电镀中阴极上的金属溶解

本文研究了电沉积锡和铬时阴极金属溶解的生产实践和实验事实,提出了关于在电镀中局部阴极金属在一定条件下,以相当于阳极溶解加上自溶解的速度剧烈溶解的可能性的新见解。认为,在电镀中若阴极上的不同部位因电流密度的悬殊而存在足够大的电位差时,将在阴极上形成“局部电池”,其中在高电流密度区进行正常的电沉积,而在达不到析出电位的低电流密度区的金属,如果该种金属在电解液中是不稳定的,将以远比其在同一体系中的自溶解速度大得多的速度剧烈溶解。这可视作对电化学和电极过程动力学理论中关于外加阴极电流使溶解速度降低而称之为“阴极保护作用”这种基本情况的一种补充。作者继而提出,既然在电镀液中同一阴极上同时存在着进行阳极溶解的“阳极区”部份和进行电沉积的“阴极区”部份,应如实地把这样的阴极称作“双性电极”,而这与传统的关于电镀中“双性电极”的概念是不一致的。     

电镀阳极浅析

电镀阳极按其溶解性能可分为可溶性阳极与不溶性阳极。不溶性阳极只是起导电作用和控制电流在阴极表面的分布 ,不参与金属的溶解。如镀铬中的铅锑合金阳极板、碱性锌酸盐镀锌中的镍板、氰化镀铜中的钢板等 ;可溶性阳极除具有不溶性阳极的作用外 ,还可补充主盐金属离子 ,保证其浓度在电镀过程中稳定。1　影响阳极正常溶解的主要因素(1)镀液成分　为防止阳极钝化而影响其溶解 ,镀液中常添加阳极活化剂 ,如镀镍溶液中的氯离子。在氰化物镀液中 ,一定量的游离氰化物及阳极去极化剂 (酒石酸钾等 )可防止阳极的过度极化。(2 )阴阳极板面积　合适的…     

锌酸盐体系Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的研究

对碱性锌酸盐体系电镀Zn-Fe合金阴极电流效率的影响因素进行了系统的研究,并分析了镀层中铁原子的引入对Zn-Fe合金电镀阴极电流效率的影响原因及合金镀层中铁含量与阴极电流效率的关系,以期通过控制镀液组成及工艺条件在一定程度上提高阴极电流效率.增加电镀液中锌铁离子总摩尔浓度,提高镀液中锌铁离子摩尔比,降低铁离子浓度,适当控制阴极电流密度,升高镀液温度均可提高锌铁合金电沉积的阴极电流效率.添加剂ZFA的加入使Zn-Fe合金电镀的阴极电流效率降低.合金镀层中引入Fe明显降低了电沉积的阴极电流效率,镀层中的Fe含量从0升高至0.73%,合金电沉积的阴极电流效率却从79.48%降低至68.23%.这是由于碱性溶液中,氢气在金属Fe上析出的过电势明显小于在金属Zn上的过电势,使析氢容易进行引起的.     

机械镀锌中先导金属锡的沉积与作用

目前,对机械镀的镀覆机理的研究未完整、统一,但众多学者倾向于先导金属的作用,进一步弄清其机理,可为获得性能良好的镀层打下基础.以机械镀锌为例,研究了加入浓度为0.01,0.10,1.00mol/L的SnCl2,溶液后先导金属Sn在锌粉沉积中的规律及其作用.提出了先导金属Sn在锌粉上沉积的电化学模型.结果表明:其2种沉积方式为:(1)先导金属Sn在锌粉颗粒之间沉积,并将锌粉连接在一起;(2)在堆积锌粉与溶液的界面上形成Sn枝晶,像"搭扣"一样将锌粉颗粒连接到一起.指出为了获得成分均匀、结构致密的机械镀锌层,应当强化先导金属Sn的第一种沉积方式,抑制第二种沉积方式.随着加入SnCl2溶液浓度的提高和加入量的提高,在堆积锌粉的表面形成Sn枝晶的过程加强.     

