電鍍液中主要成份的作用

　　電鍍(dù)溶液的組成對電鍍層的結構有着很重要的影(yǐng)響。不同的鍍層金屬所使用的電鍍溶(róng)液的組成可以是各種各樣的.但是都必須含(hán)有主鹽。根據主鹽(yán)性質的不同，可将(jiāng)電鍍溶液分爲簡單(dān)鹽電(diàn)鍍溶液和(hé)絡合物電鍍溶(róng)液兩大類。

　　簡(jiǎn)單鹽電鍍溶液中主要(yào)金(jīn)屬離子以簡單離(lí)子形式存在(如cu2+、Ni2+、Zn2+等)，其溶液都是酸性(xìng)的。在絡合物電鍍(dù)溶液中，因含有絡合劑，主要金屬離子以絡離子形式存在(如[Cu(CN)3]2-、[Zn(CN)4]2-、[Ag(CN)2]-等)，其溶液多數是堿性(xìng)的(de)，也有酸性的。除主鹽和絡合劑外(wài)，電鍍(dù)溶液中經常還加有(yǒu)導電鹽、緩沖劑、陽極去極化劑以(yǐ)及添加劑等，它們(men)各有不同的作用。

　　一(yī)、主鹽

　　能夠在陰(yīn)極上沉積出所(suǒ)要求的鍍層金屬的鹽。

　　主(zhǔ)鹽濃度高，溶液的導電性和電流效率一股都較高，可使用較(jiào)大的(de)電流密度(dù)，加快了沉積速度。在(zài)光亮(liàng)電鍍時，鍍層的光(guāng)亮度和(hé)整(zhěng)平性也較好。但是，主鹽濃度升高會使陰極(jí)極化下降，出現鍍層結晶較粗，鍍液(yè)的分散能力下降(jiàng)，而且鍍液的帶出損失較大，成本較高，同時還增加了廢水處理的負擔。主鹽濃度低，則采用的陰極電流密度較低(dī).沉積速度較慢，但其分散能(néng)力和覆蓋能(néng)力均(jun1)較濃溶液好。

　　因此(cǐ)，主鹽濃度要有一個(gè)适當的範圍，并與(yǔ)溶液中其他成(chéng)分的濃度維持一個适當的比值。有時，由于使用要(yào)求不同.即使同一類型的鍍液，其主鹽(yán)含量範圍也不同(tóng)。對于(yú)電鍍形狀複雜的零件或用于預鍍、沖擊鍍時，要(yào)求較高的分散能(néng)力，一般多(duō)采用主鹽濃度較低的電鍍溶液。而快速電(diàn)鍍的溶液，則要求(qiú)主鹽含量高。

　　二、導電鹽

　　能提高溶液的電導率，而對放電金屬離子不起(qǐ)絡合作用的物質。這類(lèi)物質包括酸(suān)、堿和鹽，由于它們的主要作用是用來提高溶(róng)液的導(dǎo)電(diàn)性，習慣上通稱爲導電鹽。如酸性鍍銅溶液中(zhōng)的H2SO4，氯化物鍍鋅溶液中的KCL、NaCl及氰化物鍍銅(tóng)溶液中的NaOH和NaCO3等。

　　導電鹽的含量升高，槽電(diàn)壓下降，鍍液的(de)深鍍能(néng)力得到改善，在多數情況下，鍍液的分散能力也有所(suǒ)提高。

　　導(dǎo)電鹽(yán)的含量受到溶解度的限制.而且(qiě)大量導電鹽的存在還會降低其(qí)他鹽類的溶解度。對于含有較多表面活性劑的溶液，過多的導電鹽會降低它們(men)的(de)溶解(jiě)度，使溶液在較低(dī)的溫度下發生乳(rǔ)濁現象.嚴(yán)重的會影響鍍液的性能(néng)。所以導電鹽的含(hán)量也應适當。

　　三、絡(luò)合劑

　　在溶(róng)液中能與餘屬離子生成(chéng)絡合離子的物質(zhì)稱爲絡合劑。如氰化物鍍液中的NaCN或KCN，焦(jiāo)磷酸鹽鍍液中的K4P2O7或Na4P2O7等。

