巧用霍爾槽維護電鍍液解讀

1、巧用霍爾槽維護電鍍液1 光亮酸性鍍銅 電鍍?nèi)芤旱男阅芸倳S著使用而不斷變化，其 影響因素甚多。要想使鍍液性能指標保持在最佳或 良好狀態(tài)，就應(yīng)及時進行調(diào)整。調(diào)整依據(jù)可來自三 個方面：其一，憑經(jīng)驗，依據(jù)鍍層狀況得出結(jié)論；其 二，憑化驗結(jié)果；其三，憑試驗結(jié)果。經(jīng)驗往往具有局限性，經(jīng)驗的積累要有相當?shù)?實踐經(jīng)歷和總結(jié)能力；而對一項新工藝，剛開始使 用，則談不上經(jīng)驗。分析化驗結(jié)果的準確性受多方面因素影響，如 分析人員的素質(zhì)、水平與熟練程度、分析手段、分析 方法等。而現(xiàn)代電鍍廣泛采用的多種復(fù)配的有機添 加劑、光亮劑等幾乎無法分析。分析化驗有時是必 不可少的，如合金電鍍時鍍液及鍍層中合金組分的 比例，難以用

2、其它方法判定。但若憑一個不準確化 驗結(jié)果來調(diào)整鍍液，有時也會搞得一塌糊涂。鍍液性能變化后必然要從鍍層上反映出來，要 想從一張試驗試片上反映出寬電流密度范圍內(nèi)的鍍 層狀況，最簡單的辦法還是赫爾槽試驗。利用250mL赫爾槽試驗，是筆者幾十年搞新工藝、添加劑 開發(fā)及日常維護鍍液的最主要手段。本文就最常用鍍種如何利用赫爾槽試驗來調(diào)整 鍍液加以小結(jié)，供同行參考。該鍍種鍍液成分簡單，但卻是很難維護好的鍍 種。筆者考慮生產(chǎn)成本，一直采用國產(chǎn)心型光亮 劑，并不斷對其配比、光亮劑組分加以完善改進。采 用“中酸、中銅 ”工藝裝飾性電鍍，調(diào)整得當時，赫爾 槽試片1A攪拌鍍5min，試片能達到全光亮且具有 較好整平性

3、，生產(chǎn)中允許 DK 可達 5Adin2 。電源應(yīng) 221 使用相同的小整流電源 （ 應(yīng)是低紋波的 ） 和 相同截面與長度的直流輸出線 （ 保證電壓降基本一 致），若電壓高于正常值 0 3V以上，則可能硫酸偏 少，補加 3mL L 一 5mLL 濃硫酸再試。2. 2 2若銅含量正常，生產(chǎn)中陽極面積足夠（sA : SK>2: 1），卻出現(xiàn)電壓升高，電流減小現(xiàn)象，先檢查陽極板導(dǎo)電是否良好 （清洗接觸處 ），若仍有此現(xiàn)象，則 陽極已鈍化，可能硫酸過少，補加 8mLL 一 10mL L 濃硫酸。2. 2 . 3若加足光亮劑，高中 DK區(qū)光亮性仍不足，低DK區(qū)光亮范圍窄，而試驗時電壓又低于正常值0.

4、 5V以上，則可能硫酸過多（正常生產(chǎn)時因帶出損 耗，硫酸應(yīng)呈減少趨勢。硫酸過多，或是鍍前采用硫 酸活化時清洗不良帶人或不慎一次加入過多 ） ，應(yīng)試 驗稀釋鍍液，補加硫酸銅及光亮劑。2 3 氯離子判定及處理2 31 若鍍層亮度很差，補加混合光亮劑或分別補加光亮劑組分試驗，均改善不大，高DK區(qū)鍍層有發(fā)花現(xiàn)象，磷銅陽極上不易生成黑膜，則可能氯離子含 量低于 20mgL（ 正常為 40mgL 一 80mg L） ，可按0. 08mL/L 一 0. 1mL/L量加入鹽酸（沖稀20倍便于計算） 后再試。若補加后光亮整平性明顯提高，則可確認 Cl 一過少，再仔細試驗最佳加入量。2. 3. 2若高中DK區(qū)光亮

5、整平性良好，低 DK區(qū)很 差，硫酸含量又正常，調(diào)整光亮劑及加人 PN0. 02mIA, 一 0. 04m/L 或 AESS 0. 04m/L 一0. 08mL/L果均不明顯，則可能 Cl 一過多，此時應(yīng)作除氯，再試。233 懷疑 cl 一過多時，實踐證明用氰化亞銅除氯2 1 銅含量判定 光亮酸性鍍銅，應(yīng)有足夠的陰極濃差極化，才能 有好的分散能力和寬的光亮范圍，硫酸銅的含量以 150gL 一 170gL 為宜。2. 1. 1 2A靜鍍3min，高端應(yīng)有1cm左右燒焦。用 細玻棒在試片表面大約 1s 來回攪拌一次，則無燒 焦，銅含量基本正常。冬季氣溫低時，攪拌情況下允 許約3mn左右燒焦。2. 1

