對于電鍍行業(yè)的從業(yè)者而言,深入理解電鍍原理,不僅是提升專業(yè)技能的關鍵,更是推動工藝創(chuàng)新、優(yōu)化生產流程、實現(xiàn)綠色制造的基礎。今天我來給大家分享一些關于電鍍人進階知識:不可不知的電鍍原理。
身為電鍍人,無論你是電鍍技術行家,還是配套設備生產廠家,掌握電鍍基本理論與原理都至關重要。本文精心梳理了以下關鍵問題,幫你快速掌握電鍍知識,快來一探究竟!
電鍍理論知識
01
什么叫表面張力?
答:在液氣兩相的界面上,液體分子所受液體內部分子的引力大于氣體分子對它的引力,由此造成的使液體表面縮小的力叫表面張力。表面張力的大小與溶液的性質、溫度、濃度等因素有關。

02
什么是活性表面劑?
答:能顯著改變液體表面張力或兩相之間的界面張力的物質叫表面活性劑(有時稱界面活性劑)。?
03
表面活性劑的組成和性質?
答:表面活性劑的分子是由親油性基團和親水性基團兩部分組成。表面活性劑有乳化作用、泡沫作用增溶作用,并能改變固液兩相接觸時的潤濕性能。
04
表面活性劑有什么用途?
答:表面活性劑在電鍍中主要用來除油、提高陰極極化作用和改善溶液分散能力。例如,兩性表面活性劑(如環(huán)氧系列)能明顯提高陰極極化作用。?
05
怎樣選用活性表面劑?
答:在弱酸性、弱堿性或中性介質中,一般選用陰離子型或非離子型(如十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、OT、OP等);在強酸性介質中一般選用非離子型(如聚乙二醇等);為提高陰極極化作用,宜選用具有兩性的表面活性劑,且分子量不宜過大(一般碳原子數(shù)為4—8較理想),活性基團宜多不宜少。
06
絡合物與電鍍的關系如何?
答:在電鍍生產中,廣泛使用絡合物。隨著無氰電鍍新工藝的不斷發(fā)展,為了提高鍍層質量,選擇、使用新的絡合劑,顯得尤為重要。必須指出,絡離子在溶液中是分步離解的,絡離子總的不穩(wěn)常數(shù)等于它的分步離解常數(shù)的乘積,溶液的絡合劑與金屬離子之間存在一系列的“絡合—離解平衡”。因而有各種不同配位數(shù)的絡離子以不同的濃度同時存在于溶液之中。?
07
什么叫陽極極化與陰極極化?
答:自流電通過陽極時,陽極電位偏離平衡電位而向正方向移動的現(xiàn)象,稱為陽極極化。在某一電流密度下,陽極電位與平衡電位之差稱為陽極過電位,通常用ΔФA表示。
直流電通過陰極時,陰極電位偏離平衡電位而向負方向移動的現(xiàn)象,稱為陰極極化。在某一電流密度下,陰極電位ФK與平衡電位之差,稱為陰極過電位,通常用ΔФK表示。?陽極極化和陰極極化對電流都起阻礙作用,所以有時也稱為極化電阻。
08
什么叫極化曲線與極化度?
答:表示電極電位隨著電流密度的變化而改變的關系曲線叫做極化曲線。一般以縱坐標表示電極電位,橫坐標表示電流密度。隨陰極電流密度的不斷增大,陰極電位也不斷變負。若陰極電流密度DK改變同一值ΔDK,曲線I和曲線II的ΔФK值有所不同。通常把ΔФK與ΔDK的比值稱為陰極極化度,曲線愈陡,陰極極化度愈大。比較陰極極化度即可判斷電鍍溶液的分散能力和覆蓋能力,提高極化度可提高鍍液的這兩種能力。
09
極化度與電鍍有何關系?
答:極化度對鍍層質量影響相當大,它直接影響到電流在陰極上的分布。若陰極極化度的值大,能使電流在陰極表面上的實際分布比初次分布更均勻,這表明電解液的分散能力和深鍍能力好,從而可使鍍層更均勻。為什么鍍鉻液有較大的陰極極化作用,而分散能力很差呢?原因就是鍍鉻液的陰極極化度很小。
10
用哪些方法可以消除或降低陽極極化作用?
