1.简单原理 锡盐与氢氧化钠、镍盐与氰化钠分别生成络合物: Na2sn03+3H20+NaOH→Na2[Sn(OH)6]+NaOH NiCt2+4NaCN→Na2[Ni(CN)4]+2NaCI (1)阴极过程电解时,络合物离解:、 Na2[Sn(OH)6] =2Na++FSn(OH)6]2- Na2[Ni(CN)4]=2Na++[Ni(CN)4]2- 进一步吸收电子,析出金属: [-Sn(OH)6]2-→+4e—Sn+6(0H)- [-Ni(CN)4]2-→+2e—Ni+4(CN)2- 同时,水也离解放出氢气: 2H20+2e→20H-+H2↑ (2)阳极过程 电解时,锡板、镍板溶解,生成锡离子与镍离子: Sn-4e→Sn4+ Ni-2e→Ni2+ 再分别与氢氧根、氰根络合生成络离子: Sn4++6(0H)-→[Sn(OH)6]2- NiZ++4(CN)2-→[Ni(CN)4]2- 同时析出氧气: 40H-4e→2Hz0+02↑ 2.镀液成分与工作条件 氰化物镀枪色溶液成分与工作条件见表1。 表1氰化物镀枪色溶液成分与工作条件
3.镀液的配制 ①将计算量的氯化镍用热水溶解,在另一容器中将计算量的氰化钠溶解。 ②用少量氢氧化钠中和氯化镍至中性,然后把氰化钠溶液在不断搅拌下倒入,至全部络合溶解为止。 ③把计算量的锡酸钠与氢氧化钠一起用水溶解,倒入。 ④把计算量的柠檬酸钠也溶解加入。 ⑤将胱氨酸用少量氢氧化钠一起溶解加入,并加水至所需容积,轻轻搅拌。 ⑥测量并调整pH至12.5~13,加温至55~70℃,边电解边试镀。 4.镀液成分与工作条件的影响 (1)镀液成分的影响 ①氯化镍提供金属离子的主盐之一。含量偏低,分散能力提高,但阴极电流密度要降低,沉积速率下降,镀层色泽偏褐色;若含量偏高,镀层呈纯黑色。 ②锡酸钠 提供金属离子的主盐之一。本镀液采用四价锡离子(若有二价锡离子则使镀层粗糙发灰,可加少量双氧水处理)。当锡酸钠含量高时,镀层含锡量也会高一些,但不成比例。锡量高时枪色镀层带褐色,呈茶黑色。影响色泽的不是镀液中锡离子与镍离子的绝对含量,而是两者的相对含量。而且与两种络合物即氰化钠与氢氧化钠的含量高低也有密切关系。 ③氰化钠 在镀液中与镍离子络合,使析出电位与锡的络合物相近,并提高阴极极化作用,使镀层结晶细致,对促进阳极溶解也有一定作用。 氰化钠偏高会抑制镍的析出,使镀层褐色增加;若偏低则镀层粗糙无光,色泽不匀,镀液分散能力下降。 ④氢氧化钠镀液中锡离子主要是以氢氧根配位体络合存在的,pH大于l2时才能较稳定。锡酸钠易水解,反应式如下: Na2Sn03+2H20→H2Sn03+2NaOH 生成偏锡酸使镀液混浊。加入氢氧化钠可防止水解,对氰化钠的分解也有抑制作用。 平时不控制氢氧化钠的绝对含量,而是以镀液pH为标准,即以氢氧化钠调pH至13,超过13时镀层易发雾。 ⑤柠檬酸钠辅助络合剂。对锡、镍均有络合作用,有利于镀层色泽均匀,也提高了阴极极化作用。含量偏低镀层呈褐色趋向增加,若含量偏高未见明显优点。 镀液中往往有二价锡离子,对镀层有不良影响,而柠檬酸钠能与二价锡生成络合物,大大减轻二价锡的干扰。 除了柠檬酸钠外,焦磷酸钠或葡萄糖酸钠都有相似作用,可根据货源情况选用。 ⑥氨基酸 既是枪色电镀的发黑剂,又是锡离子及镍离子的络合剂。含量偏低效果差;含量偏高镀层易发雾。 (2)工作条件的影响 ①pH若pH偏高,镀层光亮,因抑制了锡的水解,有利于镍的析出,色泽呈纯铁黑色;pH偏低则相反,锡析出明显增加,枪色偏褐。 ②温度温度偏高可加大阴极电流密度,色泽深,镀层中镍量增加,韧性好,内应力小。 但温度过高,氰化钠分解快,镀液稳定性差,最高不宜超过70℃。 若温度偏低,阴极电流密度上限下降,电流效率也随之下降。 ③电流密度 阴极电流密度小,镍不易析出,锡析出多,色泽偏褐;若电流密度大,黑度深,褐色浅,镍析出多。但电流密度大往往导致烧焦,内应力也大,镀层易脱落。 ④时间时间短,镀层薄,色泽浅;时间长,镀层厚但光亮稍差,并难出现枪色镀层特有的闪寒光效果。时间以5~10min为宜。 ⑤移动 阴极移动有利于镀层质量的提高。 5.镀液的维护与杂质的影响 (1)镀液的维护 ①本镀液是合金镀液,由两种金属和几种络合剂组成,为使两种金属的比例及金属离子与主要络合剂的比例在适宜范围内,对镀液要定期分析,要根据配方严格控制其含量。 ②氨基酸是要经常适量添加的,但要防止加得太多,可以在实践中总结氨基酸的消耗量。 ③本镀液操作温度高,碳酸钠含量上升快,超过60g/L时要处理。 ④有二价锡干扰时要适量加双氧水。 (2)杂质的影响 ①重金属杂质 可小电流电解除去。因为有些金属在镀液中形成了络合物已不参与电解反应。若有少量铜离子则带来意外的效果,枪色更乌润优雅。 ②有机杂质’氨基酸的分解产物、油污等有机杂质使镀层发雾发脆,应定期用活性炭进行处理。 6.常见故障及处理方法 氰化物镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法见表2。 表2 氰化物镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法
续表
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