【正文】 陽極溶解助劑。陽極有時會形成鈍態(tài)膜，不易補充金屬離，則需加陽極溶解助劑。例如鍍鎳時加氯鹽。 4. 緩衝劑，電鍍條件通常有一定pH值範圍，防止pH值變動加緩衝劑，尤其是中性鍍浴(pH5～8)，pH值控制更為重要。5. 錯合劑，很多情況，錯鹽的鍍層比單鹽的鍍層優(yōu)良，防止置換沈積，如鐵上鍍銅，則需用錯合劑，或是合 金電鍍用錯合劑使不同之合金屬電位拉近才能同時沈積得到合金鍍層。 6. 安定劑，鍍浴有些會因某些作用，產(chǎn)生金屬鹽沈澱，鍍浴壽命減短，為使鍍浴安定所加之藥品稱之為安定劑。 7. 鍍層性質(zhì)改良添加劑，例如小孔防止劑、硬度調(diào)節(jié)劑、澤劑等改變鍍層的物理化學特性之添加劑。8. 潤濕劑(wetting agent)，一般為界面活性劑又稱去孔劑。 　鍍浴的準備 @將所需的電鍍化學品放入在預(yù)備糟內(nèi)與水溶解。 @去除雜質(zhì)。 @用過濾器清除浮懸固體，倒入一個清潔電鍍槽內(nèi)。 @鍍浴調(diào)整，如pH值、溫度、表面張力、光澤劑等。 @用低電流電解法去除雜質(zhì)。 　鍍浴的維持 @定期的或經(jīng)常的分析鍍浴成份，用化學分析法或 Hull試驗(Hull cell test)。 @維持鍍浴在操作範圍成份，添加各種藥品。 @去除鍍浴可能被污染的來源。 @定期淨化鍍液，去除累積雜質(zhì)。 @用低電流密度電解法間歇的或連續(xù)的減低無機物污染。 @間歇或連續(xù)的過濾鍍浴浮懸雜質(zhì)。 @經(jīng)常檢查鍍件、查看缺點。 　金屬陽極 金屬陽極分為溶解性及不溶解性陽極，溶解性陽極用於電鍍上是為補充溶液中電鍍所消耗的金屬離子，是用一種金屬或合金鑄成、 滾成、或沖製成不同形狀裝入陽極籃(anode basket)內(nèi)。陽極電流密度必須適當，電流密 度太高會形成鈍態(tài)膜，因而使陽極溶解太慢或停 止溶解，形成不溶解陽極，產(chǎn)生氧氣，消耗鍍液金屬離子而必 須補充金屬鹽。為了減小陽極電流密度，可多放些陽極， 或用波形陽極 增加面積，或降低電壓。在酸性鍍浴可以 用增加攪拌、增高鍍浴溫度、增加氯離子濃度、降低pH 來提高陽極容許電流密 而鹼性鍍浴可用增加攪拌、增加自由氰化物(free cyanide)的濃度，升高鍍浴溫度或升高pH值，也可將某種物質(zhì)加入陽極內(nèi)以減少因 高電流密 度的陽極鈍態(tài)形成。電鍍使用不溶解陽極用來做傳導(dǎo)電流，鍍浴金屬離子需用金屬鹽來補充，如金鍍浴中用不溶解 之不銹鋼作 為陽極，以金氰化鉀來補充。在鍍鉻中用不溶解 之鉛陽極，以鉻酸補充鉻離子。不溶解陽極有二個條件，一 是良好的導(dǎo)電體，二是不受 鍍液之化學作用污染鍍浴及不受 侵蝕。不溶性陽極可用在控制金屬離子過度積集在鍍糟內(nèi)，在貴金屬電鍍，如黃金電鍍，用不銹鋼做陽 極，可以代替金 陽極，以減低投資成本或避免偷竊的困擾。不溶解陽極將引 起強力的氧化，形成腐蝕問題及氧化鍍槽內(nèi)物質(zhì)，所以不能 使用有機物添加劑。槽內(nèi)之金屬離子必須靠金屬鹽來補充。 　陽極袋（anode bag） 陽極袋是一種有多細孔薄膜袋子，用來收集陽極不溶解金屬與雜質(zhì)陽極泥，以防止污染鍍浴，阻止粗糙鍍層發(fā)生。陽極袋是用編織布 縫成陽極形狀寬大適中，長度要比陽極稍長，材料需紮得緊，足夠收集陽極泥，不妨礙鍍浴流通，將陽極袋包住陽極並縛在陽極掛鉤上。 在放進電電鍍浴之前，陽極袋要用熱水含潤濕劑中洗去漿水及其他污物，然後再用水清洗，並浸泡與鍍浴相同之pH的水溶液中，使用前需 再清洗。