100 questions sur les connaissances de base de l'électroples (partie 1: 1-30)
1. Qu'est-ce que l'électrolyse?
Répondre:L'électrolyse est le processus dans lequel un électrolyte subit une décomposition en raison d'une réaction redox aux électrodes lorsqu'un courant électrique le traverse. Lorsque le courant est appliqué, les cations de l'électrolyte se déplacent vers la cathode, où ils gagnent des électrons et sont réduits pour former de nouvelles substances. Pendant ce temps, les anions se déplacent vers l'anode, où ils perdent des électrons et subissent une oxydation pour former de nouvelles substances. Dans certains cas, le matériau d'électrode lui-même peut également subir une oxydation au niveau de l'anode - par exemple, lors de l'électrolyse du chlorure de sodium fondu:
2. Qu'est-ce que l'électroples?
Répondre:L'électroplastie est un processus dans lequel une fine couche de métal est déposée sur la surface d'une partie métallique par électrolyse. Le processus se compose de trois étapes principales: Pre - Traitement de placage (tel que le dégraissement et l'élimination de la rouille), le placage de la couche métallique et le post - Placing (comme la passivation et l'élimination de l'hydrogène).
L'électroplastie est utilisée pour prévenir la corrosion métallique, réparer les pièces usées et améliorer les propriétés telles que la durabilité, la réflectivité, la conductivité et l'esthétique. Pendant le processus, la partie métallique à étaler sert de cathode, tandis que les plaques métalliques ou les tiges du matériau de placage servent d'anode. Ces composants sont suspendus sur des pôles de cuivre et immergés dans une solution d'électrolyte contenant des ions métalliques. Un courant direct est ensuite appliqué pour faciliter le dépôt de la couche métallique.
Dans certains cas, des anodes insolubles sont utilisées, telles que le plomb ou le plomb - anodes d'alliage d'antimoine pour le placage chromé.
3. Pourquoi les électrolytes peuvent-ils conduire de l'électricité?
Répondre:La façon dont les électrolytes conduisent l'électricité diffère de celui des conducteurs métalliques. Dans les conducteurs métalliques, le courant électrique est transporté par le mouvement des électrons libres. En revanche, dans les électrolytes, le courant est transporté par des ions chargés.
Les électrolytes sont électriquement neutres car ils contiennent des quantités égales d'ions positifs et négatifs. Cependant, lorsqu'une tension est appliquée, le champ électrique fort fait que ces ions se déplacent vers des électrodes de polarité opposée - les cations migrent vers la cathode, tandis que les anions se déplacent vers l'anode. Ce mouvement des ions permet au courant électrique de circuler à travers l'électrolyte, ce qui lui permet de conduire de l'électricité.
4. Quelle est la procédure de base pour préparer une solution d'électroples?
Répondre:La procédure de base pour préparer une solution d'électroples est la suivante:
- Dissolution des produits chimiques:Tout d'abord, placez les produits chimiques d'électroples requis dans un petit réservoir de mélange, puis ajoutez une quantité appropriée d'eau propre pour les dissoudre. Évitez de verser des produits chimiques directement dans le réservoir de placage.
- Suppression des impuretés:Utilisez diverses méthodes chimiques pour éliminer les impuretés de la solution et le traiter avec du carbone activé.
- Filtration:Après le traitement et le décollage, filtrez la solution dans un réservoir de placage propre et ajoutez de l'eau pour atteindre le volume requis.
- Ajustement des paramètres du processus:Fine - Assure la solution de placage en fonction des spécifications du processus, y compris la valeur du pH, la température et les additifs.
- Purification électrolytique:Enfin, appliquez une densité de courant faible pour le dépôt électrolytique pour éliminer les impuretés résiduelles des ions métalliques jusqu'à ce que la solution soit prête pour le fonctionnement.
5. Quels sont les principaux facteurs qui contrôlent l'épaisseur de la couche électroplastique?
Réponse: Les principaux facteurs qui contrôlent l'épaisseur de la couche d'électroplaste sont la densité de courant, l'efficacité du courant et le temps d'électroples.
6. Le placage en laiton et le placage en bronze sont-ils le même placage en métal?
Réponse: Non, le placage en laiton est un placage en alliage de cuivre et de zinc, et le placage en bronze est un placage en alliage de cuivre et d'étain.
7. Quelle relation exprime la loi de Faraday? Veuillez expliquer les première et deuxième lois de Faraday.
Réponse: La loi de Faraday décrit la relation entre la quantité d'électricité passant par l'électrode et le poids du réactif d'électrode, également connu sous le nom de loi de l'électrolyse.
