第一節(jié) 鍍鉑

鉑是銀白色金屬，原子價(jià)有二價(jià)和四價(jià)。在化合物中主要以四價(jià)形式存在，四價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)電位 poPt4+／Pt 為+0．86V，二價(jià)鉑的標(biāo)準(zhǔn)電位妒。Pt2+／Pt 為+1．19V。鉑鍍層有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，即使在高溫下也不氧化。在常溫下能耐酸、堿，但溶于王

水。鍍鉑層硬度高，電阻小，可焊性好，由于存在上述眾多優(yōu)越性，它可以純粹為了裝飾的目的而在首飾制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

鍍鉑層還可應(yīng)用于精密測(cè)量儀器的零件、高級(jí)外科醫(yī)療器械、電真空器件，分析天平砝碼等的防護(hù)并裝飾的涂覆，也有用于化學(xué)分析器皿及工業(yè)用的電極，但由于鉑鍍層難以獲得完全無孔隙的要求，故不宜完全用鍍鉑方式來長期代替鉑制件的使用。常用的鍍鉑溶液分堿性和酸性二大類，配方中除輔助材料各有不同之外，其主鹽均為亞硝酸二鉑，即(P 鹽)。從酸、堿性配方分析，堿性配方的電流效率相對(duì)較高，性能也較穩(wěn)定，是目前使用較廣的工藝配方。不同電流效率的鍍鉑液的沉積速度列于表 3—11—l。

1．工藝規(guī)范(見表 3—11—2)

2．鍍液配制(以配方 1 為例)?

配制程序分二個(gè)步驟進(jìn)行，即先配制亞硝酸二氨鉑(P 鹽)，然后再配成鍍液，具體程序如下：

(1)亞硝酸二氨鉑(P 鹽)的配制。?

①稱取氯鉑酸 l959，用熱蒸餾水配成 l0％的溶液，溶解后在不斷攪拌下，加入由 l70g氯化鉀配成 10％的熱溶液，兩者混合時(shí)可見有氯鉑酸鉀沉淀析出，放置 4h 后抽濾。?

②將上述沉淀物移至燒杯中，取 l00mL 蒸餾水將其拌成糊狀后置在砂浴上加熱，并加人100g 已溶于 150mL 蒸餾水中的亞硝酸鈉，當(dāng)溶液溫度上升至 90％以上時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡，析出二氧化氮?dú)怏w，繼續(xù)加熱煮沸，直至反應(yīng)完全，此時(shí)溶液呈黃綠色。?

③待反應(yīng)物冷卻后加入相對(duì)密度為 0．89g／cm3的氨水 4mL，攪拌均勻，當(dāng)即可見有沉淀析出，放置過夜。?

④將沉淀抽濾至干，用蒸餾水洗滌幾次后置于 2L 的沸蒸餾水中，待冷卻結(jié)晶后再次抽干即成為(P 鹽)，當(dāng)即裝入大口瓶中備用。?

(2)配成鍍液。?

①稱取計(jì)算量的(P 鹽)，溶于少量 5％濃度的溫?zé)岚彼小?

②稱取計(jì)算量的硝酸銨和亞硝酸鈉，將此二種鹽混合后溶解在少量蒸餾水中，過濾后加入(P 鹽)中。?

③將配成后的鍍液用蒸餾水補(bǔ)至所需體積并煮沸。?

④檢測(cè)并調(diào)整 pH 值至 9～9．5。?

⑤通電處理至試鍍件鍍層光亮，結(jié)合牢固后投入正式電鍍。?

3．鍍液成分與工藝條件的影響?

(1)亞硝酸二氨鉑(P 鹽)。P 鹽是鍍液中的主鹽，含量需維持在 10g/L 以上，即金屬鉑6g／L(亞硝酸二氨鉑中鉑的含量約 60％)，含量過低鍍層發(fā)灰，嚴(yán)重時(shí)發(fā)黑，由于鉑的價(jià)格昂貴，故濃度也不宜過高，且鉑含量過高時(shí)鍍層會(huì)出現(xiàn)粗糙。?

