100 Soalan mengenai Pengetahuan Asas Electroplating (Bahagian 1: 1-30)

1. Apakah elektrolisis?

Jawapan:Elektrolisis adalah proses di mana elektrolit mengalami penguraian akibat tindak balas redoks pada elektrod apabila arus elektrik melaluinya. Apabila arus digunakan, kation dalam gerakan elektrolit ke arah katod, di mana mereka mendapat elektron dan dikurangkan untuk membentuk bahan -bahan baru. Sementara itu, anion bergerak ke arah anod, di mana mereka kehilangan elektron dan menjalani pengoksidaan untuk membentuk bahan -bahan baru. Dalam sesetengah kes, bahan elektrod itu sendiri juga boleh menjalani pengoksidaan pada anod - sebagai contoh, semasa elektrolisis natrium klorida cair:

2. Apa itu Electroplating?

Jawapan:Electroplating adalah proses di mana lapisan logam nipis didepositkan ke permukaan bahagian logam melalui elektrolisis. Proses ini terdiri daripada tiga peringkat utama: pra - rawatan penyaduran (seperti penyingkiran degreasing dan karat), penyaduran lapisan logam, dan post - rawatan penyaduran (seperti passivation dan penghapusan hidrogen).

Electroplating digunakan untuk mencegah kakisan logam, pembaikan bahagian yang dipakai, dan meningkatkan sifat seperti ketahanan, pemantulan, kekonduksian, dan estetika. Semasa proses itu, bahagian logam yang disalut berfungsi sebagai katod, manakala plat logam atau batang bahan penyaduran berfungsi sebagai anod. Komponen ini digantung pada tiang tembaga dan direndam dalam larutan elektrolit yang mengandungi ion logam. Arus langsung kemudiannya digunakan untuk memudahkan pemendapan lapisan logam.

Dalam sesetengah kes, anod tidak larut digunakan, seperti plumbum atau plumbum - anod antimoni untuk penyaduran krom.

3. Mengapa elektrolit boleh menjalankan elektrik?

Jawapan:Cara elektrolit menjalankan elektrik berbeza daripada konduktor logam. Dalam konduktor logam, arus elektrik dibawa oleh pergerakan elektron bebas. Sebaliknya, dalam elektrolit, arus diangkut oleh ion yang dikenakan.

Elektrolit adalah elektrik neutral kerana ia mengandungi jumlah ion positif dan negatif yang sama. Walau bagaimanapun, apabila voltan digunakan, medan elektrik yang kuat menyebabkan ion -ion ini bergerak ke arah elektrod yang bertentangan dengan polariti - kation berhijrah ke arah katod, manakala anion bergerak ke arah anod. Pergerakan ion ini membolehkan arus elektrik mengalir melalui elektrolit, membolehkannya menjalankan elektrik.

4. Apakah prosedur asas untuk menyediakan penyelesaian elektroplating?

Jawapan:Prosedur asas untuk menyediakan penyelesaian elektroplating adalah seperti berikut:

• Membubarkan bahan kimia:Pertama, letakkan bahan kimia elektroplating yang diperlukan ke dalam tangki pencampuran kecil, kemudian tambahkan jumlah air bersih yang sesuai untuk membubarkannya. Elakkan menuangkan bahan kimia terus ke dalam tangki penyaduran.
• Mengeluarkan kekotoran:Gunakan pelbagai kaedah kimia untuk menghilangkan kekotoran dari larutan dan merawatnya dengan karbon yang diaktifkan.
• Penapisan:Selepas rawatan dan penyelesaian, penapis penyelesaian ke dalam tangki penyaduran bersih dan tambah air untuk mencapai jumlah yang diperlukan.
• Parameter proses menyesuaikan:Fine - Tune penyelesaian penyaduran mengikut spesifikasi proses, termasuk nilai pH, suhu, dan aditif.
• Pembersihan elektrolitik:Akhirnya, gunakan ketumpatan arus yang rendah untuk pemendapan elektrolitik untuk menghilangkan kekotoran ion logam sisa sehingga penyelesaiannya siap untuk operasi.