La première loi de Faraday: le poids du métal précipité pendant l'électrolyse est proportionnel au courant et au temps passant par l'électrolyte.
Kit w =
W - Weight de substance précipitée (g)
K - constante proportionnelle (équivalent électrochimique)
I - Intensité du courant (ampère)
t - - Temps de puissance (heures)
La deuxième loi de Faraday: la deuxième loi de Faraday stipule que lorsque la même quantité de courant électrique passe par différents électrolytes, la masse du métal déposé est directement proportionnelle à l'équivalent chimique de chaque électrolyte.
K=ce
C - constante proportionnelle.
E - équivalent chimique
8. Pourquoi les pièces plaquées doivent-elles être nettoyées avec de l'eau après le dégraissement chimique et la faible gravure de l'acide?
Réponse: Parce que la solution de dégraissement chimique habituelle est alcaline, si la solution de dégraissement est directement introduite dans la solution de corrosion acide, l'acide et l'alcali réagiront et réduiront la concentration et l'effet de l'acide. Le produit de la réaction de neutralisation adhère à la pièce, ce qui affectera la qualité du revêtement. Par conséquent, après le dégraissage chimique, la pièce doit être rincée à l'eau propre avant d'entrer dans la solution de corrosion acide.
9. Causes et solutions pour les bavures et les particules grossières dans la couche électroplastique
Causes:
Les bavures et les particules grossières sur la couche électropliée sont principalement causées par la contamination de la solution de placage avec des impuretés en suspension. Les principales sources de ces impuretés comprennent:
La poussière de l'air entrant dans le bain de placage
Boues résiduelles ou dépôts sur l'anode
Produits d'hydrolyse des impuretés métalliques
Composition anormale de la solution de placage
Conditions de fonctionnement inadaptées
Solutions:
Ajustez la composition de la solution de placage pour assurer un équilibre approprié.
Optimiser les conditions de fonctionnement, y compris la température, la densité de courant et l'agitation.
Si les impuretés suspendues sont la cause, filtrez régulièrement la solution de placage pour éliminer les contaminants.
Gardez l'environnement de placage propre pour minimiser la poussière et les débris en suspension dans l'air.
Nettoyez périodiquement et entretenez l'anode pour éviter l'accumulation de boues.
Un contrôle approprié de la solution de placage et de l'environnement de travail aide à atteindre une surface électroplée de qualité lisse et élevée.
10. Pendant le processus d'électroples, le cintre devient chaud et chaud. Est-ce parce que la température de la solution de placage est trop élevée?
Réponse: Bien que le chauffage du cintre soit lié à la température de la solution, les principales raisons sont:
(1) Le courant traversant le cintre est trop grand.
(2) Le contact sur le cintre est pauvre et la résistance augmente, ce qui fait chauffer le cintre.
11. Quelle est l'efficacité de l'acide sulfurique et de l'acide chlorhydrique dans l'élimination de la rouille? L'acide nitrique peut-il éliminer la rouille?
Réponse: Généralement, l'acide chlorhydrique concentré est le meilleur pour éliminer la rouille des produits. Il peut atteindre une efficacité élevée et ne provoquera pas de corrosion - ou de dommages au métal de base même si le temps est trop long. L'acide sulfurique est bon pour éliminer les taches de rouille de surface, mais elle élimine la rouille très lentement. Sur -, la corrosion se produira si le temps est trop long, ce qui entraînera de grands dommages à la base de produits. L'acide nitrique ne peut pas être utilisé pour l'élimination de la rouille car il s'oxyde et s'oxydera les métaux lorsqu'il entre en contact avec eux, produisant une grande quantité de gaz d'oxyde d'azote hautement toxique.
12. Pourquoi le cintre devrait-il être recouvert de matériel isolant?
Réponse: En général, à l'exception du crochet et de la partie conductrice qui contacte le produit, le reste du cintre doit être recouvert de matériau isolant pour réduire la perte de courant et la perte de métal, assurer que la zone effective du produit est électroplée, augmenter le courant effectif et rendre le cintre durable.
13. Impact de la pré - Traitement de placage sur la qualité de l'électroples
Long - Terme Production L'expérience a montré que la plupart des défauts d'électroples ne sont pas causés par le processus d'électroplaste lui-même mais par un traitement inapproprié pré - des pièces métalliques.
LePlanéité, résistance à l'adhésion, résistance à la corrosion et qualité globaledu revêtement électroplié est directement influencé par le traitement pré -}. Une bonne préparation de surface garantit que le métal est propre, lisse et exempt de contaminants, permettant une finition de qualité élevée -.
