我們都知道電鍍是對(duì)工件進(jìn)行表面處理的一種方式,在電鍍生產(chǎn)線上,電鍍液的覆蓋能力會(huì)直接影響鍍層的質(zhì)量,下面我們就來了解在電鍍生產(chǎn)線上影響電鍍液覆蓋能力的因素及改善電鍍液覆蓋能力的途徑。
1.覆蓋能力的概念
所謂覆蓋能力,是指在電鍍?nèi)芤旱奶囟l件下,在工件的凹處或深孔中沉積出金屬鍍層的能力。覆蓋能力有時(shí)也叫深鍍能力。覆蓋能力與分散能力是兩個(gè)完全不同的概念,它僅表明被鍍零件的凹處或深孔中有無鍍層,并不涉及鍍層的厚度問題。覆蓋能力與分散能力的關(guān)系是,電鍍?nèi)芤旱姆稚⒛芰?qiáng)時(shí),其覆蓋能力一定強(qiáng),但是覆蓋能力強(qiáng)的鍍液,其分散能力不一定強(qiáng)。
2.影響覆蓋能力的因素
覆蓋能力是評(píng)價(jià)電鍍?nèi)芤盒阅軆?yōu)劣的指標(biāo)之一。為了改善電鍍?nèi)芤旱母采w能力,應(yīng)當(dāng)先弄清影響覆蓋能力的因素。
在電鍍過程中,只有當(dāng)陰極上的電位達(dá)到一定數(shù)值后,溶液中的金屬離子才能還原為金屬并沉積在陰極表面。如果被鍍零件上某些部位的電位達(dá)不到欲鍍金屬的析出電位時(shí),則這些部位上將不會(huì)有金屬離子還原,所以也不會(huì)有金屬鍍層形成。這就說明該電鍍?nèi)芤旱母采w能力不好。影響鍍液覆蓋能力的因素,一般可以歸納為以下三個(gè)方面。
(1)電鍍?nèi)芤罕拘缘挠绊?。金屬的析出電位與電鍍?nèi)芤旱慕M成有關(guān)。有些金屬在某些鍍液中,可以在很低的電流密度下沉積出來,這表明該金屬析出的過電位不大,或者說,其析出電位較正,這樣的電鍍?nèi)芤旱母采w能力一定好,如酸性鍍銅溶液,銅在其中的析出電位為正值。反之,則覆蓋能力不好,如在鍍鉻電解液中Cr0~一離子還原為金屬鉻的析出電位很負(fù),在被鍍零件的凹洼處,由于電流密度很低,使得該處的電位達(dá)不到C,e+還原為C,的電位,只能發(fā)生Cr6+還原為Cr3+以及析出氫氣的副反應(yīng),而沒有金屬鉻的析出,所以,鍍鉻溶液的覆蓋能力很差。
(2)基體材料本性的影響。實(shí)踐表明,在不同的基體材料上電沉積金屬時(shí),同一鍍液的覆蓋能力也有很大差別。例如,用鉻酸溶液在銅、鎳、黃銅和鋼上鍍鉻時(shí),鍍液的覆蓋能力依次遞減。這是因?yàn)樵诓煌w材料上金屬離子還原時(shí)的析出過電位數(shù)值差別很大,在過電位較小的基體上金屬的析出電位較正,即使在電流密度較小的部位也能達(dá)到其析出電位的數(shù)值,所以其覆蓋能力較好。
(3)基體材料表面狀態(tài)的影響?;w材料的表面狀態(tài)對(duì)覆蓋能力的影響比較復(fù)雜,一般情況下,一個(gè)鍍液在光潔度高的表面上的覆蓋能力要比其在粗糙表面上的好。這是因?yàn)樵诠鉂嵍雀叩谋砻嫔险鎸?shí)電流密度大,容易達(dá)到金屬的析出電位,而粗糙的表面,由于其真實(shí)表面積大,其真實(shí)電流密度較小,使得一些部位不易達(dá)到金屬的析出電位,而沒有鍍層沉積。
3.改善覆蓋能力的途徑
針對(duì)上述的影響因素,可以采取以下措施來改善鍍層的覆蓋能力。
(1)施加沖擊電流。沖擊電流是指在電鍍開始通電的瞬間,給鍍件通以高于正常電流密度數(shù)倍甚至數(shù)十倍的大電流,形成瞬間比較大的陰極極化,使被鍍零件表面瞬間被一薄層鍍層完全覆蓋,然后再降至正常電流密度值繼續(xù)進(jìn)行電鍍。
(2)增加預(yù)鍍工序。在進(jìn)行正常電鍍之前,預(yù)先在一定組成的鍍液中電鍍一種薄層鍍層,該鍍層可以是與正常鍍層相同的金屬層,也可以是其他金屬層,但應(yīng)使正常鍍層在其上容易析出。后一種情況的例子是黃銅件鍍鉻前的預(yù)鍍鎳層,這是因?yàn)殂t在鎳上比在黃銅上更易于電沉積的緣故。
(3)加強(qiáng)鍍前處理。電鍍前必須清除干凈零件表面的油污和各種膜層,并且盡可能地提高零件表面的光潔度。