5. Apakah faktor utama yang mengawal ketebalan lapisan elektroplating?
Jawapan: Faktor utama yang mengawal ketebalan lapisan electroplating adalah ketumpatan semasa, kecekapan semasa, dan masa elektroplating.

6. Adakah penyaduran tembaga dan penyaduran gangsa penyaduran logam yang sama?
Jawapan: Tidak, penyaduran tembaga adalah penyaduran aloi tembaga dan zink, dan penyaduran gangsa adalah penyaduran aloi tembaga dan timah.

7. Hubungan apakah undang -undang Faraday Express? Sila jelaskan undang -undang pertama dan kedua Faraday.
Jawapan: Undang -undang Faraday menerangkan hubungan antara jumlah elektrik yang melalui elektrod dan berat reaktan elektrod, yang juga dikenali sebagai undang -undang elektrolisis.
Undang -undang pertama Faraday: Berat logam yang dicetuskan semasa elektrolisis adalah berkadar dengan semasa dan masa melalui elektrolit.
W=kit
W-Weight bahan yang dicetuskan (g)
K-Pemalar Proporsional (bersamaan elektrokimia)
I-Intensiti semasa (ampere)
T --Power-On Time (jam)

Undang -undang kedua Faraday: Undang -undang kedua Faraday menyatakan bahawa apabila jumlah arus elektrik yang sama melalui elektrolit yang berlainan, jisim logam yang disimpan adalah berkadar terus dengan setara kimia setiap elektrolit.

K=CE
C-Pemalar Proportional.
E-bersamaan Chemical

8. Kenapa mesti bersalut bahagian dibersihkan dengan air selepas degreasing kimia dan etsa asid lemah?
Jawapan: Oleh kerana larutan degreasing kimia biasa adalah alkali, jika larutan degreasing terus dibawa ke dalam larutan kakisan asid, asid dan alkali akan bertindak balas dan mengurangkan kepekatan dan kesan asid. Produk tindak balas peneutralan mematuhi bahan kerja, yang akan mempengaruhi kualiti salutan. Oleh itu, selepas degreasing kimia, bahan kerja mesti dibilas dengan air bersih sebelum memasuki larutan kakisan asid.

9. Penyebab dan penyelesaian untuk burrs dan zarah kasar di lapisan elektroplating

Punca:
Burrs dan zarah kasar pada lapisan elektroplated terutamanya disebabkan oleh pencemaran penyelesaian penyaduran dengan kekotoran yang digantung. Sumber utama kekotoran ini termasuk:

Habuk dari udara memasuki mandi penyaduran

Enapcemar sisa atau deposit pada anod

Produk hidrolisis kekotoran logam

Komposisi tidak normal penyelesaian penyaduran

Keadaan operasi yang tidak sesuai

Penyelesaian:

Laraskan komposisi penyelesaian penyaduran untuk memastikan keseimbangan yang betul.

Mengoptimumkan keadaan operasi, termasuk suhu, ketumpatan semasa, dan pergolakan.

Sekiranya kekotoran yang digantung adalah punca, penapis penyelesaian penyaduran secara teratur untuk menghilangkan bahan cemar.

Pastikan persekitaran penyaduran bersih untuk meminimumkan habuk dan serpihan udara.

Secara berkala membersihkan dan mengekalkan anod untuk mengelakkan pembentukan enapcemar.

Kawalan yang betul terhadap penyelesaian penyaduran dan persekitaran kerja membantu mencapai permukaan elektroplated berkualiti tinggi - yang lancar.

10. Semasa proses elektroplating, penyangkut menjadi panas dan panas. Adakah kerana suhu penyelesaian penyaduran terlalu tinggi?
Jawapan: Walaupun pemanasan penyangkut berkaitan dengan suhu penyelesaian, sebab utama adalah:
(1) Semasa melalui penyangkut terlalu besar.
(2) Hubungan pada penyangkut adalah miskin, dan rintangan meningkat, menyebabkan penyangkut panas.

11. Seberapa berkesan asid sulfurik dan asid hidroklorik dalam mengeluarkan karat? Bolehkah asid nitrik mengeluarkan karat?

