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无机高温防护涂料的研究进展

2015/8/23 10:15:13      点击:

 液温指相应工艺镀液允许的使用温度范围。液温影响对流传质速度、镀液的黏度(进而影响电迁移速度),影响电极电位与表面活性物质的吸脱附性质(进而影响阴极极化效果),影响允许采用的阴极电流密度大小、物质的溶解好坏、镀液组分的交互影响,等等。举例说明其影响的复杂性。

    【例1】六价铬镀铬时,液温与镀液组分的硫铬比以及需采用的阴极电流密度有交互影响作用,一个条件改变后,其余条件需作相应调整。这也是镀铬难于掌握好的重要原因之一。比如在同样硫铬比下,液温相差几度,采用的阴极电流密度会相差很大。由于硫铬比是渐变而不会突变的,故镀铬最好具备恒温控制手段,固定这一因素在较佳数值,工人只需依据工件情况灵活掌握槽电压即可,合格率易于保证。

    【例2】对需要加温的工艺,液温应保证在不低于下限值时生产,且整个槽内上下温度应基本一致。比如光亮镀镍,液温低于45°C时,采用再好的光亮剂也难获光亮、整平的镀层。从节能角度讲,液温低些更省能源,但不少人研究了多年室温甚至低温镀亮镍(包括加入稀土),都未有突破。

    【例3】钢铁件碱性发蓝时,含碳量不同的钢材,需要的温度不一样。为维持在所需温度下发蓝,都是在沸点下工作,利用溶液沸点上升冰点下降的原理,通过调整溶液中苛性钠含量来调整溶液的沸点──苛性钠含量越高,溶液沸点越高。

    【例4】有些工艺的最佳温度范围很窄,如硫酸盐光亮酸性镀锡,为(15~18)°C。液温过低或过高,则会导致亮度不足、光亮范围窄或镀层易发灰。实践证明,用氯化物镀锌光亮剂的“高温载体”代替OP乳化剂,灵活掌握甲醛用量及加入适量酒石酸锑钾作为低区走位光亮剂,能拓宽允许液温范围。对这类工艺,一是要有必要的设备保证,二是要勤做赫尔槽试验,调整好镀液。

    【例5】即使同一工艺,采用的添加剂不同,允许的液温条件也不一样。典型例子为硫酸盐光亮酸性镀铜。当采用高染料型光亮剂时,能在低电流密度区获得较好的光亮整平性,但使允许液温上限降为30°C;若超过30°C,低电流密度区镀层会灰暗,有违加入高染料型光亮剂的初衷,因此必须设置冷冻设施。而无染料、微染料型的液温上限可达40°C左右,且无染料聚沉带来的易起麻砂问题。各有优劣,应根据产品复杂程度及有无降温设施来选择适合自己的光亮剂。

    【例6】氯化物镀锌与锌酸盐镀锌时,液温高后,深镀能力大大下降,添加剂消耗量成倍上升,而且造成有机物积累与镀层纯度下降(抗蚀力随之下降)、镀层脆性增大等问题。滚镀温升快,问题更突出。有时,采用降温措施反而更省成本,更易保证质量。

    可见,液温这一条件的限制因素多而且复杂,其最佳范围的确定要以大量试验为基础,另外它也影响设备设施的配置。

    必须指出,“室温”是一个无法定义的模糊概念,故无论《化工辞典》还是《辞海》,均找不到此词条,其来历无法考证。它既不等于室内温度,也不等于对工艺槽液既不用降温也不用加温。对于这种工艺条件的标法,尤其要当心,以免在配置电镀设备上造成失误。最好将其理解为(15~30)°C这一范围。实际上,“室温”工艺在温度过低时多不能用,温度过高时又都不好用。

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