電鍍工藝相關(guān)知識收集分享一

電鍍工藝相關(guān)知識收集分享一一、基礎(chǔ)化學(xué)知識鹽酸有何特征？答：純凈的鹽酸是無色透明的液體，一般因含有雜質(zhì)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(fā)，是一種強(qiáng)酸。在電鍍生產(chǎn)中廣泛使用鹽酸作為浸蝕劑。硫酸有和特征？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(chǎn)中廣泛使用硫酸作為浸蝕劑，由于其揮發(fā)性低，所以可利用加熱提高浸蝕速度。硝酸有何特征？答：硝酸是一種氧化型的強(qiáng)酸，在見光受熱時分解放出氧而使別的物質(zhì)氧化，所以硝酸應(yīng)盛在棕色瓶內(nèi)，電鍍生產(chǎn)中廣泛使用權(quán)有作為浸蝕劑。現(xiàn)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(qū)別碳酸鈉，片堿（NaOH）？答：碳酸鈉又名純堿，又稱弱堿，是白色粉末，水溶液呈堿性，電鍍中配制去油溶液。片堿，化學(xué)名氫氧化鈉，是強(qiáng)堿，又稱燒堿，是白色固體或片狀體。與水溶解后放出熱量，易灼燒皮膚，電鍍中用堿性鍍槽、發(fā)黑、去油等用處。什么叫溶液、溶劑與溶質(zhì)？答：一種或數(shù)種物質(zhì)分散到另一種液體物質(zhì)里形成的均勻、穩(wěn)定液體叫溶液。能夠溶解其它物質(zhì)的液體叫溶劑，被溶劑溶解的物質(zhì)叫溶質(zhì)。什么叫溶解與溶解度答：溶質(zhì)在溶劑作用下，以分子狀態(tài)不斷地?cái)U(kuò)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(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和所溶解的克數(shù)，叫做該溶質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。什么叫溶液濃度？答：一定量溶液里所含溶質(zhì)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(dāng)量濃度等。什么叫比例濃度？答：以溶質(zhì)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(biāo)明是重量比或是體積比，若不標(biāo)明，則固體按重量計(jì)，液體按體積計(jì)。如配制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；又如配制1：5000的高錳酸鉀溶液，將1克高錳酸鉀溶于5000毫升水中即得。10.什么叫重量百分濃度？答：用100克溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)來表示的濃度叫重量百分濃度。11.什么叫克/升濃度？答：以每升溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)來表示的濃度叫克/升濃度。電鍍生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用克/升濃度.什么叫摩爾濃度？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(zhì)的摩爾數(shù)來表示的濃度，常用符號M表示：.什么叫當(dāng)量濃度？答：用每升溶液中所含溶質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)來表示的濃度叫當(dāng)量濃度，常用符號N表示。有機(jī)化學(xué).什么叫有機(jī)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(jī)化合物，簡稱有機(jī)物。.有機(jī)化合物與無機(jī)化合物的性質(zhì)有哪些不同？