- Smoothness de surface:Une surface métallique rugueuse rend difficile l'obtention d'un revêtement lisse et lumineux. De plus, une surface rugueuse augmente le nombre de pores dans la couche de placage, réduisant sa résistance à la corrosion.
- Propreté:La présence d'huile, de graisse ou de saleté sur la surface métallique empêche une adhésion appropriée, entraînant des défauts ou une défaillance du revêtement.
Assurer un traitement approfondi pré -, y compris le dégraissement, le nettoyage et le conditionnement de surface, est crucial pour atteindre une finition électroplarée de qualité durable, uniforme et élevée.
14. Quelle est la définition du cyanure libre dans la solution de placage du cyanure?
Réponse: Dans la solution de placage du cyanure, l'excès de cyanure qui n'est pas combiné dans le sel complexe est appelé cyanure libre. Par exemple, le cyanure libre dans la solution de placage en cuivre de cyanure est l'excès de cyanure qui forme [Cu (CN)3]=ions complexes.
15. Dans le placage en cuivre du cyanure, l'anode est passivé et mal dissous. Pourquoi le contenu libre du cyanure augmente-t-il?
Réponse: Dans le placage en cuivre du cyanure, l'anode est mal dissoute. Bien qu'une partie du cyanure soit oxydée et consommée à l'anode, un cyanure plus libre est généré à la cathode en raison de la décharge d'ions complexes de cyanure de cuivre, ce qui augmente la teneur en cyanure libre dans la solution de placage.
16. Quel est l'effet du matériau d'anode de l'acide - Placage de cuivre brillant sur la qualité du revêtement?
Réponse: Dans l'acide - Processus de placage en cuivre brillant, si l'anode en cuivre électrolytique est utilisé, la poudre de cuivre est facilement générée, ce qui fait que le revêtement est rugueux et que l'éclaircisseur est consommé rapidement, de sorte qu'une anode en cuivre contenant considérablement une petite quantité de phosphore (0,1-0,3%) doit être utilisée, ce qui peut réduire considérablement la poudre de cuivre. Cependant, si une anode en cuivre avec une teneur en phosphore trop élevée est utilisée, les performances de dissolution de l'anode se détériorent, provoquant une diminution de la teneur en cuivre dans la solution de placage.
17. Dans la solution de placage de nickel, la zone d'anode est réduite et la densité de courant de l'anode augmente. Pour le moment, la valeur du pH de la solution augmente-t-elle ou diminue-t-elle?
Réponse: La valeur de pH de la solution diminue. En effet, l'anode est réduite, la densité de courant augmente, l'anode est passivée et ne se dissout pas, et après que l'anode est passivé, l'oxygène est précipité et le H + dans la solution augmente, donc l'acidité augmente et le pH diminue.
18. Qu'est-ce qui devrait être ajouté à la solution de placage en nickel pour favoriser la dissolution de l'anode? Est-il acceptable d'ajouter une grande quantité d'acide borique?
Réponse: Pour promouvoir la dissolution de l'anode nickel, une quantité appropriée d'ions chlorure doit être ajoutée. L'acide borique ne favorise pas la dissolution de l'anode nickel.
19. À quoi les impuretés nocives devraient être prêtes attention dans une solution de placage en nickel brillant?
Réponse: Le placage au nickel brillant devrait faire attention:
(1) matières premières industrielles impures. Par exemple, le sulfate de nickel contient du cuivre, du zinc et du nitrate, et les plaques de nickel d'anodes contiennent des impuretés telles que le fer;
(2) Pollution dans le processus de production. Par exemple, le cuivre et le chrome sont apportés de produits ou de cintres en raison d'un nettoyage incomplet. Décomposition des produits des additifs biologiques. Ce sont des impuretés nocives dans le placage de nickel brillant et doivent être supprimés.
20. Le phénomène de pelage et de flocons est-il après le nickel - placage de chrome principalement causé par un mauvais traitement pré -?
Réponse: Le pelage du revêtement après le nickel - placage de chrome est un facteur, mais il n'est pas nécessairement causé entièrement par un traitement de placage pré - médiocre. Il est lié à l'état de la solution de placage et au phénomène de la couche double - nickel.
21. Pourquoi y a-t-il un film brun partiel dans la couche chromée -?
Réponse: Le film brun partiel dans la couche chromée - est principalement causée par un sulfate insuffisant. De plus, si la température du bain est trop basse ou qu'elle est perturbée par les impuretés (comme Cl-), un film brun sera également produit dans la couche plaquée chromée -.