6、. 2若2A靜鍍無燒焦，則銅含量過高，應(yīng)稀釋鍍 液，補加硫酸和開缸劑。液溫低于 10C 時，鍍液中 銅含量過高，陽極溶解不良，陽極極化過大，銅陽極 還易鈍化。2. 1. 3若靜鍍燒焦大于1 . 5cm則銅含量不足，應(yīng)試 驗補加硫酸銅至燒焦約 1cm。2. 2 硫酸含量判定新配鍍液時，硫酸以5o L 一 6o L為宜。過多，光亮整平性差；過少，電導(dǎo)率低，低DK區(qū)光亮范圍變窄，陽極易鈍化，在正常鍍液作赫爾槽試驗時， 應(yīng)對所用電源及直流導(dǎo)線，記錄不同液溫時電流與 電壓的對應(yīng)數(shù)據(jù)，以便作為日后的判斷依據(jù)。不能加入，可按 0 . 1H1L/ L 一 0 . 2mL7 L量將雙氧水沖 稀 l0 倍以上在不

7、斷攪拌下慢慢加入，破壞部分光亮 劑。注意雙氧水不宜一次加入過多，否則殘存物有 害。2 43 光亮范圍窄 染料型光亮劑光亮范圍較寬，但溫度范圍較窄， 因染料 “鹽析”或分解易造成鍍層麻砂，筆者寧可采 用非染料型，加以及時精細調(diào)整，也可有較寬的光亮方法為：按0. 1g/L 一 0. 2g/ L量稱取氰化亞銅，認真研成細粉狀，用少量水調(diào)成糊狀，在不斷強烈攪 拌下慢慢加入鍍液，攪拌、靜置、過濾 （ 理論上去除 1g Cl 一需2 . 5g氰化亞銅）。若除Cl 一后低DK區(qū)光亮 性明顯提高，則可確診為 Cr 過多。若氰化亞銅加 入過量，則 Cl 一會過少，整個試片亮度均差。生產(chǎn)中難以定量時，寧可加入稍過

8、量的氰化亞銅，將cl 一幾乎全部除去，再按 0 . 1H L / L量加入濃鹽 酸，重新提供所需 cl 一。用氰化亞銅除氯比用硫酸銀省得多，比用鋅粉 效果好得多。用氰化亞銅除 cl 一后應(yīng)認真過濾鍍 液。2 4 光亮劑調(diào)整2 41 試驗加入光亮劑后，光亮整平性提高，半光 亮與全光亮區(qū)無明顯分界，則光亮劑過少，根據(jù)實驗 結(jié)果補加光亮劑。2. 4. 2若高中DK區(qū)光亮整平性異常好，而光亮與 半光亮區(qū)可見明顯分界，則光亮劑過多。此時若加 入約0. 04mlZL AESS或PN類低區(qū)走位劑，則無明 顯分界，可補充這類組分；但若加入后鍍層發(fā)霧，則 但PN AESS之類均不能加人過量，否則鍍層會 產(chǎn)生灰霧

9、。 GISS 有可能降低鍍層整平性。2. 6. 4用H1（四氫噻唑硫酮）代替M N，組成簡單，但H1的溫度特性差，必須同時加人 PN AESS之類才行。熟悉了赫爾槽試驗，可用它改進光亮劑組分及 配比，再結(jié)合生產(chǎn)實踐考核，可對光亮劑不斷加以改 進、提高。若高中DK區(qū)光亮整平性正常，低 DK區(qū)亮度不足，補加光亮劑及低區(qū)走位類組分后仍改善不 大，則可確定為光亮劑質(zhì)量不良或 cl 一含量不正常；(2) 懷疑 Cl 一過多時，按 233 方法試驗；(3) 調(diào)整 Cl 一含量效果不明顯，則為光亮劑問 題，此時：a) 若低DK區(qū)鍍層側(cè)看泛紅，可試加 M或N,看有無改善(液溫高時，M消耗較快)；b) 加入約0

10、. 04m/ L PN、AESS看有無改善。加入M N、AESS PN均無明顯改善，則試驗是否硫酸過多，硫酸銅過少。2. 5 有機雜質(zhì)判定及處理 光亮劑分解產(chǎn)物積累過多后，應(yīng)予處理。2. 5. 1 若試片表面有一層發(fā)灰的疏松膜層，用手可 擦去，擦除后鍍層仍光亮，則有機雜質(zhì)過多。2. 5. 2 處理有機雜質(zhì)可按下述辦法進行：(I) 按 8mLL 一 10mLL 量加入雙氧水 ( 不可用 高錳酸鉀，因引入 Mn2 有害)，認真攪拌半小時以 上： 加溫到6o'C左右，保溫 4h以上。保溫期間每隔20min攪拌3min 一 5min，以充分氧化有機雜質(zhì)及去除殘存雙氧水；(3) 加入 5gL 一

