针对电镀过程中双性电极现象的讨论（二）
三、危害双性电极现象在电镀生产中是屡见不鲜的。它的危害是造成破坏性的钝化或溶解,以及形成无益的镀层。举例说明如下:
1、直接影响产品质量
在双层镀镍的工艺中,往往产生两层镍之间结合不良的弊病。除了其他原因外,双性电极造成的阳极钝化常常是十分重要的。如图2所示,为镀好暗镍的零件放入镀镍槽中时发生的情况。当挂具已入镀槽但尚未与阴极导电棒接触的片刻,相当于上述金属A的地位,此时因电流的借道而产生双性电极现象,致使电流流出的一边镍层成为阳极而钝化。显然,在已钝化了的镍层表面再镀覆第二层镍,结合力就差。由双性电极引起的这种结合不良的现象有一特征,即总是某一边(电流流出处)结合不好,而另一边(电流流入处)结合良好,不是全部结合不好。
同理,当镀件出槽时,电流从脱离阴极导电棒而尚未出槽的零件上借道通过,也会产生双性电极现象而直接影响镀层质量。这种现象以亮镍槽为多见。这是由于:在内因上,镍这种金属易于钝化;在外因上,亮镍槽的电流密度与温度都较高,容易造成双性电极现象。如在由于双性电极作用而发生钝化的镀层上镀铬,会产生局部发雾或棕色斑迹等弊病。
为防止镀件进、出槽时发生有害的双性电极现象,可在此时将电流调小或采取镀件带电入槽等措施。
双性电极现象,不仅会影响镀层质量,有时还会直接损坏镀件。曾在镀铬的某些零件上发生过此类现象,如某圆筒形镀件镀铬后有时会发现圆筒内表面产生局部腐蚀。电镀时电流由圆筒外表面流入而发生镀铬反应,大部分电流再经阴极挂具流回电源,但可能有一些电流,从外表面流到内表面后,会通过溶液而流入挂具。显然,这时镀件也变成了双性电极,这是因为这些电流流出圆筒内表面时,产生了阳极溶解,所以造成了镀件内表面的腐蚀损坏。
镀槽中的某些金属设备,如不锈钢加热管、不锈钢轴等,有时也会因双性电极的作用而腐蚀溶解。溶解产物往往是有害的杂质金属离子。时间稍长,这些杂质离子对镀液的污染加重,就会造成镀层的某些疵病。
3、损坏电镀设备
双性电极在电镀生产中的危害,不仅在以上三个方面,有时会因它的作用,在槽壁或某些槽内设备上,尤其是靠近阳极的加热管上,形成局部镀层。这在氰化铜-锡槽中与碱性镀锡槽中较为常见。这不但浪费了电能与金属,影响加热管道的传热效果和带来清理上的麻烦,严重时甚至造成停工、停产与浪费人力、物力的现象。
上面列举了双性电极给生产带来种种不利的实例,强调了它危害的一面。然而事物总是“一分为二”的,在另一些场合下,却可利用双性电极的作用为生产服务。例如,利用双性电极的原理给镀件进行局部电镀。局部电镀常用于钢铁零件的局部防渗碳。如某圆筒形钢铁件的外壁需渗碳以提高耐磨能力,而内壁不允许渗碳。要达到这些要求,可在氰化镀液中进行“双极镀铜”处理。但要注意,阳极必须与镀件保持高度的绝缘。此时,铁筒内壁是电流流入处,故有铜层沉积,而铜层具有阻碍渗碳的效能,可保证不发生渗碳作用。圆筒外壁虽有电流流出,但因在强碱性溶液中,所以可避免溶解损坏。
又如某齿轮只要求齿轮渗碳,内孔需防渗碳,也可用双性电极的作用来控制铜镀层的局部沉积。
如不采用双性电极进行局部电镀,则镀前需在零件欲渗碳的局部表面施加绝缘处理(如涂蜡、包塑料),镀后还需再将绝缘物质除净才能渗碳,手续较繁。
上面对电镀中存在的一些问题,试以双性电极理论作了初步解释,这些解释是否都正确,尚有待于生产实践的进一步检验。
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