電鍍基礎知識87問

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電鍍基礎知識87問簡介
1.鹽酸有何特徵? 答:純凈的鹽酸是無色透明的液體,一般因含有雜質三氯化鐵而呈黃色。常用濃鹽酸中約含37%的氯化氫。鹽酸易揮發,是一種強酸。在電鍍生產中廣泛使用鹽酸作為浸蝕劑。 2.硫……
電鍍基礎知識87問正文

1.鹽酸有何特徵?
答:純凈的鹽酸是無色透明的液體,一般因含有雜質三氯化鐵而呈黃色。常用濃鹽酸中約含37%的氯化氫。鹽酸易揮發,是一種強酸。在電鍍生產中廣泛使用鹽酸作為浸蝕劑。
2.硫酸有和特徵?
答:濃度為96%的硫酸溶液,比重為1.84。濃硫酸具有吸水性,吸水過程中放出大量的熱量。在電鍍生產中廣泛使用硫酸作為浸蝕劑,由於其揮發性低,所以可利用加熱提高浸蝕速度。
3.硝酸有何特徵?
答:硝酸是一種氧化型的強酸,在見光受熱時分解放出氧而使別的物質氧化,所以硝酸應盛在棕色瓶內,電鍍生產中廣泛使用權有作為浸蝕劑。
4.現有濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸各一壇,能憑目測將它們分辨出來嗎?
答:冒白霧的是鹽酸,冒黃煙的是硝酸,無煙霧的是硫酸。
5.如何區別碳酸鈉,片鹼(NaOH)?
答:碳酸鈉又名純鹼,又稱弱鹼,是白色粉末,水溶液呈鹼性,電鍍中配製去油溶液。
片鹼,化學名氫氧化鈉,是強鹼,又稱燒鹼,是白色固體或片狀體。與水溶解後放出熱量,易灼燒皮膚,電鍍中用鹼性鍍槽、發黑、去油等用處。
6.什麼叫溶液、溶劑與溶質?
答:一種或數種物質分散到另一種液體物質里形成的均勻、穩定液體叫溶液。能夠溶解其它物質的液體叫溶劑,被溶劑溶解的物質叫溶質。
7.什麼叫溶解與溶解度
答:溶質在溶劑作用下,以分子狀態不斷地擴散到溶劑分子間去的過程叫做溶解。在一定溫度和壓力下,某溶質在100克溶劑里達到飽和所溶解的克數,叫做該溶質在這種溶劑里的溶解度。
8.什麼叫溶液濃度?
答:一定量溶液里所含溶質的量叫做溶液的濃度。溶液濃度的表示方法主要有比例濃度、重量百分濃度、克/升濃度、摩爾濃度與當量濃度等。
9.什麼叫比例濃度?
答:以溶質與溶劑的重量或體積之比來表示的濃度叫比例濃度。一般比例濃度中均標明是重量比或是體積比,若不標明,則固體按重量計,液體按體積計。如配製1:1的 鹽酸溶液,將1體積的濃鹽酸與1體積的水混合即得;又如配製1:5000的高錳酸鉀溶液,將1克高錳酸鉀溶於5000毫升水中即得。
10.什麼叫重量百分濃度?
答:用100克溶液中所含溶質的克數來表示的濃度叫重量百分濃度。
11.什麼叫克/升濃度?
答:以每升溶液中所含溶質的克數來表示的濃度叫克/升濃度。電鍍生產中廣泛運用克/升濃度
12.什麼叫摩爾濃度?
答:通常所說的摩爾濃度是指體積摩爾濃度,即以每升溶液中所含溶質的摩爾數來表示的濃度,常用符號M表示:
13.什麼叫當量濃度?
答:用每升溶液中所含溶質的克當量數來表示的濃度叫當量濃度,常用符號N表示。

二.有機化學
14.什麼叫有機化合物?
答:由碳元素和氫元素組成的化合物及其衍生物總稱為有機化合物,簡稱有機物。
15.有機化合物與無機化合物的性質有哪些不同?
答:有機化合物與無機化合物在某些性質方面的不同見下表:
性質 有機化合物 無機化合物
可燃性 大多數可以燃燒,受熱易分解 一般都能耐熱,不易燃燒
熔點 大多數熔點低,一般在300℃以下 一般不易熔化
可溶性 易溶於有機溶劑,難溶於水 不溶於有機溶劑,易溶於水
導電性 溶液或熔化時均不導電 一般溶液或熔化時可導電
化學反應 以分子形式參加反應且很慢 以離子形式參加且反應激烈
結合形式 以共價鍵結合 以離子鍵結合
16.什麼叫烴?它主要分哪幾種?
答:分子中只含有碳原子和氫原子的有機物叫做烴。烴按其結構可分為開鏈烴和閉鏈烴(簡稱環烴)。開鏈烴可分為烷烴、炔烴和烯烴三種,閉鏈烴又可分為脂環烴和芳香烴。
17.烷烴、烯烴、炔烴分子式的組成各有什麼規律?它們的通式是什麼?
答:烷烴分子中含氫原子個數等於碳原子個數的2倍加2個;烯烴分子中氫原子個數等於碳原子個數的2倍;炔烴分子中氫原子個數等於碳原子個數的2倍減去2

