【正文】 4或 Na2CO3調(diào) )；溫度 10℃ ～ 30℃ ；時(shí)間 10s～ 20s。 73 滾鍍鎳 小零件的防護(hù)裝飾性電鍍采用滾鍍方式進(jìn)行 。 瓦茨鍍鎳液和光亮鍍鎳液均可用于滾鍍鎳 。 不同的是滾鍍鎳液中氯化物含量較高 ， 并加入一定量的硫酸鈉和硫酸鎂 ，以提高溶液的導(dǎo)電性 。 滾鍍鎳時(shí) ， 如果鎳作為表面層 ，曾采用無(wú)機(jī)光亮劑 ， 如 CdCl2， 這時(shí)所得鎳鍍層在使用過(guò)程中不會(huì)變暗 。 如果鎳作為中間鍍層時(shí) ， 可用有機(jī)光亮劑 。 為了降低鍍層的應(yīng)力 ， 防止?jié)L鍍鎳層起皮脫落 ， 應(yīng)提高初級(jí)光亮劑的含量 ， 降低次級(jí)光亮劑的含量 。 滾桶轉(zhuǎn)速為 5 r/min~12 r/min。 74 表 811 滾鍍鎳工藝規(guī)范 成分及操作條件 1 2 3 硫酸鎳 NiSO46H2O /gL1 硫酸鎂 MgSO4 /gL1 氯化鎳 NiCl26H2O /gL1 硫酸鈉 Na2SO4 /gL1 氯化鈉 NaCl /gL1 硼酸 H3BO3 /gL1 糖精 /gL1 光亮劑 (1) /mLL1 氯化鎘 CdCl2 /gL1 pH 溫度 /℃ 陰極電流密度 /Adm2 200~250 20~25 15~20 30~35 ~ ~ ~ 20~35 ~ 300~350 40~50 35~40 ~ 適量 ～ 40～ 50 ～ 280～ 300 30～ 40 12～ 15 35～ 40 ～ 適量 ～ 25～ 45 ～ 75 鍍液的維護(hù)與凈化 鍍液中常常會(huì)出現(xiàn)一些雜質(zhì)而影響鍍層的質(zhì)量 。 在多數(shù)情況下 ， 是在鍍層質(zhì)量變壞后才發(fā)現(xiàn)有雜質(zhì)存在 ， 而對(duì)其來(lái)源卻難以確定 。 其實(shí) ， 雜質(zhì)進(jìn)入鍍液的渠道多數(shù)是可以預(yù)見(jiàn)的 。 原因有： 1)用的藥品、水和陽(yáng)極不純； 2)零件前處理不徹底； 3)零件掉入槽中，未及時(shí)撈出； 4)導(dǎo)電杠腐蝕產(chǎn)物、夾具絕緣膠、陽(yáng)極袋未清洗干凈； 5)空氣中帶入的鉻霧、酸霧、粉塵、溶液濺落等。只要堵塞 76 (1)銅雜質(zhì) 當(dāng)鍍鎳液中 Cu2+含量達(dá) 5mg/L以上 ， 鋼鐵及鋅合金壓鑄件電鍍時(shí)就會(huì)產(chǎn)生置換銅 ， 造成結(jié)合力不良 ， 特別在電流中斷及低電流密度區(qū)最易發(fā)生 。 銅雜質(zhì)往往使低電流區(qū)鍍層外觀呈灰色 ， 甚至黑色 ， 常常出現(xiàn)粗糙 、 疏松 、呈海綿狀等不良鍍層 。 去除方法： 1)電解法 ， 可用 ～ 流密度電解除去 。 如果劇烈攪拌鍍液 ， 可用稍大電流密度處理銅雜質(zhì) 。 2)化學(xué)法 ， 可用僅對(duì) Cu2+有選擇性沉淀的藥劑來(lái)去除 。 如加入銅含量 (mol)兩倍左右的喹啉酸 ， 可使銅含量下降到 lmg/L以下 。 也可加入亞鐵氰化鉀 ， 2巰基苯駢噻唑等能與 Cu2+形成沉淀的物質(zhì) ， 然后過(guò)濾除去 。 77 3) 置換法 可用鍍鎳鐵皮 （ 折稱瓦楞形 ） ， 在夜間不生成時(shí)將其放入槽中 ， 利用鎳－銅置換反應(yīng) ， 將銅置換在鍍鎳鐵皮上 ，然后取出鍍鎳鐵皮 ， 用稀硝酸洗去鍍鎳鐵皮表層上的置換銅 ， 可再次重復(fù)置換 。 78 (2)鋅雜質(zhì) 光亮鍍鎳液中含微量鋅 ， 就能使鍍層呈白色；如含量再提高；低電流密度處呈灰黑色 ， 鍍層呈現(xiàn)條紋狀 。在 pH值較高鍍液中 ， 由于鋅的存在 ， 還會(huì)使鍍層出現(xiàn)針孔 。鋅允許的極限量因光亮劑種類而異 ， 通常允許在 20mg/L之內(nèi) 。 