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鍍鎳介紹
鎳是銀白色微帶黃色光澤的金屬,元素符號是Ni,原子序數(shù)為28,原子量是58.7,相對密度為8.9,化合價為2,標準電極電位是一O.250V(Ni /Ni),鎳的熔點為l453℃,沸點為2732℃。
硬度高,但塑性好,能被磁鐵吸引,鎳的化學(xué)穩(wěn)定性較高,在空氣中不易被氧化,耐強堿,與鹽酸、硫酸作用緩慢,能溶于肖酸。
鎳除了用作合金、不銹鋼、造幣、做電極和催化劑外,一個很重要的用途就是電鍍。
無論是在裝飾性電鍍,還是防護性電鍍以及功能性電鍍中,鎳都占有重要的地位,是電鍍技術(shù)中的主流鍍種。
現(xiàn)在流行的鍍鎳工藝是以被叫做瓦特鎳的硫酸鹽鍍鎳液為基礎(chǔ)而研制的工藝。
由于所用光亮劑的不同而分為暗鎳、半光亮鎳、光亮鎳和多層鎳(高硫鎳、鎳封等),還有緞面鎳、黑鎳等,除了硫酸鹽鍍鎳,還有用于電鑄的鹽鍍鎳、氟硼酸鹽鍍鎳等。
非金屬電鍍技術(shù)的工作原理及流程
電鍍過程也被稱做電結(jié)晶過程,它以電能作為電化學(xué)反應(yīng)的動力,并向陰極源源不斷地提供使金屬離子還原的電子。因此,被鍍覆的產(chǎn)品首先必須具備導(dǎo)電能力。一般來說,不導(dǎo)電的物體不能拿來電鍍。非金屬(也就是非導(dǎo)體)因為不具備導(dǎo)電性能,不能直接利用電鍍技術(shù)進行電鍍加工。
但是,在非金屬材料表面鍍上金屬一直是人們的夢想。不要說在發(fā)明了電以后,就是在幾千年前的古代,人們也知道在非金屬材料表面包覆金屬來進行裝飾或節(jié)約珍貴的金屬。在木材表面包覆金屬、在低值金屬表面包覆金屬等的包金技術(shù),就是這種構(gòu)想的實踐。從這個意義上來說,非金屬電鍍技術(shù)的產(chǎn)生實際上是古代人類創(chuàng)意在新的生產(chǎn)力條件下的發(fā)展。尤其是在塑料被開發(fā)并大量應(yīng)用以后,在塑料等材料上進行電鍍一直是表面技術(shù)科技人員努力幵發(fā)的一個重要課題。
顯然,根據(jù)電鍍的原理,只要使非金屬表面呈現(xiàn)導(dǎo)電性,對這種表面導(dǎo)電的非金屬進行電鍍就是完全可能的。
過去,有過在非導(dǎo)體表面涂覆導(dǎo)電銀漿或?qū)щ娔z以后進行電鍍的方法。但是,那不適合于大量生產(chǎn)或電鍍比較精細的產(chǎn)品,而且鍍層的質(zhì)量也不是很好。理想的方法是使非金屬表面金屬化,從而能像金屬電鍍那樣進行電鍍加工。因此,如何使非金屬表面金屬化是非金屬電鍍技術(shù)的關(guān)鍵。
怎樣使非金屬表面金屬化呢?這就是我們要重點向讀者介紹的內(nèi)容,以期你在讀過本書后,可以根據(jù)本書提供的流程、工藝和配方,親自在非金屬制品上電鍍出所需要的金屬鍍層。但是,“知其然,知其所以然,”這是大家共同的求知原則。因此,我們還是希望更多的讀者在動手實踐之前,對非金屬電鍍的原理和依原理設(shè)計的流程有所了解。
簡單地講,非金屬電鍍的原理,就是非金屬表面金屬化的原理。而非金屬表面金屬化的過程,則是通過一系列化學(xué)反應(yīng),在非金屬表面獲得金屬化學(xué)沉積層的過程。
五金制品電鍍的加工過程
五金制品電鍍分為掛鍍、滾鍍、連續(xù)鍍和刷鍍等方式,主要與待鍍件的尺寸和批量有關(guān)。
一、掛鍍:適用于一般尺寸的制品,如汽車的保險杠,自行車的車把等。
二、滾鍍:適用于小件,如緊固件、墊圈、銷子等。連續(xù)鍍適用于成批生產(chǎn)的線材和帶材。
三、刷鍍:適用于局部鍍或修復(fù)。
電鍍液有酸性的、堿性的和加有鉻合劑的酸性及中性溶液,無論采用何種鍍覆方式,與待鍍制品和鍍液接觸的鍍槽、吊掛具等應(yīng)具有一定程度的通用性。
在盛有電鍍液的鍍槽中,經(jīng)過清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰極,用鍍覆金屬制成陽極,兩極分別與直流電源的負極和正極聯(lián)接。五金制品電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后,電鍍液中的金屬離子,在電位差的作用下移動到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進入電鍍液,以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下,如鍍鉻,是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽極,它只起傳遞電子、導(dǎo)通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度,需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來維持。
五金制品電鍍時,陽極材料的質(zhì)量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時間、攪拌強度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會影響鍍層的質(zhì)量,需要適時進行控制。通常按其施鍍面積可將電鍍分為全部鍍和局部鍍兩種。
許多需局部電鍍的零件就要對其非鍍面進行絕緣保護,這就要用不同的局部絕緣方法來滿足施工的技術(shù)要求,以保證零件非鍍面不會鍍上鍍層,尤其是有特殊要求的零件。可使用包扎法、夾具法、涂蠟法等方式解決這一問題!
多色電鍍市場前景看好,效益佳,但起步晚無報道可參考。本文介紹的雙色電鍍品,金黃色(仿金)背景襯托出白亮(鉻)花紋圖案,外觀很漂亮。但是,亮鎳層經(jīng)過鍍仿金、鈍化、烘干、點清漆、烘干、局部退除仿金層等眾多工序,需24h以上,會發(fā)生嚴重的鈍化。
盡管采取了稀H2SO4較長時間浸泡活化,但鍍鉻率還是太低(能達到40%左右),制約著經(jīng)濟效益。相信隨著電鍍工作者的努力,其它如緞面鎳 仿金、黑鎳 仿金、紅古銅 黑鎳、白鎳 黑鎳 金色、紅古銅 黑鎳 仿金……多色電鍍工藝都必將會更加成熟。