psa (苯酚磺酸):
psa是用濃硫酸和苯酚按照一定配製比例磺化製備而得,其作用是保證電解液有良好的導電性,並防止sn2+氧化成sn4+。
酸濃度低時的缺點
電導率下降,電的消耗增加
加速錫的氧化
酸濃度高時的缺點
產生浪費
增加ensa的新增量
ensa(α-萘酚磺酸聚氧乙烯醚)
作用 提高錫層的附著性
擴大最佳電流密度的範圍
提高錫層軟熔後的光澤度
也能防止sn2+氧化成sn4+
ensa在溫度較高的情況下,可能會發生分解,形成一種焦油狀物質。它如果粘附在帶鋼表面上會形成表面缺陷,因此要嚴格控制電鍍液的溫度和ensa的濃度。
psa是用濃硫酸和苯酚按照一定配製比例磺化製備而得,其作用是可以增加電鍍液的導電性並防止二價錫氧化成四價錫。
ensa是一種新增劑,可以使此鍍液能沉積出連續的附著良好的錫鍍層並能隨後通過軟熔而光亮,它也能阻止二價錫氧化成四價錫。
工藝引數
(1)電鍍電流及整流器配置
電鍍過程遵循法拉第定律,即:⑴在陽極上和陰極上釋放的物質數量直接同通過溶液的電量成比例;⑵相同的電量在陽極上和陰極上釋放相同當量數的物質。
利用法拉第定律計算,在1秒內通過一安培電流後,在帶鋼表面上將沉積出0.615mg的金屬錫。電流通電一小時,可沉積出2.214克金屬錫。
當帶鋼連續通過鍍槽時,單面鍍錫層厚度g計算:
式中,k-(0.615)錫的電化當量
i-單面鍍錫總電流;安培
b-帶鋼寬度,公尺
v-帶鋼速度,m/min
s-帶鋼面積
η-陰極電流效率,90-95%
設定基本條件計算整流電源:
設定:帶鋼速度140m/min,帶鋼寬度1018mm,雙面鍍錫量均為11.2g/m2。
則電鍍時的單面總電流
安培雙面總電流為93028安培。平均分配到17個行程,則每個整流櫃分配電流5472安培。按照中山中粵馬口鐵經驗,選擇整流電源為17組:
18v,6000a 16組錫陽極用
18v,3000a 1組不熔陽極用
(2) 電鍍液工藝控制條件:
電鍍液成分控制:
sn2+: 26~32g/l
游離酸: 13~16 g/l
ensa: 3.8±0.2 g/l
溫度: 25~50℃
控制電鍍液成分的原因:
錫的濃度過低會造成高電流密度缺陷,例如燒焦區和白邊。
游離酸濃度太低會明顯減小溶液的電導度而需要較高的電鍍工作電壓。游離酸濃度大於25g/l會招致電鍍操作的問題。例如鍍層汙斑,錫堆等。
較高的硫酸根濃度並無害處。高的硫酸根濃度同高的鐵離子濃度一起表示酸洗的沖洗操作不良。
鍍液中的其他正常組份包括四價錫、鐵、硫酸根和氯離子。電鍍液中的有些二價錫會逐漸地氧化成四價錫,電鍍液通常會生產一種灰色的淤泥。淤泥中還會含有黑色的痕量雜質,即通常存在於錫陽極中的鋁、砷、鉍、鎳、鉛和銻之類元素。
其他元素,如銅和鐵等是從生產線的裝置溶出而進入鍍液的。
電鍍液中可容納有約1~3g/l呈懸浮狀態的四價錫。一旦變成了四價狀態,錫就不能再被用於電鍍並作為不溶解的沉澱物而損失掉(錫泥)。
鍍液中若含過量的鐵,大於20 g/l,會促進二價錫氧化成四價錫,造成過量的淤泥,並會引起高電流密度缺陷(燒焦的粉末狀汙痕)的增加。
氯離子對於鍍液是一種毒化成分,溶液中氯離子應少於15 mg/l,所以去離子水或專用水才能用於酸洗的沖洗以及配製鍍液和帶出液**溶液。鍍液中氯離子的汙染也會增加鍍液產生淤泥的速度。
鉻離子對於電鍍液也是一種毒化成分,它會導致二價錫的氧化並增加產生淤泥的速度。電鍍液中二價錫的損失會導致白邊和高電流密度條紋缺陷等鍍層缺陷。鉻離子濃度為100 mg/l時就可以覺察到鉻的有害作用。
鉻所汙染的電鍍液可以通過它的暗綠顏色和大量的淤泥而覺察出來。鍍錫板鍍液中的正常鉻離子濃度為小於35 mg/l。
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