不銹鋼上的光亮鎳層是微帶黃光的銀白色金屬,它的硬度比銅、鋅、錫、鎘、金、銀等要高,但低于鉻和銠。光亮鎳在空氣中具有很高的化學穩定性,對堿有較好的穩定性。不銹鋼(gang)上通過運用光亮劑,可不經拋光直接鍍取光亮鎳,以提高表面的硬度、耐磨性和整平性,在外觀上使不銹鋼與其他鍍鎳件一致,并且避免不銹鋼與其他光亮鎳之間產生接觸電位差的腐蝕。
不銹(xiu)鋼(gang)鍍(du)(du)光(guang)亮(liang)(liang)鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)溶液中(zhong)光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji)近年(nian)來(lai)的(de)(de)(de)發(fa)展很快(kuai),品(pin)種(zhong)很多(duo)。歸納起來(lai),光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji)的(de)(de)(de)發(fa)展經歷(li)了(le)(le)四(si)個年(nian)代(dai)。第(di)一代(dai)的(de)(de)(de)也是(shi)最原始的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)為(wei)糖精(jing)加丁(ding)(ding)炔(gui)二(er)醇(chun)。可(ke)以鍍(du)(du)取整平性(xing)很高(gao)的(de)(de)(de)光(guang)亮(liang)(liang)鎳(nie)(nie)。其運用(yong)(yong)興盛于20世紀(ji)60~70年(nian)代(dai)。但由于丁(ding)(ding)炔(gui)二(er)醇(chun)在(zai)鍍(du)(du)鎳(nie)(nie)槽(cao)中(zhong)的(de)(de)(de)不穩(wen)定性(xing),壽命(ming)(ming)較短(duan),有機雜質積累(lei)很快(kuai),需要(yao)經常處(chu)理鎳(nie)(nie)槽(cao),于是(shi),通過環氧氯丙烷(wan)(wan)或環氧丙烷(wan)(wan)與(yu)丁(ding)(ding)炔(gui)二(er)醇(chun)結(jie)枝,合成了(le)(le)第(di)二(er)代(dai)鍍(du)(du)鎳(nie)(nie)光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji),如(ru)BE、791光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji),情(qing)況有所好轉,BE和(he)791保留有炔(gui)基(ji),后(hou)來(lai)又(you)將吡啶基(ji)聚(ju)合上去,形成了(le)(le)第(di)三代(dai)產(chan)品(pin),出(chu)(chu)光(guang)速率更(geng)(geng)快(kuai),光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji)用(yong)(yong)量更(geng)(geng)少(shao)了(le)(le),使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)(ming)更(geng)(geng)長(chang)了(le)(le)。現(xian)在(zai)又(you)進一步(bu)運用(yong)(yong)鍍(du)(du)鎳(nie)(nie)光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji)中(zhong)間(jian)體多(duo)種(zhong)組(zu)合構成新型光(guang)亮(liang)(liang)劑(ji)已發(fa)展到第(di)四(si)代(dai)產(chan)品(pin)了(le)(le)。它的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)量更(geng)(geng)少(shao),出(chu)(chu)光(guang)速率更(geng)(geng)快(kuai),處(chu)理周期(qi)更(geng)(geng)長(chang),深鍍(du)(du)能力(li)更(geng)(geng)強了(le)(le)。
光(guang)亮(liang)鍍鎳溶液成分及工(gong)藝條件(jian)見表4-21、表4-22。
