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        電鍍前處理的重要性

        電鍍的前處理在電鍍生產線上是電鍍工藝中非常關鍵的一步,基體材料表面處理的好壞直接影響鍍層的質量,因此應對電鍍前處理相當的重視。本文介紹表面狀態影響鍍層質量的各種因素,闡述電鍍生產線上電鍍前處理的各種基本方法。

        鍍件的鍍前處理是決定電鍍質量的最重要因素之一。在實際生產中,電鍍故障率80%以上出在前處理工序,所以電鍍前處理效果的好壞就顯得尤為重要,下面具體介紹基體的表面狀態對鍍層結構和結合力的影響。

        一,基體表面狀態對鍍層結構的影響

        鍍層是由晶體或晶粒組成的,晶體的大小、形狀及排列方式決定著鍍層的結構特性。在各種不同的電鍍液中,金屬鍍層的結構特性也是不同的,主要是沉積過程不同所致。開始電鍍時,基體材料表面首先生成一些細微的小點,即結晶核,隨著時間增長,單個結晶數量增加,并互相連接成片,形成鍍層。

        結晶核長大的過程,因基體金屬的特性以及操作條件的不同而不同,主要有下面幾種情況。若電鍍開始時,生成的結晶核很多,且全部繼續長大,則形成纖維狀結晶,并垂直在陰極表面排列;若形成的晶核只有部分長大,就會出現如下兩種情況:結晶核呈單獨的長針狀(樹枝狀)形式向陽極方向發展和結晶核在三個方向都均勻地長大,由于各結晶核增長速度不同,大的結晶核將小的結晶核擠掉,形成越來越粗的圓錐狀結晶。

        如果電鍍開始所生成的結晶很快地停止生長,而在這些結晶的表面又重新生成新的結晶,則這種情況下生成的結晶的位置配合會混亂,在氰化物電解液得到的鍍層就是這種情況。鍍層結構除了受到電解液組成、工藝條件的影響外,還受到基體材料表面狀態的嚴重影響。如果基體材料表面上存在機械雜質,對鍍層組織有害;若非電解質黏附在基體材料或鍍層上,會形成麻坑;若電解質黏附其上,則會形成結瘤。這些雜質夾在鍍層中,還會降低鍍層的防銹能力。若基體材料表面有油污、氧化皮等,是不可能得到結合牢固的鍍層的;基體材料表面粗糙,很難得到光亮的鍍層;有時基體材料和組織會使鍍層產生組織重現,呈結晶狀花紋。因此,選擇適當的基體材料表面的前處理工藝,對電鍍層的質量有很重要的意義。

        二、基體表面狀態對覆蓋能力的影響

        基體材料的表面狀態是影響覆蓋能力的主要因素之一。實踐表明,金屬在不同基體材料上電沉積時,同一鍍液的覆蓋能力差別也很大。如用鉻酸溶液鍍鉻,金屬鉻在銅、鎳、黃銅和鋼上沉積時,鍍液的覆蓋能力依次遞減。這是因為當金屬離子在不同的基體材料上還原沉積時,其過電位的數值有很大的差別。過電位較小的析出電位較正,即使在電流密度較低的部位也能達到其析出電位的數值,因而其覆蓋能力較好。基體材料的表面狀態對覆蓋能力的影響比較復雜。一般來說,同一鍍液在光潔度高的基體表面上覆蓋能力要比其在粗糙表面上的覆蓋能力好。這是因為光潔度高的表面其真實電流密度高,容易達到金屬的析出電位;而粗糙表面,由于表面積大,其真實電流密度較低,不易達到金屬的析出電位,而只是析出大量氫氣。另外,如果基體表面鍍前處理不良,存在沒有除盡的油膜、各種成相膜層或污物等,也將妨礙鍍層的沉積而使覆蓋能力降低。

        三、基體表面狀態對結合力的影響

        結合力通常是指一個物體粘剄另一個物體上的范圍和程度。若一個鍍層因機械力或變形而脫落,或被氣體吹脫,或是被腐蝕而剝離,則鍍層缺乏結合力。結合力是電沉積的重要性能指標,它與基體材料電鍍前的表面狀態有著非常直接而重要的關系,而結合力的好壞又直接影響著鍍層的好壞。

        如果基體材料表面存在著大量的油污、銹蝕產物等污物,電鍍層不能直接與基體材料表面相結合,從而導致鍍層的逐漸起皮、脫落等,這也是鍍層與基體材料表面結合力不良的緣故。相反,如果在電鍍前,電鍍生產線上的基體材料表面得到了很好的清潔,電鍍層就會直接接觸到基體材料的表面,并與之牢固結合。當然,金屬離子在金屬上的電沉積還與其他許多因素有關,基體材料表面的狀態并不是影響結合力的唯一因素,但卻是影響結合力的最主要因素。

         

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