　　在絡合物鍍液中，最具重要(yào)意義的，并(bìng)不是絡(luò)合劑的絕對含量，而是絡合劑與主鹽的相對含量，通(tōng)常用絡合劑的遊(yóu)離量來表示，即除(chú)絡合(hé)金屬離子以(yǐ)外多餘的絡合劑(jì)。

　　絡合劑的遊離量增加，陰極極化增大，可使鍍層結晶細緻，鍍液的分散能力和覆(fù)蓋能力都得到改善，但是陰極電流效率下降，沉積(jī)速度減慢。過高時，大量析氫會造成鍍層(céng)針孔，低電流密度區沒(méi)有鍍層(céng)，還會造成基體金屬的氫脆(cuì)。對于陽極來說，它将降低陽極極(jí)化，有利于(yú)陽極的正常溶解。絡合劑(jì)的遊離量低，鍍(dù)層結晶變粗，鍍掖的分散能(néng)力和覆(fù)蓋能(néng)力都較差。

　　四、緩沖劑

　　用來穩定溶液的PH值，特别是陰極表面附近的PH值。緩(huǎn)沖劑一般是用弱(ruò)酸或弱酸的酸式鹽，如鍍(dù)鎳溶液中的比H3BO3，和焦磷酸鹽鍍液中的Na2HPO4等。

　　任何一種緩沖劑(jì)都隻能在(zài)一定的範圍内具有較好的緩沖作用，超過這一範圍其緩沖作用将不明顯或完全沒有緩(huǎn)沖作用，而(ér)是還必須要有足夠的量才能起到(dào)穩定溶液PH值的作用，由于緩沖劑可以減緩陰極表面因析氫而造成的局部PH值的升高，并能将其控制在最(zuì)佳值範圍内，所以對提高陰極極化有一(yī)定作用，也有利于提高鍍液的(de)分散能力和鍍層質量。過多的緩沖劑既無必要，還(hái)有可能降低電流效率或(huò)産生(shēng)其他副作用。

　　五、穩定劑

　　用(yòng)來防止鍍液中主鹽水解(jiě)或金屬離子的氧化，保持溶(róng)液的清澈穩定。如(rú)酸性鍍錫和鍍銅(tóng)溶液中的硫酸，酸性鍍錫溶液中的(de)抗(kàng)氧化劑等。

　　六、陽(yáng)極活化劑

　　在電鍍過程中能夠消除或降低陽極極化的物質，它可以促進陽極正常溶解，提高陽極電流密(mì)度。如鍍銀溶液(yè)中(zhōng)的(de)氯化物，氰化鍍銅溶液中的酒石酸鹽等。

　　七、添加劑

　　是指那些在(zài)鍍液中含(hán)量很低，但對(duì)鏈液和鍍層性能(néng)卻有着顯著影響的物質。近年來添(tiān)加劑的發展速度很快(kuài).在電鍍生(shēng)産中占的地位越來(lái)越重要，種(zhǒng)類越來(lái)越多，而且越來越(yuè)多地使用(yòng)複合添加劑來代替單一(yī)添加劑。按照它們在電鍍溶液中所起的(de)作用，大緻(zhì)可分爲如下幾類。

　　(一)光亮劑

　　它(tā)的加入可以使鍍層光亮(liàng)。如鍍鎳中的糖精及1,4-丁炔二醇;氯化(huà)物鍍鋅中的苄叉丙酮等。當在鍍液(yè)中含有幾種光亮劑或将幾(jǐ)種物質配制成複合光亮劑時，常根據光亮劑在鍍液中的(de)作用、性能(néng)和對鍍層(céng)的影響等，又将它們分爲初級光亮劑、次(cì)級光亮劑、載(zǎi)體光亮(liàng)劑和輔助光亮劑等。

