電鍍的工作原理是什么?
電鍍要求為電鍍槽提供低壓大電流電源,以及由電鍍液、待鍍零件(陰極)和陽極組成的電解裝置。電鍍?nèi)芤旱某煞忠蛲繉佣悾刑峁┙饘匐x子的主鹽,能使主鹽中的金屬離子復(fù)合形成絡(luò)合物的絡(luò)合劑,用于穩(wěn)定溶液pH值的緩沖液、陽極活化劑和特殊添加劑(如光亮劑、晶粒細(xì)化劑、流平劑、潤濕劑、應(yīng)力消除劑、防霧劑等。).電鍍過程是指電鍍中的金屬離子在外加電場(chǎng)的作用下通過電極反應(yīng)還原為金屬原子并沉積在陰極上的過程。
在含有電鍍液的電鍍液中,經(jīng)過清洗和特殊預(yù)處理的待鍍零件作為陰極,陽極由電鍍金屬制成。兩極分別與直流電源的正負(fù)極連接。電鍍液由一磅電鍍金屬、導(dǎo)電鹽、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)器和添加劑組成。通電后,電鍍?nèi)芤褐械慕饘匐x子在電位差的作用下移動(dòng)到陰極,形成涂層。為了保持電鍍金屬離子的濃度,陽極金屬在電鍍?nèi)芤褐行纬山饘匐x子。在某些情況下,如鍍鉻,它是由鉛和鉛銻合金制成的不溶性陽極,只能傳遞電子和電流。電解液中的鉻離子濃度需要定期向鍍液中添加鉻化合物。在電鍍過程中,優(yōu)質(zhì)陽極材料的功率波形、沉淀雜質(zhì)、攪拌強(qiáng)度、通電時(shí)間、質(zhì)量、鍍液成分、溫度、電流密度都會(huì)影響涂層質(zhì)量,需要及時(shí)控制。
電鍍液含有六種元素:添加劑、陽極活化劑、緩沖劑、主鹽、附加鹽和絡(luò)合劑。
電鍍?cè)戆ㄋ膫€(gè)方面:電鍍?nèi)芤骸㈦婂兎磻?yīng)、電極和反應(yīng)原理、金屬電沉積工藝。
電鍍反應(yīng)中的電化學(xué)反應(yīng):如下圖所示,電鍍部分為陰極,與直流電源負(fù)極相連,金屬陽極與直流電源正極相連,陽極和負(fù)極浸入電鍍液中。當(dāng)在陽極和陰極之間施加一定的電位時(shí),陰極發(fā)生以下反應(yīng):從電鍍內(nèi)部擴(kuò)散到電極和電鍍界面的金屬離子Mn+從陰極獲得n個(gè)電子,并恢復(fù)到金屬M(fèi)。另一方面,陽極反應(yīng)與陰極完全相反,即金屬M(fèi)溶解在陽極界面,釋放n電子形成金屬離子Mn+。
大部分涂層為單一金屬或合金,如鈦鈀、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等。;還有分散層,如鎳碳化硅、鎳石墨氟化物等。;除鐵外,還有涂層,如鋼上的銅鎳鉻層、鋼上的銀銦層等。——在鑄鐵、鋼和不銹鋼的基礎(chǔ)上,還有有色金屬、ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但這些塑料在電鍍前需要特殊的活化和敏化。