有關(guān)電鍍添加劑的幾個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)
有關(guān)電鍍添加劑的幾個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)
1、什么是電鍍添加劑?
什么是電鍍添加劑? 電鍍液通常是由欲鍍金屬鹽(主鹽)和絡(luò)合劑、導(dǎo)電鹽、酸堿度(pH值)調(diào)整鹽等輔助劑組成的。電鍍技術(shù)發(fā)展到當(dāng)代,以上成分現(xiàn)在只能說(shuō)是電鍍液的基礎(chǔ)成分或叫基礎(chǔ)液,一個(gè)完整的電鍍配方還必須有各種新添加的成分,這些成分的用量很少,但作用卻非常大,很多電鍍液如果沒(méi)有這些成分的加入,根本就不可能鍍出合格和有價(jià)值的鍍層。這些各種添加到鍍槽中的化學(xué)物質(zhì)被統(tǒng)稱為電鍍添加劑。 電鍍添加劑大體上可分為無(wú)機(jī)添加劑和有機(jī)添加劑兩大類,現(xiàn)在基本上已經(jīng)是以有機(jī)添加劑為主。細(xì)分起來(lái)可以分為光亮劑、輔助光亮劑、結(jié)晶細(xì)化劑、柔軟劑、走位劑等。
2、什么是電鍍添加劑中間體?
電鍍添加劑特別是有機(jī)添加劑的開發(fā)雖然有很大的偶然性,但是有機(jī)物在鍍液中的作用一經(jīng)發(fā)現(xiàn),有機(jī)物就成為人們研究改進(jìn)鍍液性能的重要選擇材料。早期對(duì)有機(jī)電鍍添加劑的開發(fā)仍然帶有很大盲目性,各種有機(jī)物都曾往鍍液里加,包括砂糖、明膠、磺化油脂等。經(jīng)過(guò)眾多科技工作者的努力,漸漸找到了在電鍍過(guò)程中起作用的某些有機(jī)基團(tuán)的作用機(jī)理,從而可以人工合成出有一定作用的含有這類基團(tuán)的有機(jī)化合物。這些化合物一般還不能直接拿來(lái)做添加劑用,而是要經(jīng)過(guò)與其他同類和相輔相成的有機(jī)物復(fù)配成有某種功能的添加劑或光亮劑。由于這種有機(jī)化合物只是電鍍添加劑的中間物,所以也就借助有機(jī)合成化學(xué)中的叫法,稱為電鍍中間體。電鍍中間體在鍍鎳領(lǐng)域的應(yīng)用和開發(fā)最為活躍。
3、電鍍添加劑的作用機(jī)理是什么?
電鍍添加劑在電場(chǎng)作用下基本都參與了電極過(guò)程,對(duì)金屬的電結(jié)晶過(guò)程有著這樣那樣的影響。電鍍添加劑根據(jù)其本身的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu),可分為無(wú)機(jī)添加劑和有機(jī)添加劑兩大類,現(xiàn)在以有機(jī)添加劑為主。對(duì)于無(wú)機(jī)添加劑,特別是各種金屬鹽類,由于是典型的金屬陽(yáng)離子,在陰極上要參與電化學(xué)還原,從而參與電結(jié)晶過(guò)程,影響鍍層的結(jié)晶結(jié)構(gòu)或形成微合金狀態(tài),最終改善鍍層的性能,比如硬度、光亮度等。無(wú)機(jī)添加劑與金屬鍍層的共沉積不完全是合金化得作用,有時(shí)是影響電位變化和結(jié)晶核的形成。顯然,當(dāng)引起極化增加或成核增加時(shí),就能起到細(xì)化鍍層的作用。對(duì)于有機(jī)添加劑在電鍍過(guò)程的作用機(jī)理,有著多種理論和假說(shuō),現(xiàn)在比較普遍接受的表面吸附說(shuō)。也就有機(jī)添加劑吸附在電極表面,對(duì)金屬離子的還原起到阻滯的同時(shí),使得金屬結(jié)晶的成核數(shù)增加而成長(zhǎng)速度減緩,這樣使結(jié)晶細(xì)化并達(dá)到光亮的效果。添加了有機(jī)添加劑的鍍液的金屬還原電極電位都會(huì)有不同程度的負(fù)移,是金屬還原過(guò)程受到一定程度抑制的證明。隨著電鍍添加劑中間體技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)于不同基團(tuán)在電極表面的行為的研究也進(jìn)一步深入,發(fā)現(xiàn)電鍍添加劑根據(jù)其作用基本上可以分為兩類,并且都含有不飽和鍵。一類叫初級(jí)光亮劑,另一類叫次級(jí)光亮劑,但是這種作用不是絕對(duì)的,當(dāng)與之配伍的添加劑成分發(fā)生改變時(shí),他們的作用也相應(yīng)發(fā)生變化。研究表明,有機(jī)添加劑在表面吸附的同時(shí),也會(huì)參與電極的反應(yīng)而還原,這就是有機(jī)添加劑的分解,分解的產(chǎn)物一部分進(jìn)入鍍層,使鍍層的硬度增加,出現(xiàn)某種內(nèi)應(yīng)力,一部分進(jìn)入鍍液,成為有機(jī)雜質(zhì)。由于不同分解產(chǎn)物對(duì)鍍層結(jié)晶影響的方式不同,所產(chǎn)生的應(yīng)力方向也有所不同,正是這種不同使得可以用不同的添加劑消除所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
4、電鍍添加劑是如何分類的?
電鍍添加劑的分類,從其原料性質(zhì)和化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度,可以分為無(wú)機(jī)添加劑和有機(jī)添加劑兩大類,現(xiàn)在主要是有機(jī)添加劑。因此,在不特別指出是,大家所說(shuō)的電鍍添加劑,指的就是有機(jī)添加劑。從其作用原理來(lái)分類,可以分為一次光亮劑和二次光亮劑,而從電鍍添加劑的功能來(lái)分,又可分為光亮劑、整平劑、走位劑、柔軟劑、抗針孔劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑。光亮劑還可以分為主光劑、輔助光亮劑、柔軟劑等。對(duì)于有些特殊鍍種,還會(huì)開發(fā)出這類工藝專用的添加劑,分別會(huì)以專用名稱來(lái)對(duì)這些添加劑進(jìn)行歸類,比如沙面鍍鎳的沙面劑、黑色鍍層的發(fā)黑劑等,屬于功能性鍍層添加劑。
參考書籍:劉仁志《電鍍添加劑技術(shù)問(wèn)答》化學(xué)工業(yè)出版社
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