酸性鍍浴的陽極袋可用棉織物，也可使用人造纖維。在高溫操作鹹性鍍浴可用乙稀隆材料陽極袋。 金屬陰極 金屬陰極是鍍浴中的負電極，金屬離子還元成金屬形成鍍層及其他的還元反應(yīng)，如氫氣之形成於金屬陰極上。準備鍍件做電鍍需做下 面各種步驟：研磨、拋光、電解研磨、洗淨、除銹等。 　電鍍之前處理 　　電鍍前之處理，稱之前處理(pretreatment)，包括下列過程： 1. 洗淨：去除金屬表面之油質(zhì)、脂肪、研磨劑，及污泥?？捎脟娚湎礈Q、溶劑洗淨、浸沒洗淨或電解洗淨。 2. 清洗：用冷或熱水洗淨過程之殘留洗淨劑或污物。 3. 酸浸：去除銹垢或其他氧化物膜，要注意防止基材被腐蝕或產(chǎn)生氫脆。可加抑制劑以避免過度酸浸。酸浸完後要充份清洗。 4. 活化：促進鍍層附著性，可用各種酸溶液使金屬表面活化。 5. .漂清：電鍍前立刻去除酸膜，然後電鍍。 　電鍍掛架（rack） 電鍍掛架是用在吊掛鍍件及導(dǎo)引電流之掛架，其主要部份有： ，使電流接觸導(dǎo)電棒。，支持鍍件並傳導(dǎo)電流。，使電流接觸鍍件。，絕緣架框部份，限制及導(dǎo)引電流通向鍍件。 電鍍掛架需有足夠的強度、尺寸、及導(dǎo)電性能通過的電流量足以維持電鍍操作。， 之鍍件數(shù)，，鍍架上之附屬設(shè)備如絕緣罩或輔助電極。電鍍掛架基本型式 ，是以垂直中央支持，用舌尖夾持鍍件，適小鍍件可用手來操作。，經(jīng)常用在自動電鍍上，是用方型框架聯(lián)合平行 及垂直骨架所構(gòu)成夾持小鍍件。，這種掛架可以處理許多鍍件，需配備有自動輸送機、起重機、吊車等設(shè)備。，係垂直中央支持， 聯(lián)結(jié)許多垂直的交叉棒，此種適合手動及自動操作。，，， 。電鍍掛架之電流總量為全部鍍件的有效面積乘於操作過程中之最大電流密度，有效面積係指要被電鍍部份的 面積。鍍件應(yīng)在不重要的部份如背面、孔洞、幽蔽處聯(lián)接電流。掛架之鍍件數(shù)目應(yīng)依據(jù)設(shè)計的重量限制、鍍槽尺寸、良好電流分佈空間、直流 電源之電量等決定。一般人力操作之鍍架安全限制重量是251b。由尺寸、形狀、移動距離可有所變動。舌尖必須具備足夠的硬度、導(dǎo)電度、不 發(fā)生燒焦、孤光、過熱等現(xiàn)象。鍍件重量能維持地心引力良好的接觸，否則用彈簧聯(lián)接。要能夠容易迅速上下架，並確保電流接觸。銅是最廣 泛應(yīng)用的掛架材料，因有好的導(dǎo)電性，容易成型，有適當強度。鋼與銅導(dǎo)電性比銅差，但較便宜。鋁掛架用在鋁陽極處理(anodizing)，其優(yōu)點是 輕。鎳鍍架耐腐蝕，可做補助電極。磷銅因它具有良好導(dǎo)電性，易彎曲及易製造易焊接故廣泛用做舌尖。電鍍掛架之脊骨用較堅強材料製成如 硬的拉銅。電鍍架同時附帶有補助陽極加強供應(yīng)電流稱之為雙極鍍架。除了補助陽極外，還有補助陰極，漏電裝置、絕緣罩等附加在電鍍掛架 上以調(diào)整電流密度或引導(dǎo)電流進入低電流之隱蔽 區(qū)域。電鍍掛架在某些地方加以塗層絕緣，其目的有下列幾項： 　。 　，減少電能損失。 　。 　。 　。 　，防止鍍糟腐蝕。 　　鍍架有下列塗層材料可應(yīng)用： 1. 壓力膠帶，容易使用，易鬆脫損壞，適合短時應(yīng)用或臨時使用。 2. 乙稀塑膠，良好黏性，可用於酸鹹各種鍍液。尼奧普林，直接浸泡不需打底、熱烘乾、黏性好可用 3. 任何鍍浴，尤其適合使用於鉻電鍍。 4. 