 

個。若以n表示烴分子中碳原子個數,則烷烴分子式的通式應該是CnH2n+2,烯烴分子式的通式是CnH2n,炔烴分子式的通式是CnH2n-2.
18.什麼叫烴的衍生物?
答:烴分子中一個或幾個氫原子被其它原子或原子團所取代的產物叫做烴的衍生物,如1,4-丁炔二醇(C4H6O2)、十二烷基硫酸鈉(C12H25NaSO4)等。
19.有機物在電鍍生產中有哪些用途?
答:有機物在電鍍生產中應用較廣,是電鍍生產中不可缺少的重要原料之一。它主要可用作絡合劑(如EDTA、HEDP等)、添加劑(如糖精、DE、DPE、香豆素、1,4-丁炔二醇、香藍素、洋茉莉醛、十二烷基硫酸鈉、OP乳化劑、海鷗洗滌劑等)、防蝕劑(如烏洛托品、硫脲、甘油等)、溶劑(如乙醇、乙醚、汽油、煤油等)。
三.物理化學與電化學
20.什麼叫表面張力?
答:在液氣兩相的界面上,液體分子所受液體內部分子的引力大於氣體分子對它的引力,由此造成的使液體表面縮小的力叫表面張力。表面張力的大小與溶液的性質、溫度、濃度等因素有關。
21.什麼是表面活性劑?表面活性劑有哪些類型?
答:能顯著改變液體表面張力或兩相之間的界面張力的物質叫表面活性劑(有時稱界面活性劑)。
表面活性劑有陰離子型的,如肥皂、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉等;有陽離子型的,如脂肪族胺鹽、烷基季胺鹽、烷基嘧啶鹵代物等;有兩性表面活性劑,如羚酸型、磺酸脂型等;有非離子型表面活性劑,如OP乳化劑、平平加、海鷗洗滌劑、氟碳類等。
22.表面活性劑的組成與性質如何?
答:表面活性劑的分子是由親油性基團和親水性基團兩部分組成。表面活性劑有乳化作用、泡沫作用增溶作用,並能改變固液兩相接觸時的潤濕性能。
23.表面活性劑在電鍍生產中的用途有哪些?
答:表面活性劑在電鍍中主要用來除油、提高陰極極化作用和改善溶液分散能力。例如,兩性表面活性劑(如環氧系列)能明顯提高陰極極化作用。
24.怎樣選用表面活性劑?
答:在弱酸性、弱鹼性或中性介質中,一般選用陰離子型或非離子型(如十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、OT、OP等);在強酸性介質中一般選用非離子型(如聚乙二醇等);為提高陰極極化作用,宜選用具有兩性的表面活性劑,且分子量不宜過大(一般碳原子數為4—8較理想),活性基團宜多不宜少。
25.絡合物與電鍍的關係如何?
答:在電鍍生產中,廣泛使用絡合物。隨著無氰電鍍新工藝的不斷發展,為了提高鍍層質量,選擇、使用新的絡合劑,顯得尤為重要。必須指出,絡離子在溶液中是分步離解的,絡離子總的不穩常數等於它的分步離解常數的乘積,溶液的絡合劑與金屬離子之間存在一系列的“絡合—離解平衡”。因而有各種不同配位數的絡離子以不同的濃度同時存在於溶液之中。那麼,在陰極還原中,究竟哪一種離子直接參加電極反應呢?計算證明:具有特徵配位數的絡離子(溶液中這種絡離子的濃度最大)在電極上放電的可能性不大,而那些配位數較低的絡離子(溶液中這種絡離子的濃度適中)是電極上放電的主要離子。
26.什麼叫陽極極化與陰極極化?
答:自流電通過陽極時,陽極電位偏離平衡電位而向正方向移動的現象,稱為陽極極化。在某一電流密度下,陽極電位與平衡電位之差稱為陽極過電位,通常用ΔФA表示。
直流電通過陰極時,陰極電位偏離平衡電位而向負方向移動的現象,稱為陰極極化。在某一電流密度下,陰極電位ФK與平衡電位之差,稱為陰極過電位,通常用ΔФK表示。
陽極極化和陰極極化對電流都起阻礙作用,所以有時也稱為極化電阻。
27.什麼叫極化曲線與極化度?
答:表示電極電位隨著電流密度的變化而改變的關係曲線叫做極化曲線。一般以縱坐標表示電極電位,橫坐標表示電流密度。圖1所示是兩條陰極極化曲線。
從曲線可

 