Jawapan: Secara amnya, asid hidroklorik pekat adalah yang terbaik untuk mengeluarkan karat dari produk. Ia boleh mencapai kecekapan yang tinggi dan tidak akan menyebabkan kakisan - atau kerosakan pada logam asas walaupun masa terlalu panjang. Asid sulfurik adalah baik untuk mengeluarkan kesan karat permukaan, tetapi ia menghilangkan karat dengan perlahan. Lebih dari - kakisan akan berlaku jika masa terlalu panjang, yang akan menyebabkan kerosakan yang besar pada asas produk. Asid nitrik tidak boleh digunakan untuk penyingkiran karat kerana ia sangat mengoksida dan akan mengoksida logam apabila ia bersentuhan dengan mereka, menghasilkan sejumlah besar gas nitrogen oksida yang sangat toksik.

12. Mengapa penyangkut harus disalut dengan bahan penebat?
Jawapan: Secara umum, kecuali cangkuk dan bahagian konduktif yang menghubungkan produk, selebihnya penyangkut harus disalut dengan bahan penebat untuk mengurangkan kerugian semasa dan kehilangan logam, memastikan kawasan yang efektif produk adalah elektroplated, meningkatkan arus yang berkesan, dan membuat hanger tahan lama.

13. Kesan rawatan penyaduran pra - pada kualiti elektroplating

Long - Pengalaman pengeluaran istilah telah menunjukkan bahawa kebanyakan kecacatan elektroplating tidak disebabkan oleh proses elektroplating itu sendiri tetapi dengan tidak betul pra - rawatan penyaduran bahagian logam.

Thekebosanan, kekuatan lekatan, rintangan kakisan, dan kualiti keseluruhandaripada salutan elektroplated secara langsung dipengaruhi oleh rawatan penyaduran pra -. Penyediaan permukaan yang betul memastikan bahawa logam bersih, licin, dan bebas daripada bahan cemar, yang membolehkan penamat kualiti - yang tinggi.

• Kelancaran permukaan:Permukaan logam kasar menjadikannya sukar untuk mencapai salutan yang licin dan cerah. Di samping itu, permukaan kasar meningkatkan bilangan liang dalam lapisan penyaduran, mengurangkan rintangan kakisannya.
• Kebersihan:Kehadiran minyak, gris, atau kotoran pada permukaan logam menghalang lekatan yang betul, yang membawa kepada kecacatan atau kegagalan salutan.

Memastikan rawatan penyaduran pra - menyeluruh, termasuk degreasing, pembersihan, dan penyaman permukaan, adalah penting untuk mencapai kemasan yang tahan lama, seragam, dan tinggi - berkualiti tinggi.

14. Apakah definisi sianida percuma dalam penyelesaian penyaduran sianida?
Jawapan: Dalam penyelesaian penyaduran sianida, sianida berlebihan yang tidak digabungkan dalam garam kompleks dipanggil sianida percuma. Sebagai contoh, sianida percuma dalam penyelesaian penyaduran tembaga sianida adalah sianida yang berlebihan yang membentuk [Cu (CN)₃]⁼ion kompleks.

15. Dalam penyaduran tembaga sianida, anod dipasangkan dan kurang dibubarkan. Mengapa kandungan sianida percuma meningkat?
Jawapan: Dalam penyaduran tembaga sianida, anod tidak dibubarkan. Walaupun sebahagian daripada sianida dioksidakan dan dimakan pada anod, lebih banyak sianida bebas dihasilkan di katod kerana pelepasan ion kompleks sianida tembaga, yang meningkatkan kandungan sianida bebas dalam larutan penyaduran.

16. Apakah kesan bahan anod asid - penyaduran tembaga terang pada kualiti salutan?
Jawapan: Dalam proses penyaduran tembaga yang terang -, jika anod tembaga elektrolitik digunakan, serbuk tembaga mudah dijana, menyebabkan salutan menjadi kasar, dan pencerahan dimakan dengan cepat, jadi anod tembaga yang mengandungi sedikit fosforus (0.1-0.3%boleh digunakan. Walau bagaimanapun, jika anod tembaga dengan kandungan fosforus yang terlalu tinggi digunakan, prestasi pembubaran anod akan merosot, menyebabkan kandungan tembaga dalam larutan penyaduran berkurangan.