答：有機(jī)化合物與無機(jī)化合物在某些性質(zhì)方面的不同見下表：性質(zhì)有機(jī)化合物無機(jī)化合物可燃性大多數(shù)可以燃燒，受熱易分解一般都能耐熱，不易燃燒熔點(diǎn)大多數(shù)熔點(diǎn)低，一般在3001以下一般不易熔化可溶性易溶于有機(jī)溶劑，難溶于水不溶于有機(jī)溶劑，易溶于水導(dǎo)電性溶液或熔化時均不導(dǎo)電一般溶液或熔化時可導(dǎo)電化學(xué)反應(yīng)以分子形式參加反應(yīng)且很慢以離子形式參加且反應(yīng)激烈結(jié)合形式以共價鍵結(jié)合以離子鍵結(jié)合.什么叫烴？它主要分哪幾種？答：分子中只含有碳原子和氫原子的有機(jī)物叫做烴。烴按其結(jié)構(gòu)可分為開鏈烴和閉鏈烴（簡稱環(huán)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(huán)烴和芳香烴。.烷烴、烯烴、炔烴分子式的組成各有什么規(guī)律？它們的通式是什么？答：烷烴分子中含氫原子個數(shù)等于碳原子個數(shù)的2倍加2個；烯烴分子中氫原子個數(shù)等于碳原子個數(shù)的2倍；炔烴分子中氫原子個數(shù)等于碳原子個數(shù)的2倍減去2個。若以n表示烴分子中碳原子個數(shù)，則烷烴分子式的通式應(yīng)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..什么叫烴的衍生物？答：烴分子中一個或幾個氫原子被其它原子或原子團(tuán)所取代的產(chǎn)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。.有機(jī)物在電鍍生產(chǎn)中有哪些用途？答：有機(jī)物在電鍍生產(chǎn)中應(yīng)用較廣，是電鍍生產(chǎn)中不可缺少的重要原料之一。它主要可用作絡(luò)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(lán)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）。物理化學(xué)與電化學(xué).什么叫表面張力？答：在液氣兩相的界面上，液體分子所受液體內(nèi)部分子的引力大于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(zhì)、溫度、濃度等因素有關(guān)。.什么是表面活性劑？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(zhì)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。.表面活性劑的組成與性質(zhì)如何？答：表面活性劑的分子是由親油性基團(tuán)和親水性基團(tuán)兩部分組成。表面活性劑有乳化作用、泡沫作用增溶作用，并能改變固液兩相接觸時的潤濕性能。.表面活性劑在電鍍生產(chǎn)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(huán)氧系列）能明顯提高陰極極化作用。.怎樣選用表面活性劑？答：在弱酸性、弱堿性或中性介質(zhì)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(qiáng)酸性介質(zhì)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(shù)為4—8較理想），活性基團(tuán)宜多不宜少。四、鍍后處理知識1、 前言鍍后處理和鍍前處理在金屬的表面鍍工藝中占有極其重要的地位，許多采用表面鍍技術(shù)制造的產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷往往都是由前處理或后處理不當(dāng)造成的，有關(guān)前處理的知識在一般的電鍍書中都有比較詳細(xì)的敘述，但對鍍后處理還沒有文章進(jìn)行過系統(tǒng)的論述，鍍后處理的目的主要是為了提高鍍層的耐腐蝕性能或者保持鍍層原有的特性，其中最主要的鍍后處理是除氫處理和鈍化處理［1］。