(2)硝酸銨。硝酸銨是導(dǎo)電鹽，它能提高鍍液的導(dǎo)電性能和分散能力，新配制時(shí)加入，平時(shí)不必經(jīng)常補(bǔ)充。?

(3)亞硝酸鈉。亞硝酸鈉在鍍液中起同離子效應(yīng)，能防止亞硝酸二氨鉑的分解，使鍍液趨于穩(wěn)定，新配制時(shí)加入，平時(shí)不必經(jīng)常補(bǔ)充。?

(4)pH 值。pH 值過高、過低都會(huì)嚴(yán)重影響鍍層質(zhì)量，尤其是過低時(shí)鍍層即有可能發(fā)灰、發(fā)黑，鍍液的 pH 值有變化時(shí)應(yīng)及時(shí)予以調(diào)整。?

(5)溫度。溶液溫度要控制在 95％以上，溫度低不但沉積速度緩慢，且鍍鉑層還可能出現(xiàn)粗糙并呈灰黑色。?

(6)陰極電流密度。陰極電流密度需隨鍍液中金屬鉑含量的高低，相應(yīng)提高或降低，但也不宜過高或過低，宜控制在 1．5A／dm2～2．5A／dm2之間，電流密度低于 1A／dm2時(shí)，沉積速度緩慢，鍍層發(fā)灰、發(fā)黑，當(dāng)高于 3A／dm2時(shí)，鍍層發(fā)生粗糙，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響鍍層的結(jié)合力。?

4．鍍液維護(hù)要點(diǎn)?

不同類型鍍鉑溶液的維護(hù)各有不同的要求，其中定期進(jìn)行化驗(yàn)分析，及時(shí)予以補(bǔ)充調(diào)整。維護(hù)正常的 pH 值，嚴(yán)格掌握操作條件，認(rèn)真而細(xì)致地做好鍍件的鍍前處理，都是保證產(chǎn)品質(zhì)量和維護(hù)鍍液的重要手段，都需嚴(yán)格遵守。 鍍鉑溶液自身存在的不足也應(yīng)注意，例如：?

(1)銅件不可直接鍍鉑，必須預(yù)先鍍銀；?

(2)電流效率低。?

?鍍鉑溶液常見的故障和糾正方法見表 3—11—3。

5．不合格鍍層的退除和廢液回收?

(1)不合格鍍層的退除方法。由于鉑的化學(xué)穩(wěn)定性極高，目前還沒有在不損傷基體的條件下退除鉑鍍層，只有破壞基體，回收高價(jià)的鉑。 對(duì)于底層為鎳、銀、鋼的零件可用 1 份鹽酸和 3 份硫酸(體積比)在室溫下退除，或在鍍液中用陽極溶解法退除，用石墨電極作陰極。 對(duì)于底層為鉬的零件鍍鉑可用 1 份硝酸和 3 份硫酸加 2 份水(體積比)在 90℃高溫下退除?

(2)廢液中鉑的回收。從廢液中回收鉑時(shí)，可用鹽酸酸化并通入硫化氫(H2S)氣體，將沉淀下來的硫化鉑過濾出來，干燥。在空氣中煅燒，還原成金屬鉑。

第二節(jié)鍍銠?

?鍍銠層呈銀白色略帶淺藍(lán)色的有光澤金屬，原子價(jià)為三價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)電位 p。Rh3+／Rh 為0．68V，溶點(diǎn)為 l970℃，相對(duì)密度為 12．49／ClTl3。 銠的化學(xué)性能穩(wěn)定，在大氣中對(duì)硫化物及二氧化碳，在室溫下對(duì)硝酸、鹽酸、王水和堿均有較高的穩(wěn)定性，但溶于濃硫酸。?