22. Pourquoi le chrome métallique ne peut-il pas être utilisé comme anode pour le placage chromé?
Réponse: Le placage du chrome n'utilise pas de chrome métallique soluble comme anode, principalement parce qu'il est très facile à dissoudre pendant le processus de placage chromé. L'efficacité actuelle de la dissolution du chrome métallique anode est beaucoup plus élevée que l'efficacité actuelle du dépôt de chrome métallique cathode. De cette façon, au fur et à mesure que le processus d'électroples se déroule, la teneur en chrome dans la solution de placage deviendra inévitablement plus élevée et plus élevée, ce qui rend impossible une électroplations normales. De plus, lorsque le chrome métallique est utilisé comme anode, il se dissout principalement dans la solution sous forme d'ions de chrome trivalent, provoquant une grande quantité d'ions de chrome trivalent s'accumuler dans la solution de placage. Dans le même temps, parce que le chrome métallique est très cassant et difficile à traiter en différentes formes, tout le chrome métallique ne peut pas être utilisé comme anode. Généralement, l'alliage de plomb ou de plomb est utilisé comme anode dans le processus de placage chromé.
23. Qu'est-ce que l'intensité actuelle?
Réponse: L'intensité de courant est abrégée en tant que courant, qui fait référence à la quantité d'électricité passant par la section croix - d'un conducteur par unité de temps. L'unité est ampère, abrégée comme A.
24. Qu'est-ce que la densité de courant? Comment est-il calculé?
Densité actuellefait référence à la quantité de courant électrique passant par une zone unitaire de l'électrode. En électropulation, il est généralement mesuré enampères par décimètre carré (a / d㎡), cependantampères par pouce carréest également utilisé dans certains pays.
- Ledensité de courant de la cathodeest désigné commeDk.
- Ledensité de courant de l'anodeest désigné commeDa.
La formule de la densité actuelle:
Densité de courant=courant total (a) / surface d'électrode (d㎡)
Par exemple, si la surface totale plaquée estDécimètres carréset le courant appliqué est100 ampères, la densité actuelle est:
100 A÷50 d㎡=2 A/d㎡
Impact de la densité de courant sur l'électroples:
- Ledensité de courant de la cathodeaffecte considérablement la qualité du revêtement.
- Si la densité actuelle esttrop haut, le revêtement peut devenir rugueux ou brûlé.
- Si la densité actuelle esttrop bas, le dépôt peut être inégal ou trop lent.
- Il influence également directement letaux de dépôt, impactant l'efficacité de la production.
Le maintien d'une densité de courant optimale assure unQualité lisse, uniforme et élevée -finition électroplatée.
25. Qu'est-ce que l'efficacité du courant?
Réponse: Le poids du métal déposé sur la cathode lorsque le courant passe par la solution d'électroplaste n'est pas nécessairement cohérent avec le poids calculé par la loi d'électrolyse (le poids du matériau déposé ou dissous sur la plaque pendant l'électrolyse est proportionnel à la quantité de courant qui traverse), et est généralement inférieure à la quantité théorique. En effet, pendant l'électrolyse, les ions métalliques ne sont pas simplement déchargés et réduits au métal, mais d'autres réactions secondaires se produisent également. Par exemple, le dépôt d'hydrogène consommera une certaine quantité d'électricité. Par conséquent, lorsqu'une certaine quantité de métal doit être déposée, le courant réel requis est supérieur à la valeur théoriquement calculée. Par conséquent, le rapport de la valeur actuelle requis par le calcul théorique à la valeur actuelle réellement requise est appelée efficacité actuelle. Plus l'efficacité actuelle est élevée, moins d'énergie est gaspillée.
26. Compte tenu de la densité de courant et du temps d'électroples, comment calculer l'épaisseur de la couche d'électroples?
