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如何从动态平衡的观点认识在电镀生产过程中自动去除金属离子杂质的自洁作用?

来源:admin     时间::2017-03-29 13:37:13       电镀液内的有害杂质主要有三类。一类为水溶性有机杂质,主要由有机光亮剂分解而来,积累到一定浓度后,多用H?O?-活性炭除去。一类为不溶于水的机械杂质,在有搅拌的镀液多靠过滤除去,对无搅拌镀液有时也可以靠机械杂质的自然沉降到槽底部来减少其有害作用。
      现在主要研究第三类杂质-可溶性各类减少离子有害杂质,特别是危害最大的重金属离子。这类杂质的主要来源一是从纯度不高的可溶性阳极中溶解下来;二是从纯度不高的向镀液中添加的化工材料中带入。少量的也可能从清洗工件的水中或镀液的交叉污染时带入镀液之中。
      而把这类金属离子带离镀液的过程大致有三种,即有三种自洁过程。第一,这类危害最大的重金属离子通常具有比被沉积金属(即镀层金属)更正的标准电极电位。所以在电镀时,它们将先放电沉积的阴极上。同时,因为它们的浓度相比被镀金属离子的浓度是很低的,所以常已极限电流密度的方式与被镀金属同时析出,夹杂在镀层中。这有可能改变镀层正常结构,使镀层出现疵病。它们也可能在阴、阳极上以置换反应形式,形成疏松的接触镀层,降低电镀层与基体金属之间结合力。
      第二,有些标准电极电位不算很正的金属杂质离子,还可以由于所谓诱导共沉积效应而与被镀金属发生共沉积,甚至形成合金,从而把金属杂质离子带出镀液。
      第三,是一个机械的自洁过程。镀件在出槽时,带走的是镀液,当然也包括含在其中的少量杂质。而镀件入槽时带入的是清水,其中所含杂质量少,镀液在这一进一出中得到自洁效果。
      镀液中杂质金属离子的浓度将会在较长时间之后,在这几类带进、带出的因素作用下,达到一个动态平衡浓度。如果带入杂质的三类过程带入量较大,达到动态平衡时有害金属离子的浓度将会较高,反之亦然。这是因为带出杂质金属离子的三个因素的带出量的多或少主要决定于镀液中杂质金属离子的三个因素的带入量多少。所以,为了使到动态平衡时有害杂质金属离子在镀液中的浓度较低并且处于电镀工艺允许的范围内,就必须控制阳极板的纯度;加入镀液的化工材料的纯度;清洗工件用水的纯度以及减少电镀过程中的交叉污染等因素。例如一汽、二汽等大厂,由于进厂材料来源有保障、材料进厂有严格检验、监管制度,使用通常能保证所用材料能达到电镀工艺要求的纯度,带入的有害杂质较少。再加上电镀过程中的自洁作用,预防了金属杂质离子在镀液中累积增多。因此在他们多年的对大量汽车工件电镀中,很少发生因有害金属离子杂质浓度过高造成的大事故,也很少专门停产为处理金属杂质离子。
      镀液中过多有害金属离子的去除,过去多用小电流密度电解处理法,近来多用专用除杂剂去除,即方便有效,还不用停产处理。
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