11、 8gL 化學(xué)純活性碳 ( 不可用工業(yè)級，否則會引入過多 Cl 一)，攪拌20min以上。靜置后認真過濾；(4) 冷卻至室溫后用赫爾槽試驗，確認鍍層已成 暗銅后，按新配量加入開缸劑，補加少量硫酸后再 試。若因加入活性碳后 cl 一過量，應(yīng)進行除氯處理。2. 6 lVlN 型光亮劑的改進2. 6. 1 書本上經(jīng)典 lVlN 型酸銅配方中，光亮劑組分 影響光亮鍍鎳效果的因素太多，而不僅僅取決于光亮劑。利用赫爾槽試驗可以調(diào)整出良好的效果。3. 1 硼酸含量的判定 硼酸被廣泛用作微酸性電鍍液作pH 緩沖劑。在光亮鍍鎳中，硼酸還有細化結(jié)晶，提高光亮整平性及擴展低 D 區(qū)光亮范圍的作用，應(yīng)予充分重視 其含

12、量以控制在使用液溫下無結(jié)晶析出為限。3. 1 . 1 從低溫結(jié)晶狀況判定低溫鍍亮鎳至今尚未開發(fā)成功，液溫一般在55C一 60C，不能低于45C。用燒杯取熱的鍍液，冷卻至室溫，應(yīng)有較多結(jié)晶；若結(jié)晶太少甚至無結(jié)晶， 肯定硼酸少 ( 可與含量 45gL 一 5OgL 的正常鍍液作 比較)。不連續(xù)使用的亮鎳液，重新加溫后，應(yīng)先將 槽底結(jié)晶的硼酸充分攪溶后再生產(chǎn)，否則鍍液中實 際含量不足，會影響電鍍效果。3. 1 . 2 赫爾槽試片上的反映55C左右攪拌鍍3min(2A)，若試片高中 DK區(qū)有灰白現(xiàn)象 ( 潤濕劑又足夠時 ) ， $t, ； 01I 5g L 左右硼酸 則有明顯好轉(zhuǎn)，為硼酸不足。55C左

13、右1A攪拌鍍5min，若低區(qū)光亮性不足，而 pH 值又不低，光亮劑足夠，可試加 5g L 左右硼酸，若有明顯好轉(zhuǎn)，則硼酸不足。3. 2 鎳鹽判定新配亮鎳液，55C左右3A靜鍍3min，試片高端應(yīng)無燒焦。若生產(chǎn)槽液，赫爾槽2A靜鍍都有燒焦，而 pH 值正常，不差硼酸，則主鹽不足。此時可視情況$t, ; 01I鎳鹽。當氯化鎳正常時，鍍液應(yīng)帶墨綠色；若 鍍液只是淡的綠色，可能氯離子不足，應(yīng)補加 10gL 左右氯化鎳；若鍍液帶墨綠色，可補加 20g L 左右硫 含量范圍太寬，其最佳組合應(yīng)該根據(jù)所購材料性質(zhì)， 通過赫爾槽試驗確定出最佳比例。聚乙二醇含量提 高至1. 5倍一 2. 5倍。P原用分子量600

14、0的，現(xiàn)主 張用 800012000 的，夏天 P 含量應(yīng)比冬天高，否則 整平性差，甚至鍍層起麻點。2. 6. 2近年不少人認為，采用 BSP苯基聚二硫二 丙烷磺酸鈉）代替sP,效果好得多；加入部分 TPS（三 甲基甲酰胺磺酸鈉 ） ，光亮劑組分變化會慢些，有利 于減少故障，但鍍層鈍化更快。2. 6. 3加人PN（聚乙烯亞胺烷基鹽）既有低區(qū)走位 作用，又能提高鍍液允許液溫（有人稱PN為高溫 載體”）。加入AESS或 GISS之類低區(qū)走位劑有利于 擴展低DK區(qū)光亮范圍。足夠經(jīng)驗。3. 3. 2 赫爾槽判定當鍍液pH在4. 6 5. 0（用原上海試劑三廠 3. 85 . 4試紙測量）時，1A攪拌鍍

15、5min，低區(qū)光亮性 差，補加光亮劑后效果仍不理想，若補加 8gL 一10 L 氯化鎳，改善明顯，則肯定氯離子不足。34 潤濕劑的判定潤濕劑不僅能降低鍍液表面張力，防止氣體針 孔麻點，它們也是表面活性物質(zhì)，能起到陰極極化作 用。試驗過多次，新配亮鎳液不加潤濕劑時，很難得 到光亮細致鍍層，甚至赫爾槽試片高中DK區(qū)鍍層發(fā)花。某些潤濕劑還可擴展低 DK區(qū)光亮范圍。3 4 1 從表面張力判定用十二烷基硫酸鈉 （K12） 時，取一段細鐵絲或銅絲，繞一個奪10o,l,12o圓圈，從鍍液中輕輕提起，若 其上一層液膜在 10 余秒鐘不破，則潤濕劑足；若無 液膜或不能維持 5 秒，則潤濕劑不足。也有人認為， 酸