銠的耐磨性和導(dǎo)電性能良好，接觸電阻小，反射系數(shù)高達(dá) 80％，且長時(shí)間保持不變色。但鍍銠層不能焊接，應(yīng)力大，當(dāng)厚度超過 3μm 時(shí)容易產(chǎn)生龜裂。只適宜鍍薄層，用于防銀變色的鉑層厚度達(dá) 0．1μm 即可滿足要求，裝飾件控制在 0．05μm～0．1μm，工業(yè)上主要用于為提高接插元件的耐磨性，厚度也只需 0．4μm 左右。 銠的另一不足之處是超過 400％時(shí)會(huì)氧化變色，價(jià)格較為昂貴，但銠所賦有的特性是極其可貴的，其密度只有鉑的 58％，鍍層厚度又相對(duì)較薄，銠性能優(yōu)良。關(guān)鍵是工藝上如何防止鍍液的無謂損耗，減少返修，并做好廢液的回收和利用。 鍍銠溶液的電流效率相對(duì)較低。不同電流效率鍍銠液的沉積速度列于表 3—11—4。

鍍銠液主要有硫酸型、磷酸型和氨基磺酸型三種。 硫酸型鍍銠工藝簡單，鍍液易維護(hù)，電流效率相對(duì)稍高，但鍍層的內(nèi)應(yīng)力較大，鍍層

易開裂，一般用在鍍銀層上鍍銠，厚度可達(dá) 0．5μm～2．5μm。 磷酸型鍍銠鍍層潔白光澤，耐熱性較好，常用于首飾的電鍍，鍍層厚度一般在 0．025μm～0．05μm 之間，在鋼及鐵基合金上鍍銠可用此鍍液。 氨基磺酸型鍍銠的鍍層厚度可大于 2．5μm，鍍層內(nèi)應(yīng)力低，工藝掌握合適可以獲得無孔隙、少裂紋的目的。?

1．工藝規(guī)范(見表 3—11—5)

2．鍍液配制?

(1)按銠：硫酸氫鉀以 l：30 的質(zhì)量比分別稱取計(jì)量的銠粉和事先已在研缽中研細(xì)的硫酸氫鉀。?

(2)將銠粉和硫酸氫鉀拌勻。?

(3)取容積大于一倍混合物體積的石英坩堝一只，在此坩堝之內(nèi)先撒上少量硫酸氫鉀，然后將銠粉和硫酸氫鉀混合物放人，在此上面再撒上一層硫酸氫鉀，蓋上蓋子以防熔融時(shí)迸出而遭到損耗，但需留有縫隙，放入馬弗爐內(nèi)。?

(4)將馬弗爐的溫度先由室溫緩慢地升至 450℃，經(jīng)恒溫 1h 后，再升溫至 580℃恒溫 3h，最后停止加溫隨爐冷卻至室溫時(shí)取出。化學(xué)反應(yīng)式如下：

(5)將制得的磚紅色 Rh2(S04)3，放入 80℃～90℃適量的蒸餾水中，在攪拌下使之完全溶解，過濾后用熱蒸餾水洗濾紙數(shù)次，將沉淀物和濾紙板在坩堝中灼燒灰皮化后保存，留待下次熔融銠粉時(shí)再用。?

(6)將濾液加熱至 50℃～70℃，在攪拌下緩慢滴人 1：l 的氨水，或 10％濃度的氫氧化鈉溶液，使硫酸銠沉淀(注意氨水或棉氫氧化鈉溶液加入量要控制好，pH 值在 6．5—7．2之間，若堿加入過量，氫氧化銠會(huì)溶解)。 反應(yīng)式為

(7)將沉淀物過濾，用溫?zé)嵴麴s水洗滌 4 次～5 次。?

(8)將洗滌后的 Rh(OH)3，沉淀并濾紙一起移人燒杯中，加水潤濕調(diào)成糊狀，根據(jù)溶液類型滴加 1：1 硫酸或磷酸使沉淀物全部溶解，氨基磺酸型的配方也可先溶解在硫酸中，然后再加入溶好的氨基磺酸。?

(9)加入其他成分后用蒸餾水加至工作液面，撈出濾紙，在液面上用蒸餾水洗滌后棄去。

(10)分析、調(diào)整后試鍍。?

3．鍍液成分與工藝條件的影響?