17. Dalam larutan penyaduran nikel, kawasan anod dikurangkan, dan ketumpatan arus anod meningkat. Pada masa ini, adakah nilai pH penyelesaian meningkat atau jatuh?
Jawapan: Nilai pH penyelesaian berkurangan. Ini kerana anod dikurangkan, ketumpatan semasa meningkat, anod dipasangkan dan tidak larut, dan selepas anod diluluskan, oksigen dicetuskan, dan H+ dalam larutan meningkat, jadi peningkatan keasidan dan pH berkurangan.

18. Apa yang perlu ditambah kepada penyelesaian penyaduran nikel untuk mempromosikan pembubaran anod? Adakah baik untuk menambah sejumlah besar asid borik?
Jawapan: Untuk mempromosikan pembubaran anod nikel, jumlah ion klorida yang sesuai perlu ditambah. Asid borik tidak menggalakkan pembubaran anod nikel.

19. Apakah kekotoran berbahaya yang perlu diberi perhatian dalam penyelesaian penyaduran nikel yang cerah?
Jawapan: Penyaduran nikel terang harus memberi perhatian kepada:
(1) Bahan mentah perindustrian yang tidak suci. Sebagai contoh, nikel sulfat mengandungi tembaga, zink, dan nitrat, dan plat nikel anod mengandungi kekotoran seperti besi;
(2) Pencemaran dalam proses pengeluaran. Sebagai contoh, tembaga dan kromium dibawa masuk dari produk atau penggantung kerana pembersihan yang tidak lengkap. Penguraian produk bahan tambahan organik. Ini adalah kekotoran yang berbahaya dalam penyaduran nikel terang dan harus dikeluarkan.

20. Adakah fenomena mengelupas dan serpihan selepas nikel - penyaduran kromium terutamanya disebabkan oleh rawatan pra - yang lemah?
Jawapan: Pengupasan salutan selepas nikel - penyaduran kromium adalah faktor, tetapi ia tidak semestinya disebabkan sepenuhnya oleh rawatan pra - yang lemah. Ia berkaitan dengan keadaan penyelesaian penyaduran dan fenomena double - nikel lapisan.

21. Kenapa ada filem coklat separa dalam lapisan berlapis Chrome -?
Jawapan: Filem coklat separa dalam lapisan berlapis Chrome - terutamanya disebabkan oleh sulfat yang tidak mencukupi. Di samping itu, jika suhu mandi terlalu rendah atau terganggu oleh kekotoran (seperti Cl^-), filem coklat juga akan dihasilkan dalam lapisan berlapis Chrome -.

22. Kenapa kromium logam tidak boleh digunakan sebagai anod untuk penyaduran krom?
Jawapan: Penyaduran kromium tidak menggunakan kromium logam larut sebagai anod, terutamanya kerana ia sangat mudah dibubarkan semasa proses penyaduran krom. Kecekapan semasa pembubaran kromium logam anod jauh lebih tinggi daripada kecekapan semasa pemendapan kromium logam katod. Dengan cara ini, apabila proses elektroplating diteruskan, kandungan kromium dalam penyelesaian penyaduran tidak dapat dielakkan menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi, menjadikannya mustahil untuk mencapai elektroplating biasa. Selain itu, apabila kromium logam digunakan sebagai anod, ia terutamanya larut dalam larutan dalam bentuk ion kromium trivalen, menyebabkan sejumlah besar ion kromium trivalen berkumpul dalam larutan penyaduran. Pada masa yang sama, kerana kromium logam sangat rapuh dan sukar untuk diproses ke dalam pelbagai bentuk, semua kromium logam tidak boleh digunakan sebagai anod. Umumnya, aloi plumbum atau plumbum digunakan sebagai anod dalam proses penyaduran krom.

23. Apakah intensiti semasa?
Jawapan: Intensiti semasa disingkat sebagai semasa, yang merujuk kepada jumlah elektrik yang melalui bahagian salib - konduktor per unit masa. Unit ini adalah ampere, disingkat sebagai A.