焦磷酸盐镀铜锡合金稳定性的研究

为了解决焦磷酸盐镀铜锡合金镀液的稳定性问题,对KNO3在镀液中的作用机理进了探讨.测试得到阳极和阴极的电流效率分别为100%和50%左右,阳极溶解的铜离子含量不断上升,通过循环伏安测试发现KNO3在阴极的还原造成还原产物的积累,镀液成分逐渐偏离正常工作范围,最终使工艺无法正常运转.用自制活性钛基阳极电解处理镀液,可以保证电镀的正常进行.     

镀锌、镀镉的新钝化液

钢铁零件一般都采用镀锌、镀镉来防锈,因为这两种镀层(锌层在一般大气和镉层在海洋性大气的条件下),对钢铁零件来说都是阳极性镀层。当有外界介质浸蚀时,锌、镉镀层成阳极,钢铁零件本身为阴极,在电化学反应的过程中,阳极溶解,阴极上析出氢气,保护了零件基体金属不受腐蚀。但为了延长阳极的保护期限或减少有色金属的消耗,往往采用重铬酸盐或铬酸的水溶液进行钝化处理以便在镀层表面生成一层黄绿色或乳白色的钝化膜。     

机械镀锌沉积机理的研究

通过蒸发皿模拟试验和生产试验,采用体视显微镜观察了机械镀锌形层过程中金属锌粉在预镀工件表面的吸附、沉积过程,并用光学相机记录了金属锌粉的沉积过程.运用物理化学、电化学的基础理论分析了金属锌粉的沉积机理.分析结果表明,基层建立阶段,金属锌粉和Sn2+发生化学反应;镀层增厚阶段,金属锌粉和M2+发生化学反应;金属锌粉表面化学反应造成的库仑引力和机械镀锌过程玻璃珠冲击介质的碰撞是锌粉沉积的主要原因.     

机械镀技术的现状及发展

近30多年来,机械镀技术取得了较大的发展,但相比于传统的电镀、热浸镀、热喷涂等技术,机械镀的工艺原理尚不成熟、工艺控制尚不精确、镀种较为单一、应用推广较为缓慢。鉴于此,从机械镀定义、工艺流程、镀层特征、工艺设备、成层过程金属粉末的吸附沉积、镀层组织结构、镀层的结合机制、镀层的致密化、机械镀的应用等方面全面评述了目前机械镀技术的研究现状及应用情况,并指出了机械镀锌与其他金属机械镀和粉末成型技术嫁接存在的实际问题,提出了今后机械镀机理研究的关键问题,以期促进机械镀技术及相关工艺的快速、良性发展。     

除去氰化镀锌液中金属杂质的方法

一、前言氰化镀锌液的主要成份是锌氰络离子和游离氰化钠。工艺特点是镀层结晶细致,光泽性好,镀液分散能力强,由于工艺成熟,致今仍广泛使用。镀锌溶液中的杂质来自锌阳极、化工原料、挂架和操作不慎落入镀液中的零件。尽管氰化镀锌对一般金属杂质有较强的络合能力,但杂质对镀层质量的影响不可忽视。二、金属杂质对生产的影响     

酸性镀锡溶液中补充Sn2+的新方法

酸性镀锡溶液除因溶液带出所致的各成分含量下降外 ,还有因Ｓｎ2 +被空气中的氧气缓慢氧化而造成的Ｓｎ2 +含量下降。该溶液调整的主要内容就是补充溶液中的Ｓｎ2 +。1　常用方法(1)电解法　向待调整的镀液中加入足量的木工胶 ,将阴极放入多层耐酸涤纶布袋子中 ,用 2 0Ａ/ｄｍ2 的阴极电流密度和 1～2Ａ/ｄｍ2 的阳极电流密度电解金属锡板。由于阴极产生了较大的极化作用 ,锡的沉积速度远小于阳极上锡的溶解速度 ,溶液中的Ｓｎ2 +含量因此而逐渐增加。(2 )加入ＳｎＯ通常 ,ＳｎＯ都是需要时才用ＳｎＣｌ2 制备。制备步骤是 :先将计算量的Ｓ…     

