電鍍綜合論述題

2022-10-18 04:30:09 字數 4564 閱讀 5629

question3 論述題

論述化學鍍銅配方中各成分的作用。

student answer:

essential: 化學鍍銅溶液主要是由銅鹽、還原劑、絡合物、穩定劑、ph值調節劑和其他新增劑組成。(1)主鹽主鹽的主要作用是提供銅離子,在化學鍍銅液中可使用硫酸銅、氯化銅、鹼式碳酸銅、酒石酸銅、醋酸銅等。

從降低成本考慮,多數配方選用五水硫酸銅(cuso4.5h2o)。當溶液的ph值控制在工藝範圍內時,提高溶液中的銅含量,沉積速度有所增加,但溶液自然分解的傾向也隨之增大。

(2) 絡合劑以甲醛作還原劑的化學鍍銅溶液是鹼性的,為防止銅離子形成氫氧化物沉澱析出,鍍液中必須加入絡合劑,以使銅離子成為絡離子狀態。可以選用的絡合劑有酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉、三乙醇胺、四羥丙基乙二胺、甘油、甘醇酸、edta等。在實踐中使用最多的是酒石酸鉀鈉和edta二鈉。

edta二鈉穩定鍍液的能力比酒石酸鉀鈉強,但酒石酸鉀鈉鍍液中所得到的鍍層外觀優於edta型鍍液。 (3) 還原劑化學鍍銅溶液中的還原劑可選用甲醛、次磷酸鈉、硼氫化鈉、二甲氨基硼烷(dmab) 、肼等。由於成本的原因,目前配製化學鍍銅溶液時多採用甲醛為還原劑。

甲醛的還源能力隨鍍液鹼性的提高而增加,通常化學鍍銅溶液在ph值大於11的條件才具有

question4 論述題

典型光亮鍍鎳工藝規範如下所示。請分析各成份的作用。

配方1:

硫酸鎳niso4·7h2o280~320g/l

十二烷基硫酸鈉c12h25so4na 0.1~0.2 g/l

氯化鈉nacl15~20 g/l

溫度50~55℃

硼酸h3bo335~40g/l

ph值4.2~4.8

糖精c7h4o3ns(或柔軟劑s-96)0.5~1 g/l

dx2.0~4.0a/dm2

1,4-丁炔二醇c4h4(oh)2 0.2~0.5 g/l

陰極移動25~30次/min

be-952~4ml/l

student answer:

essential: 硫酸鎳niso47h2o:主鹽,提供鎳離子。

十二烷基硫酸鈉c12h25so4na :潤濕劑在鍍鎳液中,常採用陰離子型有機表面活性劑降低電極與鍍液介面張力,使形成的氫氣難以在電極表面滯留,以防止產生針孔和麻點。氯化鈉nacl :

導電鹽。硼酸h3bo3 :緩衝劑由於電鍍鎳液中陰、陽極電流效率不等,為防止生產中鍍液酸度的急劇變化,常加入硼酸作緩衝劑,控制ph=5~6。

糖精c7h4o3ns(或柔軟劑s-96):柔軟劑,降低鍍層應力。 1,4-丁炔二醇c4h4(oh)2 ,be-95 :

光亮劑,提高鍍層亮度。

question5 論述題

試述雜質鐵離子對電鍍鎳的影響及消除方法。

student answer:

essential: 鐵雜質在鍍液主要以fe2+存在,容易形成極小的氫氧化亞鐵膠體,膠體吸附fe2+離子而形成[nfe(oh)2]fe2+微粒,向陰極移動,破壞鍍鎳層緻密和連續性,並夾雜在鍍鎳層中,使鍍鎳層孔隙增加,抗腐蝕性降低。在測量孔隙時,出現藍色的假象斑點,會混淆對鍍層的質量判斷,同時還會產生縱向裂紋,導致脆性,特別是當鐵含量大於0.