答:陽極極化會引起陽極的電化學鈍化,致使陽極不能正常溶解。在生產中一般采用下列方法來消除或降低陽極極化作用:加入適量的陽極活化劑(去極化劑)可防止陽極鈍化,促使陽極正常溶解。例如在酸性鍍鎳溶液中加入氯化物,可起到消除或降低陽極極化的作用;??增大陽極面積,降低陽極電流密度。例如,在氰化鍍鋅中,若發(fā)生陽極鈍化時,可通過增大陽極面積降低陽極電流密度來解決;??利用攪拌也可降低陽極極化作用。??
11
什么叫做金屬的鈍化現(xiàn)象?
答:金屬的鈍化現(xiàn)象可以分為化學鈍化與電化學鈍化兩類。?例如鐵在稀硝酸中很快就溶解,但在濃硝酸中溶解現(xiàn)象就幾乎完全停止了;鋁在稀硝酸中很不穩(wěn)定,但卻可以用鋁制容器來儲存濃硝酸;碳鋼在普通大氣中很易生銹,但在鋼中加入適量的鉻鎳合金組分后就成為“不銹鋼”了。這些鈍化現(xiàn)象叫化學鈍化。
另一種鈍化現(xiàn)象是由于陽極極化引起的,叫做電化學鈍化。大部分化學鈍化現(xiàn)象事實上也是按照電化學機理進行的,因為化學鈍化時也可以觀察到電極電位顯著的變化。
12
什么叫做電結晶?
答:電鍍過程實質上就是金屬的電結晶過程。也就是說在直流電的作用下,電解液中的金屬離子(或絡合金屬離子)在陰極上得到電子后沉積出金屬鍍層的過程叫電結晶。
13
金屬腐蝕與哪些主要因素有關?
答:金屬的本性、組成、加工特性、結構特點及表面狀態(tài)等;環(huán)境溫度;腐蝕介質的性質。
14
什么是鍍前處理?
答:電鍍、氧化、磷化等主要工序以前的一切加工處理和準備工作總稱為鍍前處理(或預處理)。鍍前處理大致包括以下基本內容:除油、除銹、除氧化皮、浸蝕、酸洗、活化、磨光、拋光、滾光、噴砂、局部絕緣、清洗、預熱以及加輔助電極和裝掛等。?
15
工件為什么要經過嚴格的鍍前處理?
答:工件在加工后會存在著不同程度的毛刺,表面可能沾染油污,有的表面甚至已經嚴重銹蝕。這樣就使工件表面呈現(xiàn)介電、疏松、鈍態(tài)、電阻大等不良狀況。如果不將這些東西清除干凈,則會給整個電鍍過程帶來很大的障礙。?
同時,這些缺陷會降低鍍層金屬與基體金屬間的結合力,甚至使工件局部或整個表面不能獲得鍍層,即使勉強獲得鍍層,也容易產生疏松、發(fā)花、起泡、蛻皮、不連續(xù)等疵病。
另外,工件上的油污、氧化物等雜質會污染電解液,增加電解液中的有害雜質,以致引起電解液不能正常工作甚至報廢,造成不應有的損失。因此,鍍層質量好壞與否,槽液是否容易維護,鍍前處理是非常重要的一個環(huán)節(jié)。??
16
鈍化現(xiàn)象對鍍層有什么危害?
答:若在工件入槽前(或入槽的一瞬間)發(fā)生了鈍化現(xiàn)象,則勢必嚴重地影響鍍層與基體間的結合力,造成廢品。例如:鋁及鋁合金,由于表面存在一層自然氧化膜,這是影響鍍層結合力的主要因素,若不經特殊的鍍前處理,根本不能順利地進行電鍍。
目前用來消除鈍化現(xiàn)象的方法主要有預浸、預鍍(鎳或銅)、電解活化、浸酸活化、帶電入槽、適當沖擊等方法。?
17
什么叫磨光?
答:利用磨光輪上磨料的尖銳棱角來磨削工件表面,借以提高工件表面的平整程度和光潔度的過程,叫做磨光。磨光主要是為了除去工件表面的毛刺和粗糙不平,除去某些機械缺陷。例如,通過磨光可除去工件表面的毛刺、劃痕、腐蝕痕跡、焊渣、砂眼、氣泡、氧化皮和銹跡等。
18
工件上的油脂一般分為哪兩大類?
答:工件上的油脂一般可分為可皂化性油脂和非皂化性油脂兩大類。也可以說是分為動植物油和礦物油兩大類。這些油脂都是有機化合物,大多數(shù)都是不溶解于水而溶于有機溶劑的
本文從電鍍的基本原理出發(fā),知識逐步深入,讓業(yè)內人員更好的掌握最基礎的知識,通過知識的積累,循序漸進,助力每一位電鍍人成為專業(yè)的電鍍高手。
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