24. Apakah ketumpatan semasa? Bagaimana ia dikira?

Ketumpatan semasamerujuk kepada jumlah arus elektrik yang melalui kawasan unit elektrod. Dalam elektroplating, ia biasanya diukur dalamamperes per decimeter persegi (a/d㎡), walaupunamperes per inci persegijuga digunakan di beberapa negara.

• TheKetumpatan semasa katoddilambangkan sebagaiDK.
• TheKetumpatan semasa anoddilambangkan sebagaiDa.

Formula untuk ketumpatan semasa:

Ketumpatan semasa=Jumlah arus (a)/kawasan permukaan elektrod (D㎡)

Contohnya, jika jumlah kawasan permukaan bersalut50 Decimeter Squaredan arus yang digunakan adalah100 amperes, ketumpatan semasa adalah:

100 A÷50 d㎡=2 A/d㎡

Kesan ketumpatan semasa pada elektroplating:

• TheKetumpatan semasa katodSangat mempengaruhi kualiti salutan.
• Sekiranya ketumpatan semasa adalahterlalu tinggi, salutan mungkin menjadi kasar atau dibakar.
• Sekiranya ketumpatan semasa adalahterlalu rendah, pemendapan mungkin tidak sekata atau terlalu lambat.
• Ia juga secara langsung mempengaruhikadar pemendapan, memberi kesan kepada kecekapan pengeluaran.

Mengekalkan ketumpatan arus yang optimum memastikan alancar, seragam, dan tinggi - kualitikemasan elektro.

25. Apakah kecekapan semasa?
Jawapan: Berat logam yang didepositkan pada katod apabila semasa melewati larutan elektroplating tidak semestinya konsisten dengan berat yang dikira oleh undang -undang elektrolisis (berat bahan yang didepositkan atau dibubarkan pada plat semasa elektrolisis adalah berkadar dengan jumlah arus yang melalui), dan umumnya kurang daripada jumlah teoritis. Ini kerana semasa elektrolisis, ion logam tidak hanya dilepaskan dan dikurangkan menjadi logam, tetapi tindak balas sampingan yang lain juga berlaku. Sebagai contoh, pemendapan hidrogen akan menggunakan sejumlah elektrik. Oleh itu, apabila sejumlah logam akan didepositkan, arus sebenar yang diperlukan adalah lebih besar daripada nilai yang dikira secara teoritis. Oleh itu, nisbah nilai semasa yang diperlukan oleh pengiraan teori kepada nilai semasa yang sebenarnya diperlukan dipanggil kecekapan semasa. Semakin tinggi kecekapan semasa, tenaga yang kurang dibazirkan.

26. Memandangkan ketumpatan semasa dan masa elektroplating, bagaimana untuk mengira ketebalan lapisan elektroplating?
Jawapan: Pertama, tentukan kecekapan semasa proses berdasarkan jenis penyaduran, dan kemudian cari jadual untuk menentukan setara dan ketumpatan elektrokimia (graviti spesifik) logam, dan kemudian hitung mengikut formula berikut:
■ Formula pengiraan untuk ketebalan salutan d (D: mikrometer)
D=(C × DK × T × ηk × 100)/(60 × R)
■ Formula pengiraan untuk masa elektroplating t (t: minit)
t=(60 × r × d)/(c × dk × ηk × 100)
■ Formula pengiraan untuk ketumpatan arus katod DK (DK: A/DM²)
Dk=(60 × r × d)/(c × t × ηk × 100)
■ Formula Pengiraan Kecekapan Semasa Katod:
ηk=(60 × r × d)/(c × t × dk × 100)
C=bersamaan elektrokimia (g/ampere · jam)
DK=Ketumpatan semasa katod (Ampere/Square Decimeter)
t=Masa elektroplating (minit)
ηκ=Kecekapan semasa katod (%)
R=kepadatan logam lapisan elektroplating (g/cm³)
Contoh: Telah diketahui bahawa penyelesaian semasa penyaduran nikel adalah 95%, ketumpatan arus katod adalah 2.5a/d㎡, apakah ketebalan salutan yang diperolehi selepas 20 minit penguatkuasaan? Setaraf elektrokimia nikel adalah 1.095 dan ketumpatan adalah 8.8
D=(c × dk × t × ηk) /60r =1.095 × 2.5 × 20 × 95%× 100 /(60sigu) =9.85 um

27. Apakah salutan anodik dan katodik? Untuk substrat besi, apa jenis salutan yang dilakukan zink, tembaga, nikel, kromium, tembaga - aloi timah, dan salutan lain milik?