空氣乾燥塑膠，不用塗底、浸泡或擦刷後空氣乾燥、黏性優(yōu)良，適宜各種電鍍浴。 5. 橡皮，除鉻電鍍外其他鍍浴均可使用。 6. 蠟，不能使用於強鹹及熱鍍浴。 　　電鍍操作過程鍍架使用注意事項： 1. 鍍件需定位，與陽極保持相同距離，使電鍍層均勻，防止鍍液之帶出(dragout)損失及帶入(dragin)污染鍍液。 2. 鍍件安排要適當，要使氣泡容易逸出，稍傾斜放置鍍件。 3. 空間安排，避免鍍件相互遮蔽。 4. 堅固接觸，防止發(fā)燒、孤光等現(xiàn)象發(fā)生。 5. 防止高電流密度的形成，如尖、邊緣、角等處必須適當應(yīng)用絕緣罩或漏電裝置。 6. 使用陽極輔助裝置或雙極鍍架，應(yīng)小心調(diào)整以確保適當電流分佈。 7. 鍍架應(yīng)經(jīng)常清洗，維持良好電流接觸，去除舌尖附著之金屬，塗層有損壞需之即修理、操作中隨時注意漏電，鍍浴帶出損失及帶入污染等現(xiàn)象。 　電鍍控制條件及影響因素 　 ?！　　　?　 ?！　　　　?　 ?！　　　　?　 ?！　　　　　?。 　 ?！　　　　?　 ?！　　　　?。 　 ?！　　?　 ?！　　　　　　?　 ?！　　?　。 1. 　。 2. 鍍液的組成：對鍍層結(jié)構(gòu)影響最大，例如氰化物鍍浴或複鹽鍍浴的鍍層，要比酸性單鹽的鍍層細緻。其他如光澤劑等添加劑都影響很大。 3. 電流密度：電流密度提高某一限度時，氫氣會大量析出，電流效率低，產(chǎn)生陰極極化作用，樹枝狀結(jié)晶將會形成。 4. 鍍浴溫度：溫度升高，極化作用下降，使鍍層結(jié)晶粗大，可提高電流密度來抵消。 5. 攪拌：可防足氫氣停滯件表面形成針孔，一般攪拌可得到較細緻鍍層，但鍍浴需過濾清潔，否則雜質(zhì)因攪拌而染鍍件表面產(chǎn)生結(jié)瘤或麻點等缺點。 6. 電流型式：應(yīng)用交通電流，週期反向電流(PR)電流、脈沖電流等特殊電流可改進陽極溶解，移去極化作用的鈍態(tài)膜，增強鍍層光澤度、平滑度、降低鍍層應(yīng)力、或提高鍍層均一性。 7. 均一性(throwing power)，或稱之投擲力，好的均一性 是指鍍層厚度分佈均勻。均一性的影響因素有： 1. 幾何形狀，主要是指鍍槽、陽極、鍍件的形狀。分佈位置空間、陰陽極的距離、尖端放電、邊緣效應(yīng)等因素。 2. 極化作用，提高極化作用可提高均一性。 3. 電流密度，提高電流密度可改進均一性。 4. 鍍浴導(dǎo)電性，導(dǎo)電生提高而不降低陰極極化作用太多則可提高均一性。 5. 電流效率，降低電流效率可提高均一性。 　所以要得到均勻鍍層的方法有： 1. 良好的鍍浴成份，改進配方有。 2. 合理操作，表面活生化均勻。 3. 合理鍍裝掛，以得到最佳電流均勻分佈，防止析出氣體累積於盲孔或低窪部分。 4. 調(diào)節(jié)陰陽極間之距離及高度。 5. 應(yīng)用陽極形狀善電流分佈。 6. 加設(shè)輔助電極、輸電裝置、絕緣屏障等改進電流分佈。 7. 應(yīng)用沖擊電流、在電鍍前用較大電流進行短時間電鍍。 8. 陰陽極形狀、成份及表面狀況影響很大，如鑄鐵和高矽鋼的材料氫過電小，電鍍時大量氫氣析出，造成覆蓋性差、起泡、脫皮等缺陷，不銹鋼材料，鋁、鎂及合金類易氧化的材料，不易得附差性良好鍍層。表面狀況如有油污、銹皮等鍍層不可能附著良好，表面粗糙也難得到光澤鍍層。陽極與陰極形狀也會影響鍍層。 9. 過濾，如陽極泥、沈碴等雜質(zhì)會影響鍍層如麻點、結(jié)瘤、粗糙的表面，也會降低鍍層之防蝕能力，所以必須經(jīng)常過慮或連續(xù)性過慮固體粒子。 