以看出:隨陰極電流密度的不斷增大,陰極電位也不斷變負。若陰極電流密度DK改變同一值ΔDK,曲線I和曲線II的ΔФK值有所不同。通常把ΔФK與ΔDK的比值稱為陰極極化度,曲線愈陡,陰極極化度愈大。比較陰極極化度即可判斷電鍍溶液的分散能力和覆蓋能力,提高極化度可提高鍍液的這兩種能力。
28.極化度與電鍍有何關係?
答:極化度對鍍層質量影響相當大,它直接影響到電流在陰極上的分佈。若陰極極化度的值大,能使電流在陰極表面上的實際分佈比初次分佈更均勻,這表明電解液的分散能力和深鍍能力好,從而可使鍍層更均勻。為什麼鍍鉻液有較大的陰極極化作用,而分散能力很差呢?原因就是鍍鉻液的陰極極化度很小。
29.利用哪些方法可以消除或降低不必要的陽極計劃作用?
答:陽極極化會引起陽極的電化學鈍化,致使陽極不能正常溶解。在生產中一般採用下列方法來消除或降低陽極極化作用:
(1) 加入適量的陽極活化劑(去極化劑)可防止陽極鈍化,促使陽極正常溶解。例如在酸性鍍鎳溶液中加入氯化物,可起到消除或降低陽極極化的作用;
(2) 增大陽極面積,降低陽極電流密度。例如,在氰化鍍鋅中,若發生陽極鈍化時,可通過增大陽極面積降低陽極電流密度來解決;
(3) 利用攪拌也可降低陽極極化作用。
30.什麼叫金屬的鈍化現象?
答:金屬的鈍化現象可以分為化學鈍化與電化學鈍化兩類。例如鐵在稀硝酸中很快就溶解,但在濃硝酸中溶解現象就幾乎完全停止了;鋁在稀硝酸中很不穩定,但卻可以用鋁製容器來儲存濃硝酸;碳鋼在普通大氣中很易生鏽,但在鋼中加入適量的鉻鎳合金組分后就成為“不鏽鋼”了。這些鈍化現象叫化學鈍化。另一種鈍化現象是由於陽極極化引起的,叫做電化學鈍化。大部分化學鈍化現象事實上也是按照電化學機理進行的,因為化學鈍化時也可以觀察到電極電位顯著的變化。鐵在活化狀態下的電位約為-0.5—-0.2伏,而在鈍化狀態下則為+0.5—+1伏。鉻在活化狀態下的電位為-0.6—-0.4伏,而在鈍化狀態下則為+0.8—+1伏。因此,鈍化能使電極電位劇烈地向正方向移動,並使鈍化了的金屬的電位約等於那些貴重的金屬(例如金和鉑)的電位。
雖然鈍性效應的出現是比較經常的並且也是非常明顯的,但是直到目前為止尚無統一確切的解釋。根據電化學腐蝕理論,鈍性是由於陰極過程受阻滯而引起的金屬或合金的高耐蝕狀態(雖然從熱力學觀點看來,這些金屬和合金是完全能夠進行反應的)。也就是說,鈍性是由於陽極過程式控制制的增加而引起的耐蝕狀態。
31.什麼叫電結晶?
答:電鍍過程實質上就是金屬的電結晶過程。也就是說在直流電的作用下,電解液中的金屬離子(或絡合金屬離子)在陰極上得到電子后沉積出金屬鍍層的過程叫電結晶。電結晶的過程極其複雜,以水合金屬離子放電結晶為例,可分為以下幾個階段:
(1) 物質遷移——溶液中的水合金屬離子到達陰極表面(包括擴散、遷移、水化膜變形、脫水);
(2) 電荷遷移——金屬離子在陰極表面與電子結合,還原成金屬原子;
(3) 表面擴散——金屬原子在電極表面擴散到達晶格位置(如彎折處);
(4) 參入晶格——金屬原子排列組成一定晶格的金屬晶體。
其中(3)、(4)兩步為形成結晶的過程。可見,形成電鍍層,包括物質遷移、電荷遷移、晶格化三個主要過程。
在形成金屬晶體時又有同時進行的兩個過程:晶核的生成與晶核的成長。這兩個過程的速度決定著金屬結晶的粗細程度。如果晶核的生成速度較快,而晶核生成后的成長速度較慢,則生成的晶核數目較多,晶粒較細。反之,晶粒就較粗。提高金屬電結晶時的陰極極化作用,可以提高晶核的生成速度,有利於獲得結晶細緻

 

