivitet. Jo højere den nuværende effektivitet er, desto mindre energi spildes.
26. I betragtning af den aktuelle densitet og elektropletteringstid, hvordan beregner man elektropletteringslagets tykkelse?
Svar: Bestem først den aktuelle effektivitet af processen baseret på typen af plettering, og slå derefter op på tabellen for at bestemme det elektrokemiske ækvivalent og densitet (specifik tyngdekraft) af metallet og beregne derefter i henhold til følgende formel:
■ Beregningsformel til belægningstykkelse D (D: Mikrometer)
d=(c × dk × t × ηk × 100)/(60 × r)
■ Beregningsformel for elektropletteringstid T (t: minut)
t=(60 × r × d)/(c × dk × ηk × 100)
■ Beregningsformel for katodestrømdensitet DK (DK: A/DM2)
Dk=(60 × r × d)/(c × t × ηk × 100)
■ Katodestrømseffektivitetsberegning Formula:
ηk=(60 × R × D)/(C × T × DK × 100)
C=Elektrokemisk ækvivalent (g/ampere · time)
DK=katodestrømdensitet (ampere/firkantet decimeter)
t=elektropletteringstid (minutter)
ηκ=katodestrøm effektivitet (%)
r=elektroplettering af metaldensitet (g/cm3)
Eksempel: Det er kendt, at nikkelbelægningsopløsningsstrømens effektivitet er 95%, katodestrømmetætheden er 2,5A/D㎡, hvad er tykkelsen af belægningen opnået efter 20 minutters elektroplettering? Det elektrokemiske ækvivalent med nikkel er 1.095, og densiteten er 8.8
d=(c × dk × t × ηk) /60r =1.095 × 2,5 × 20 × 95%× 100 /(60 ×8,8) =9.85 um
27. Hvad er anodiske og katodiske belægninger? For jernsubstrater, hvilken slags belægninger hører zink, kobber, nikkel, krom, kobber - tin -legering og andre belægninger?
Svar: I henhold til det elektrokemiske forhold mellem belægningsmetallet og basismetallet kan belægningen opdeles i anodisk belægning og en katodisk belægning. Under normale forhold, når elektrodepotentialet for belægningsmetallet er negativt end basismetal, kaldes det anodisk belægning, og vice versa kaldes det katodisk belægning. Elektrodepotentialet ved zinkbelægning er negativt end det for jernsubstratet, så zinkbelægning er en anodisk belægning. Potentialet for kobber, nikkel og kobber - tinlegeringsbelægning er mere positiv end det for jernsubstratet. Derfor er det en katodisk belægning. I henhold til standardpotentialet er krombelægning mere negativ end jern, men fordi krombelægning er let at rense, har potentialet en tendens til at være positivt, så det er også en katodisk belægning. Da metalpotentialet ændres med forskellige tilstande, kan det også ændres anodisk eller katodisk, om belægningen er anodisk eller katodisk. For eksempel er tinbelægningen under normale forhold en katodebelægning for jern, men i organiske syrer bliver det en anodebelægning.
28. Hvad er den beskyttende virkning af anodisk belægning og katodisk belægning på basismetal?
Svar: Det beskyttende princip om anodisk belægning er baseret på det faktum, at belægningen af belægningen er mere negativt end basismetallet, og dets elektrolytisk tryk er større, så det bliver anoden i korrosionscellen og derved forsinker korrosionen af basismetal. Selv når basismetallet er let udsat, kan belægningen stadig spille en beskyttende rolle. Derfor har mængden af porer på den anodiske belægning ringe indflydelse på den beskyttende ydeevne. Med hensyn til tykkelse, jo tykkere belægningen, jo stærkere den beskyttende ydeevne. Katodisk belægning spiller kun en rent mekanisk isolationsrolle på basismetallet og har ikke den elektrokemiske beskyttelseseffekt af en anodisk belægning. Derfor skal den have en beskyttende virkning, når belægningen af porøsiteten er meget lille. Ellers vil basismetal i porerne eller beskadigede dele af belægningen tjene som anode af korrosionscellen, hvilket fremskynder korrosionen af basismetallet. Generelt falder porøsiteten af belægningen med stigningen i belægningstykkelsen, så den tykkere tykkelsen, jo stærkere den beskyttende ydeevne af den katodiske belægning.
29. Hvad er de generelle kvalitetskrav for belagte dele før elektroplettering?
Svar: Før elektroplettering skal de udpladede dele være fri for oxidskala, rust, pletter og olie, og overfladen kan fuldstændigt befugtes af vand uden vanddråber.
30. Hvorfor skal de udpladede dele skylles med rent vand efter elektroplettering?
Svar: Når produktet er elektroplettet og ud af tanken, klæber en stor mængde af plettering opløsning til overfladen og hullerne, og selve pletteringsløsningen er normalt ætsende. Hvis det ikke rengøres, korroderer det pletteringslaget og underlaget, hvilket påvirker produktets udseende og beskyttende ydeevne. Derfor, efter at de forgyldte dele er ude af tanken, skal de skylles med rent vand og derefter tørres.
Lær mere en kamp:100 spørgsmål om grundlæggende viden om elektroplettering (del 2: 31-50)