工藝配方和工藝條件的變化對(duì)鍍層質(zhì)量都有影響，具體反應(yīng)現(xiàn)象有：(以硫酸型和氨基磺酸型為例)?

(1)硫酸型：?

①銠鹽。銠鹽是主鹽，在一定的工藝條件和工藝配方的范圍之內(nèi)均能獲得優(yōu)質(zhì)的銠鍍層，在此范圍內(nèi)當(dāng)處于上限時(shí)，陰極電流效率可相應(yīng)提高，鍍層的內(nèi)應(yīng)力隨之降低，能獲得光亮度高，又孔隙率又少的鍍層。金屬銠的含量超過工藝規(guī)范的工藝配方時(shí)，鍍層易出現(xiàn)粗糙，并隨工件的帶出量增加，造成銠的無謂損耗，應(yīng)予以合理控制。 硫酸型鍍銠液中金屬銠最適宜控制在 1g／L～2g／L(薄層)和 4g／L～8g／L(厚層)，當(dāng)

含量低于此值時(shí)，鍍層的顏色易發(fā)紅、發(fā)暗，孔隙率隨之增加，局部還可能鍍不上銠。?

②硫酸。含一定量的游離硫酸在各自配方中能起到穩(wěn)定鍍液和增加導(dǎo)電率的作用，鍍液中所含硫酸的允許范圍較大，在配方規(guī)范之內(nèi)(上限至下限)，對(duì)鍍層的外觀基本沒有影響，但陰極電流效率卻隨著游離硫酸濃度的增加而有所降低。?

③溫度。鍍銠溶液溫度的控制很重要，合適的溫度 40℃～50℃，溫度過高沉積速度減慢，不僅影響電流效率，而且鍍層還會(huì)出現(xiàn)粗糙，溫度過低，尤其低于 20％時(shí)，所獲鍍層色澤暗淡無光、并出現(xiàn)白霧和斑點(diǎn)。?

④陰極電流密度。當(dāng)陰極電流密度過高時(shí)，在陰極上氣泡增多，鍍層發(fā)白，電流效率降低，鍍層邊緣可能出現(xiàn)脆裂。陰極電流密度過低時(shí)，鍍層的沉積速度減慢，生產(chǎn)效率降低，鍍層出現(xiàn)粗糙無光澤。?

⑤陽極。鍍銠溶液中采用不溶性陽極，如鉑、鈦上鍍鉑，或鈦上直接鍍銠，但銠層表面易鈍化。陽極面積與陰極面積之比以(2—3)：1 為宜。?

(2)氨基磺酸型：?

①銠。銠的含量最適宜控制在 2g／L～4g／L 范圍之內(nèi)，若低于 2g／L，鍍層呈現(xiàn)灰色無光澤或呈黃色，當(dāng)含量超過 4g／L 時(shí)鍍層表面毛糙。?

②氨基磺酸。氨基磺酸在鍍液中是絡(luò)合劑，其含量不應(yīng)低于 20g／L，一定量的氨基磺酸能增大陰極極化，使鍍層細(xì)致、光亮、無裂紋，當(dāng)其含量過高時(shí)，陰極電流效率下降，鍍層出現(xiàn)黃斑和白霧狀，含量過低時(shí)，鍍層粗糙。?

③硫酸銅與硝酸鉛。該兩種無機(jī)鹽在氨基磺酸型鍍銠工藝中能使銠鍍層達(dá)到結(jié)晶細(xì)致、平滑、光亮。實(shí)踐證明，當(dāng)鍍液中含有 600mg／L 硫酸銅、500g／L 硝酸鉛時(shí)達(dá)到最佳的表面質(zhì)量，但硫酸銅的含量也不宜過高，否則鍍層易發(fā)脆，出現(xiàn)裂紋(硝酸鉛同樣不可過高)。

④溫度。最佳的溫度范圍為 40℃，溫度過低鍍層會(huì)出現(xiàn)黃斑、發(fā)白、發(fā)霧，鍍層不光亮。而溫度過高時(shí)又會(huì)出現(xiàn)鍍層粗糙。?

