100 spørsmål om grunnleggende kunnskap om elektroplatering (del 2: 31-50)

31. Hvorfor må metaller elektroplisere?
Svar: Når metaller brukes i forskjellige miljøer, oppstår metallkorrosjon på grunn av de kjemiske og elektrokjemiske effektene av ytre medier på metalloverflaten. Resultatet av metallkorrosjon er ikke bare tapet av selve metallet, men også tap av bruksverdi på grunn av skaden på strukturen til metallproduktet, noe som resulterer i sløsing med arbeidskraft og materielle ressurser, hvis verdi er mange ganger større enn metallet. Derfor, når masse - produserer metaller og metallprodukter, er det nødvendig å kjempe mot metallkorrosjon. Elektroplateringsteknologi er en av de mest effektive måtene å øke metallbeskyttelsesytelsen og forbedre metalloverflatekvaliteten. Elektroplaterende metallprodukter er å beskytte metaller mot korrosjon, forbedre ytelsen til metallprodukter og øke skjønnheten i produktoverflaten.

32. Hvorfor er støpejernsdeler vanskeligere å elektroplate enn andre ståldeler?
Svar: Støpejernsdeler er ofte ujevn og porøse på overflaten, og bare grove og porøse belegg kan oppnås på slike overflater. I tillegg er det fri grafitt på overflaten av støpejern, som ikke bare påvirker bindingen mellom belegget og basismetallet, men også blir katoden til korrosjonscellen når det er porer i belegget, noe som får beleggmetallet til å bli ødelagt raskt. Grafitten i støpejern har noen ganger også effekten av å redusere hydrogenoverspenning, noe som får hydrogen til å utfelle lett der, og hindrer avsetningen av metall. Derfor er støpejernsdeler vanskeligere å elektroplate enn andre ståldeler.

33. Hva bør tilsettes når gratis cyanid er utilstrekkelig? Kan Cuprous cyanid tilsettes?
Svar: I cyanid kobberbelegg bør natriumcyanid (eller kalium) tilsettes når gratis cyanid er utilstrekkelig. Hvis cuprous cyanid tilsettes, vil det frie cyanid reduseres ytterligere, og kobberplateringen vil bli grov og grov.
Cucn +2 nAcn=na₂Cu (CN)₃

34. Når du tilbereder cyanid kobberplateringsløsning, er det riktig å løse opp pulverisert kupros cyanid i varmt vann og deretter legge det til pletteringstanken?
Svar: Nei. Fordi Cuprous -cyanid er vanskelig å oppløses i vann. Cuprous cyanid bør løses opp i en løsning av natriumcyanid (eller kalium), med mengden natriumcyanid som er 1,15 ganger den for Cuprous cyanid.

35. Er det aktuelt å bruke luftrøring i cyanid kobberplateringsløsning?
Svar: Det er ikke aktuelt å bruke luftrøring i cyanid kobberplateringsløsning. Dette er fordi karbondioksid i luften vil reagere med alkalien i løsningen for å danne karbonat. Overdreven karbonat vil skade kobberbeleggslaget. Co₂+2 naOH=na₂Co₃+H₂O

36. Hva er rollen som svovelsyre i kobberplateringsløsningen? Hva er effekten av innholdet på belegget?
Svar: Svovelsyren i kobberplateringsløsningen har følgende funksjoner:
(1) Forhindre hydrolyse av kobber for å danne kupsoksid eller annen grunnleggende saltutfelling.
(2) Reduser den effektive konsentrasjonen av kobberioner for å gjøre krystallene i kobberbelegget fint.
(3) Reduser løsningen av løsningen, øker konduktiviteten til løsningen og reduser forbruket av elektrisk energi.
(4) Forhindre dannelse av grove eller dendritiske belegg under høy strømtetthet. Svovelsyreinnholdet i pletteringsløsningen er vanligvis 60-80 g/l. For høyt eller for lavt innhold er ikke egnet. For mye kan gjøre belegget sprø og redusere løseligheten av kobbersulfat. For lite kan forårsake grovt belegg, anode passivering og redusert spredning av løsningen.

37. Hva er rollen som borsyre i nikkelplateringsløsning? Hva vil skje hvis det ikke er nok borsyre?
Svar: Borsyre er en buffer for nikkelplateringsløsning, som spiller en rolle i å buffere pH -verdien av plating -løsningen. Den har en betydelig effekt bare når konsentrasjonen når 31 g/l eller over, men den kan ikke være for høy fordi løseligheten av borsyre ved romtemperatur er omtrent 40 g/l. På grunn av den buffere effekten av borsyre, vil pH -verdien til katodeløsningen ikke endre seg drastisk, så det kan tillate bruk av en høyere katodestrømtetthet uten å utfelle hydroksyd på katoden. Det har også effekten av å forbedre katodepolarisasjonen og forbedre egenskapene til belegget. For mye av det vil imidlertid redusere katodestrøm effektiviteten. Når det er mindre enn 20 g/l, er buffereffekten veldig svak, og pH -verdien til platingoppløsningen endres skarpere, noe som påvirker kvaliteten på det elektroplysende laget, og til og med gjør den elektroplaterende prosessen umulig.

