電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中,以被鍍基體金屬為陰極,通過電解作用,使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來,形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬,具有新的特征。根據(jù)鍍層的功能分為防護(hù)性鍍層,裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。
電鍍設(shè)備及超聲波清洗設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售和服務(wù)為一體,電鍍是一種電化學(xué)過程,也是一種氧化還原過程.電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽極,接直流電源后,在零件上沉積出所需的鍍層。
例如:鍍鎳時,陰極為待鍍零件,陽極為純鎳板,在陰陽極分別發(fā)生如下反應(yīng):
陰極(鍍件):Ni2++2e→Ni (主反應(yīng))
2H++2e→H2↑ (副反應(yīng))
陽極(鎳板):Ni -2e→Ni2+ (主反應(yīng))
4OH--4e→2H2O+O2+4e (副反應(yīng))
不是所有的金屬離子都能從水溶液中沉積出來,如果陰極上氫離子還原為氫的副反應(yīng)占主要地位,則金屬離子難以在陰極上析出.根據(jù)實驗,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(guī)律。
陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極,大多數(shù)陽極為與鍍層相對應(yīng)的可溶性陽極,如:鍍鋅為鋅陽極,鍍銀為銀陽極,鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽極.但是少數(shù)電鍍由于陽極溶解困難,使用不溶性陽極,如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽極.鍍液主鹽離子靠添加配制好的標(biāo)準(zhǔn)含金溶液來補(bǔ)充.鍍鉻陽極使用純鉛,鉛-錫合金,鉛-銻合金等不溶性陽極。
電鍍技術(shù)又稱為電沉積,是在材料表面獲得金屬鍍層的主要方法之一。是在直流電場的作用下,在電解質(zhì)溶液(鍍液)中由陽極和陰極構(gòu)成回路,使溶液中的金屬離子沉積到陰極鍍件表面上的過程; 電流效率 :用于沉積金屬的電量占總電量的比稱為電鍍的電流效率。
分散能力:鍍液的分散能力是指一定的電解條件下使沉積金屬在陰極零件表面布均勻的能力。
合金電鍍:兩種或兩種以上金屬離子在陰極上共沉積形成均勻細(xì)致鍍層的過程叫做合金電鍍(一般而言其小組分應(yīng)大于1%)。
整平能力:整平能力(即微觀分散能力)是指在金屬表面上形成鍍層時,鍍液所具有的能使鍍層的微觀輪廓比基體表面更平滑的能力。它表達(dá)了基體金屬的粗糙度比較小,波穴的深度小于0.5mm,波峰與波谷的距離很小的表面上鍍層分布的均勻性。
針孔或麻點:氫氣呈氣泡形式粘附在陰極表面上,阻止金屬在這些部位沉積,它只能沉積在氣泡的周圍,如果氫氣泡在整個電鍍過程中一直停留在陰極表面,則鍍好的鍍層就會有空洞或貫通的縫隙;若氫氣泡在電鍍過程中粘附得不牢固,而是間歇交替地逸出和粘附,那么這些部位將形成淺坑或點穴,在電鍍工業(yè)中通常稱它為針孔或麻點。
鼓泡:電鍍以后,當(dāng)周圍介質(zhì)的溫度升高時,聚集在基體金屬內(nèi)的吸附氫會膨脹而使鍍層產(chǎn)生小鼓泡,嚴(yán)重地影響著鍍層的質(zhì)量。這種現(xiàn)象在電鍍鋅、鎘、鉛等金屬時尤為明顯。
覆蓋能力:覆蓋能力(或深鍍能力)也是鍍液的一個重要性能指標(biāo),是指在一定的電解條件下使沉積金屬在陰極零件表面全部覆蓋的能力,即在特定條件下于凹槽或深孔中沉積金屬鍍層的能力,它是指鍍層在零件布的完整程度。
氫脆:氫離子在陰極還原后,一部分形成氫氣逸出,一部分以原子氫的狀態(tài)滲入基體金屬(尤其是高強(qiáng)度金屬材料)及鍍層中,使基體金屬及鍍層的韌性下降而變脆,這種現(xiàn)象叫做“氫脆”。
電鍍用的鍍槽包括電鍍生產(chǎn)中各工序的槽體。不光只是電鍍槽,還包括前處理用的除油槽、酸洗槽和清洗槽、活化槽,后處理的鈍化槽、熱水槽等。由于電鍍用槽仍然屬于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,其規(guī)格和大小有很大變通空間的設(shè)備。小到燒杯,大到水池都可以用來做鍍槽,因為只要能將鍍液裝進(jìn)去而不流失的裝置,就可以做鍍槽用,就是實際電鍍工業(yè)生產(chǎn)中所用的鍍槽也是五花八門,并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),這種狀況對加強(qiáng)電鍍管理是不利的。
電鍍企業(yè),大體上只按容量來確定其大小,比如,500L、800L、I000L、2000L直至l0000L、20000L的鍍槽都有。而其長寬和高度也由各廠家自己根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品的尺寸和車間大小自己來確定,因此,即使是同一種容量的鍍槽,其外形尺寸也不一定是相同的。
至于做鍍槽的材料也是各色各樣的,有用玻璃鋼的,有用硬PVC的,有用鋼板內(nèi)襯軟PVC的,還有用磚混結(jié)構(gòu)砌成然后襯軟PVC,或在地上挖坑砌成的鍍槽,甚至有用花崗巖鑿成的鍍槽,這中間當(dāng)然有不少是不規(guī)范的做法,但卻是我國電鍍加工業(yè)中真實存在的狀況。
近年來,媒體不斷曝光全國各地環(huán)境污染現(xiàn)狀,尤其是工業(yè)污染。而在電鍍行業(yè)方面,在化學(xué)鍍膜工藝中會產(chǎn)生大量的污水和重金屬污染、固體廢物、酸性氣體等,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,這就驅(qū)使綠色產(chǎn)業(yè)的萌芽與發(fā)展,環(huán)保電鍍應(yīng)運而生。