1g/l時,這種現象尤為嚴重,此時溶液渾濁,陰極白色布變黃,鍍層呈灰色,孔隙成倍增加。生產中可在ph值約為3下,用0.05~0.

1a/dm2電流電解處理,也可用雙氧水-活性炭法,即先將ph值調至3~3.5,用6%雙氧水5~10ml/l將低價鐵氧化成**鐵,同時將有機雜質部分分解,再加熱至65~70℃,保持2h,使多餘雙氧水分解,以鹼式碳酸鎳(必要時可用naoh溶液)調整ph值至5.5~6以上,使氧化後的**鐵等最大限度地形成沉澱;加入粉狀活性炭0.

5~1g/l,攪拌2h,靜置過濾;調整ph值為3左右,掛入清理過的陽極,以0.1~0.5a/dm2電流電解4~8h,直至瓦楞型陰極上鍍層顏色均勻一致;分析並調整鍍液成分、酸度,通過赫爾槽試驗處理的效果,並補加開缸量1/2~1

question6 論述題

試述電鍍鎳過程中,雜質銅離子的影響及消除

student answer:

essential: 鍍液中銅離子除化學材料、鎳陽極含微量的銅而帶進以外,大部分**銅掛具在鍍液中的溶解。因此,陽極的銅掛鉤不能浸入鍍液,並應在帶電情況掛入鍍件。

銅的電位比鎳正,電鍍時以金屬銅或合金的形式沉積出來,致使鎳鍍層疏鬆成海綿狀,色澤灰暗,條紋、孔隙較多;嚴重時工件出現置換銅,造成結合力不良,赫爾槽試驗低電流密度區鎳鍍層發暗、發黑。鎳鍍液中銅含量應小於0.01g/l。

生產中可用鐵板陰極,採用0.1~0.3 a/dm2小電流長時間電解處理;也可採用化學法去銅,如加入銅含量兩倍左右的喹啉酸,可使銅含量降至1mg/l以下,也可以加入2-巰基苯並噻唑等能與cu2+生成沉澱的物質,或在不斷攪拌下緩緩加入1~2ml/l的商品qt或cf除銅劑,攪拌反應1~2h後,過濾除去。

question7 論述題

試述氯化物電鍍鋅液中各成分的作用。

student answer:

essential: a.氯化鋅氯化鋅是鍍液主鹽,同時起到導電鹽作用,一般控制在65~75g/l之間,掛鍍取下限,滾鍍取上限;夏季偏低,冬季偏高。

b.氯化鉀(鈉) 鍍液的導電鹽,即支援電解質,主要起導電和陽極活化劑作用,同時氯離子又是鋅離子的弱配合體,當氯離子偏高或鋅離子偏低時,則形成如k4[zncl6]等這樣的高配位絡合物,起到增加陰極極化和提高分散能力的作用。氯化鉀濃度提高,鍍液電阻減小,槽電壓降低,除了節能外,還能改善低電流區鍍層質量,提高鍍液的深度能力和陽極的活化效果。

但氯化鉀濃度過高時,由於接近飽和狀態,容易從鍍液中分離出來,影響鍍層質量,因此生產中通常將氯化鉀濃度控制在180~230g/l,冬季宜用180~220g/l,夏季可用190~220g/l. c.硼酸硼酸在鍍液中是緩衝劑,通常控制25~30g/l範圍內。

因為陽極電流效率比陰極高,故鍍液ph值有緩慢上公升趨勢,硼酸可維持ph值在5~6範圍內。如果鍍液中硼酸過低,陰極區容易導致氫氧化鋅、氫氧化亞鐵及氫氧化鐵等雜質在鍍層中夾雜,使鍍層粗糙灰暗而失光,此時加入光亮劑往往起不到作用。 d.