Jawapan: Menurut hubungan elektrokimia antara logam salutan dan logam asas, salutan boleh dibahagikan kepada salutan anodik dan salutan katodik. Di bawah keadaan normal, apabila potensi elektrod logam salutan adalah negatif daripada logam asas, ia dipanggil salutan anodik, dan sebaliknya, ia dipanggil salutan katodik. Potensi elektrod salutan zink adalah negatif daripada substrat besi, jadi salutan zink adalah salutan anodik. Potensi tembaga, nikel, dan tembaga - salutan aloi timah lebih positif daripada substrat besi. Oleh itu, ia adalah salutan katodik. Menurut potensi standard, salutan kromium lebih negatif daripada besi, tetapi kerana salutan kromium mudah disucikan, potensi cenderung positif, jadi ia juga salutan katodik. Oleh kerana potensi perubahan logam dengan keadaan yang berbeza, sama ada salutan adalah anodik atau katodik juga boleh berubah. Sebagai contoh, dalam keadaan normal, salutan timah adalah salutan katod untuk besi, tetapi dalam asid organik, ia menjadi salutan anod.

28. Apakah kesan perlindungan salutan anodik dan salutan katodik pada logam asas?
Jawapan: Prinsip pelindung salutan anodik adalah berdasarkan fakta bahawa potensi salutan lebih negatif daripada logam asas, dan tekanan elektrolitiknya lebih besar, jadi ia menjadi anod dalam sel kakisan, dengan itu melambatkan kakisan logam asas. Walaupun logam asas sedikit terdedah, salutan masih boleh memainkan peranan perlindungan. Oleh itu, jumlah liang pada salutan anodik mempunyai sedikit kesan terhadap prestasi perlindungan. Dari segi ketebalan, semakin tebal salutan, semakin kuat prestasi perlindungan. Salutan katodik hanya memainkan peranan pengasingan mekanikal semata -mata pada logam asas dan tidak mempunyai kesan perlindungan elektrokimia salutan anodik. Oleh itu, ia mesti mempunyai kesan perlindungan apabila keliangan salutan sangat kecil. Jika tidak, di dalam liang atau bahagian yang rosak salutan, logam asas akan berfungsi sebagai anod sel kakisan, mempercepatkan kakisan logam asas. Secara amnya, keliangan salutan berkurangan dengan peningkatan ketebalan salutan, jadi semakin tebal ketebalan, semakin kuat prestasi pelindung salutan katodik.

29. Apakah keperluan kualiti umum untuk bahagian bersalut sebelum elektroplating?
Jawapan: Sebelum elektroplating, bahagian bersalut mestilah bebas daripada skala oksida, karat, noda, dan minyak, dan permukaannya boleh dibasuh sepenuhnya oleh air tanpa titisan air.

30. Mengapa bahagian bersalut dibilas dengan air bersih selepas elektroplating?
Jawab: Selepas produk itu dipasang dan keluar dari tangki, sejumlah besar larutan penyaduran mematuhi permukaan dan lubang, dan penyelesaian penyaduran itu sendiri biasanya menghakis. Jika ia tidak dibersihkan, ia akan menghancurkan lapisan penyaduran dan substrat, yang mempengaruhi penampilan dan prestasi perlindungan produk. Oleh itu, selepas bahagian berlapis keluar dari tangki, mereka harus dibilas dengan air bersih dan kemudian dikeringkan.

Hubungi sekarang

Ketahui lebih lanjut mengenai pertarungan:100 Soalan mengenai Pengetahuan Asas Electroplating (Bahagian 2: 31-50)