電鍍Cr-Ni-Fe 不銹鋼合金鍍液組成可分為硫酸鹽型、氯化物型、混合物型和DMF-H2O型體系。


硫(liu)酸鹽型體(ti)系鍍(du)Cr-Ni-Fe 不銹(xiu)鋼合金鍍(du)液組成(cheng)及工(gong)藝(yi)條件見表11-1。


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1. 配方1 (見表11-1)的說明(ming)


  本配方由(you)鄭州(zhou)輕工業學院馮紹彬、董會超、夏(xia)同(tong)馳等(deng)人提出。


  硫(liu)(liu)酸(suan)鹽體(ti)(ti)系鍍液的(de)(de)導電(dian)(dian)(dian)性能差(cha),電(dian)(dian)(dian)流(liu)效率低,電(dian)(dian)(dian)鍍時間長,能耗較(jiao)(jiao)高(gao),為了克(ke)服這(zhe)些缺陷,向硫(liu)(liu)酸(suan)鹽體(ti)(ti)系中加入了一定量的(de)(de)氯化(hua)物如氯化(hua)銨40g/L,以(yi)提高(gao)其導電(dian)(dian)(dian)性和(he)活(huo)化(hua)陽極。由(you)于(yu)鐵、鎳、鉻(ge)的(de)(de)標(biao)準電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)位相差(cha)較(jiao)(jiao)大。因此,在簡(jian)單鹽溶液體(ti)(ti)系中,三(san)種(zhong)金屬共沉積(ji)是很(hen)困難的(de)(de),通過加入配(pei)位劑與它(ta)們形成(cheng)配(pei)合(he)離子、改(gai)變(bian)離子的(de)(de)活(huo)度,從(cong)而改(gai)變(bian)它(ta)們的(de)(de)析(xi)出電(dian)(dian)(dian)位,使其相互接(jie)近以(yi)達到(dao)共沉積(ji)的(de)(de)目的(de)(de),本配(pei)方中使用檸檬酸(suan)三(san)鈉100g/L作為配(pei)位劑,以(yi)提高(gao)鍍液的(de)(de)分散能力和(he)增強(qiang)鍍層的(de)(de)致密度。


  抗壞血酸用作穩定劑,阻止Fe2+氧化為Fe3+,抗壞血酸是強還原劑,很容易被氧化而消失其穩定作用,一旦發現出現棕色Fe3+的痕跡,應及時補充抗壞血酸至10g/L,否則易使鍍層粗糙、出現毛刺現象。


  十二烷基硫(liu)酸鈉為表(biao)面活性劑,防止鍍層(ceng)產(chan)生(sheng)針孔、氣道。


  硼酸(suan)為酸(suan)度(du)緩沖劑、穩(wen)定溶液pH,pH應保持在(zai)2左右(1.5~3.0),硼酸(suan)應保持在(zai)25g/L左右。


  光(guang)(guang)(guang)亮(liang)劑用以改(gai)善鍍(du)層性能,調整鍍(du)層應力,抑制陰(yin)極析氫,提高電流(liu)效(xiao)率,擴大陰(yin)極電流(liu)密度(du)范圍(wei)等。光(guang)(guang)(guang)亮(liang)劑為有機(ji)物,用量要適(shi)量,可(ke)參照鍍(du)鎳(nie)的初(chu)級(ji)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)劑、次(ci)級(ji)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)劑。也(ye)可(ke)向原作者馮紹彬(bin)等人咨(zi)詢(鄭州輕工業學院)。



2. 配方2 (見(jian)表11-1)的說明


  配方2使用的配位劑為三乙醇胺,它對Fe2+的配位作用較強,也具有較強的還原作用。不需要使用抗壞血酸。


  由于(yu)不(bu)(bu)含(han)有(you)氯離子(zi),陽極可(ke)(ke)使用(yong)不(bu)(bu)溶性金屬(shu)如鉑,或鍍(du)(du)(du)(du)鉑的(de)(de)(de)鈦網。也可(ke)(ke)以(yi)采(cai)用(yong)石墨(mo)陽極。但是,由于(yu)鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)金屬(shu)的(de)(de)(de)沉積都取(qu)自鍍(du)(du)(du)(du)液所含(han)的(de)(de)(de)金屬(shu)離子(zi),因此,要求(qiu)鍍(du)(du)(du)(du)液的(de)(de)(de)體積要有(you)足(zu)夠的(de)(de)(de)大(da)小,并要求(qiu)及時分(fen)析鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng),補充鍍(du)(du)(du)(du)液成分(fen)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)足(zu),以(yi)備滿足(zu)電鍍(du)(du)(du)(du)過(guo)程中金屬(shu)離子(zi)的(de)(de)(de)消耗,而且鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)不(bu)(bu)能要求(qiu)鍍(du)(du)(du)(du)得(de)較厚,只(zhi)能滿足(zu)鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)能夠產(chan)生不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)外(wai)表結(jie)構(gou)形貌(mao),鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)成分(fen)可(ke)(ke)以(yi)達到(dao)Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具(ju)有(you)較強的(de)(de)(de)防變色能力(li)、耐腐(fu)蝕能力(li)或有(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)硬度。合(he)金鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)還(huan)要經(jing)過(guo)高溫(wen)熱(re)處理(li)之后,才(cai)能夠產(chan)生不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)結(jie)構(gou),借以(yi)代替不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。




3. 配方(fang)3 (見表11-1)的說明


 這個配(pei)方是屬于復合(he)(he)鍍(du)鎳鐵合(he)(he)金,在(zai)鍍(du)液中(zhong)加入(ru)細微鉻粉(fen)懸浮(fu)于鍍(du)液中(zhong),電(dian)沉積Fe-Cr-Ni復合(he)(he)鍍(du)層。


 a. 鉻粉含量對鍍層(ceng)沉積速率的影(ying)響


  鍍液中(zhong)不(bu)同鉻粉(fen)含量與鍍層沉積速率的關系曲線見圖11-1。


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  由圖11-1可見,鍍(du)層金屬(shu)Fe-Ni-Cr合金沉積速率隨著(zhu)(zhu)鉻粉含(han)(han)量的(de)變(bian)化先升(sheng)高(gao),后降低(di)。在110g/L附近(jin)有(you)一(yi)最高(gao)點。鉻含(han)(han)量低(di)于110g/L時,鍍(du)層的(de)沉積速率隨著(zhu)(zhu)鉻粉含(han)(han)量的(de)升(sheng)高(gao)而增大,高(gao)于110g/L后,沉積速率隨著(zhu)(zhu)鉻粉含(han)(han)量的(de)升(sheng)高(gao)而降低(di)。


 b. 鉻粉(fen)含量(liang)不同的鍍(du)層的耐蝕性(xing)


  不同鉻粉(fen)含量獲得的鍍(du)層在(zai)飽和NaCl溶液(ye)中自腐蝕電位隨(sui)時間的變化曲線見圖11-2。


 由圖11-2可見,3種涂層均顯示鈍化性能,鉻含量為50g/L,150g/L時獲得的鍍層發生明顯的鈍化現象。鉻含量100g/L時,鍍層的致鈍電流和維鈍電流最大。表明鈍化后其陽極溶解程度最大,發生鈍化比較困難,當陽極電位上升到一定值后,出現過鈍化現象,鈍化膜破壞,陽極曲線呈現快速的電流增長趨勢,使最終陽極溶解電流密度快速增長,表明此鍍層鈍化膜不穩定,顯示鉻粉含量為100g/L時的鍍層的耐蝕性最差。