為了提高鍍層的抗腐蝕性能，一般都要同時進(jìn)行除氫和鈍化處理，有些還需要涂有機(jī)膜，如鍍鋅件目前一般要經(jīng)過除氫和化學(xué)鈍化處理，仿金電鍍要經(jīng)過化學(xué)鈍化和涂有機(jī)膜處理［2］等。2、 鍍后處理2.1除氫處理除氫對于電鍍產(chǎn)品顯得尤為重要，因?yàn)樵陔婂凅w系中，被鍍金屬離子在陰極上得到電子，氫離子也同樣會得到電子，生成原子態(tài)的氫，滲透到金屬鍍層內(nèi)部，使鍍層產(chǎn)生疏松，當(dāng)擱置一段時間后，原子態(tài)的氫會結(jié)合生成氫氣而體積膨脹，這樣就導(dǎo)致鍍層產(chǎn)生針孔、鼓泡甚至脫落等不良缺陷，如果滲透到基體還會導(dǎo)致整個構(gòu)件的氫脆現(xiàn)象，特別是對于高強(qiáng)度鋼，一旦滲氫容易導(dǎo)致構(gòu)件的脆斷。因此，電鍍后要在一定的溫度下熱處理數(shù)小時，以驅(qū)除滲透到鍍層下面或者基體金屬中的氫。相對于鈍化處理來說，除氫處理的方法比較單一和簡單，一般都是采用熱處理的方式把原子態(tài)的氫驅(qū)逐出來，對于常用的鍍鋅構(gòu)件，一般是在帶風(fēng)機(jī)的烘箱中，2201恒溫條件下保溫2小時，這個工序一般是在鈍化之前，這樣不會造成由于驅(qū)氫而導(dǎo)致鈍化層的破裂［3］。不銹鋼化學(xué)鍍鎳后經(jīng)過4001,1.5h的熱處理，可以顯著提高其硬度，降低脆性［4］。Fe-Mn合金鍍層經(jīng)過100。6150。62001,1.5h的除氫處理后，拉伸結(jié)合強(qiáng)度分別提高了49.5%、75.5%和121.8%［5］,可見，除氫處理對于提高鍍層的性能具有重要作用。由上可見，除氫處理通常是選擇一個最佳的溫度區(qū)間（一般是在200?3001之間）和時間（一般是2?3h）進(jìn)行熱處理，但是針對不同的鍍層稍有差異，而且不同的處理溫度和處理時間對鍍層的性能也有一定的影響。因此，除氫要保證即能有效的驅(qū)除滲透到鍍層或者金屬基體的原子態(tài)的氫，又不會導(dǎo)致鍍層破裂。2.2鈍化處理鈍化處理是指在一定的溶液中進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)處理，在鍍層上形成一層堅(jiān)實(shí)致密的、穩(wěn)定性高的薄膜的表面處理方法，鈍化使鍍層的耐腐蝕性能進(jìn)一步的提高并增加表面光澤和抗污染的能力。鈍化處理按照鈍化膜的化學(xué)成分可分為無機(jī)鹽鈍化和有機(jī)類鈍化兩類；根據(jù)鈍化膜組成成分對人體的危害性可分為鉻酸鈍化和無鉻鈍化。鉻酸鈍化是無機(jī)鹽鈍化的一個分支，目前國內(nèi)外研究較多的無鉻鈍化有：相酸鹽溶液、鎢酸鹽溶液、硅酸鹽溶液、鈦鹽鈍彳化6］、含錯溶液、含鉆溶液、稀土金屬鹽溶液、三價鉻溶液、磷酸鹽鈍化（磷化處理）［7］等無機(jī)鹽鈍化和有機(jī)類鈍化等［8］［9］［10］。2.2.1無機(jī)鹽鈍化處理無機(jī)鹽鈍化處理研究比較成熟和應(yīng)用較早的是鉻酸鹽鈍化，在含鉻鈍化膜中，Cr3+起骨骼作用，Cr6+起血肉作用，Cr6+在空氣中具有良好的自修復(fù)功能，因而對鍍層具有很好的保護(hù)作用，而且，改變Cr6+和Cr3+的不同配比，還可以得到不同色彩的鈍化膜［3］。由于這些突出的優(yōu)點(diǎn)使得鉻酸鈍化仍然是目前應(yīng)用最廣的鈍化工藝。但是由于Cr6+具有相當(dāng)高的毒性且易致癌，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，越來越希望尋找可以代替鉻酸鈍化的新配方和新工藝。相和鉻是同族元素，因此，它與鉻具有相似的化學(xué)性質(zhì)，相酸鹽已經(jīng)廣泛用于鋼鐵以及有色金屬的緩蝕劑［11］和鈍化劑。相酸鹽鈍化處理方法主要有陽極極化處理、陰極極化處理和化學(xué)浸泡處理［9］。把鍍鋅件在相酸鹽中進(jìn)行化學(xué)浸泡處理，測試結(jié)果表明相酸鹽鈍化比不上鉻酸鹽鈍化，但可以明顯提高鋅層的耐蝕性［12］。