電鍍工藝是利用電解的原理將導電體鋪上一層金屬的方法。電鍍是指在含有預鍍金屬的鹽類(lèi)溶液中,以被鍍基體金屬為陰極,通過(guò)電解作用,使鍍液中預鍍金屬的陽(yáng)離子在基體金屬表面沉積出來(lái),形成鍍層的一種表面加工方法。接下來(lái),我就為大家介紹關(guān)于電鍍工藝的基本原理和工藝流程吧!
1. 電鍍工藝的基本原理
電鍍是一種電化學(xué)過(guò)程,也是一種氧化還原過(guò)程.電鍍的基本過(guò)程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽(yáng)極,接直流電源后,在零件上沉積出所需的鍍層。例如鍍鎳時(shí),陰極為待鍍零件,陽(yáng)極為純鎳板,在陰陽(yáng)極分別發(fā)生如下反應:
陰極(鍍件):Ni2++2e→Ni (主反應)
2H++2e→H2↑ (副反應)
陽(yáng)極(鎳板):Ni-2e→Ni2+ (主反應)
4OH--4e→2H2O+O2 (副反應)
不是所有的金屬離子都能從水溶液中沉積出來(lái),如果陰極上氫離子還原為氫的副反應占主要地位,則金屬離子難以在陰極上析出.根據實(shí)驗,金屬離子自水溶液中電沉積的可能性,可從元素周期表中得到一定的規律。
陽(yáng)極分為可溶性陽(yáng)極和不溶性陽(yáng)極,大多數陽(yáng)極為與鍍層相對應的可溶性陽(yáng)極,如:鍍鋅為鋅陽(yáng)極,鍍銀為銀陽(yáng)極,鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽(yáng)極,但是少數電鍍由于陽(yáng)極溶解困難,使用不溶性陽(yáng)極,如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽(yáng)極,鍍液主鹽離子靠添加配制好的標準含金溶液來(lái)補充,鍍鉻陽(yáng)極使用純鉛,鉛-錫合金,鉛-銻合金等不溶性陽(yáng)極。
看完了上面關(guān)于電鍍工藝的基本原理,可能很多不是學(xué)理科的人還是不太明白到底電鍍是怎么樣工作的,那么接下來(lái)我就用一種比較通俗易懂的話(huà)語(yǔ)跟大家介紹一下電鍍的具體工作原理吧!
電鍍需要一個(gè)向電鍍槽供電的低壓大電流電源以及由電鍍液、待鍍零件(陰極)和陽(yáng)極構成的電解裝置。其中電鍍液成分視鍍層不同而不同,但均含有提供金屬離子的主鹽,能絡(luò )合主鹽中金屬離子形成絡(luò )合物的絡(luò )合劑,用于穩定溶液酸堿度的緩沖劑。
陽(yáng)極活化劑和特殊添加物。電鍍過(guò)程是鍍液中的金屬離子在外電場(chǎng)的作用下,經(jīng)電極反應還原成金屬原子,并在陰極上進(jìn)行金屬沉積的過(guò)程。因此,這是一個(gè)包括液相傳質(zhì)、電化學(xué)反應和電結晶等步驟的金屬電沉積過(guò)程。
在盛有電鍍液的鍍槽中,經(jīng)過(guò)清理和特殊預處理的待鍍件作為陰極,用鍍覆金屬制成陽(yáng)極,兩極分別與直流電源的正極和負極聯(lián)接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導電的鹽類(lèi)、緩沖劑、pH調節劑和添加劑等的水溶液組成。
2. 電鍍工藝流程
一般包括電鍍前預處理,電鍍及鍍后處理三個(gè)階段。完整過(guò)程:
(1.) 浸酸→全板電鍍銅→圖形轉移→酸性除油→二級逆流漂洗→微蝕→二級浸酸→鍍錫→二級逆流漂洗
(2.) 逆流漂洗→浸酸→圖形電鍍銅→二級逆流漂洗 →鍍鎳→二級水洗→浸檸檬酸→鍍金→回收→2-3級純水洗→烘干