的鍍層。
32.電鍍生產中如何提高陰極極化作用?
答:一般說來,電化學極化作用對於改善鍍層質量起著很重要的作用,因此我們應儘可能想辦法通過提高陰極的電化學極化作用來提高鍍層的結晶細緻程度。同時,往往通過提高陰極極化度,還可提高鍍液的分散能力與深鍍能力。在生產中,一般採取以下措施提高陰極極化作用:
(1) 加入絡合劑。因為絡離子較簡單離子難於在陰極上還原,這就可使陰極積累較多的電子,從而使陰極極化值提高;
(2) 加入添加劑。添加劑吸附在陰極表面上,可減慢金屬離子到達陰極表面的速度及金屬離子和電子反應的速度,從而提高陰極極化作用;
(3) 提高陰極電流密度。在陰極極化作用隨陰極電流密度的增大而增大的情況下,可用提高陰極電流密度的辦法去提高陰極極化作用;
(4) 適當降低電解液溫度。降低溫度能提高絡合劑的絡合能力,減慢金屬離子擴散到陰極表面的速度,從而提高陰極極化作用;
(5) 加入導電鹽。在陰極極化度不為零的情況下,溶液導電性的提高可以促使電流在陰極表面更均勻地分佈。
33.什麼叫金屬的化學腐蝕與電化學腐蝕?
答:金屬與周圍介質發生氧化作用而引起的腐蝕叫做化學腐蝕;金屬和電解質溶液接觸時,由於微電池和大電池作用而發生的腐蝕叫做電化學腐蝕。化學腐蝕時沒有電流產生,電化學腐蝕時,介質與金屬的作用的總反應分成兩個在相當程度上獨立地進行的過程(陽極過程與陰極過程)。在大多數實際情況下,電化學腐蝕常常以陽極和陰極過程在不同地區局部地進行為特徵。
34.金屬腐蝕與哪些主要因素有關?
答:與下列因素有關:
(1) 金屬的本性、組成、加工特性、結構特點及表面狀態等;
(2) 環境溫度;
(3) 腐蝕介質的性質。
35.什麼叫鍍前處理?它主要包括哪些具體內容?
答:電鍍、氧化、磷化等主要工序以前的一切加工處理和準備工作總稱為鍍前處理(或預處理)。鍍前處理大致包括以下基本內容:除油、除銹、除氧化皮、浸蝕、酸洗、活化、磨光、拋光、滾光、噴砂、局部絕緣、清洗、預熱以及加輔助電極和裝掛等。
36.工件為什麼必須經過嚴格的鍍前處理後方能入槽電鍍?
答:工件在加工後會存在著不同程度的毛刺,表面可能沾染油污,有的表面甚至已經嚴重鏽蝕。這樣就使工件表面呈現介電、疏鬆、鈍態、電阻大等不良狀況。如果不將這些東西清除乾淨,則會給整個電鍍過程帶來很大的障礙。它們會阻礙電流的通過,給電解液中金屬離子的放電帶來很大的阻力。同時,這些缺陷會降低鍍層金屬與基體金屬間的結合力,甚至使工件局部或整個表面不能獲得鍍層,即使勉強獲得鍍層,也容易產生疏鬆、發花、起泡、蛻皮、不連續等疵病。而在裝飾性鍍層施鍍前,必須使基體具有一定的光潔度,以期電鍍后具有美麗的外觀。
另外,工件上的油污、氧化物等雜質會污染電解液,增加電解液中的有害雜質,以致引起電解液不能正常工作甚至報廢,造成不應有的損失。因此,鍍層質量好壞與否,槽液是否容易維護,鍍前處理是非常重要的一個環節。
37.鈍化現象對鍍層質量有什麼危害?如何消除它?
答:若在工件如槽前(或入槽的一瞬間)發生了鈍化現象,則勢必嚴重地影響鍍層與基體間的結合力,造成廢品。例如:鋁及鋁合金,由於表面存在一層自然氧化膜,這是影響鍍層結合力的主要因素,若不經特殊的鍍前處理,根本不能順利地進行電鍍。無氰鍍銅中普遍存在的問題,就是直接鍍復時不能獲得與鋼鐵基體結合強度良好的銅鍍層。這主要是兩種原因引起的:鋼鐵表面的活化(置換)和鈍化。在通常情況下,鍍層結合強度不良,是因為鋼鐵表面處於鈍化狀態。
目前用來消除鈍化現象的方法主要有預浸、預鍍(鎳或銅)、電解活化、浸酸活化、帶電入槽、適當衝擊等方法。
38.什麼叫磨光?

 