使用相酸鹽/磷酸鹽體系處理鍍鋅件，腐蝕試驗(yàn)結(jié)果顯示，在中性和堿性環(huán)境中，其鈍化效果沒有鉻酸鈍化好，但是在酸性環(huán)境中卻優(yōu)于鉻酸鈍化，室外暴露試驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)［8］。鋅鎳合金鍍層經(jīng)過相酸鹽鈍化處理，其耐腐蝕性能也不如鉻酸鈍化，并且不具有自修復(fù)作用，不過還是可以明顯提高合金的耐腐蝕性能［13］。鎢酸鹽作為金屬的緩蝕劑同相酸鹽具有相似性，鋅、錫合金的經(jīng)鎢酸鹽鈍化形成的鈍化膜，鹽霧試驗(yàn)顯示其耐腐蝕性能要遜于鉻酸［8］。用于鈍化Sn-Zn合金時，其抗鹽霧性能和抗?jié)駸嵫h(huán)試驗(yàn)性能比鉻酸鹽和相酸鹽都要差［14］。硅酸鹽鈍化處理具有價格低廉，無毒、無污染，化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)［15］。但是其耐腐蝕性能比較差，日本的有關(guān)實(shí)驗(yàn)室正進(jìn)行著硅酸鈉為主體的電解液中陽極極化鍍鋅鋼板形成高耐腐蝕的氧化膜研究，不過，仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段［9］。含錯溶液已經(jīng)代替鉻酸鹽用于鋁基表面的預(yù)處理，但很少用在鋅基金屬的處理，一般可以用來作為鍍鋅件涂漆的前處理，而不作為鋅基表面的后處理［8］。此外，含錯溶液還存在成本較貴問題。含鉆溶液一般應(yīng)用較多還是鋁及鋁合金表面的鈍化處理，對于鋅基金屬表面的研究不多［8］。稀土金屬如含有鈰、鑭等的鹽類是鋁合金在含氯溶液中有效的緩蝕劑，研究表明鈰的氧化物和氫氧化物能對鍍鋅層起到很好的保護(hù)作用［16］-［18］。對于三價鉻溶液，雖然其毒性只有六價鉻的1%［18］，對三價鉻的鈍化研究也有不少，不過其耐腐蝕性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，再者使用三價鉻也沒有從根本上解決鉻的污染問題，因此很難普及。2.2.2有機(jī)類鈍化有機(jī)類鈍化是很有希望代替鉻酸鈍化的一種無鉻鈍化工藝。文獻(xiàn)［19］對鍍鋅層的有機(jī)物無鉻鈍化進(jìn)行了詳細(xì)的報(bào)道，主要提到了二氨基三氮雜茂（BAT4）及其衍生物的鈍化，丙烯酸樹脂鈍化、環(huán)氧樹脂鈍化、單寧酸鈍化、植酸鈍化和有機(jī)相酸鹽鈍化等。乙W.Chen［20］等學(xué)者認(rèn)為，對鍍鋅層最有希望代替鉻酸鹽鈍化的是一些特別的鋅的有機(jī)螯合處理，它能在鋅表面形成一層不溶性有機(jī)復(fù)合物薄膜，膜內(nèi)分子以配位形式與基體金屬相結(jié)合，形成屏蔽層，增強(qiáng)了膜的抗蝕性。研究表面，BAT4及其衍生物對鋅具有較好的抗腐蝕效率。美國專利5662967［21］提到的一種金屬基表面鍍鋅處理的鈍化方法，其鈍化液中含有烷基甲基丙烯酸酯聚合物，通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為在總體上用這種含有烷基甲基丙烯酸酯聚合物所配置成的鈍化液浸鍍Zn或Zn-Al合金后，耐腐蝕性能接近甚至某些方面超過了鉻酸鹽鈍化，很有發(fā)展前途，不過目前國內(nèi)還沒有見到其使用。單寧酸是一種多元苯酚的復(fù)雜化合物，水解后溶液呈現(xiàn)酸性，可以用于鍍鋅層的鈍化處理，成膜過程中，單寧酸提供膜中所需要的羥基和羧基，一般來說，濃度高對成膜有利，隨膜層變厚，顏色變深，耐蝕性能增強(qiáng)，但是濃度超過40%，雖然膜層顏色加深，但是對耐腐蝕性能影響不大。不過單寧酸存在價格較貴，與規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用還存在一定距離［19］。以歐洲鋼鐵企業(yè)為中心的研究機(jī)構(gòu)正在致力于電解聚合法研制有機(jī)防銹膜如有機(jī)硅烷、硫醇等來代替鉻酸鹽表面處理方法，不過，目前僅處于實(shí)驗(yàn)室研究階段［9］。文獻(xiàn)［24］對植酸酸在金屬防護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，指出，植酸可以在