1. 第四代(dai)鍍鎳(nie)光高劑
第四代鍍(du)鎳(nie)(nie)光亮(liang)(liang)劑(ji)(ji)的以下配方(fang)量(liang)是采用最(zui)新(xin)的鍍(du)鎳(nie)(nie)用中(zhong)間(jian)體組成的。鍍(du)鎳(nie)(nie)光亮(liang)(liang)劑(ji)(ji)分掛(gua)(gua)鍍(du)和浪鍍(du)丙(bing)類,每類分柔軟(ruan)劑(ji)(ji)A劑(ji)(ji)(又(you)稱(cheng)初(chu)級(ji)光亮(liang)(liang)劑(ji)(ji))和主光劑(ji)(ji)B劑(ji)(ji)(又(you)稱(cheng)次級(ji)光亮(liang)(liang)劑(ji)(ji))。如(ru)果使用中(zhong)間(jian)體配制光亮(liang)(liang)劑(ji)(ji),掛(gua)(gua)鍍(du)鎳(nie)(nie)時間(jian)2.5~3 分鐘即可達到(dao)全光亮(liang)(liang)(鏡(jing)面光亮(liang)(liang))。從經濟成本核算,掛(gua)(gua)鍍(du)鎳(nie)(nie)光亮(liang)(liang)劑(ji)(ji)為(wei)15元/L,比外購光亮(liang)(liang)劑(ji)(ji)45~50元/L的價格要降低3倍(bei)。以下是2014年修(xiu)改后的最(zui)新(xin)配方(fang)。
a. 掛鍍鎳光亮劑(ji)
①. A劑(ji)柔軟劑(ji)配方(fang)(初(chu)級光亮劑(ji))
BSI(糖精) 180g/L 、SSO3 (低區走位劑、雜質容忍劑)8g/L
NS2 55g/L 、PS(低電區(qu)光亮(liang)劑、整平(ping)劑) 50g/L 、配槽量 8~10mL/L
EX8(走位、去(qu)雜劑(ji)) 10g/1 、消耗量 80~100mL/(kA·h)
②. B劑(ji)主(zhu)光(guang)劑(ji)配方(fang)(次級(ji)光(guang)亮劑(ji))
PPSOH(強整平劑)150g/L 、 TPP 1.5g/L
PPS(丙烷(wan)磺酸(suan)吡啶輸鹽)50g/L 、配(pei)糟量 0.4~0.6mL/L
MPA 20g/L 、消耗(hao)量80~100mL/(kA·h) 、 PME(光(guang)亮(liang)劑)65g/L
b. 滾鍍鎳光亮劑
①. A劑(ji)柔軟劑(ji)配方(初(chu)級光亮劑(ji))
BS1(糖精) 170g/L 、EX8 10g/L 、MS1 45g/L 、TPP(雜質容(rong)忍(ren)劑) 1g/L
PS(走位(wei)、光亮、整平、抗雜質、減脆(cui)性) 50g/L 、配槽量(liang)(liang) 8~10mL/L 、消(xiao)耗量(liang)(liang) 180~220mL/(kA·h)
②. B劑(ji)(ji)主光(guang)劑(ji)(ji)配方(次(ci)級光(guang)亮劑(ji)(ji))
PPSOH 150g/L 、PA 8g/L 、MPA 20g/L 、 TPP 0.8g/L
PPS 25g/L 、 配槽量 0.4~0.6mL/L
PME 45g/L 、 消(xiao)耗(hao)量 180~220mL/(kA·h)
注(zhu)意事項如下(xia):
①. 當(dang)鍍(du)層出現不良情況(kuang),可(ke)采用霍爾槽小試,及時(shi)按出現的現象對(dui)配方量進行(xing)調(diao)整。小試時(shi)溫度為(wei)(wei)工作溫度,電流(liu)2A,攪拌鍍(du)5min,時(shi)間2~3min,應為(wei)(wei)全光亮(liang),整平(ping)區應占2/3長度,一(yi)般操作3個月(yue)以上性能不變。
②. 維護成本低廉,大處(chu)理周(zhou)期可延(yan)長至(zhi)0.5~1年以上(shang)。
③. 防止(zhi)光亮(liang)劑(ji)變質,一次(ci)用中間體以(yi)使用1~2個月為宜。中間體單(dan)獨保存(cun),不(bu)易變質,可(ke)長(chang)期(qi)(qi)存(cun)放。混合好(hao)的(de)水劑(ji),中間體在(zai)長(chang)期(qi)(qi)存(cun)儲中可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)復雜的(de)聚合氧化反應(ying),色澤(ze)明顯加深(shen),性能(neng)變差。而外購(gou)的(de)光亮(liang)劑(ji)儲存(cun)時間長(chang)了,性能(neng)不(bu)如自己用中間體現(xian)用現(xian)配為好(hao)。