⑤陰極電流密度。氨基磺酸型鍍銠的電流密度相對(duì)較低，適宜的電流密度控制在 0．5A／dm2～1A／dm2之間，電流密度過高或過低會(huì)與鍍液的溫度過高或過低出現(xiàn)相似的現(xiàn)象。?

4．鍍液維護(hù)要點(diǎn)?

鍍銠用的是不溶性陽極(銠本身作陽極會(huì)遭到鈍化)，必須定期的往電解液中添加銠鹽，而鍍液中又會(huì)過快地積聚與銠一起加入的其他離子，常由此而引起鍍層質(zhì)量惡化，有時(shí)不得不從鍍液中提取貴重金屬而重新配制新鍍液。 此外，鍍銠前工件表面的活化質(zhì)量又是防止銠鍍層產(chǎn)生裂紋和剝離的重要因素，尤其是鍍鎳后的鍍銠必須連貫進(jìn)行，否則鎳層表面會(huì)很快鈍化，無法獲得牢固的銠鍍層。為此工序之間的間隔要盡量縮短，并加強(qiáng)活化予以彌補(bǔ)，在工藝條件上還要掌握以下幾點(diǎn)。?

(1)相應(yīng)提高鍍液中的主鹽濃度；?

(2)根據(jù)鍍件外形、溫度等工藝條件，正確配送電流密度；?

(3)相應(yīng)提高鍍液酸度；?

(4)盡可能采納上限的溶液溫度；?

(5)加強(qiáng)鍍前處理，嚴(yán)防有機(jī)雜質(zhì)和異類金屬雜質(zhì)進(jìn)入鍍槽；?

(6)采取帶電入槽手段，嚴(yán)防發(fā)生置換現(xiàn)象。?

鍍銠溶液常見的故障和糾正方法(以氨基磺酸型鍍銠為例)見表 3—11—6。

5．不合格鍍層的退除和廢液回收?

(1)不合格鍍層的退除方法。?

①對(duì)鎳、銀、鋼的底層上不合格的鍍銠層可用 l 份鹽酸、3 份硫酸(體積)室溫下退除，或在 10％～20％硫酸液中，以鉛作陰極進(jìn)行陽極電解，當(dāng)電流大時(shí)，鍍銠層下的鎳層便會(huì)通過銠層的氣孑 L，使其表面鍍層溶解，從而剝離鍍銠層。電化學(xué)法很難控制鍍鎳層不受影響。?

②對(duì)難溶金屬底層上不合格的銠層可用 5 份硝酸、3 份硫酸、2 份水(體積)在 90℃條件下退除，或用王水(3 份鹽酸、l 份硝酸)，(體積)退除，一般難溶金屬在王水中也溶解，而鍍銠層對(duì)王水較穩(wěn)定，達(dá)到回收銠的目的。?

(2)廢液中銠的回收。從廢液中回收銠時(shí)，先用鹽酸酸化，通入硫化氫氣體或加入硫化鈉，廢液中即有硫化銠沉淀，經(jīng)過濾，干燥后，在空氣中煅燒(并在排氣裝置下進(jìn)行)，以回收銠。?

第三節(jié)鍍鈀?

鈀呈銀白色，原子價(jià)為二價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)電位 poRd2+／Rd 為+0．82V。 鈀在高溫、高濕或硫化氫的空氣中性能穩(wěn)定，可以長期保持色澤不變，廣泛應(yīng)用于防銀層變色，在銀層上鍍 1“m～21xm 鈀即可滿足要求。 鈀的硬度雖然很低，但鈀鍍層的硬度卻很高，高于金鍍層，因此較耐磨，鍍層可以釬焊，接觸電阻也較小，電子工業(yè)中為提高無線電元件及波導(dǎo)器件在工作中的耐磨性，提高滑動(dòng)接觸元件的接觸可靠性，也廣泛應(yīng)用鍍鈀工藝。鈀鍍層作為鍍銠的中間層，有利提高銠鍍層的防護(hù)與裝飾效果。?

