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　　鍍液的主要組分

　　鍍液的主要組分是指鍍液中不可缺少、量又較多的組分。

　　1.1水

　　水是電鍍液不可缺少的最主要組分，是電鍍液中溶解其他可溶性組分(溶質)的溶劑。水的電離特性、電解反應及水質好壞，是必須嚴重關切的問題。

　　1.2主鹽

　　1.2.1主鹽的作用

　　主鹽是指形成鍍層組分的金屬鹽類，為必不可少的組分。其多數(shù)為強電解質，在水中幾乎百分之百電離成金屬離子與酸根。單金屬電鍍只需一種主鹽，二元合金電鍍需2種主鹽(如鍍青銅需銅鹽與錫鹽)，三元合金則需3種主鹽(如三元仿金鍍需銅鹽、鋅鹽、錫鹽)。

　　可溶性陽極電鍍，鍍液中金屬離子還原消耗后可由陽極溶解補充；而不溶性陽極電鍍(如鍍鉻與用鈦網(wǎng)鍍鉑作陽極的無氰鍍金)，則應及時補充含鍍層金屬的化合物來補充消耗。

　　1.2.2主鹽的影響

　　主鹽濃度越高，擴散傳質速度越快，濃差極化越小，允許采用的陰極電流密度越高，鍍層越不易燒焦，這是任何電鍍的一條共同規(guī)律。對于光亮性電鍍，主鹽濃度高些，光亮整平的陰極電流密度范圍向高電流密度區(qū)移動，而低電流密度區(qū)光亮整平性可能變差。主鹽濃度的提高受某些因素(如主鹽的溶解度、絡合物電鍍的絡合比等)的限制，不是想要多高就能做到多高。對于氯化物鍍鋅、光亮酸銅這類簡單鹽電鍍，主鹽濃度過高反而有害，原因是單靠添加劑產(chǎn)生電化學極化是不夠的(添加劑加入過多，有害無益)，而必須保持適度的濃差極化(見第四講)，否則鍍液分散能力、深鍍能力下降，低電流密度區(qū)亮度不足，這對滾鍍效果的影響更明顯。因此不能片面追求大的允許電流密度而將主鹽濃度控制得太高。對于鋅酸鹽鍍鋅，只有苛性鈉與氧化鋅的質量比(稱為鋅堿比，以α表示)大于等于10時，鍍液才穩(wěn)定。氧化鋅每增加5g/L，苛性鈉應增加50~60g/L，但溶液過濃也有害處。

　　主鹽濃度不能過低。對于鍍亮鎳，當Ni2+濃度低于某一臨界值時，無論如何加入光亮劑，鍍層都不亮。電鍍液的低濃度化可減少投資和帶出損耗，但實現(xiàn)的難度很大。對于六價鉻鍍鉻，即使采用稀土添加劑，鉻酐的質量濃度也不能低于100g/L；否則鍍液導電性差，溫升快，而且雜質容忍量太低，無法控制。

　　1.3導電鹽

　　1.3.1導電鹽的作用

　　惰性強電解質，它們幾乎百分之百在鍍液中電離成正、負離子。之所以叫“惰性”，是因為電離產(chǎn)生的陽離子的析出電位都很負，不會在陰極還原，而生成的陰離子在陽極的氧化電位又很正，不會在陽極被氧化，只有帶出損耗。金屬靠其中的電子導電，稱為”第一類導體”；而電解質溶液靠正、負離子導電，稱為”第二類導體”。鍍液中的正、負離子多，則導電性好。加入導電鹽提高鍍液電導率至少有2個好處：一、鍍液的電導率越高，其分散能力越好，工件上鍍層厚度分布越均勻(詳見第八講)；二、當總電流(電流強度)相同時，鍍液導電性越好，則槽電壓越低，越省電。

　　對于氯化物鍍鋅，加入的氯化物主要用作導電鹽(Cl–對Zn 2+僅有很微弱的配位作用)。因鉀鹽的導電性比鈉鹽好得多，故宜用氯化鉀。若為省錢而用氯化鈉，則得不償失。酸性鍍銅液本身的導電性很好，不必另加導電鹽。但鍍鎳液中加入硫酸鈉與硫酸鎂作導電鹽，則好處明顯。其中硫酸鎂并非完全惰性，鎂離子會參與陰極還原，形成微鎂鎳合金，使暗鎳層結晶細化而顯得”白嫩”。配合物(絡合物)電鍍，因主鹽濃度提高受到限制，故常加導電鹽。如HEDP鍍銅、金、銀等，常加適量碳酸鉀作為導電鹽。

　　1.3.2使用導電鹽時應注意的問題

　　導電鹽并非越多越好，其含量有一個最佳值。一旦超過其最佳含量，鍍液的電導率反而下降。這尤如道路上車少時交通不便，車過多了又擁擠不堪，交通不暢。導電鹽過多還有其他副作用。如氯化鉀鍍鋅液中KCl過多會引起“鹽析現(xiàn)象”，降低添加劑中表面活性劑的溶解度，使?jié)狳c降低，添加劑呈油狀物浮出。有條件的最好通過測定鍍液電導率來確定最佳補加量。用赫爾槽進行試驗時，可用精密數(shù)字式電壓表與電流表，在液位和電流相同的條件下，加導電鹽至電壓最低。

　　1.3.3導電鹽種類的選擇原則

　?。?）提高電導的效果。一般而言，鉀鹽的導電性比鈉鹽好；堿性條件下不宜用銨鹽，否則NH+呈氨氣(NH3)而揮發(fā)掉。

　?。?）電離生成的陰、陽離子對鍍液無副作用。

　　1.4配位劑（絡合劑）

　　產(chǎn)生陰極電化學極化常用兩種方法：一是加入具有表面活性的添加劑，其吸附在陰極表面，形成金屬離子放電的阻擋層；二是加入配位劑，使簡單金屬離子轉變?yōu)椤氨成习ぁ钡呐潆x子（絡離子），增加其放電難度。

　　所形成配離子的穩(wěn)定性應適中。配離子過于穩(wěn)定，金屬離子放電太困難，鍍液中H+會乘機放電析氫，鍍層易燒焦，允許陰極電流密度變??；配離子太不穩(wěn)定，則陰極電化學極化又不足，在堿性條件下甚至會生成氫氧化物沉淀。配離子的穩(wěn)定程度受配合物種類、配位劑數(shù)量(單配位、雙配位、多配位)、配合比、鍍液pH、液溫等多種因素影響，十分復雜。

　　1.5 pH緩沖劑

　　加入pH緩沖劑是為了使鍍液或陰極界面液層中的pH相對穩(wěn)定，使其不至于變化太快而超過工藝允許的范圍。

　　1.6陽極去極劑（陽極活化劑）

　　陽極易產(chǎn)生過大的陽極極化時易鈍化，造成導電不良，影響電流分布的均勻性；若是可溶性陽極，則還會溶解不良，造成鍍液中主鹽金屬離子濃度不斷下降，電鍍效果更差。加入陽極去極劑(或稱陽極活化劑)就是為了防止陽極鈍化。

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