镀液受Cu2+污染,会使镀件低电流密度区光亮度差,过多的Cu2+还会造成镀层脆性增大及结合力不良的弊病。在光亮镀镍液中,铜离子浓度(Cu2+)应小于0.01g/L。去除镀液中的Cu2+有以下几种方法。1.电解法即用低电流密度使镀液中的Cu2+沉积在处理阴极板上的方法。用于处理的阴极板有波纹板、锯齿板和平面板三种型式。波纹板在施加一定电流电解时,阴极板上电流密度范围较广,波峰处电流密度较大,波谷处电流密度较小,所以能使Cu2+和其他金属杂质同时沉积,达到去除多种杂质的目的。锯齿形阴极板受效应的影响,电解过程中Ni2+和Cu2+同时沉积,造成镀液中镍盐损失增加。采用平板阴极可以使用不同的电流密度,达到有选择地去除金属杂质的目的。据经验,电流密度为0.5A/dm2时有利于Cu2+在阴极析出。
不论采用哪种型式的阴极进行电解处理都应注意几个问题:a.长时间电解处理时,应定期清洗电解板,防止电解板上疏松镀层脱落重新污染镀液;b.采用阴极移动或空气搅拌可以提高处理效果;c.电解处理中使用的阳极板必须是的镍阳极板,否则将影响处理效果,造成不必要的浪费。2.化学沉淀剂法常见的有QT除铜剂,该沉淀剂主要成分是亚铁,在镀液中与Cu2+生成亚铁沉淀,然后过滤出沉淀,达到去除铜杂质的目的。此方法的缺点是需要进行精密过滤,比较费时。3.螯合剂法螯合剂一般为芳环或杂环结构的有机物,在镀液中与Cu2+形成螯合物,由于在电解中,螯合物和Ni2+共沉积,可以使镀液中铜离子浓度(Cu2+)不至于过高。这种方法简单易行,是目前处理镀镍液中杂质较好和有效的方法。在应用时必须选用的螯合剂,特别是要确保不能对镀层产生不良的影响。
这样,对于镀液中不知光亮剂含量,我们就可以通过做赫尔槽试验来与已知含量的样板做对比。
1.镀层不够光亮
当镀层表面不够光亮,我们首先看电流是否偏小,在调好pH值和温度的情况下增加电流,看镀层亮度是否增加,如果镀层的亮度还没有改变的话,初步确定是缺少了次级光亮剂。
做赫尔槽试验,我们先加入少量次级光亮剂,从少到多慢慢往上加,并且添加的量与已知含量的阴极样板作比较,直到试验阴极板与标准含量的阴极板相符为止。我们在观察试验阴极板的同时,还要看镀层应力是否增大了。
2.镀层起皮脱落
镀层起皮原因很多,如前处理不良、中间断电时间过长、pH值不当、温度过低、电流过大、光亮剂或有机杂质过多等。应根据起皮的情况逐一排除。
首先应该怀疑前处理不良或者中间断电时间是否过长。注意观察暗镍是否也是起皮的,如果暗镍也起皮,那一定是前处理不良。然后再量温度,测pH值,分析镀液含量。
如果这些工作都做了还没有解决的话,再分析光亮剂的含量:将镀液取出1升做稀释试验,将每次稀释后的试验阴极板与标准阴极样板作比较,直到试验阴极板与标准含量的阴极板相符为止。
然后用稀释好的溶液做电镀试验,看镀出的亮镍层是否还起皮。如果不起皮了,说明是光亮剂加多了,按试验的结果对溶液进行调整就可以了。
如果还是起皮,那可能是溶液中有机杂质或异金属杂质多了,需要将镀液中的光亮剂、有机杂质及镀液中的异金属杂质一起处理掉。
在处理铁、铜、锌等金属杂质的同时加入活性炭,然后过滤,后按标准含量的低起点对溶液进行光亮剂的添加并对溶液进行电解。
3.镀层发雾、发花
当往镀槽里添加光亮剂时,一定要搅拌均匀。如果搅拌不均匀,镀层不但会发花,有时还会有白雾状,同时还会引起镀层脆裂。
如果搅拌均匀了镀层还有花斑,有可能是初级光亮剂加多了,可以通过电解将多余的光亮剂去掉。还有一种可能是镀后放置时间过长而未清洗所致。
镍是一种常见的金属元素,它既“古老”又“年轻”,古埃及、中国和巴比伦人都曾用含镍陨铁制造物品,但较为纯净的镍直到1775年才被制取,并被确认为一种元素。我国是早使用镍的***之一。公元前235年,我国就开始使用镍矿物制造,铜作为主要材料含量为78%,镍含量仅次于铜,含量为20%。云南出土的古代铜器中镍含量也很高。进入近现代,随着金属冶炼工艺的发展,镍被广泛应用到各个领域。可以说,金属镍在人类物质文明发展过程中发挥了重要作用。镍的原子序数为28,原子量58.71,在元素周期表中属于第四周期ⅧB族元素,元素符号为Ni。其密度为8.9g/cm3,熔点1452℃,沸点2730℃。镍是地球上含量较高的元素,位居第六,且分布较广。地球上的镍主要集中在地核中,其含量约为8.5%。镍是一种亲铁元素,地表和地壳中的镍多与铁共生。
自然界的镍矿是硅酸镍矿、红镍矿(镍)与辉镍矿(硫镍)。纯净的金属镍呈现出银白色光泽,具有很好的可塑性、耐腐蚀性和磁性,是发展现代工业、航空工业和人们日常生活中必不可少的金属。其主要有以下用途:(1)用于不锈钢生产,含镍不锈钢的化学稳定性非常好,不仅能抵抗大气、蒸汽和水的腐蚀,也能经得起各类酸、碱、盐的侵蚀,所以在化工、冶金、建筑等领域得到了广泛应用。(2)用于电镀,其使用量也占到了所有镍矿的15%左右。主要方式是在金属材料的表面镀制一层金属镍膜,能起到防腐蚀的作用,且要比金属锌膜的效果要高15%-20%。(3)用作化学电源,镍金属作为制作电池的材料。如工业上已生产的Cd-Ni(镉镍),Fe-Ni(铁镍),Zn-Ni(锌镍)电池和H2-Ni密封电池。(4)用作催化剂,主要是在石油化工的氢化过程中起催化作用,增加反应效率。(5)用于制作颜料和染料,镍能够形成黄橙色颜料。
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