16、鎳。主鹽濃度不足，不僅燒焦區(qū)寬（允許DK小），光 亮整平性也變差。33 氯離子判定及調(diào)整 氯離子在亮鎳液中通常用于陽極活化劑，防止 鎳陽極鈍化。實際上，由于氯化鎳的擴散系數(shù)遠比 硫酸鎳大，因此，足量的氯離子有助于提高鍍鎳液分 散能力和擴展低DK區(qū)光亮范圍，其作用有時還非 常明顯，因而新配液的氯化鎳含量不宜低于 45gLo 331 從鍍液顏色判定 當氯離子少時，雜質(zhì)少的鍍液呈淺綠色；而當氯 離子足量時，應(yīng)帶墨綠色，但當鍍液中 Fe2 、Cu2 及 有機雜質(zhì)過多時，色澤也深，因此，從顏色判定，應(yīng)有3. 5. 3低DK區(qū)光亮性差提高低DK區(qū)光亮性，一直是追求的目標，這對 滾鍍亮鎳特別重要。性能良好的

17、光亮劑在正常的鍍 液中，1A攪拌鍍5min，試片應(yīng)達全光亮。2A攪拌鍍5min，若高中DK區(qū)亮度不足，補加光 亮劑后，試片均光亮，則系光亮劑過少，光亮劑質(zhì)量 可以。對于分為主光劑與柔軟劑兩種的添加劑，當 比例失調(diào)后，低DK區(qū)亮度也不足。多數(shù)柔軟劑中 除初級光亮劑外還加有低區(qū)走位及雜質(zhì)掩敝類中間 體，多加一點柔軟劑，也可能改善低DK區(qū)光亮性。但柔軟劑加入過多?？赡苠儗雍蜻^重，鎳層易鈍 化，套鉻時可能發(fā)花、易起黃膜。補加光亮劑或柔軟劑后，高中 DK區(qū)光亮性很好，低DK區(qū)仍差，則可能是：（1）光亮劑本身光亮范圍不寬，應(yīng)換用性能良好 的光亮劑或加入適量性能良好的低區(qū)走位劑，再試；（2）pH 值過低。

18、若因鍍液主鹽濃度過低鍍層易 若用咖圓圈，液膜 30 秒都不破，則潤濕劑過多。 空氣攪拌時采用低泡潤濕劑，其對表面張力的下降 作用差些。圓圈直徑可依潤濕劑種類不同，摸索出經(jīng) 驗。3 42 赫爾槽試驗時的反映 要從赫爾槽試驗判斷潤濕劑是否足量，只能在 靜鍍時仔細觀察電鍍時試片表面氣泡滯留情況及鍍 約 10min 。鍍層較厚時看鍍層有無麻點。若試片在 攪拌鍍時，高DK區(qū)有發(fā)花現(xiàn)象，加入潤濕劑后則不 發(fā)花了，說明潤濕劑太少。采用十二烷基硫酸鈉作 潤濕劑，攪拌鍍時鍍液表面應(yīng)有較多氣泡；若氣泡太 少甚至無氣泡，則 K12 過少。3 5 光亮整平性試驗 光亮劑無法分析，常用赫槽試驗來作調(diào)整。 判斷是否因光亮

19、劑不足或質(zhì)量不良引起光亮性 差或光亮范圍窄，應(yīng)首先確認硼酸、潤濕劑、主鹽、 a 一、 pH 值等正常，因為這些條件不好，也會嚴重影 響光亮效果。若要比較不同光亮劑的效果，應(yīng)采用 同樣的基礎(chǔ)液。若只在舊溶液中補加新選擇的光亮 劑，則受舊液中原光亮劑的影響，可能造成比例失調(diào) 或協(xié)同效應(yīng)不一樣而影響試驗結(jié)果。3 51 整平性判定的簡易方法 無粗糙度測試儀器的企業(yè)，只能用簡易辦法判 定整平性。其方法如下：用銅試片，磨光拋光成鏡 面。手工除油后，用 640 號以上的水砂紙，在試片中 部沿長度方向用手工細心均勻地拉出寬約5mm勺一條細砂路子，鍍后比較砂路的填平程度及范圍。 整平性良好時， 2A 攪拌鍍 5

20、rain ，從高端算起，應(yīng)有 6cm 7cm長度的細砂路被填平。3. 5. 2高中DK區(qū)光亮性不良燒焦時，不及時補加鎳鹽而靠調(diào)低 pH 值來應(yīng)付生 產(chǎn)，則只會加大光亮劑用量及消耗量，低【 )K 更難鍍 亮。應(yīng)補加鎳鹽，調(diào)高 pH 值再試；(3) 硼酸過少也影響低DK區(qū)光亮性及整平性，試加入 10 L 硼酸再試；(4) 氯離子過少，光亮范圍也窄，試加 10 一20gL 氯化鎳再試；(5) 雜質(zhì)過多。特別是是采用銅 鎳一鉻工藝 時，亮鎳液中很易引入銅雜質(zhì)，銅不太多時，低 DK 區(qū)亮度差，過多時，低 DK區(qū)鍍層發(fā)黃、發(fā)灰甚至發(fā) 黑，加光亮劑起亮效果也差，應(yīng)除銅后再試。加入低 區(qū)走位劑有時也有效。3.