去除方法： 1) 電解法 Zn2+含量較低時(shí) ， 用瓦楞形鐵板作陰極 ， 在攪拌條件下 ， 以 ～ ； 2) 化學(xué)法 當(dāng) Zn2+含量較高時(shí) ， 可用稀 NaOH溶液調(diào) pH值至6， 再加入 5g/L～ 10g/L的 CaCO3， 此時(shí) ， pH值為 ， 加熱至65～ 70 ℃ ， 攪拌 1h～ 2h， 再調(diào) pH值穩(wěn)定在 ， 靜置 4h以上 ，過(guò)濾 ， 以除去 Zn(OH)2及 CaCO3沉淀 。 此法鎳鹽損失較大 。 79 3) 鉛雜質(zhì) 鍍液中鉛含量 5mg/L時(shí)，將得到灰色甚至黑色鍍層，且與基體結(jié)合不良。 去除方法：低電流密度電解除去。 80 (4) 鐵雜質(zhì) 鍍液中鐵是主要雜質(zhì)。 Fe2+和 Ni2+會(huì)發(fā)生共沉積。當(dāng)鍍液 pH值 ，陰極附近 pH值更高， Fe3+可形成Fe(OH)3，夾雜于鍍層中，使鍍層發(fā)脆、粗糙，是形成斑點(diǎn)或針孔的原因之一。在較高 pH值的鍍液中，鐵雜質(zhì)應(yīng)控制在 ； pH值較低時(shí)，不得超過(guò) 去除方法： 1) 電解法，以 ～ ； 2)化學(xué)法，用稀硫酸將鍍液 pH值調(diào)至 3，加 H2O2(30％ ) ～ 1ml/L，加熱至 65℃ ～ 75℃ ，使鐵轉(zhuǎn)變成 Fe3+，并除去多余的 H2O2，用 BaCO NiCO3或 Ba(OH)2,調(diào) pH值至 6，攪拌 2h，重調(diào) pH值使之穩(wěn)定在 6，靜置過(guò)濾。若處理鐵的同時(shí)還要去除有機(jī)雜質(zhì)，可在加 H2O2后，再加入活性炭2g/L～ 4g/L。 81 (5)鉻雜質(zhì) 主要來(lái)自鉻霧散落或從沒(méi)洗凈的夾具上帶入 。當(dāng) Cr6+含量達(dá) 3～ 5 mg/L時(shí) ， 在低電流密度區(qū)的鎳就難以沉積 ，含量再增高 ， 就會(huì)使鍍層產(chǎn)生條紋 ， 引起鍍層剝落及低電流密度處無(wú)鍍層等弊病 。 去除方法：一般是用還原劑連二亞硫酸鈉 Na2S204(又稱保險(xiǎn)粉 )或硫酸亞鐵把 Cr6+還原成 Cr3+， 然后提高 pH值使之形成氫氧化鉻沉淀 (硫酸亞鐵中的鐵則以氫氧化鐵沉淀 )而過(guò)濾除去 。 以硫酸亞鐵法為例 ， 具體操作為：先用稀硫酸將鍍液的 pH值降至 3～ ， 加硫酸亞鐵 1g/L， 攪拌 1h， 使 Cr6+充分還原至 C3+。 再加雙氧水 H2O2(30％ )， 使過(guò)量的亞鐵氧化成三價(jià)鐵 ， 然后用稀 NaOH或 Ba(OH)2提高鍍液 pH值至～ ， 加熱至 65℃ ～ 70℃ ， 在 4h內(nèi) ， 不斷攪拌 ， 并維持此 pH值 ， 使鉻雜質(zhì)與鐵同時(shí)形成氫氧化物沉淀 ， 過(guò)濾除去 。 82 (6)硝酸根 硝酸根的混入主要由于 硫酸鎳的質(zhì)量不純 。 它使鍍鎳的陰極電流效率顯著降低 。 微量 NO3－ 使鍍層呈灰色而脆 ， 低電流區(qū)無(wú)鍍層 。 當(dāng)含量達(dá)到 ， 鍍層呈黑色 。 去除方法： 通常采用電解法 ， 以 低 pH值 和 高溫為佳 。具體操作為 ， 先用稀硫酸降低鍍液 pH值到 1～ 2， 增加陰極面積 ， 加熱使鍍液溫度升至 60℃ ～ 70℃ 。 先用大電流(1A/dm2)電解 ， 逐漸降低至 ， 一直電解 SUE常為止 NO3－ ＋ 9H＋ ＋ 2e ＝ NH3 ＋ 3H2O 83 (7)有機(jī)雜質(zhì) 有機(jī)雜質(zhì)的種類很多 ， 引起的故障也各不相同 。 有的使鍍層亮而發(fā)脆 ， 有的則使鍍層出現(xiàn)霧狀 、 發(fā)暗 ，也有的使鍍層產(chǎn)生針孔或呈桔皮狀 。 