鈀可以直接鍍?cè)阢~或銀的表面，在其他的金屬上鍍鈀必須先鍍銅或銀作為中間層。 鍍鈀溶液的電流效率雖稍高于鍍鉑和鍍銠，但也只有 70％～90％，鍍鈀過程中伴有氫的析出，析出的氫會(huì)滲透到鍍件基體深處，故薄壁件鍍鈀時(shí)必須注意這一點(diǎn)，防止鍍件發(fā)生氫脆而影響其力學(xué)性能。 不同鍍鈀液的電流效率各不相同。不同電流效率鍍鈀液的沉積速度列于表 3—11—7。

1．工藝規(guī)范?

鍍鈀液的種類雖然較多，但常用的多采用磷酸鹽和銨鹽兩種，銨鹽鍍液可以在室溫和較大電流密度的條件下進(jìn)行電鍍，鍍液的配方和工藝規(guī)范列于表 3—11—8。

2．鍍液配制?

(1)磷酸鹽型鍍鈀液的配制。?

①氯鈀酸(H2PdCl2)的配制。精確稱取金屬鈀屑溶解于熱的王水中，待完全溶解后蒸發(fā)至干。然后緩緩加入熱濃鹽酸(按 10g 鈀加 10mL 鹽酸)，潤濕干燥的沉淀物，再重新蒸發(fā)至于。

②將蒸干的濃縮物溶解在適量的蒸餾水中。?

③稱取計(jì)量的苯甲酸和磷酸氫二銨并分別溶解后與新配制的氯鈀酸混合。加蒸餾水至工作容積，經(jīng)充分?jǐn)嚢琛⒄{(diào)整 pH 后即可試鍍。?

(2)銨鹽型鍍鈀溶液的配制(以配制 1L 為例)。?

①二氯化銨鈀[Pd(NH3)2Cl2]的配制。

a．精確稱取 33g 氯化鈀(PdCl2)溶于 60℃～70℃的 50mLl0％的鹽酸溶液中，反應(yīng)式為：

b．當(dāng)二氯化鈀完全溶解后，攪拌下加入 26mL 相對(duì)密度為 0．89g／cm3

的氨水，生成紅色沉淀，再溶于過量的氨水中，生成綠色二氯化銨鈀。反應(yīng)式為：

e．過濾溶液除去氫氧化鐵等雜質(zhì)，再加入 l0％鹽酸，直到完全形成黃紅色二氯化銨亞鈀[Pd(NH3)2Cl2]沉淀為止。?

d．用過濾器過濾并用蒸鎦水洗滌沉淀物，直至酸性反應(yīng)消失(用剛果紅試紙測(cè)試)為止。

②將配制好的二氯化銨亞鈀[Pd(NH3)2Cl2]溶解于配方中規(guī)定的氨水中，加入預(yù)先溶解好的氯化銨(NH4CI)并加蒸餾水至工作容積，經(jīng)充分?jǐn)嚢璨⒄{(diào)整 pH 值后即可試鍍。?

3．鍍液中主要成分與工藝條件的影響?

(1)鈀鹽。鈀鹽是主鹽，在工藝配方范圍內(nèi)是隨著其濃度的上升，所允許的陰極電流密度還可適量提高，并能獲得優(yōu)良的鍍層，但當(dāng)濃度超過或低于工藝配方時(shí)即會(huì)明顯影響鍍層質(zhì)量。?

鈀鹽濃度過低：鍍層色澤不均勻，尤其是低電流密度區(qū)，陰極析氫加劇，電流效率降低，鍍層針孔增加，不利于鈀層的防護(hù)與裝飾。 鈀鹽濃度過高：鍍層出現(xiàn)粗糙，隨鍍件帶出量增加，造成不必要的鈀鹽損耗。?

(2)氯化銨。氯化銨在鍍液中起導(dǎo)電作用，同時(shí)它與氫氧化銨一起作為緩沖劑，起到穩(wěn)定鍍液 pH 值的作用，氯化銨的濃度過低或過高，對(duì)鍍層外觀有明顯影響。 氯化銨濃度過低時(shí)，鍍層會(huì)發(fā)花或出現(xiàn)白霧，氯化銨濃度過高時(shí)，鍍層產(chǎn)生黑色條紋。?