38. Når platering nikkel, hvilken har en høyere pH -verdi, den i nærheten av anoden eller den i nærheten av katoden? Hvorfor?
Svar: PH -verdien til elektrolytten nær katoden er høyere. Dette fordi under elektrolyseprosessen frigjøres hydrogen på katoden, noe som får pH -verdien til å stige . 2 h⁺+3→H₂↑

39. Hvilke av passiveringsfilmene etter galvanisering har bedre korrosjonsmotstand, den hvite passiveringen eller den fargede passiveringen?
Svar: Den fargede passiveringen har bedre korrosjonsmotstand enn den hvite passiveringen etter galvanisering. Dette skyldes at under passiveringsbehandlingen blir et lag av den allerede dannede fargede passiveringsfilmen oppløst i blekingsløsningen, noe som gjør den fargede passivasjonsfilmen hvit. Siden den hvite passivasjonsfilmen er tynnere enn den fargede passiveringsfilmen, reduseres korrosjonsmotstanden.

40. Hvor mange gram bariumkarbonat skal brukes til å behandle overflødig svovelsyre i kromplateringsløsning?
Svar: For å fjerne 1 gram svovelsyre, er teoretisk sett ca. 2 gram bariumkarbonat nødvendig.

41. Hvorfor kan ikke krom utbelastes i den nylig forberedte ren kromsyreoppløsningen? Hvorfor må elektrolysebehandling eller tilsette en gammel plating -løsning utføres for å plate et belegg av god kvalitet?
Svar: Hvis det ikke er noen trivalente krom og katalytiske anioner i den nylig forberedte ren kromsyreoppløsningen, er det ikke lett å koble til katoden for elektrolytisk reduksjon. De heksavale kromionene i kromsyre er ikke redusert til trivalente kromioner, og de reduseres heller ikke til metallisk krom. Resultatet av elektrolyse tilsvarer nedbrytning av vann, og produserer hydrogen 2H⁺+2e→H₂↑ ved katoden og oksygen 4OH^--4e→2H₂O+O₂↑ ved anoden. Derfor kan ikke krom belagt. Når svovelsyre tilsettes løsningen, reagerer den med det trivalente krom i løsningen for å danne et komplekst positivt ladet kromsulfat [CR₄O (så₄)(H₂O)₄]²⁺. Fordi sulfationionet har en liten radius og en høy ladning, adsorberes det lett av det positivt ladede kromsulfatet og passerer gjennom det basiske kromkromatkolloidale slimhinnen, som gjør det mulig for CR -ionene å utløse og presipitere metallisk krom ved katoden. I den nylig tilberedte kromplateringsløsningen er krom ikke lett å plate fordi det ikke er noen trivalent krom, så elektrolyse er nødvendig for å produsere trivalent krom. Hensikten med å legge til en gammel plating -løsning er også å lage plateringsløsningen som inneholder en viss mengde trivalent krom for å lette utfellingen av metall.

42. Hva er pH -verdien av plateringsløsningen?
Svar: PH -verdien til platingoppløsningen refererer til surheten og alkaliniteten til løsningen. Vi vet at vann er en svak elektrolytt og at det også kan ioniseres.
Graden av ionisering av vann er veldig liten. Under normale forhold ioniseres bare ett gram molekyl vann i 10 millioner liter vann, det vil si konsentrasjonen av hydrogenioner og hydroksydioner i hver liter vann er 1/100000000 gram ekvivalent. Derfor kan det sies at i en nøytral vandig løsning er konsentrasjonen av hydrogenioner eller hydroksydioner 10^-7gram tilsvarende.

Hydrogenioner er en vanlig egenskap av syrer, og hydroksydioner er en felles egenskap av baser. Derfor reflekterer konsentrasjonen av hydrogenioner og hydroksydioner i en løsning direkte surhet og alkaliniteten til løsningen. I en nøytral løsning, siden konsentrasjonen av hydrogenioner og hydroksydioner er lik, er løsningen nøytral. Hvis vi endrer konsentrasjonen av en av ionene i løsningen, vil egenskapene til løsningen endres. Hvis konsentrasjonen av hydrogenioner i løsningen økes, vil løsningen endres fra nøytral til sur. Hvis konsentrasjonen av hydrogenioner økes med 10 ganger, vil konsentrasjonen av hydrogenioner i løsningen være 10^-6, og hvis det økes med 100 ganger, vil det være 10^-5, og så videre; Tvert imot, hvis den reduseres med 10 ganger, vil konsentrasjonen være 10^-8, og hvis det reduseres med 100 ganger, vil den være 10^-9.