21、 6 雜質(zhì)判定3. 6. 1 銅雜質(zhì)及其處理赫爾槽1A攪拌鍍3min，若鍍層低DK嚴重發(fā) 灰，甚至發(fā)黑，試片上方也有一線發(fā)黑，最大可能是 銅雜質(zhì)過多。此時可試加黃血鹽稀溶液，攪拌、過濾 后再試。若明顯好轉(zhuǎn)，則肯定銅雜質(zhì)過多。再精確 試驗黃血鹽最佳加入量。加黃白鹽或QT除銅劑的最大麻煩是生成的沉淀多，過濾麻煩。市面上有多 種除雜水，當銅雜質(zhì)不多時，加入后絡(luò)合共沉積，將 銅雜質(zhì)鍍出來。但應(yīng)隨時、經(jīng)常使用，一旦銅過多， 效果也就不太明顯。這類物質(zhì)加多了也有害處。會 影響鍍層光亮性。因此，仔細操作，盡量減少銅雜質(zhì) 的引入，才是至關(guān)重要的。3. 6. 2 硝酸根銅件鍍鎳前多數(shù)仍離不開用含硝酸或硝酸鹽的

22、酸洗液進行酸洗，清洗不凈，易向亮鎳液引入硝酸 根，加入劣質(zhì)硫酸鎳，也易引入 NO 一。赫爾槽3A靜鍍3min，若高端燒焦，起皮且發(fā)試片直接用細砂紙砂平，均勻而不拋光，2A 攪拌鍍3rain，若高中DK區(qū)亮度不足，按配方量的 1 /3 補加光亮劑，應(yīng)得到很光亮鍍層。若光亮劑加后光 亮性仍差，再按 1 3 量補加，還不行，則為光亮劑本 身質(zhì)量不良或主鹽、硼酸太少，鍍液太稀。3min，若漏鍍明顯減少，再試驗確定加入量。注意， 過量的還原劑又反而使漏鍍區(qū)加寬，且亮鎳層易泛 黃。若不慎將亞硫酸氫鈉加入過量，可再試加0. 2mLZ L 一 0. 5mLZL雙氧水，加溫攪拌 15min以上, 再試。3 6

23、3 鉻酸根 亮鎳槽離鉻槽太近，因鉻霧可能引入 CrO4 ， 少數(shù)情況下掛具可引入，筆者也經(jīng)歷過向亮鎳液中 加入鍍鉻液的惡性事故。赫爾槽2A靜鍍3min，若采用十二烷基硫酸鈉 作潤濕劑，可見產(chǎn)生氣泡異常增多 （ 鉻酸根使陰極電 流效率大大下降 ） ，鍍層發(fā)灰 （硝酸根不會使鍍層發(fā) 灰）。銅試片IA攪拌鍍3min，低區(qū)嚴重漏鍍，則很 可能為鉻酸根污染。此時可試加保險粉 （連二亞硫酸鈉 ）溶液，加熱、 攪拌、過濾后再按上法試驗。若 T7I（ 上升，低區(qū)漏鍍 減少，則 C 一污染無疑。徹底去除 C ，要加 過量保險粉，而其過量后，鍍層低 D 區(qū)又可能發(fā) 灰、發(fā)霧。此時可試加較大量雙氧水，加溫到55一

24、65C，攪拌20min以上，氧化保險粉，再試，直到鍍 層正常 （ 同時要調(diào)整光亮劑 ）。4 鍍鉻鍍鉻用添加劑林林總總，不好一概而論。此處 僅就普通鍍鉻如何用赫爾槽試驗將光亮范圍調(diào)至最 寬（ 可達 75era 一 80era） ，以滿足復(fù)雜件裝飾性套鉻 黑，可能NO3污染。再用無鎳層的銅試片 IA攪拌鍍3min，若低區(qū)鎳層漏鍍，則肯定無疑。確認NO3污染鍍液后，可在強烈攪拌下試加稀的亞硫酸氫鈉溶液（約0. 01 rnL） ，250mL鍍液中加ImL，攪拌數(shù)分鐘，再加熱后用銅試片IA攪拌鍍熱到高于試驗溫度4cc 一 5cc。赫爾槽中放入一支 玻璃溫度計，倒人鍍液，觀察溫度計，當板吸熱，液溫 下降到

25、欲試驗溫度時，放入試片，立即開電，迅速調(diào) 電流至5A或10A開鍍。取出試片后沖洗干凈，觀 察并記錄光亮鉻層范圍。4. 2 硫酸根含量調(diào)整若試片光亮范圍窄 （例如赫爾槽 10A Imin 小于5cm），低區(qū)又無黃膜，可能 so4 過多。（一般采用 鍍液回收措施時， so4 一含量有增加趨勢 ）。此時試 加碳酸鋇沉淀過多的 so4 ，至低區(qū)剛無黃膜。若 光亮范圍明顯加寬，則證明 so4 過多。按試驗量 的 2 3 加入大槽。注意不可一次加碳酸鋇到位，因 當時生成部分鉻酸鋇沉淀，過一夜，鉻酸鋇會轉(zhuǎn)化為 溶度積更小的硫酸鋇，so. 一又會偏少 （ 最佳分散能力的硫鉻比并非 100：1 而是 155：1

26、）4. 3 鉻酐含量判定簡單方法測鍍液波美度，查表，大致判定鉻酐含量。赫爾槽試驗時若高端燒灰而光亮范圍又窄，槽電壓高，則鉻酐過少，可補加213。g/L再在同樣溫度下試，至高端不燒灰，光亮范圍足夠?qū)挕?在鍍鉻時，鉻酐的絕對含量允許范圍很寬，可從50 L 一 600g/L,更重要的是硫鉻比、雜質(zhì)含量、液溫與陰極電流密度的交互影響。4. 4 三價鉻的判定在含鉻酐220g/L 一 250g /L又無添加劑的普通談一些體會。4 1 鍍鉻赫爾槽試驗的特殊要求 對鍍鉻液作赫爾槽試驗，比一般鍍種要求高。4 11 試驗電源必須采用低紋波輸出的 5A或10A小電源。單 相全波整流加電容濾波尚達不到波形要求?？捎?

