電鍍的陽極過程.ppt

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1、第六講電鍍的陽極過程電鍍裝置示意圖電鍍是在陰極上還原沉積獲得鍍層，而電鍍的陽極過程也同樣重要，電鍍時發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為陽極。如鎳陽極發(fā)生的是鎳金屬失去電。Ni—>Ni2++2e1.陽極的功能在電鍍過程中，陽極過程與陰極過程是同時發(fā)生的，這兩個過程既統(tǒng)一又矛盾。（1）由于電鍍過程中，陰極過程是獲得產(chǎn)物的過程，因而是主要的過程；而將陽極過程視為從屬于陰極過程的輔助過程。陽極的功能之一是導(dǎo)電，是與陰極過程密不可分的過程。沒有陽極與陰極形成的電場，就不可能有陰極過程，因此，導(dǎo)電是陽極首要的和必要的功能，這是任何陽極都必須具備的功能。。（2）?陽極的另一個功能提供欲

2、鍍金屬的離子，但是這并不是必需的功能。也就是說，陽極也可以不提供陰極過程需要的金屬離子，比如不溶性陽極。2.陽極的分類電鍍過程中常用陽極有如下幾類。①可溶性陽極。它是在電鍍過程中可以在工作液中正常溶解而消耗的陽極。在大多數(shù)絡(luò)合劑型的工作液或陽極過程能與陰極過程協(xié)調(diào)的簡單鹽溶液中使用的陽極，大多數(shù)是可溶性陽極，比如，所有的氰化物鍍液，鍍鎳、鍍錫等，都是采用可溶性陽極。并且，對于可溶性陽極來說，是需要鍍什么金屬，就要采用什么金屬做陽極，絕對不可以張冠李戴。曾經(jīng)有某電鍍企業(yè)因放錯了陽極而使鍍液金屬雜質(zhì)異常上升導(dǎo)致鍍液報廢的例子。并不是任意金屬材料都可以用作陽極材料

3、。對于可溶性陽極的要求：（1）首先要求的是純度，一般都要求其純度在99．9％以上，有些鍍種還要求其純度達到99．99％，即行業(yè)中所說的“四個九”。（2）其次是其加工的狀態(tài)，對于高純度的陽極，多半是經(jīng)過電解精煉了的。有些鍍種要直接采用電解陽極，如氰化物鍍銅的電解銅板陽極、鍍鎳的電解鎳板陽極等。但是，有時要求對陽極進行適當(dāng)?shù)募庸?，比如，鍛壓、熱處理等，以利于正常溶解。②不溶性陽極。它主要用于不能使用可溶性陽極的鍍液，比如鍍鉻。鍍鉻不能使用可溶性陽極的原因主要有兩條，一是陽極的電流效率大大超過陰極，接近l00％，而鍍鉻的陰極電流效率只有13％左右，如果采用可溶性陽

4、極，鍍液中的鉻離子會很快增加以致超過工藝規(guī)范，鍍液會不能正常工作；二是鍍鉻如果采用可溶性陽極，其優(yōu)先溶解的一定是低阻力的三價鉻，而鍍鉻主要是六價鉻在陰極還原的過程，過多的三價鉻會無法得到合格的鍍層。3.陽極的影響理想的陽極是極化很小的陽極，可以保證金屬離子按需要的價態(tài)和所消耗掉的離子的量來向電解液補充金屬離子，但是，陽極過程恰恰是很容易發(fā)生極化的過程。陽極的極化人們特別稱之為鈍化。4.陽極鈍化鈍化現(xiàn)象是陽極過程的一個特殊規(guī)律，在電鍍生產(chǎn)中經(jīng)常遇到。如在鍍鋅時，陽極電流密度過大會在鋅陽極上生成黃色鈍化層，使鋅的溶解速度大大降低。又如不銹鋼及鎳板在酸性溶液中作為

5、不溶性陽極，就是利用其鈍化性能。任電鍍生嚴(yán)中被鈍化的陽極，也能使其活化，恢復(fù)正常溶解，陽極極化曲線要是控制好鍍液成分及操作條件。5.影響陽極過程主要因素(1)金屬本性。有些金屬比較容易鈍化，如鉻、鎳、鈦及鉬等。而另一些金屬如銅及銀等則不軍易鈍化。(2)溶液成分。在電鍍?nèi)芤褐?，一些成分能使陽極活化，促使陽極溶解，如絡(luò)合物鍍液中的絡(luò)笮劑和某些鍍液中的陽極去極化劑(鍍鎳液中的氯化物和氰化鍍銅溶液中的酒石酸鹽等)o有一些腳分會促使陽極電位變正，造成陽極鈍化，如氰化鍍液中積累過多的碳酸鹽及存在氧化劑(重鉻酸鹽錳酸鉀等)。(3)酸堿性。一般情況是，在酸性較強的溶液中，金

6、屬不易發(fā)生鈍化。這往往與陽極反應(yīng)產(chǎn)物的溶解度有關(guān)。在酸性溶液中，陽極一般不易生成難溶的物質(zhì)。(4)工作條件。陽極電流密度是對陽極過程影響最大的一個因素。一般情況是，在不大于臨界鈍化電流密度的情況下，提高電流密度可以加速陽極的溶解。當(dāng)電流密度大于臨界值時，提高電流密度將顯著地加速陽極的鈍化過程。陽極的純度和物理狀態(tài)也對電鍍過程有重要影響。不純的陽極中的雜質(zhì)在溶解過程中會成為加速其化學(xué)溶解的因素。陽極過程也可以看成是金屬腐蝕的過程。有缺陷的晶體、變形的晶體、異種金屬雜質(zhì)的嵌入物等是發(fā)生腐蝕的引發(fā)點，從而發(fā)生晶間腐蝕等，這種不均勻的溶解，會使陽極成塊地從陽極上脫落

7、，成為陽極泥渣等進入電解液，很容易沉積到陰極上，從而使鍍層起麻點和粗糙等。利用陽極溶解的這種特性，應(yīng)主動地往陽極中摻雜并且讓其均勻分布，就可以制成溶解性好的或按需要的價態(tài)溶解的活性陽極，比如，酸性光亮鍍銅中的磷銅陽極，鍍多層鎳中含硫活性陽極等。