PH -verdien er den absolutte verdien av logaritmen med basen på 10 for å uttrykke konsentrasjonen av hydrogenioner, også kjent som indeksen for hydrogenioner. Med andre ord: Når konsentrasjonen av hydrogenioner i løsningen er 10 til den negative kraften til flere ganger, er pH -verdien lik flere, når pH -verdien er lik 7, er konsentrasjonen av hydrogenioner i løsningen 10^-7, og løsningen er nøytral. Når pH -pH endres fra 7 til 0, er løsningen sur, og når pH -pH endres fra 7 til 14, er løsningen alkalisk.

43. Hvilke metoder brukes ofte i fabrikker for å bestemme pH -verdien til oppløsninger?
Svar: PH er en viktig parameter for elektroplaterende badevæske og har stor innflytelse på elektroplateringsprosessen, så pH -verdien til plating -løsningen må kontrolleres ofte. Det er to metoder som vanligvis brukes i fabrikker for å bestemme pH -verdien til oppløsninger:
(1) Testpapirmetode: pH -verdien for løsningen bestemmes ved å sammenligne fargeendringen på testpapiret med fargekoden til den kjente pH -verdien. Fordelene er bekvemmelighet og enkelhet; Ulempene er store feil. Dette er den mest brukte metoden i daglig produksjon i fabrikker.
(2) PH -tester: Potensialforskjellen mellom hydrogenelektroden og en standardelektrode generert av hydrogenionkonsentrasjonen vises på potensiometeret. Fordelene er høy nøyaktighet; Ulempene er mer kompliserte tester.

44. Hva er en DC -strømforsyning?
Svar: DC er en strøm der elektronene flyter kontinuerlig i samme retning mellom de positive og negative elektrodene. Strømforsyningen som brukes i elektroplatering er DC, og spenningen er vanligvis 6 til 12 volt. Fordi spenningen er for lav, kan den ikke leveres utenfra gjennom transmisjonslinjen. De vanlige metodene for å oppnå DC er:
(1) DC -generator;
(2) likeretter;
(3) Batteri.

45. Hvordan skal ammeteret og voltmeteret kobles til?
Svar: Ammeteret, også kjent som ammeteret, er et instrument som indikerer størrelsen på strømmen som går gjennom kretsen. Ammetre med et lite måleområde kan generelt kobles direkte i serie til kretsen. Større (over 30 ampere) krever at en shunt kobles til i serie med kretsen, og ammeteret er koblet til begge ender av shuntet. Imidlertid krever noen ampere ammetre fortsatt en matchende shunt. Voltmeteret, også kjent som voltmeteret, måler spenning og er vanligvis koblet parallelt med belastningen. Så lenge de to ledningene er koblet over de to polene i kretsen, kan avlesningen indikeres. Når du kobler til ammeter og voltmeter, må du ta hensyn til polaritet og rekkevidde.

46. ​​Hvordan bruke den parallelle tilkoblingsmetoden til den elektroplifiserende tankens strømforsyning?
Svar: Den vanligste tilkoblingsmetoden for den elektroplifiserende tankens strømforsyning er den parallelle tilkoblingsmetoden. Tilkoblingsmetoden er at anoden og katoden i hver plattetank er direkte koblet til de positive og negative polene i strømforsyningsutgangen. Når denne tilkoblingsmetoden blir brukt, avhenger mengden av strøm i hver tank av motstanden til plattetanken og har ingenting å gjøre med motstanden til andre tanker parallelt. Den totale strømmen er lik summen av strømmen til hver tank, og spenningen til hver tank er den samme, som er lik den totale utgangsspenningen.