27、VMOS管作控制的恒流電源或具有穩(wěn)流功能的小型 高頻開關(guān)電源。若為普通單相橋式或全波整流小電 源，應(yīng)另串接電感量和電容量足夠大的兀型濾波器， 將直流紋波系數(shù)降至 5以上。否則試驗結(jié)果對生 產(chǎn)無指導(dǎo)意義。412 試片 試片上應(yīng)是保證處于活化狀態(tài)的亮鎳層。最好 是新鍍亮鎳層的試片并存放在稀硫酸中，試驗前清 洗，再用很細的水砂紙輕輕打磨后，洗凈表面，立即 鍍鉻。原因是鈍化了的鎳層上鍍鉻時光亮范圍窄，易 起黃膜。而現(xiàn)代鍍鎳光亮劑中含硫組分多，鎳層易 鈍化。鈍化程度不同，鉻層光亮范圍也不一樣，試驗 結(jié)果誤差大，重現(xiàn)性不好。最佳辦法是鍍亮鎳后在含氯化鎳和鹽酸的閃鍍 鎳中閃鍍 20 余秒，再鍍鉻。413 試

28、驗方法5A電源取鍍鉻液125mL 10A電源取250mL，陽極最好為含錫18 % 20%的薄鉛錫板，開5A或10A 電流鍍 lmin 。接好電源，夾好試片和陽極，鍍鉻液先用燒杯加年。5 氯化鉀型微酸性鍍鋅5 I 鋅含量判定鍍鉻液中，三價鉻以 3gL 一 4gL 為宜。過多，光亮 范圍窄；過少，低 D 區(qū)易起彩膜。當試片低區(qū)隔無鉻層幾毫米外有帶彩的黃膜 （硫酸少時產(chǎn)生的黃膜是緊靠鉻層的） 時，則可能三價鉻過少，此時可滴加雙氧水再試，使剛無彩膜。生 產(chǎn)中最好加草酸還原六價鉻，但草酸反應(yīng)速度慢。當采用含錫量達 20%左右的鉛錫陽極時，若陽極總表面又足夠大，三價鉻有減少的趨勢。三價鉻過少， 鍍液色澤為

29、透明度好的棕紅色；含量適當時，應(yīng)略帶 黑色。有經(jīng)驗時，根據(jù)鍍液顏色，大致判定 c 的 多寡。低濃度鍍鉻、稀土鍍鉻時，應(yīng)視三價鉻為有害雜 質(zhì)，其含量越低越好。生產(chǎn)中控制 CI3 可采用含錫 20% 和 7% 一 8% 兩種組分的鉛錫陽極，調(diào)整其比例，以基本穩(wěn)定 CI3 。 CI3 少了好辦，而過多時要減少，則較麻煩。 4 5 效果在含鉻酐 220gL 一 250g L 而不含氟化物、添加 劑的普通鍍鉻中，若經(jīng)過赫爾槽試驗對鍍液進行精 心調(diào)整，在 36cI= 左右鍍裝飾鉻時，光亮范圍可達 70ram 一 85mm。在鍍亮鎳后再閃鍍鎳2O余秒，在極薄的純鎳層 上套鉻能對復(fù)雜件實現(xiàn)低溫鍍鉻 （ 現(xiàn)代亮

30、鎳添加劑 中含硫中間體組分多，亮鎳層易鈍化，而在鈍化的鎳 層上套鉻，一是易起黃膜，二是光亮范圍窄 ） 。 低溫套鉻，節(jié)電近二分之一，且基本不產(chǎn)生鉻 霧，有利于清潔生產(chǎn)。此法已在大生產(chǎn)中應(yīng)用了幾 于1cm,則可能氯化鉀少，逐次補加氯化鉀，使無鍍 層區(qū)達最小。深鍍能力良好的鍍液，可以做到低區(qū) 全有彩色鈍化層。由于氯化鉀鍍鋅液中無強絡(luò)合劑，鍍液先天不 足之一是分散能力與深度能力均不良好，液溫高時 更差，不如鋅酸鹽鍍鋅，更不如氰化物鍍鋅。有人在 鍍液中加入氯化銨來加以改進，筆者認為是不可取 的，其原因主要有二：（1） 由于 NH4 會絡(luò)合溶解鋅，促進鋅陽極溶解， 特別在液溫高時，鋅含量增加很快。鋅高了