答:利用磨光輪上磨料的尖銳稜角來磨削工件表面,藉以提高工件表面的平整程度和光潔度的過程,叫做磨光。
磨光主要是為了除去工件表面的毛刺和粗糙不平,除去某些機械缺陷。例如,通過磨光可除去工件表面的毛刺、划痕、腐蝕痕迹、焊渣、砂眼、氣泡、氧化皮和銹跡等。
39.磨光輪一般是用什麼材料製作的?
答:磨光輪一般用棉布或其它纖維布用粗線縫製而成。輪沿用粘結劑粘上磨料(金剛砂),烘乾后即可使用。
40.工件上的油脂一般可分為哪兩大類?這些油脂的物理性質如何?
答:工件上的油脂一般可分為可皂化性油脂和非皂化性油脂兩大類。也可以說是分為動植物油和礦物油兩大類。這些油脂都是有機化合物,大多數都是不溶解於水而溶於有機溶劑的。
41.工件除油的方法主要有哪幾種?
答:根據油脂的類型和它們的性質,工件除油的方法主要有化學除油法、電解除油法、有機溶劑除油法和機械除油法等四大類。
42.什麼叫化學除油?
答:在含鹼的溶液中,借皂化和乳化作用去除工件表面油污的過程,叫做化學除油。
43.有色金屬件和黑色金屬件的化學除油工藝是否相同?有何不同?
答:有色金屬件和黑色金屬件的化學除油法是不太相同的。黑色金屬的化學除油液中燒鹼的濃度一般都在30-50克/升左右。而有色金屬的化學除油液中一般都不加燒鹼,即使個別的配方中有燒鹼,也是少量的。因為燒鹼對有色金屬具有強的腐蝕作用。另外,除油液的溫度也稍有差異,黑色金屬除油時的溫度比有色金屬除油時的溫度要高一些。
44.化學除油的原理是什麼?
答:化學除油的原理是利用鹼溶液對油脂的皂化作用除去可皂化性油脂,利用表面活性劑的乳化作用除去非皂化性油脂。
可皂化性油脂可與鹼發生皂化反應,生成可溶性的肥皂和甘油,皂化反應方程式是:
(C17H35COO)3C3H5+3NaOH=3C17H35COONa+C3H5(OH)3
非皂化性油脂主要是利用乳化作用將其去掉。工件進入除油液后,由於機械震動,表面的油膜破裂,而變成不連續的小油滴;溶液中乳化劑使油、固界面上的表面張力降低,結果油滴進入溶液;乳化劑的疏水基團和親水基團將進入溶液中的小油滴包圍起來,使油滴不能重新聚集沾污工件。這樣就將油除去了。
45.鋼鐵件化學除油液中有哪些成分?它們的作用是什麼?
答:氫氧化鈉是強鹼,具有很強的皂化能力,它可與工件上的動植物油反應,生成可溶性的肥皂和甘油而使工件上的動植物油除掉。
碳酸鈉也具有一定的鹼性,它在溶液中主要是起緩衝作用,因為它可與水反應生成NaOH和NaHCO3,使除油液保持足夠的鹼性。
磷酸鈉主要起乳化作用。它很容易從工件表面洗凈,同時能幫助水玻璃容易被水洗掉。
水玻璃具有很強的乳化作用,同時也具有一定的皂化能力。乳化劑的作用主要是降低油污和除油液之間的表面張力,並使油滴不能重新聚集。
46.鋼鐵件化學除油液中各成分的含量一般是多少?各成分含量對除油效果有何影響?
答:一般鋼鐵件化學除油液的配方是:
NaOH 30-50克/升
Na2CO3 20-60克/升
Na3PO4 20-30克/升
水玻璃 5-10克/升
OP乳化劑 1-2克/升
溫度 80-90℃(或更高一點)
溶液中的NaOH含量太高時,所生成的肥皂難以溶解,將影響除油速度和效果。NaOH含量太低時,除油速度太慢。
碳酸鈉含量太低時,溶液的PH值不穩定。
磷酸鈉含量太低時,溶液中的水玻璃會粘附在工件上面洗不掉。殘留在工件表面的水玻璃經酸洗后,會產生不溶性的硅膠而使鍍層結合不牢。
OP乳化劑含量過高時,會因它不容易從零件上洗掉而影響鍍層與基體的結合力;含量過低時,乳化作用不夠強,油難以除凈。
47.化學除油的速度主要與哪些因素有關?
答:化學除油的速度主要與工件上油脂的厚度、溶液的溫度、溶液中各成分的含量、是否振動或抖動工件(或用噴射溶液

 

