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某某機械軸承科技有限公司

東莞電鍍原理

* 來源: * 作者: admin * 發表時間: 2020-11-18 15:59:26 * 瀏覽: 79
東莞電鍍,就是在含有某種金屬離子的電解質溶液中,將被鍍工件作為陰極,通以—定波形的低壓直流電,而使金屬離子得到電子,不斷在陰極沉積為金屬的加工過程。平常所說的電鍍生產,實際包括的工藝要多得多,一般把化學鍍、黑色及有色金屬的化學成膜,甚至磷化等也算作電鍍。這里,僅指狹義的電鍍,即電解沉積而言。電鍍,與作為濕法冶金的電解相比,雖然原理相同,但電鍍的要求要高得多。電鍍層作為裝飾、防銹或賦予制品某些特殊性能(如焊接性、導電性、反光性、磁性、耐磨件等),對于鍍層的色澤、厚度、光亮性、硬度、耐磨性、延展性、內應力、抗拉強度、疲勞極限等等都有一定要求。

一般來說對鍍層有以下一些基本的要求:
    
(1)與基體(被鍍工件及中間鍍層)的結合力要良好:
    
(2)鍍層平滑、致密、外觀良好;
    
(3)各部分鉸層厚度均勻、深孔或凹部也有—定厚度;
    
(4)鍍層有一定的機械強度:
    
(5)對于氣候、環境及化學藥品等有良好的耐腐蝕性。
    
要達到這些要求,完成一個制件的電鍍,必須經過相當多的工藝,諸如研磨、脫脂劑、除銹、水洗、活化、電鍍、干燥、鍍后處理等。許多工藝流程還要交替進行,特別對于裝飾防腐蝕鍍層,往往還要采用多層電鍍。
    
東莞電鍍是一種電解加工工藝,它遵守法拉第電解定律。當電流通過電解質溶液時,與電源正極相連的陽極發生氧化反應,與電源負極相連的陰極發生還原反應。作為主要反應的是陽極金屬溶解和陰以上金屬的還原。在穩態條件下,由外線路流向陰極的電子,將全部參加電極反應,對電鍍來說,直流電源供給的電量越大,相同的電鍍工藝下在陰極形成的鍍層越厚。

根據法拉第電解第一定律:電流通過電解質溶液,在電極上析出(或溶解)的物質的量M與通過的電量Q成正比。
  
法拉第第一定律:M=kIt=kQ

M——在電極上起反應的物質的量,mol;

Q——通過的電量,C;

I——電流強度,A;

t——通電時間,s;

k——法拉第常數,通常也稱之為電化當量,表示通過單位電量時電極上所析出(或溶解)的物質的量。
    
如果某物質的電化當量是已知的,則只要知道鍍槽中通過的電流和時間,就可以用上面的公式計算出電極反應產物的質量。
    
電化當量值由法拉第第二定律決定。某物質的電化當量k與其化學當量Ec成正比,即:k=C1E c式中,Cl為比例常數。如果電化當量以g為單位,那么上式中的化學當量就是克當量。從大量實驗數據可以知道,電極上每析出或溶解1克當量的任何物質所需的電量都是96500C。電量的單位除了“C”外,還有“F(法拉第)”和。A·k(安·時)”等。它們的換算關系是:96500C=1F=26.8(A·h)
    
因此也可以說.用同等的電量通過各種不同的電解質溶液時,在電極上析出(溶解)各物質的量與它們的克當量成正比。所謂克當量就是物質的原子量與它在電極反應時得失的電子數之比,井以“g”為單位。因此,電化當量可表示為:k=Ec/26.8

由此我們可得出:C1=1/26.8=1/F+
    
各種物質的原子量(或分子量)與化學當量之間的關系,可以由電極反應式得出,即每形成1個原子(或分子)的產物時參加電報反應的電子數,就是該物質的原子量(或分子量)與其克當量的比值。有時,同一種物質,僅僅由于電極反應不同。其克當量的大小也不同。比如:Cu2++2e=Cu,其中銅的克當量是其原子量的一半,即E=63.55/2=31.78。但在Cu+ e=Cu中,銅的克當量卻與原子量相等,即E=63.55。
    
法拉第定律是從大量實踐中總結出來的,它對于電學和電化學的發展都起了巨大的作用,是自然界最嚴格的定律之一。溫度、壓力、鍍液的組成和濃度、電極和電解槽的材料和形狀、溶劑的性質等,對這個定律都沒有任何影響。電極上通過1法拉第電量,不但所獲得的產物為1克當量,而且電極上所消耗的反應物也應當是l克當量。
    
按照法拉第定律,電鍍時,通過96500C或26.8A·h的電量,在陰極上應該獲得1克當量的金屬鍍層,但實際上是由于電極反應存在著副反應,陰極得到的金屬鍍層往往少于1克當量。電流效率可以有效描述電流利用效率的問題。所謂電流效率η就是獲得的鍍層實際質量與其理論值之比,通常以“%”表示。各種電鍍過程的電流效率差別很大,在一般情況下,都小于100%,而且陰極和陽極的電流效率不一樣。但有時電流效率也有可能大于100%,這是由于電極反應之外還存在其他反應引起的。電流效率在生產實踐中有很重要的意義,提高電流效率可以節約電能,提高勞動生產率,在某些情況下,電流效率還會對鍍層質量有影響。