31、，濃差極 化減小，分散能力與深鍍能力又會下降，而靠減少鋅 陽極來對付，電源分布更不均勻。以前在搞銨鹽鍍 鋅時，就為此而很頭痛；（2）廢水中氨氮難以處理，其排放標準為15mg/ L,很易超標。實踐證明，在氯化鉀鍍鋅時，必須保持足夠的濃 差極化,故主鹽濃度不能高,特別是滾鍍。赫爾槽2A靜鍍3min，在pH值正常時，掛鍍以燒焦lcm 一 1 . 5cm為宜，滾鍍則應(yīng)有 2cm 一 3cm。燒焦區(qū)過窄，則鋅含量過高。此時應(yīng)檢查造成鋅高的 原因，針對問題加以解決 （ 如鋅陽極質(zhì)量不良，平時 pH 值控制過低，鍍前酸洗后清洗不良而帶人過多 酸，一次誤加氯化鋅過多，長期停用未出取鋅板等） 。鋅過多時，一是稀

32、釋鍍液補加其它材料，二是可 試驗在強烈攪拌下慢慢加入適量硫化鈉稀溶液，沉 淀部分鋅離子。燒焦區(qū)過寬，先查 pH 值是否過高 （ 最佳為 5. 0 5 . 2） 。若 pH 調(diào)正常后還不行，可適 當補加氯化鋅，平時應(yīng)及時檢查鋅陽極是否已過短、 過小，并應(yīng)保持足夠大的陽極面積。5. 2 硼酸判定硼酸在鍍液中不僅起 pH 緩沖作用，對細化鍍 層結(jié)晶、提高鍍層光亮性和光亮范圍也有很大作用。 實際使用時應(yīng)根據(jù)液溫，維持在接近飽和的狀態(tài)。5. 4 光亮劑 光亮劑過少，鍍層亮度差；光亮劑過多，燒焦區(qū) 寬，鍍層發(fā)脆，耐蝕性更差，蘭白鈍化層易泛黃、泛 彩，低鉻彩鈍易脫膜，色彩變淡更快，故應(yīng)少加勤加。 將鍍液 p

33、H 值調(diào)至約 4。 0，若鍍液發(fā)渾、發(fā)白，甚至有 油狀物析出，肯定光亮劑過多或質(zhì)量不良。過多的 光亮劑是難以用活性碳吸附去除的。 市售氯化鉀鍍鋅光亮劑林林總總，但質(zhì)量相差 甚大，有的冬天好用夏天則不好用，有的易起條紋， 有的鍍層易發(fā)黃，這與載體質(zhì)量、芐叉丙酮質(zhì)量、輔 助光亮劑的選擇與配比等諸多因素有關(guān)。采用鄰氯 苯甲醛作主光亮劑，起光速度快，用于鍍白鋅尚可， 而彩鈍膜的附著力非常差。故應(yīng)通過認真比較、篩 選來確定。赫爾槽1. 5A靜鍍5min，若高中DK區(qū)亮度不足，補加補充劑（B劑或光亮劑）3mL/L一 5mL/L,若 光亮性明顯提高，則 B劑過少，試驗確定補加量。 若高中DK區(qū)亮度正常，低D

34、K區(qū)亮度差甚至灰霧， 適當調(diào)高pH值，再補加硼酸及氯化鉀后均不理想， 試加開缸劑（A劑或柔軟劑）4mE/ T, 一 5rnL /L再試，若 明顯改善，則確定最佳加入量，生產(chǎn)中A劑與B劑應(yīng)按摸索出的補加比例同時添加。5. 5 深度能力的改進 任何光亮劑都做不到按配方比例同步消耗，總 會有比例失調(diào)的現(xiàn)象。生產(chǎn)量較大的廠點應(yīng)備有常 用的組分材料供自行調(diào)整用。氯化物鍍鋅光亮劑分為載體光亮劑、主光亮劑、 輔助光亮劑三大類組分。載體光亮劑既要求對芐叉 丙酮的增溶性好 （ 即同樣體積載體中允許溶人的芐 叉丙酮多而冷卻后不易結(jié)晶析出 ），又要求高溫特性5 21 冷凍法好，本身在陰極上的吸附特性好。主光劑對高中

35、取鍍液放在冰箱中冷卻至 5cI= 一 8cI= ，應(yīng)有較多 結(jié)晶析出，否則在室溫下硼酸過少，至少應(yīng)補加5gL一 10g Lo5 22 赫爾槽試片上的反映1A靜鍍5min，逐漸分次補加硼酸，若光亮性明顯提高，光亮范圍明顯加寬，則硼酸過少，再精細試 驗應(yīng)補加的硼酸量。5 3 氯化鉀的判定 主要作為導(dǎo)電鹽的氯化鉀，其加入量應(yīng)適當。 含量恰當時，鍍液電導(dǎo)率最佳；過多或過少，都會降 低電導(dǎo)率，從而使分散能力、深鍍能力下降；太多時， 添加劑還可能因鹽析現(xiàn)象而呈油狀物析出。赫爾槽0. 5A靜鍍5min，若低區(qū)鍍層光亮性差，補加4mLZ L 一 5mLZL開缸劑（A劑）或柔軟劑，改善 不大，試加氯化鉀1Og/