10. pH值會影響鍍浴性質(zhì)，如氫氣的析出、電流效率、鍍層硬度及內(nèi)應(yīng)力，添加劑的吸收，錯合離子的濃度都有相當?shù)挠绊憽?11. 時間為控制鍍層厚度的主要因素，電流效率高，電流密度大所需電鍍時間就少。 12. 極化(polarization)電鍍時電極電位發(fā)生變化產(chǎn)生一逆電動勢，阻礙電流叫做極化作用，克服極化作用的逆電動勢所需增加電壓稱之過電壓。 極化作用對電鍍的影響： 1. 有利於鍍層細緻化。 2. 有利於改進均勻性，使鍍層厚度均勻分佈。 3. 氫氣析出增加，降低電流效率和鍍層之附著力，會產(chǎn)生起泡、脫皮現(xiàn)象。 4. 不利陽極溶解，消耗電力、浴溫增高、鍍浴不安定。 　　影響極化作用的因素有： 1. 電鍍浴組成，如氰化物鍍浴之極化作用大，低濃度之鍍浴極化作用較大。 2. 電流密度，電流密度愈大極化作用愈大。 3. 溫度愈高，極化作用愈小。 4. 攪拌使離子活性增大而降低極化作用。 5. 覆蓋性是指在低電流密度下仍能鍍上之能力，好的覆蓋性，在鍍件低凹處仍能鍍上金屬。它與均一性意義不同，但一般好的均一性則也有好的覆蓋性，而覆蓋性不好的則均一性一定也不好。 6. 導(dǎo)電度，提高鍍浴導(dǎo)電度有利於均一性，鍍液的電流係由帶電離子輸送，金屬導(dǎo)體是由自由電子輸送電流，二者方式不相同，電解液的導(dǎo)電性比金屬導(dǎo)體差，其影響因素有： 7. 電解質(zhì)的電離度、離子之活度，電離度愈大其導(dǎo)電性愈好，強酸強鹹電離度 都大；所以導(dǎo)電性好，簡單離子如鹽梭根離子較複雜離子如磷酸根離子活度大，所以導(dǎo)電性較佳。 8. 電解液濃度，電解質(zhì)濃度低於電離度時，濃度增加可提高導(dǎo)電度，如濃度已大於電離度時，濃度增加反而導(dǎo)電性會降低。例如硫酸之水溶液在15～30％時導(dǎo)電度最高。 9. 溫度，金屬的導(dǎo)電度與溫度成反比，但是電解液的導(dǎo)電度與溫度成正比，因溫度升高了離子的活度使導(dǎo)電性變好，同時溫度也可提高電離度，因可提高導(dǎo)電度，所以電鍍時常提高溫度來增加鍍浴的導(dǎo)電度以增高電流效率。 10. 電流效率，電鍍時實際溶解或析出的重量與理論上應(yīng)浴解或析出的重量的百分比數(shù)為電流效率?？煞譃殛枠O電流效率及陰極電流效率。電流密度太高，陽極產(chǎn)生極化，使陽極電流效率降低。若陰極電流密度太大也會產(chǎn)出氫氣減低電流效率。氫過電壓，電鍍金屬中，鋅、鎳、鉻、鐵、鎘、錫、鉛的電位都比氫的電位要負，因此在電鍍時，氫氣會優(yōu)先析出而無法電鍍出這些金屬，但由於氫過電壓很大，所以才能電鍍這些金屬。然而某些基材如鑄鐵或高矽鋼等之氫過電壓很小，也就較難鍍上，需先用銅鍍層打底而後再鍍上這些金屬。氫氣的產(chǎn)生也會造成氫脆的危害，同時電流效率也較差，氫氣也會形成針孔，所以氫氣的析出對電鍍都是不利的，應(yīng)設(shè)法提高氫過電壓。 11. 電流分佈，為了提高均一性，電流分佈將設(shè)法改善。如用相似陰極形狀的陽極，管子的中間插入陽極，將陽極伸入電流不易到達的地方，使用雙極(bipolar)電極將電流分佈到死角深凹處，使難鍍到地方也能鍍上。在高電流密度區(qū)如尖角、邊緣則可用遮板，輸電裝置避免鍍得太厚浪費或燒焦鍍層缺陷。 12. 