去除方法： 1) 雙氧水一活性炭處理 ， 將鍍液加溫至 50℃ ～ 60℃ ， 加入 H202(30％ )1mL/L～ 3mL/L， 在不斷攪拌下 ， 加入活性炭1～ 3g/L， 繼續(xù)攪拌 30min， 靜止 ， 過(guò)濾后試鍍；適用于輕度污染 84 2) 高錳酸鉀一活性炭處理 ， 用稀硫酸調(diào)鍍液 pH值至 2～ 3，加溫至 50℃ 左右 ， 在攪拌下 ， 加入溶解好的化學(xué)純高錳酸鉀 ， 加入量從 1g/L～ 5g/L(有機(jī)物含量高時(shí) ， 還可大于此量 )以在 5min內(nèi)紫色不褪為好 。 加入活性炭 3g/L～ 5g/L(視情況還可多加 )， 攪拌 30min， 靜置 24h， 此時(shí)如溶液仍呈紫紅色 ， 可加入雙氧水將其褪去 ， 過(guò)濾后 ， 用 NaOH調(diào)鍍液 pH直至正常 ， 即可試鍍 。 適用于重污染 。 85 (8)固體微粒雜質(zhì) 包括空氣中塵埃及陽(yáng)極不規(guī)則溶解時(shí)產(chǎn)生的細(xì)小鎳微粒。它們懸浮于鍍液中，會(huì)粘附于零件表面，使鍍層產(chǎn)生粗糙、結(jié)瘤。去除的辦法是過(guò)濾。 不合格鎳鍍層的退除 鎳鍍層的退除比較困難，目前常用的方法有化學(xué)退除法和電解退除法。 1．化學(xué)退除法 (1)鋼鐵件上退除鎳鍍層 1)間硝基苯磺酸鈉 75g/L～ 80g/L，氰化鈉 75g/I～80g/L，檸檬酸三鈉 10g/L，氫氧化鈉 60g/L；溫度；100℃ 。退速 5μm~10μm/h。 86 2)間硝基苯磺酸鈉 100g/L， 氫氧化鈉 100g/L， 乙二胺 120mL/L， 十二烷基硫酸鈉 ；溫度 60℃ ~80℃ 。 3)濃硝酸 10份 ， 濃鹽酸 1份；溫度 室溫；時(shí)間 退盡為止 。 退除后表面掛灰可在下列溶液中退除： NaOH 30g/L，NaCN 30g/L；室溫 。 (2)銅基上退除鎳層 間硝基苯磺酸鈉 60g/L～ 70g/L， 硫氰酸鉀 ～1g/L， 硫酸 (濃 )100g/L～ 120g/L；溫度 80℃ ～ 90℃ ；時(shí)間 表面由黑變棕色為止 。 87 零件清洗后，可在上述退除掛灰溶液中退除棕色膜。 2． 電化學(xué)退除法 (1)鋼鐵件上退除鎳層 鉻酐 250g/L～ 300g/L， 硼酸 40g/L；陽(yáng)極電流密度 3A/dm2～ 4A/dm2；溫度 50℃ ～ 80℃ .不允許有 SO42， 不能用銅掛具 。 (2)鋼鐵件上銅 /鎳 /鉻鍍層一次退除 硝酸銨 80g/L～ 150g/L；溫度 20℃ ～ 60℃ ；陽(yáng)極電流密度 10A/dm2～ 20A/dm2；陽(yáng)極 鋼板 。 88 (3)銅件上退除鎳鍍層 1)硫酸 (98％ ) 800mL/L， 甘油 20g/L～ 30g/L；溫度 35℃ ～ 40℃ ；陽(yáng)極電流密度 5A/dm2～ 7A/dm2； 陰極 鉛板 。 2)硫氰酸鈉 90g/L～ 110g/L， 亞硫酸氫鈉 90g/L～ 110g/I；溫度 ， 室溫；陽(yáng)極電流密度 2A/dm2～ 3A/dm2。 由于電解法的陽(yáng)極電流密度分布不均勻 ， 低處未退凈 ，而高處過(guò)腐蝕 ， 故一般采用化學(xué)退除法的較多 。 89 思考題 07 1 詳細(xì)論述普通鍍鎳電解液中氯離子的作用？ 2 光亮鍍鎳工藝中，初級(jí)光亮劑有何特征？次級(jí)光亮劑有何特征？ 3 詳細(xì)論述光亮鎳與普通（或稱暗鎳）有何不同？ 4 多層鎳中，半光亮鎳含硫?yàn)槎嗌?？光亮鎳含硫?yàn)槎嗌伲? 高硫鎳含硫?yàn)槎嗌?？鍍層中含硫越高，其電位如何? 5 多層鎳工藝要求兩層鎳之間的電位差大于多？ 為什么這樣要求？ 6 三層鎳如何安排各層（內(nèi)層為？中層為？外層為？）？ 詳細(xì)論述抗腐蝕機(jī)理？ 7 哪些試驗(yàn)可證明多層鎳抗腐蝕優(yōu)于單層鎳的鍍層結(jié)構(gòu)？ 90 思考題 07 8 用何試驗(yàn)可測(cè)得各層鎳間的電位？詳細(xì)論述其測(cè)定原理？ 91 謝 謝！ 92 SOO HSOON H 2