硫酸亚铁提供亚铁离子(Fe2+)的主盐,其含亚铁离子20.1%,其含量依硫酸镍含量而不同。 (1)亚铁离子氧化成三价铁Fe3+的趋势 在操作过程中在氧的作用下,总有一部分Fe2+氧化成Fe3+,其原因有以下一些。 ①自然氧化进口稳定剂H和南京航空航天大学研究的WD-2型稳定剂在自然氧化条件下镍铁镀液中Fe3+的增长值见表1。 表1自然氧化条件下镍铁镀液中Fe3+的增长值
由表1可见,WD-2稳定剂在自然氧化条件下在抑制Fe3+增长能力上比H稳定剂要强些。 ②pH值高 当pH值高于3.8时,连续长时间操作,可能使Fe3+不断增加。 ③镍阳极面积小镍阳极面积过小,使阳极电流密度增大,导致镍板钝化,产生氧气,使Fe2+被氧化成Fe3+。 ④温度过高 温度过高,超过70℃,会使稳定剂分解,促使Fe2+氧化。 ⑤搅拌方式采用强空气搅拌,促使Fe2+氧化,因此应采用低压弱搅拌方式,并连续过滤,及时除去三价铁的氢氧化铁固体微粒。 (2)铁离子浓度对镀层含铁量的影响(见表2) 表2铁离子浓度对合金成分的影响
由表l-4可见:当镀液中镍离子含量不变,每增加lg/L铁离子,镀层中铁含量增加大约9%~l0%。 (3)铁含量对合金镀层中铁含量的影响 维持镀液中镍离子(Ni2+)浓度不变,改变镀液中亚铁离子(Fe2+)浓度,因而改变金属离子浓度比。镀液pH为2.5,温度52℃±1℃,Dk3.5A/dm2条件下,镍离子浓度67g/L,镀液中铁浓度CFe对镀层中铁含量的影响见图l[27]。 图1镀液中CFe对镀层中Fe含量的影响 由图l曲线可见:改变Fe2+浓度,即改变[Ni2+]/[Fez+]比值,随着镀液中铁离子浓度(CFe)的增加,镀层中铁含量呈线性增加,当镀液中铁离子浓度在5g/L时,镍铁比值=67/5=13.4时,镀层中铁含量为20%(质量分数)。 (4)镍铁离子比对合金成分的影响(表3) 表3镍铁离子比对合金成分的影响
由表3可见:镀层中镍铁比值小于镀液中镍铁比。铁沉积优先于镍沉积。在生产中主要是控制镀液中金属离子比来控制合金镀层的成分。在配制低铁、中铁、高铁合金镀液时,可参照表3调节硫酸亚铁含量,不必变动镍离子浓度。 参考文献 27韩勇,王萍,王保玉,覃奇贤.镍铁合金电沉积工艺研究.电镀与涂饰,l997,19(5):8~10 |