47. Hvordan anvende seriens tilkoblingsmetode for strømforsyningen til den elektroplaterende tanken?
Svar: Seriens tilkoblingsmetode for den elektroplaterende tanken er å koble anoden til den første tanken i plattetanken til katoden til den andre tanken, anoden til den andre tanken til katoden til den tredje tanken, og så videre. Katoden til den første tanken og anoden til den siste tanken er koblet til strømforsyningen. Antall strømmer som går gjennom plateringstankene bestemmes av motstanden til hver tank. Når katodeområdet i hver tank er den samme, er strømtettheten den samme. Når katodeområdet er forskjellig, er strømtettheten også forskjellig, og deponeringshastigheten er også annerledes. Strømmen i kretsen er lik overalt. Fordi strømmen starter fra ett punkt i strømforsyningen, er det ingen annen måte å gå tilbake til et annet punkt i strømforsyningen bortsett fra å passere gjennom denne kretsen, så strømmen på hvert punkt i kretsen må være lik. Den totale motstanden er lik summen av grenmotstandene. Etter at motstandene er koblet i serie, øker den totale motstanden. Den totale spenningen er lik summen av grenspenningene. Derfor, ved faktisk bruk, må strømforsyningsspenningen være høyere enn grenspenningene for å gjøre det mulig for hver plattetank for å oppnå den nominelle spenningen. Fordelen med denne tilkoblingsmetoden er at den sparer utstyr. Men ulempen er at strømmen bare kan passere etter at elektrodene i hver tank er tilkoblet. Hvis noen stolpe kobles fra, kan ikke strømmen passere. Dessuten må strømforsyningsspenningen være relativt høy, og løsningsegenskapene og pletteringsområdet til hver plattetank må være den samme. Hvis de ikke er de samme, vil det være vanskelig å bruke.

48. Hvorfor fortsetter karbonat å produseres i cyanid kobberplateringsløsning?
Svar: Enhver cyanidplateringsløsning vil gradvis akkumulere karbonat under bruk. Dette skyldes nedbrytning av cyanid og oppløsning av karbondioksid i luften i platingløsningen . 2 nAcn +2 h₂O +2 naOH+o₂(luft) → 2na₂Co₃+2 nh₃
2NACN+H.₂O+co₂(luft) → Na₂Co₃+2 hcn

49. Hvordan fjerne karbonat fra cyanidplateringsløsning?
Svar: Det er to måter å fjerne karbonat fra cyanidplateringsløsning:
(1) Kjølemetode - Når avkjøling av cyanidplateringsløsningen, kan natriumkarbonat krystalliseres fra løsningen og fjernes. Kjøletemperaturen er fortrinnsvis rundt 0 grader, og tiden er mer enn 8 timer. Om vinteren kan naturlig kjøling brukes. Når du bruker kjølemetoden, er tapet av metallsalter omtrent 10%. Kjølemetoden er ikke egnet for å fjerne kaliumkarbonat fordi kaliumsalter har en stor løselighet.
(2) Kjemisk nedbørmetode - Kalsiumsulfat, kalsiumhydroksyd, bariumhydroksyd, etc. kan brukes. Reaksjonene deres er som følger: CASO₄+Na₂Co₃→ Caco₃↓+Na₂SÅ₄

CA (OH)₂+Na₂Co₃→ Caco₃↓ +2 NaOH

Ba (oh)₂+Na₂Co₃→ Baco₃↓ +2 NaOH

Natriumsulfat brukes til å utfelle natriumkarbonat i kalsiumkarbonat. Kalsiumsulfatet generert av reaksjonen er mindre skadelig enn natriumkarbonat. I tartrat cyanidplateringsløsning er tilstedeværelsen av sulfationioner gunstig. Sulfat kan også fjernes ved kjøling. Denne metoden kan fjerne kaliumkarbonat.

Fordelen med å bruke kalsiumhydroksyd eller bariumhydroksyd er at natriumhydroksyd produseres etter reaksjonen, som er nødvendig i generelle løsninger. I tilfeller der alkali ikke er nødvendig, kan det behandles med uoppløselig anodeelektrolyse, eller organisk syre (for eksempel tartarsyre) kan tilsettes etter behandling.
(3) syrebehandling - Prinsippet om bruk av syre for å reagere med karbonat for å danne CO2 -gass;

2H⁺+Na₂Co₃→ 2na⁺+H₂O+co₂↑

Syren som brukes er tartarsyre, og det produserte tartratet er gunstig. Denne metoden må ha godt ventilasjonsutstyr.
(4) Fortynningsmetode - Denne metoden er å fortynne løsningen for å redusere konsentrasjonen av karbonat, som vil miste en del av løsningen og bare kan brukes når det er nødvendig.

50. Hva slags problemer vil være forårsaket av for mye karbonat i cyanidplateringsløsningen?
Svar: Når det er for mye karbonat i cyanidplateringsløsningen, vil følgende problemer være forårsaket:
(1) Polarisasjonen av anoden øker.
(2) Katodenes effektivitet avtar.
(3) Ledningsevnen til løsningen avtar.
(4) Glansområdet reduseres.
(5) Belegget er utsatt for sivering.
(6) Belegget har en tendens til å være svampete (spesielt i gull- eller sølvplateringsløsninger).
(7) Viskositeten til løsningen øker, og bære - ut tapet øker.

Kontakt nå

Lær mer en kamp:100 spørsmål om grunnleggende kunnskap om elektroplatering (del 1: 1-30)