除油)等都有關。
48.什麼叫電解除油?電解除油有哪幾種方法?
答:在含鹼的溶液中,以工件作陽極或陰極在電流作用下清除工件表面油污的過程,叫做電解除油。電解除油一般分為陽極除油、陰極除油和聯合除油三種方法。
49.電解除油的原理是什麼?
答:電解除油是利用工件上析出的大量氣體對油脂的機械攪拌、剝離和攜帶作用而將油污除掉的。講得具體一點是:工件掛在鹼性電解槽的陽極或陰極上時,電極的極化作用使油與液兩相界面的表面張力降低。電解時,電極上析出的大量氫氣泡或氧氣泡,對工件上的油膜具有強烈的撕裂作用,使油膜迅速變為不連續的小珠滴,而氣泡上升吸附一部分油滴,同時還起機械攪拌作用,使小油滴加速脫離工件表面在上述諸因素的共同作用下,工件上的油便被清除掉了。
電解除油的反應式如下:
陽極除油:4OHˉ—2e O2↑+2H2O
陰極除油:2H++2e H2↑
50.陽極除油和陰極除油的優缺點各是什麼?
答:陽極除油的優點是:工件掛在陽極,電解時陽極放出的是氧氣,因此工件沒有產生氫脆的危險。同時,陽極除油還能除去工件上的殘渣和某些金屬雜質薄膜。缺點是除油速度比陰極除油低,一般有色金屬不宜採用此法。此外,除油液中含有較多的氯離子時,鋼鐵件可能產生腐蝕現象。
陰極除油的優點是除油速度快,並且一般不會腐蝕工件。缺點是工件易因滲氫而產生氫脆。滲氫嚴重時,鍍層可能要起泡蛻皮。溶液中含有鉛、錫、鋅等有色金屬雜質時,零件上會產生成海綿狀金屬物質而影響鍍層質量。
為了克服陽極除油和陰極除油各自的缺點,可以採用聯合除油(先陰極后陽極)法。
51.電解除油的速度和效果主要與哪些因素有關?
答:主要與下列因素有關:
(1) 電解液中氫氧化鈉的濃度。氫氧化鈉有良好的導電能力,適當提高氫氧化鈉的含量可提高除油速度,也可提高電流密度。氫氧化鈉可使鋼鐵件表面生成一層鈍化膜,防止工件受腐蝕,但對銅、鋅、鋁等有色金屬有腐蝕作用。
(2) 電流密度。適當提高電流密度可加速除油,改善深孔件除油效果。但電流密度太高時,放出的氣體多,氣體跑出的流速大,致使大量氣體庖廚液面造成鹼霧而污染車間的空氣,影響工人身體健康,並且會腐蝕工件。
(3) 溶液的溫度。溫度升高,電極反應活化能降低,反應速度加快,從而提高除油速度。但是,溫度過高會造成能量消耗增多,污染空氣,惡化勞動條件,加速工件腐蝕等。一般電解除油液的溫度都應略低於化學除油液的溫度。
52.電解除油時為什麼有時可聽到雷鳴般的爆破聲?
答:在電解時,陽極放出大量的氧氣,陰極放出大量的氫氣。由於溶液內有乳化劑存在,液面大量的氫氣和氧氣的混合氣體被泡沫覆蓋著;在電極接觸不良而產生火花時,氫氣和氧氣迅速化合,生成水蒸氣並放出大量的熱。這些水蒸氣在極短時間內受熱急劇膨脹,因而發生雷鳴爸的爆破聲。
53.有機溶劑除油是怎麼一回事?
答:有機溶劑除油是利用有機溶劑可將工件上的油溶解下來的原理來除油。這種方法一般只適應於形狀特殊的工件、特大件、少批量高精度件的除油。
54.常用來除油的有機溶劑有哪些?操作時應注意些什麼?
答:常用來除油的有機溶劑有汽油、煤油、苯類、酮類,以及某些氯化烷烴、烯烴等。因汽油、煤油、苯類、酮類都是易揮發、易燃品,操作時必須注意防火,並搞好通風、防爆等安全裝置。
55.機械除油是怎麼一回事?
答。機械除油就是用機械的方法擦試除油,主要用滾桶。工件裝在滾桶內,隨滾桶的旋轉而互相摩擦,促使工件上的油污與滾桶內的藥水或磨料加速作用而將油除掉。
七.浸 蝕
56.什麼叫浸蝕?
答:利用化學或電化學方法來除去工件表面的銹皮和氧化膜,使工件表面處於活化狀態的加工方法叫浸蝕。浸蝕是將工件置於腐蝕溶液

 

