Factores que afectan a la calidad del recubrimiento de galvanización – El rendimiento de la solución de chapado Hay muchos tipos de recubrimientos, y al mismo tiempo, puede haber diferentes tipos de soluciones de chapado para depositar ciertos metales. Por lo tanto, la composición de las soluciones de revestimiento para varios tipos de revestimiento varía mucho, pero la solución de revestimiento ideal debe tener las siguientes propiedades:
(1) La polarización de reducción catódica de los iones metálicos depositados es relativamente grande para obtener un recubrimiento compacto con tamaño de grano pequeño y buena adhesión.
(2) Conductividad estable y buena.
(3) La velocidad de electrodeposición de metal es alta, y la capacidad de carga también es alta.
(4) Bajo costo y baja toxicidad.
Las formulaciones de baño varían ampliamente, pero generalmente están compuestas de sal principal, sal conductora (electrolito de soporte), agente complejante y algunos aditivos.
La sal principal se refiere a la sal de iones metálicos para la deposición. La influencia de la sal principal en el recubrimiento se refleja en: la concentración de sal principal es alta, el recubrimiento es áspero, pero la densidad de corriente permitida es grande; La concentración de sal principal es baja, y la densidad de corriente permitida es pequeña, lo que afecta a la velocidad de deposición.
Generalmente, se requiere que el proceso de galvanización se lleve a cabo a una alta concentración de la sal principal. Considerando la solubilidad y otros factores, la sal principal comúnmente usada es sulfato o cloruro.
El papel de la sal conductora (electrolito de soporte) es aumentar la conductividad de la solución de revestimiento y ajustar el valor, lo que no solo puede reducir la presión del tanque y mejorar la capacidad de dispersión de la solución de revestimiento, sino que también ayuda a mejorar las propiedades físicas y químicas y el rendimiento del ánodo de la solución de revestimiento.
En el electrolito de sal única, la cristalización del recubrimiento es relativamente áspera, pero es barata y la densidad de corriente permitida es grande. El electrolito de sal complejo con agente complejante puede mejorar la polarización de reducción catódica de iones metálicos, y el recubrimiento obtenido es fino, compacto y de buena calidad, pero el costo es alto.
Para la galvanización de Zn, Cu, Cd, Ag, Au, etc., el agente complejante común es el cianuro; Sin embargo, no es necesario añadir agentes complejantes para electroplating de metales tales como impacto y otros metales porque la polarización de estos elementos es grande durante la electrodeposición de iones hidratados.
En el proceso de galvanización del electrolito de sal doble, la galvanización libre de cianuro se ha convertido en la dirección de desarrollo debido a la alta toxicidad del cianuro.
Los aditivos en el baño no pueden cambiar las propiedades de la solución, pero pueden mejorar significativamente el rendimiento del recubrimiento. La influencia de los aditivos en el recubrimiento se refleja en que los aditivos pueden adsorberse en la superficie del electrodo, y pueden cambiar la estructura de la doble capa de interfaz de solución del electrodo, de modo que mejore la sobretensión en el proceso de reducción catódica y cambie la pendiente de la curva en T.
La selección de los aditivos es empírica. Los aditivos pueden ser inorgánicos o orgánicos, generalmente haciendo referencia a blanqueantes, agentes niveladores, agentes humectantes y activadores.
El rendimiento del baño puede afectar a la calidad del recubrimiento, y el baño está compuesto de soluto y disolvente, por lo que el disolvente también debe tener cierta influencia en la calidad del recubrimiento.
El disolvente de la solución de galvanoplastia debe tener las siguientes propiedades: ① electrolito es soluble en él; ② Con alta constante dieléctrica, el electrolito disuelto puede ionizarse completamente o en gran parte en iones. Los disolventes usados en galvanoplastia incluyen agua, disolvente orgánico y sistema de sal fundida.
1.Efecto de los factores del proceso de galvanización en el recubrimiento
La influencia de la densidad de corriente sobre el recubrimiento se refleja principalmente en la alta densidad de corriente. Se tarda poco tiempo en galvanizar el revestimiento del mismo grosor, lo que puede mejorar la eficiencia de producción. Al mismo tiempo, la alta densidad de corriente aumenta el número de núcleos de cristal formados, y el cristal de recubrimiento es fino y compacto, pero la densidad de corriente es demasiado grande para producir cristales dendríticos y agujeros de alfil. Para el proceso de galvanización, hay un rango óptimo de densidad de corriente.
La influencia de la temperatura del electrolito en el recubrimiento se refleja en el aumento de la temperatura, lo que puede mejorar la eficiencia actual del cátodo y el ánodo, eliminar la pasivación del ánodo, aumentar la solubilidad de la sal y la conductividad de la solución y reducir la polarización de la concentración y la polarización electroquímica. Sin embargo, si la temperatura es demasiado alta, la tasa de crecimiento de la cristalización supera el punto de crecimiento de la actividad de cristalización, lo que conduce a la formación de cristales gruesos y recubrimientos porosos.
La agitación del electrolito es propicia para reducir la polarización de la concentración, obtener un recubrimiento compacto y reducir la fragilidad del hidrógeno. Además, el uso de valor electrolítico, corriente de impulso y corriente de conmutación también tiene un cierto impacto en la calidad del recubrimiento.
2.Anode
El ánodo también afecta a la calidad del recubrimiento durante la galvanoplastia. La oxidación anódica generalmente pasa por tres etapas: zona de activación (zona de pasivación de la zona de disolución del metal (se genera película pasiva en la superficie) y zona de pasivación superior (se generan iones metálicos de alta valencia en la superficie o se separa oxígeno).
El ánodo será el mismo que las especies de deposición catódica en galvanoplastia. El electrolito en la solución de recubrimiento se seleccionará para evitar la pasivación del ánodo. Durante la galvanización, la densidad de corriente se puede ajustar para mantener el ánodo en el área activada.
Si algunos ánodos (tales como Cr) pueden someterse a una pasivación severa, se pueden usar ánodos inertes.
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