不銹鋼鍍光亮(liang)(liang)鎳工藝流(liu)程(cheng):有機(ji)溶(rong)劑除油→化(hua)(hua)(hua)學除油(氫氧化(hua)(hua)(hua)鈉40g/L,碳酸鈉 30g/L,磷酸三鈉50g/L,OP-乳化(hua)(hua)(hua)劑3mL/L,溫(wen)度(du)(du)80~90℃,時(shi)間(jian)30min)→水(shui)(shui)洗(xi)→陰極(ji)電(dian)解活化(hua)(hua)(hua)(鹽酸水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)1+1,室(shi)溫(wen),DK1~3A/d㎡,時(shi)間(jian)5min,陽極(ji)布包炭精板)→閃(shan)鍍鎳(氯化(hua)(hua)(hua)鎳180~220g/L,鹽酸120g/L,室(shi)溫(wen),電(dian)流(liu)密度(du)(du)4A/d㎡,時(shi)間(jian)5~10min,陽極(ji)鎳板)→水(shui)(shui)洗(xi)→活化(hua)(hua)(hua)[硫(liu)酸5%(體積分數),時(shi)間(jian)5s]→水(shui)(shui)洗(xi)→鍍光亮(liang)(liang)鎳(時(shi)間(jian)5~10min,或按厚度(du)(du)所需時(shi)間(jian))→水(shui)(shui)洗(xi)→鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(重(zhong)鉻(ge)酸鉀 150g/L,重(zhong)鉻(ge)酸鈉150g/L,硫(liu)酸30~50mL/L,室(shi)溫(wen),時(shi)間(jian)20~25s)→水(shui)(shui)洗(xi)→水(shui)(shui)洗(xi)→熱水(shui)(shui)洗(xi)→甩(shuai)干→烘干→驗收。
不銹鋼鍍光亮(liang)鎳常(chang)見故障、可能原因及糾正方(fang)法見表4-23.
2. 光亮(liang)鍍鎳液的大處理(li)
光(guang)亮鎳液使用了一(yi)段時(shi)間(jian)后,由于光(guang)亮劑的(de)分解產物(wu)所造(zao)成的(de)有機雜(za)質的(de)積(ji)累,以及其他一(yi)些金屬雜(za)質的(de)污(wu)染,使鎳槽不能得到理想的(de)光(guang)亮鎳鍍層,就要(yao)進行大(da)處(chu)理。大(da)處(chu)理的(de)過程如下:
①. 用稀硫酸將鍍液pH降(jiang)至(zhi)3~3.5,(用3.5~5.4精密pH試紙測定)。
②. 加(jia)30%雙氧水2~4mL/L,攪拌30min,使(shi)有機雜質(zhi)氧化(hua)分(fen)解至低分(fen)子,使(shi)二價(jia)亞鐵雜質(zhi)氧化(hua)至三價(jia)鐵,便于沉淀。
③. 加熱(re)鍍液(ye)(ye)至65~70℃,過量的雙氧水分解,維持60min,并攪(jiao)拌溶液(ye)(ye)。
④. 一邊攪拌,一邊加新(xin)配制的氫(qing)氧(yang)化鎳或碳酸鎳,提高pH至5.5,以便沉淀三價鐵(tie)、鋅和銅等(deng)雜質。
氫氧化(hua)鎳(nie)(nie)或(huo)碳酸(suan)鎳(nie)(nie)由氫氧化(hua)鈉(na)80g或(huo)碳酸(suan)鈉(na)106g與280g硫酸(suan)鎳(nie)(nie)反應生成(cheng)(cheng) 95.7g的氫氧化(hua)鎳(nie)(nie)或(huo)118.7g碳酸(suan)鎳(nie)(nie),生成(cheng)(cheng)的副產物(wu)硫酸(suan)鈉(na)用水清洗幾次,過濾(lv)棄(qi)去清液,得到綠色況淀物(wu)即可應用。
⑤. 加QT去銅劑1~3mL/L,攪拌60min,使(shi)銅雜質沉淀。
⑥. 在攪拌下趁熱(re)加(jia)入化學純(chun)粉末活性炭3~5g/L,繼續攪拌2h,使有(you)機雜質被充分(fen)吸收(shou),靜置12h后過濾。
⑦. 用硫酸調整pH至4~4.8。掛上鎳陽極板和陰極鐵板小電流電解鍍液,如電解得到色澤均勻的銀灰色,補充光亮劑恢復生產。如果電解出來的鐵板上為灰黑色或花斑色,說明鍍液中還有雜質存在,要通過小電流(Dk=0.2~0.1A/dm2)繼續電解,時間直至得到均勻的銀灰色為止。必要時可用化學方法消除雜質的有害影響。