(酸或鹼)中進行的。浸蝕分為化學浸蝕和電化學浸蝕兩種。
57.什麼叫光亮浸蝕?
答:光亮浸蝕與化學拋光有何不同?提高工件的光澤程度的浸蝕工藝叫光亮浸蝕。光亮浸蝕與化學拋光沒什麼嚴格區別,只是化學拋光要求光亮程度高一些而已。一般化學拋光的溶液都能用來進行同種金屬的光亮浸蝕。
58.什麼叫強浸蝕?
答:除去零件表面的氧化皮或表面疏鬆、硬化、脫碳等的浸蝕叫做強浸蝕。
59.什麼叫弱浸蝕?弱浸蝕的目的是什麼?
答:為了清除零件在運轉或短時間保存過程中所生成的極薄氧化膜,使零件表面進一步活化的浸蝕工藝叫做弱浸蝕。
弱浸蝕的目的是為了使零件呈現出基體金屬的晶體結構,提高和保證鍍層與基體金屬之間,或鍍層與鍍層之間的結合力。
60.金屬件的浸蝕液主要是由什麼組成的?
答:金屬件的浸蝕液主要由各種酸組成。而鋅、鋁等兩性金屬件的浸蝕液主要由鹼液組成。
61.電鍍生產中一般常用的浸蝕劑主要有哪些?
答:電鍍生產中一般常用的浸蝕劑重要有硫酸、鹽酸、硝酸、鉻酸、磷酸、氫氟酸,以及氰化鈉、硫酸鈉等。
62.什麼叫緩蝕劑?電鍍生產中常用的緩蝕劑主要有哪些?
答:少量添加在浸蝕溶液中能起到減少金屬基體的溶解,防止工件發生過腐蝕和氫脆作用的物質叫做緩蝕劑。電鍍生產中常用的緩蝕劑是:用語硫酸的有若丁、硫脲等;用於鹽酸的有甲醛、烏洛托品(六次甲基四胺)等;用於硝酸的分兩種情況,即清洗鋼鐵件時用硫化鈉、尿素等,清洗銅件時用草酸、甲酸、甘油、過氧化氫、檸檬酸等;用於鹽酸和氫氟酸混合酸洗液中的有嘧啶、六次甲基四胺、若丁等。
63.緩蝕劑的作用原理是什麼?
答:緩蝕劑可被純凈的金屬表面吸附,改變金屬和溶液界面的雙電層,使氫離子放電受到阻礙,從而能隔離酸液對金屬的腐蝕。而緩蝕劑不會在金屬的氧化物上吸附,故對除氧化物(除銹)的過程和除銹的速度沒有影響。這樣就起到了減少金屬基體的溶解和防止零件氫脆的作用。
64.硫酸溶液對鋼鐵件的浸蝕效果與哪些因素有關?
答:硫酸溶液對鋼鐵零件的浸蝕效果與下列因素有關:
(1) 溶液的溫度。提高溫度,可大大提高浸蝕速度。在常溫下,硫酸溶液的浸蝕能力較弱。但溫度太高時會使零件發生過腐蝕和產生氫脆。一般,溫度不得超過60℃。
(2) 溶液的濃度。溶液的濃度在25%以下的範圍內,濃度高一點,浸蝕速度快一點。而在25%以上時,濃度越高,鐵的氧化物越不易溶解。
(3) 是否加入緩蝕劑。不加入緩蝕劑會使零件產生腐蝕或氫脆,加入緩蝕劑可防止或減輕上述缺陷。
鋼鐵件在硫酸浸蝕液中的反應式如下:
FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+4H2O
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
65.鋼鐵件的強浸蝕液用硫酸好,還是用鹽酸好?
答:鋼鐵零件的強浸蝕液用鹽酸為好,原因有:
(1) 鹽酸在常溫下就具有較強的浸蝕能力,而硫酸需在50℃左右才具有這種能力;
(2) 鹽酸對鋼鐵基體溶解緩慢,不易使工件發生過腐蝕和產生氫脆;
(3) 鹽酸浸蝕后,工件表面殘渣較少,質量較高;而硫酸浸蝕過程中積累的鐵鹽會降低它的浸蝕能力,因此會增加工件表面的殘渣,使浸蝕質量降低;
(4) 鹽酸的浸蝕能力與濃度成正比,而硫酸的浸蝕能力受到濃度限制。
鹽酸的缺點是:易揮發、污染空氣、腐蝕設備。
66.銅和銅合金件的化學浸蝕工藝通常應如何進行?
答:銅和銅合金件的化學浸蝕工藝通常是先經預浸蝕,然後在進行光亮浸蝕(出光)。
預浸蝕可單獨用硫酸,也可單獨用鹽酸,還可用硫酸-鹽酸浸蝕液。
光亮浸蝕液可用濃硝酸加少量氯化鈉作緩蝕劑,也可用硝酸-硫酸混合液。
67.鎂和鎂合金件浸蝕操作時,應注意哪些事項?
答:操作要迅速,浸蝕后的零件,必須迅速轉入下道工序,否則

 