金屬電位；通常電位越負則化學活性愈大，電位負的金屬可把電位正的金屬置換析出，如鐵、鋅可以把銅從硫酸銅液液析出置換出來產(chǎn)生沒有附差性的沈積層。在電鍍浴中若同時有幾種金屬離子，則電位正的金屬離子先被還元析出。相反地電位負的金屬先溶解。電極材質(zhì)及表面狀況對氫過電壓影響很大，光滑表面的過電壓較大，不同材質(zhì)有不同氫過電壓，金屬鉑的氫過電壓最小。 13. 浴電壓，依鍍浴組成，極面積及形狀、極距、攪拌、溫度、電流濃度等而不同。一般在9～12Ｖ，有高到15Ｖ。 　鍍浴淨化 由於雜質(zhì)污染，操作過久雜質(zhì)累積，故必須經(jīng)常淨化鍍浴， 其主要的方法有： 　。 　。 　。 　、沈澱、pH調(diào)整等化學方法去除特殊雜質(zhì)。 　鍍層要求項目 依電鍍的目的鍍層必須具備某些特定的性質(zhì)，鍍層的基本 要求有下列幾項： 1. 密著性(adhesion)，係指鍍層與基材之間結(jié)合力，密著性不佳則鍍層會 有脫離現(xiàn)象，其原因有： 　(1)表面前處理不良，有油污、鍍層無法與基材結(jié)合。 　(2)底材表面結(jié)晶構(gòu)造不良。 　(3)底材表面產(chǎn)生置換反應(yīng)如銅在鋅或鐵表面析出。 2. 緻密性(cohesion)，係指鍍層金屬本身間之結(jié)合力，晶粒細小， 無雜質(zhì)則有很好的緻密性。其影響的因素有：(1)鍍浴成份， 2. 電流密度，(3)雜質(zhì)，一般低濃度浴，低電流密度可得到 晶粒細而緻密。 3. 連續(xù)性(continuity)，係指鍍層有否孔隙(pore)，對美觀及腐蝕 影響很大。雖鍍層均厚可減少孔隙，但不經(jīng)濟，鍍層要連續(xù) ，孔率要小。 4. 均一性(uniformity)，是指電鍍浴能使鍍件表面沈積均勻厚度的 鍍層之能力。好的均一性可在凹處難鍍到地方亦能鍍上，對美 觀、耐腐蝕性很重要。試驗鍍浴之均一性有Haring電解槽試驗 法、陰極彎曲試驗法、Hull槽試驗法。 5. 美觀性(appearence)，鍍件要具有美感，必須無斑點，氣脹缺陷 ，表面需保持光澤、光滑。可應(yīng)用操作條件或光澤劑改良光澤度 及粗糙度，也有由後處理之磨光加工達到鍍件物品之美觀提高產(chǎn) 品附加價值。 6. 應(yīng)力(stress)，鍍層形成過程會殘留應(yīng)力，會引起鍍層裂開或剝離 ，應(yīng)力形成的原因有： (1)晶體生長不正常，(2)雜質(zhì)混入，(3)前處理使基材表面變質(zhì)妨 磚結(jié)晶生長。 7. 物理、化學機械特性如硬度、延性、強度、導(dǎo)電性、傳熱性、 反射性、耐腐蝕性、顏色等。 　鍍層缺陷 鍍層的缺陷主要有： (1)密著性不好，(2)光澤和平滑性不佳，(3)均一性不良，(4)變色，(5)斑點，(6)粗糙，(7)小孔。 缺陷產(chǎn)生的原因有： (1)材質(zhì)不良，(2)電鍍管理不好，(3)電鍍工程不完全，(4)電鍍過程之水洗、乾燥不良，(5)前處理不完善。 　電鍍技藝 電鍍技藝，必須具備化學、物理、電化、電機、機械的相關(guān)技能，要能了解材料性質(zhì)，表面性質(zhì)與狀況，熟悉電鍍操作規(guī)範，對日常 作業(yè)發(fā)生的現(xiàn)象及對策詳加整理牢記在心，以便迅速正確地做異常處理。平時要注意電鍍工場管理規(guī)則，尤其前後處理工程的每一步 驟都不能疏忽，否則前功盡棄。 　金屬腐蝕 金屬腐蝕，是由於化學及電化學作用的結(jié)果，可分為化學腐蝕與電化學腐蝕，按腐蝕還境可分為高溫氣體腐蝕、土壤腐蝕