新增劑新增劑在氯化鉀鍍液中起到提高

question8 論述題

論述氯化鉀鍍鋅液中的fe2+ 、 fe+3、cu2+、pb2+、no3-及cr6+等雜質排除方法。

student answer:

essential: 鉀鹽鍍鋅液中的主要雜質為fe2+ 、 fe+3、cu2+、pb2+、no3-及cr6+等。由於fe+3不能與鋅離子共沉積,因此其影響較小,容許濃度在10g/l以上。

fe2+對鍍液很敏感,允許極限為0.25g/l,高於此值,鍍液渾濁、泛黃,甚至泛紅,電流密度範圍縮小,高電流密度區粗糙、燒焦,低電流密度區鍍層發灰發黃,用於滾鍍時,貼近滾桶壁處鍍層嚴重燒焦,出現黑點,即所謂滾桶眼印。生產中,可先將ph值調到6.

2,並加溫到60℃,然後加入0.5~2ml/l雙氧水,充分攪拌,使fe2+氧化成fe3+並生成fe(oh)3沉澱,然後加入活性炭,過濾去除。 cu2+雜質的存在,使低電流密度區鍍層色澤變暗,鈍化後不亮,甚至發灰、發黑,高電流密度區鍍層粗糙易燒焦,允許極限濃度為0.

01g/l。可用1~3 g/l鋅粉處理,或採用瓦楞鐵板在0.1~0.

15a/dm2小電流下電解處理。雜質關鍵在於預防,一者陽極純度必須高,二者防止銅棒、陽極銅鉤和掛具掉入鍍液中。 pb2+雜質對鍍液的影響比cu2+嚴重,輕者使鈍化膜髮霧,鈍化膜很快變色,重者滾鍍時鍍層不沉積,看上去似乎有鍍層,但一經硝酸

question9 論述題

下表為焦磷酸鹽鍍銅工藝,請分析鍍液各成份的作用和ph對鍍層的影響。

鍍液組成及工藝條件

焦磷酸銅(cu2p2o7)/gl-170 ~ 90

焦磷酸鉀(k4 p2o73h2o)/gl-1300 ~ 800

檸檬酸銨 [(nh4) 3 c6 h5o7] /gl-1 10 ~ 50

二氧化硒 (seo2) /gl-10.008 ~ 0.02

2-巰基苯并咪唑/gl-10.002 ~ 0.004

ph值8.0 ~ 8.8

溫度30 ~ 50

dk/adm-21.5 ~ 3

攪拌方式陰極移動

student answer:

essential: (1)焦磷酸銅焦磷酸銅為溶液主鹽,銅含量一般在20 ~25 g/l,光亮鍍銅,銅含量控制在17 ~ 35 g/l。增加鍍液中銅鹽含量,可提高允許電流密度,但為了提高陰極極化,必須相應提高焦磷酸鉀含量。

這樣,溶液濃度提高,成本增大,帶出損失大;銅含量過高,鍍層粗糙呈暗紅色,陽極溶解性差,並且易析出白色焦磷酸銅沉澱,導致ph值下降;銅含量太低,允許電流密度小,鍍層光亮整平性差,沉澱速度慢,鍍層易燒焦。(2)焦磷酸鉀是鍍液主絡合劑,因其溶解度大,能提高鍍液中銅鹽濃度,從而提高允許電流密度和電流效率,而且k+的電遷移率比na+大,可提高鍍液中銅鹽濃度,改善鍍液分散能力;同時鍍液中,還必須保持一定的游離焦磷酸鉀,以防止焦磷酸銅沉澱,改善鍍層質量,提高鍍液分散能力,保證陽極正常溶解,一般控制p2o74- :cu2+=7.

5~8最好。(3)檸檬酸鹽是焦磷酸鍍銅中的輔助絡合劑,主要是起到陽極去極化劑作用,使陽極能正常溶解,但實踐發現,該物質對陰極也有去極化作用,有不利影響。(4)2-巰基苯咪唑為光亮劑,可增強光亮效果,降低因使用巰基化合物產生的內應力,用量一般為0.

008 ~ 0.02

question10 論述題

下表為化學鍍銅工藝,請分析鍍液各成份的作用。

鍍液組成及工藝條件

證據論述題

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