極易發生腐蝕。浸蝕用的掛具、盛具,最好用鎂合金、鎂鋁合金製作,或將其接觸零件的部分,用絕緣材料與零件隔離。零件也不應與金屬槽壁相接觸,以避免產生接觸腐蝕。
68.不鏽鋼和耐熱鋼的氧化皮中主要成分是什麼?
答:除去這些氧化皮,這層氧化皮的主要成分是氧化鉻、氧化鎳和氧化鉻。要除去這層氧化 皮,應經過鬆動氧化皮、浸蝕和清除零件表面的浸蝕殘渣等三道主要工序。不首先經過鬆動氧化皮工序的話,即使浸蝕的時間很長,也難以除去它,而且會使基體金屬受到腐蝕。因為這層氧化皮又厚又緊密。
69.用什麼方法來鬆動不鏽鋼和耐熱鋼的氧化皮?
答:不鏽鋼和耐熱鋼氧化皮的鬆動有如下幾種方法:
(1)用700克/升的氫氧化鈉溶液,加熱到145℃左右,以工件作陽極,用10安/分米2的電流密度,電解10分鐘左右;
(2)用700克/升的氫氧化鈉,200克/升的硫酸鈉溶液,加熱到145℃左右,浸泡一個小時;
(3)用110克/升的硝酸,在室溫下浸泡一個小時左右。
70.經酸洗(或浸蝕)后的工件,若不能馬上進入下道工序時,應如何處理?
答:經酸洗或浸蝕后的工件,若不能馬上轉入下道工序時,應進行工序間防鏽處理。因為經酸洗后的零件表面,完全處於活化狀態,更加容易生鏽和受腐蝕。若不能進行工件間防鏽處理的話,工件將再次鏽蝕,而影響電鍍質量。
鋼鐵件工序間的防鏽,可在60克/升的亞硝酸鈉、5克/升的碳酸鈉、25克/升六次甲基四胺配製成的溶液中浸泡10秒鐘左右,銅、銅合金件的工序間防鏽,可在5克/升的硫酸鈉、45克/升的重鉻酸鉀配置成溶液中浸泡10秒鐘。
71.什麼叫電解浸蝕?它的原理是什麼?
答:將工件掛在陽極上,利用電鍍的方法在浸蝕溶液中通過電浸蝕的過程叫電解浸蝕。電解浸蝕利用電解的原理:電極上產生的氫氣和氧氣對工件表面的氧化皮有強烈的撕烈作用和剝蝕作用,而陰極上產生的氫則有還原作用。
72.陽極浸蝕和陰極浸蝕各具有哪些優缺點?
答:陽極浸蝕雖然不會使工件產生氫脆現象,但速度慢,對基體金屬有腐蝕作用,只適用於薄氧化皮工件。陰極浸蝕不會使工件產生過腐蝕,速度快,也可適用於厚層氧化皮工件,但有使工件產生滲氫的缺點。
73.鋼鐵件電化學浸蝕液的成分是什麼?工藝規範如何?
答:鋼鐵件的電化學浸蝕液可用200~250克/升的硫酸溶液。工藝規範是:電流密度5~10安/分米2;電解液溫度50℃左右,通電時間15~20分鐘。
74.工件除銹的方法有哪幾種?
答:工件除銹的方法有機械法,化學法和電化學法三種。
75.電鍍具備的條件是什麼?
答:電鍍必備的條件有:外加直接電源和由特定電解液(叫做鍍液)和特定金屬陽極組成的電解裝置。
78.分散能力與覆蓋能力之間有何聯繫與區別?
答:一般說來,凡分散能力好的,覆蓋能力也好,分散能力差的,覆蓋能力也一定差。但是,覆蓋能力好的餓,分散能力不一定好。
分散能力只是用來說明鍍液使工件表面各部分鍍層厚度均勻程度如何的一個概念,而深鍍能力是用來說明鍍液使工件的深凹處(如管形件的內壁)鍍上鍍層的程度如何的一個概念,而不考慮鍍層厚度是否均勻這一因素。這就是分散能力與覆蓋能力的區別之處。
79.改善鍍液的分散能力和覆蓋能力有何意義?
答:金屬鍍層在工件上的分佈是否均勻,鍍層是否完整,這是決定鍍層質量好壞的一個重要因素。厚薄均勻完整性的鍍層,防護性能較好;而均勻不一,厚薄相差較大或者鍍層不連續、完整性較差的鍍層,防護性能較差。所以,改善鍍液的分散能力和覆蓋能力,是直接關係到電鍍產品質量好壞的關鍵問題。
80.影響分散能力和覆蓋能力的主要因素有哪些?
答:影響分散能力和覆蓋能力的主要因素如下:
(1) 電鍍槽的幾何狀態、電極的形狀和大小、電極的距離、電極在槽中的裝掛方式等幾何因素;

 

2) 基體金屬的表面狀況、開電方式、氫在基體金屬上過電位的大小等;
(3) 陰極上的電流效率;
(4) 鍍液的電導率;
(5) 陰極極化度。
81.如何提高鍍液的分散能力和覆蓋能力?
答:採用如下措施可提高鍍液的餓分散能力和覆蓋能力:
(1) 合理裝掛工件,使其處於最佳的電流分佈狀態下同時盡量避免折出的氣體停留在工件的言孔或低洼處;
(2) 採用短時間的衝擊電流,改善基體金屬的表面狀況,提高氫在基體金屬上的過電位;
(3) 儘可能改善電極和電鍍槽的幾何形狀,合理的調節電極之間的距離;
(4) 給工件加輔助極來改善電流分佈;
(5) 改善陰極電流效率。
82.鍍液中的電力線是什麼?
答:電鍍溶液中正負離子在外電場作用下作定向移動的軌道叫電力線。
83.什麼叫尖端效應?
答:在工件或極板(總稱電極)的邊緣和尖端,往往聚集著較多的電力線。這種現象叫尖端效應或叫邊緣效應。
84.尖端效應對電鍍有何影響?
答:當工藝規範控制不嚴時,尖端效應往往會使產品的尖端或邊緣產生鍍層加厚、毛刺,或者燒焦等現象。因此,我們應當盡量清除或控制尖端效應的影響,以保證產品質量。
85.如何減少或消除尖端效應,在實際操作時要根據不同的情況採取不同的措施;控制電流密度;調節鍍液成分;添加合適的添加劑;改變鍍液的PH植;給工件加輔助極;調節陰陽極間距離;改變陽極和電鍍槽的幾何形狀;改變工件的懸挂方式和位置等。
86.什麼叫衝擊電流?
答:在電鍍開始時,用比正常電流密度大2~3倍的電流密度對工件進行短時間的衝擊電鍍所使用的電流叫衝擊電流。
87.使用衝擊電流進行電鍍有什麼好處?
答:使用衝擊電流可使零件表面的化學活性均勻,並能很快地先鍍上一薄層氫過電位較大的鍍層金屬,從而提高分散能力與覆蓋能力,避免在使用正常平均電流密度時小電流密度處鍍不上鍍層
 

 

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