Réponse: Tout d'abord, déterminez l'efficacité actuelle du processus en fonction du type de placage, puis recherchez le tableau pour déterminer l'équivalent électrochimique et la densité (gravité spécifique) du métal, puis calculer en fonction de la formule suivante:
■ Formule de calcul pour l'épaisseur du revêtement D (D: micromètre)
d=(c × dk × t × ηk × 100) / (60 × r)
■ Formule de calcul pour le temps d'électroples t (t: minute)
t=(60 × r × d) / (c × dk × ηk × 100)
■ Formule de calcul pour la densité de courant de cathode DK (DK: A / DM2)
Dk=(60 × r × d) / (c × t × ηk × 100)
■ Formule de calcul d'efficacité du courant de la cathode:
ηk=(60 × r × d) / (c × t × dk × 100)
C=équivalent électrochimique (g / ampère · heure)
DK=densité de courant de la cathode (décimètre Ampère / carré)
T=Temps d'électroples (Minutes)
ηκ=Efficacité de courant de la cathode (%)
R=Dépliant de la densité de métal (g / cm3)
Exemple: Il est connu que l'efficacité de courant de solution de nickel de placage est de 95%, la densité de courant de cathode est de 2,5 A / d㎡, quelle est l'épaisseur du revêtement obtenu après 20 minutes d'électroples? L'équivalent électrochimique du nickel est de 1,095 et la densité est de 8,8
d=(c × dk × t × ηk) / 60r =1.095 × 2,5 × 20 × 95% × 100 /(60 =9.85 um
27. Que sont les revêtements anodiques et cathodiques? Pour les substrats de fer, quel type de revêtements le zinc, le cuivre, le nickel, le chrome, le cuivre - en étain, et d'autres revêtements appartiennent?
Réponse: Selon la relation électrochimique entre le métal de revêtement et le métal de base, le revêtement peut être divisé en revêtement anodique et en revêtement cathodique. Dans des conditions normales, lorsque le potentiel d'électrode du métal de revêtement est négatif que celui du métal de base, il est appelé revêtement anodique, et vice versa, il est appelé revêtement cathodique. Le potentiel d'électrode du revêtement de zinc est négatif que celui du substrat de fer, donc le revêtement de zinc est un revêtement anodique. Le potentiel du revêtement en alliage en étain en cuivre, nickel et cuivre - est plus positif que celui du substrat de fer. Par conséquent, c'est un revêtement cathodique. Selon le potentiel standard, le revêtement de chrome est plus négatif que le fer, mais parce que le revêtement de chrome est facile à purifier, le potentiel a tendance à être positif, il s'agit donc également d'un revêtement cathodique. Étant donné que le potentiel du métal change avec différentes conditions, que le revêtement soit anodique ou cathodique peut également changer. Par exemple, dans des conditions normales, le revêtement en étain est un revêtement de cathode pour le fer, mais dans les acides organiques, il devient un revêtement d'anode.
28. Quel est l'effet protecteur du revêtement anodique et du revêtement cathodique sur le métal de base?
Réponse: Le principe protecteur du revêtement anodique est basé sur le fait que le potentiel du revêtement est plus négatif que celui du métal de base, et sa pression électrolytique est plus grande, il devient donc l'anode dans la cellule de corrosion, retardant ainsi la corrosion du métal de base. Même lorsque le métal de base est légèrement exposé, le revêtement peut toujours jouer un rôle protecteur. Par conséquent, la quantité de pores sur le revêtement anodique a peu d'effet sur les performances protectrices. En termes d'épaisseur, plus le revêtement est épais, plus les performances de protection sont fortes. Le revêtement cathodique ne joue qu'un rôle d'isolement purement mécanique sur le métal de base et n'a pas l'effet de protection électrochimique d'un revêtement anodique. Par conséquent, il doit avoir un effet protecteur lorsque la porosité du revêtement est très faible. Sinon, dans les pores ou les parties endommagées du revêtement, le métal de base servira d'anode de la cellule de corrosion, accélérant la corrosion du métal de base. Généralement, la porosité du revêtement diminue avec l'augmentation de l'épaisseur du revêtement, donc plus l'épaisseur est épais, plus les performances protectrices du revêtement cathodique sont fortes.
29. Quelles sont les exigences de qualité générale pour les pièces plaquées avant de électroplater?
Réponse: Avant l'électroples, les pièces plaquées doivent être exemptes d'échelle d'oxyde, de rouille, de taches et d'huile, et la surface peut être complètement mouillée par l'eau sans gouttelettes d'eau.
30. Pourquoi les pièces plaquées devraient-elles être rincées à l'eau propre après une électroplastion?
Réponse: Une fois le produit électroplaté et hors du réservoir, une grande quantité de solution de placage adhère à la surface et aux trous, et la solution de placage elle-même est généralement corrosive. S'il n'est pas nettoyé, il corrodera la couche de placage et le substrat, affectant l'apparence et les performances protectrices du produit. Par conséquent, une fois les pièces plaquées hors du réservoir, elles doivent être rincées à l'eau propre puis séchées.
En savoir plus sur un combat:100 questions sur les connaissances de base de l'électroples (partie 2: 31-50)