锌酸盐镀锌灰黑镀层故障的排除

前不久某厂锌酸盐镀锌槽出现了这样的问题:一是铁阳极附近出现黄绿色气泡,增多时布满液面,有时还伴有爆呜声:二是镀无缝钢管时沉积速度慢,浸蚀后基体不光亮,成灰黑色,局部镀不上。后经阳极处理,基体表面仍有黑色粉末,再浸铁后方能电镀,但镀层多呈灰黑色。锌酸盐镀锌液中的NaOH,不仅与ZnO络合形成锌酸盐,而且还是导电盐,促进阳极正常溶解。NaOH过量,锌阳极溶解过快,导致Zn~(2+)急剧上升,需挂入不溶性阳极,降低Zn~(2+)浓度,保持主盐相对稳定。不溶性阳极只起传导电流作用,本身不溶解,但进行氧化反应时,却大量析出氧气泡,比锌阳极气泡大而多,不断向液面扩散,要是不溶性阳极挂得多,大量的氧气泡在液面上来不及逸散出去;锌阳极钝     

含氯融雪盐对汽车用镀锌钢腐蚀行为的影响

目前,对热镀锌钢板在含氯融雪盐雪水溶液中的腐蚀行为研究不多。为此,采用浸泡和电化学方法研究了汽车用镀锌钢板及裸钢在不同氯离子含量的模拟融雪盐雪水溶液中的腐蚀行为。结果表明:含氯融雪盐的雪水溶液比纯雪水具有更强的腐蚀性,随着融雪盐含量的增加,汽车用镀锌钢腐蚀速率增加缓慢,腐蚀速率较祼钢降低了约1倍,耐蚀性显著提高。汽车用镀锌钢在含1%Cl-的雪水中发生腐蚀,表面沉积一层由Zn(OH)2和ZnO组成的二次腐蚀产物膜,对镀锌层的溶解起到一定的阻碍作用,但融雪盐中的Cl-破坏了膜的稳定性,使镀锌钢在成膜-破坏-再成膜-再破坏的反复中发生腐蚀。     

铝阳极处理无氰镀锌镀液

无氰镀锌电解液,最初配制经电解处理后,镀液微黄,澄清透明,能获得质量较好的镀层。但使用一段时间后(尤其是滚镀液,或在夏季),锌阳极溶解过快,同时镀液内铜、铁等重金属杂质沉积增多,镀液变成了浑红黄色。不仅使镀层粗糙,而且容易产生其它许多疵病。     

阴离子膜不锈钢阳极锌锰合金电沉积的研究

研究了锌锰合金电沉积的工艺条件,镀液稳定性,镀层中锰含量和阴极电流效率的规律。采用阴离子膜作阳极隔膜,不锈钢作阳极,紫铜板为阴极,研究了硫酸盐－柠檬酸体系锌锰合金电沉积的工艺条件,讨论了阴极电流密度,镀液中锰离子的浓度,镀液中锌,锰离子的摩尔比,增效剂、电沉积温度等因素对镀层中锰含量和阴极电流效率的影响规律,探索了提高阴极电流效率的途径,改善了镀液的稳定性。本文所选工艺条件为：MnSO4.H2O 30-50g/L,ZrSO4.7H2O:5-10g/L,柠檬酸钠（二水）100－150g/L,增效剂0．083g/L,表面活性剂适量,ic 1.5-3.0A/dm^2,pH值5．6,t25-30℃。该工艺可得含锰量为50％左右的锌锰合金镀层,阴极电流效率约60％。镀液在该工艺条件下连续施镀90min镀层组成稳定。     