　　(二)整(zhěng)平劑

　　具有使鍍層将基體表面細微(wēi)不平處填平的物質。如鍍鎳溶液中的香豆素，酸性光亮(liàng)鍍銅溶液中的四氫噻唑硫酮、甲基紫等。

　　(三)潤濕劑

　　它們的主要作用是降低(dī)溶液與陰極(jí)間(jiān)的界面張力，使氫氣泡容易脫離陰極表面，從而防止鍍層産生針孔。這類物質多爲表面活(huó)性劑(jì)，其添加量很少，對鍍液和鍍層的其他性(xìng)能(néng)沒有明顯的影響。如鍍鎳溶(róng)液中的(de)十(shí)二烷基硫酸鈉。

　　(四)應力消除劑

　　能夠(gòu)降低鍍層内應力，提高鍍層韌性的物質。堿性鍍鋅溶液中的香豆素(sù)等。

　　(玉)鍍層細化劑(jì)

　　它是能使鍍層結晶(jīng)細化并具有光澤的添加劑。如堿性鍍鋅溶(róng)液(yè)中的DE及DPE等添加劑。

　　(六(liù))抑霧劑

　　這是一類表(biǎo)面活(huó)性劑。具有發泡作用，在氣體或(huò)機械攪拌的作用下，可以在液面(miàn)生(shēng)成(chéng)一層較厚的穩(wěn)定的泡沫以抑制(zhì)氣體析出時帶出的酸霧、堿霧或溶液的飛沫(mò)。選擇的原則是它對鍍液(yè)和(hé)鍍層的其他性能(néng)沒有有害的影響，而(ér)本身在溶液中(zhōng)相當穩定，如鍍(dù)鉻溶液中使用的F53。抑霧刑的加入量一般都(dōu)很小，過(guò)多(duō)會造成泡沫外溢(yì)或爆鳴，如果選擇或(huò)使用不當則會在鍍層上造成氣(qì)流痕、針(zhēn)孔等。

　　(七)無機添加劑(jì)

　　此類添加劑多數是硫、硒(xī)、碲的化合物及一些可與鍍層金屬(shǔ)共析的其他金屬(shǔ)鹽。這些(xiē)金屬離子對鍍層的性能會有顯著(zhe)的影響，而且這種影(yǐng)響是多方面的。例如在鍍鎳溶液中加入镉鹽可以得到(dào)光亮的鍍層，在硫酸鹽鍍(dù)錫(xī)溶液中加入鉛鹽(yán)可防止鍍層長錫須(xū)，在鍍銀或(huò)鍍金溶液中加(jiā)入銻或钴鹽可以提(tí)高鍍層的硬度等等(děng)。但是這些金屬的含量必須很低，否則将會使鍍層(céng)惡化，如發黑、發(fā)脆、産生(shēng)條(tiáo)紋等。

　　八、陽(yáng)極

　　電鍍時發(fā)生氧(yǎng)化反應的電極爲陽極。它有不溶(róng)性陽極和可溶性陽(yáng)極之(zhī)分(fèn)。不溶性陽極的作用是導電和控(kòng)制電流在陰(yīn)極表面的分布;可溶(róng)性陽極(jí)除了有這兩種作(zuò)用(yòng)外，還(hái)具有向鍍液中(zhōng)補充放電金屬離子(zǐ)的作用。後者在向(xiàng)鍍液補充金屬離子時，最好是(shì)陽極上溶解入溶液的金屬離子的價數與(yǔ)陰極上(shàng)消耗掉的相同。如酸性鍍錫(xī)時，陰(yīn)極上消耗掉的是Sn2+，要求陽極上溶解入溶液的也是Sn2+;在堿性鍍錫時，陰極上消耗掉的是Sn4+，要求陽極上(shàng)溶解入溶液的也是Sn4+。同是還希望(wàng)陽(yáng)極上溶解入溶液(yè)中的金屬離子的量與陰極上消耗掉的基本相同，以保持主鹽濃度在電鍍過程中的穩定。

　　陽極的純(chún)度、形狀及它在溶液中的懸挂位置和它在電鍍時的表面狀态等對電鍍層質量都有影響