36、L 一 20g/L,若光亮性提高，則 氯化鉀少。赫爾槽0. 3A靜鍍3min，在pH值為1 . 52。0的低鉻彩鈍液中鈍化2O秒，吹干，若低區(qū)無鍍層區(qū)寬光，高中DK區(qū)鍍層發(fā)暗、發(fā)烏甚至發(fā)黑，則鍍層中 鐵雜質(zhì)夾附過多。除鐵時用雙氧水氧化二價鐵易生成膠態(tài)氫氧化 鐵，不易沉淀過濾。加高錳酸鉀氧化幾分鐘后再加 鋅粉，則易生成絮狀氫氧化鐵沉淀。過量的高錳酸鉀有害，鍍液靜置過濾后應(yīng)通過 認真試驗，再補加少量雙氧水以還原殘存的KMn04。但雙氧水亦不可多加，因為任何氧化性雜質(zhì)對鍍液 都有害。6 鋅酸鹽鍍鋅氯化鉀鍍鋅使用 2O 余年，也暴露出不少問題。區(qū)亮度影響大，輔助光亮劑主要能擴展低 D 區(qū)光 亮范圍、提

37、高分散能力。實踐證明，主光亮劑用芐叉丙酮 （特別是質(zhì)量不 良時 ），鍍層易產(chǎn)生灰霧狀；鄰氯苯甲醛亮度好，但彩 鈍層附著力差。擴散劑 NNC能提高分散能力，但降 低陰極電流效率 （ 鍍時析氫加劇 ）。 苯甲酸鈉和煙酸可提高電流效率，細化結(jié)晶，但 降低分散能力 （用赫爾槽試片三點法進行過多次測 試）。適量的煙酸對提高深度能力有好處，但過多， 反而對低DK不利。赫爾槽小電流試驗，分別補加不同組分，可將深 度能力調(diào)至最佳狀態(tài)。試驗及大生產(chǎn)應(yīng)用證明，少量味精能提高深鍍 能力，但長期加入后效果不再明顯。加入0。 05gL1, 4 一丁炔二醇，則能明顯提高深鍍能力和低DK區(qū)鍍層光亮性，比加味精好。5。6 鐵

38、雜質(zhì)的判斷赫爾槽1。5A鍍5rnin，清洗后用2 %左右硝酸出 此時應(yīng)減少鋅陽極，增加鐵陽極。若苛性鈉含量低 時，可補加苛性鈉，增大鋅堿比a。6. 2. 2 苛性鈉調(diào)整苛性鈉因帶出及與空氣中的二氧化碳反應(yīng)會部 分轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，減少趨勢比較明顯，應(yīng)及時調(diào)整補 充。赫爾槽0. 5A靜鍍5min，試片清洗后在不大于 2%的稀硝酸中出光中和 3s 一 5s，清洗后于pH值約 1. 5的低鉻彩鈍液中鈍化約 20s，清洗后吹干，應(yīng)不 露底。若露底寬于5mm則逐漸補加苛性鈉，至露底 最少。6. 3 深鍍能力的提高 基于對氰化物電鍍的嚴格控制，鋅酸鹽鍍鋅的長足 進步，對鋅鍍層防蝕力、鈍化層抗變色力 （ 特別是

39、彩 鈍） 及鹽霧試驗要求嚴的鍍鋅產(chǎn)品 （ 如出口件、汽摩 零件 ） ，近年來用戶指明不要氯化鉀鍍鋅的越來越 多，鋅酸鹽鍍鋅又有較快復(fù)蘇的趨勢。 這里不討論采用高分子有機添加劑的 “環(huán)保 鋅”，僅就國產(chǎn)光亮劑的一般鋅酸鹽鍍鋅液的赫爾檎 調(diào)整提出一些看法。對“環(huán)保鋅 ”僅作過些試驗，發(fā)現(xiàn)對水質(zhì)要求高， 對雜質(zhì)敏感而未敢用于生產(chǎn)。6 1 添加劑的調(diào)整 近年來開發(fā)的將添加劑與光亮劑 （醛類） 通過縮 合反應(yīng)生成的 “二合一 ”光亮劑比已使用多年的 DE 加香蘭素的老工藝顯現(xiàn)出明顯優(yōu)點，國內(nèi)已有幾種 性能較好的產(chǎn)品供應(yīng)。苛性納對鋅僅有弱絡(luò)合作 用，當無添加劑時只能得到無光灰色鍍層。因此，首 先應(yīng)檢查光亮劑是否量足。赫爾槽3A靜鍍3min，若鍍層光亮性差，則應(yīng)補 加 2mLL 一 5mLL 光亮劑再試，至滿意為止。當無 冷卻措施時，夏天液溫高 （ 特別是滾鍍 ） ，光亮劑消耗 大增，應(yīng)及時補加。目前鋅酸鹽鍍鋅液陰極電流效率不高、溫升快、 光亮劑高溫特性差的問題尚無大的突破。6 2 鋅堿比的調(diào)整 鋅酸鹽鍍鋅液中苛性鈉與氧化鋅含量之比常稱 為“鋅堿比 ”。早在上世紀 70 年代，日本小西三郎