第2章 电镀

电镀,在机械制造中,不仅是材料的重要保护手段,也用于修复和制造(如电铸)。电镀的一般过程是:待镀的工件,经适当预处理及镀前处理后,置于盛有镀液的槽内作为阴极。阳极通常用准备镀出的金属制备(如镀铜时用铜),也有用不溶于电镀液的金属或导电体制备的(如镀铬时用铅作阳极,镀黑镍时用石墨作阳极)。镀液中除溶解有准备镀出的金属的化合物外,往往还含     

碱性条件下Fe-P-B合金电镀

研究了碱性溶液中镀液组成、阴极电流密度、温度、pH值对Fe-P-B合金电镀层沉积速率和组成的影响,优化了工艺,在最佳工艺条件下获得Fe-P-B镀层,并对镀层的耐腐蚀性、结构和结合力进行了分析.结果表明:提高镀液中硫酸亚铁铵含量、溶液pH值、温度和电流密度,镀层沉积速率增加;提高镀液中次亚磷酸钠、丙二酸和硼氢化钠含量,镀层沉积速率先增后降低,出现一个极大值;镀层中B含量的增加会使P含量降低,但提高电流密度和镀液温度时二者都有所增加;在最佳工艺条件下获得的Fe-P-B合金镀层为非晶态结构,和基体结合力优良,耐蚀性良好,在15%NaoH溶液中的耐腐蚀性优于在5%NaCl溶液中.     

金属镍枝晶电沉积的二维生长

将分形几何与电化学原理相结合,编程模拟了点阴极和点阳极电沉积中枝晶的分形生长。采用圆形电解池点阴极电沉积和点阳极射流电沉积的方法分别制备了不同浓度下的金属镍枝晶,并与模拟结果进行比较,结果表明,点阴极电沉积和点阳极射流电沉积中的枝晶均是分形生长的;电解质浓度的变化对枝晶生长形态的影响与模拟的结果具有极好的相似性,模拟结果是可以对点阴极和点阳极电沉积中枝晶的生长机理进行正确表述的,同时发现,气泡对枝晶的生长形貌影响显著。     

无阻挡层多孔阳极氧化铝膜板的制备

提出一种在中性的KCl溶液中用多孔阳极氧化铝作阴极,通过电解在阴极产生OH-腐蚀阻挡层,制备无阻挡层氧化铝模板的新方法.用扫描电镜对模板进行了表征.结果表明,在草酸溶液中,制得的氧化铝模板孔径为70～80nm,孔间距为130nm,孔密度约8×109/cm2,这种方法去阻挡层不扩大模板孔径,不影响纳米孔的纵横比.无阻挡层的氧化铝模板适合于直流电沉积和无电沉积金属纳米材料.     

机械镀锌基合金的研究现状及展望

机械镀已由传统的机械镀锌发展到镀锌基复合层.介绍了机械镀工艺在金属镀锌基合金方面的应用现状,简介了机械镀锌基合金层机理;综述了目前机械镀锌基合金工艺的研究现状及进展,重点概括了锌基复合镀层的种类及结构,并对机械镀锌基合金的发展进行了展望.     

碳化钨对复合惰性阳极材料电化学性能的影响

为寻找一种适合锌电积用Pb-Ag合金阳极的替代材料,在铝合金基体表面采用脉冲电沉积从镀液中制备了Al/Pb/α-PbO2-WC复合惰性阳极材料,研究了制备镀液中WC添加量对复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中电化学性能的影响,测试了阳极极化曲线、塔菲尔极化曲线和循环伏安曲线.结果表明:复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中的析氧过电位随制备镀液中WC颗粒添加量的增加先降低后升高,WC颗粒的质量浓度控制在30 g/L时,制备的复合惰性阳极材料析氧电催化活性最好;测试电流密度为500 A/m2时,Al/Pb/α-PbO2-WC复合惰性阳极材料的析氧过电位比Al/Pb/α-PbO2降低67 mV,比Pb-1.0%Ag合金降低126 mV;复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中的腐蚀电位较高,腐蚀电流密度较低,耐腐蚀性较好.