(3)游離氨。游離氨主要起控制鍍液 pH 值和穩(wěn)定鍍液的作用。濃度過低時(shí)陽極會(huì)產(chǎn)生黃色沉淀，致使鍍液渾濁，鍍層粗糙發(fā)花。濃度過高時(shí)鍍液顏色為青綠色，鍍層易呈黑色斑點(diǎn)或花紋。?

(4)溫度。溫度是保證鍍層質(zhì)量的重要工藝條件之一，本工藝最佳的溫度范圍為 20℃～30℃。溫度過高鍍液中氨易揮發(fā)，加重對(duì)環(huán)境的污染。鍍層出現(xiàn)粗糙、發(fā)花。 溫度過低鍍層不亮甚至發(fā)黑。?

(5)陰極電流密度。陰極電流密度與鍍液中鈀鹽含量有著密切的關(guān)聯(lián)，如鈀的濃度在 15g／L 時(shí)，電流密度控制在 0．3A／dm2～0．4A／dm2，當(dāng)鈀的濃度為 20g/L 時(shí)，允許的電流密度可達(dá) 0．5A／dm2。陰極電流密度過高鍍層易燒焦，鍍件的尖端處出現(xiàn)灰白。 陰極電流密度過低，則鍍易發(fā)死、發(fā)黃。?

(6)pH 值。最佳的 pH 值范圍控制在 8．9～9．3。?

pH 值過高，鍍層上易產(chǎn)生氣流條紋。?

pH 值過低(低于 8)，則鈀鹽沉淀析出，陽極鈍化，無法正常工作。?

4．鍍液維護(hù)要點(diǎn)?

(1)嚴(yán)格控制主鹽含量，始終維持在工藝范圍之內(nèi)。?

(2)嚴(yán)格掌握工藝條件，對(duì)電流密度、溫度的控制尚需采取相應(yīng)的措施。?

(3)嚴(yán)防異類金屬混入鍍槽，采取帶電入槽的操作方法。?

(4)鍍液發(fā)生故障要及時(shí)予以糾正。常見故障和糾正方法見表 3—11—9。

5．不合格鍍層的退除和廢液回收?

(1)不合格鍍層的退除：?

①電化學(xué)法。?

用于銅、黃銅或銀上不合格鈀鍍層的退除。配方和工藝條件如下：?

氯化鈉(NaCl) 53g／L?

pH 值 4～5?

亞硝酸鈉(NaN02) 23g／L?

陽極電流密度 8A／dm2～9A／dm2

溫度 70℃?

陰極材料 不銹鋼?

此法一般不會(huì)腐蝕底層金屬，但對(duì)于要求表面粗糙度較低的鍍件略有影響。?

②化學(xué)法。?

用于銅上不合格鈀鍍層的退除。?

配方和工藝條件如下；?

硫酸(H2S04)(密度 l．84g／cm3) 100mL／L?

溫度 60％硝酸鈉(NaN03) 250g／L?

(2)廢液回收。在廢液中回收銠時(shí)，可用鹽酸先將其酸化，并通人硫化氫氣體，或加入硫化鈉，使鈀沉淀。將沉淀下來的鈀過濾、干燥、煅燒，還原成金屬鈀(操作時(shí)應(yīng)在排氣裝置下進(jìn)行)

第四節(jié)鍍銦?

?銦質(zhì)地柔軟而可塑、銀白色，原子價(jià)為 3 價(jià)(也有 l 價(jià)和 2 價(jià)的化合物)。 銦的密度為 7．31g／cm3，溶點(diǎn) 155℃，相對(duì)原子質(zhì)量 114．8，電化當(dāng)量 1．427g／A·h，在大氣中很穩(wěn)定，不易失去光澤。溶解在硝酸、硫酸和鹽酸中。 銦對(duì)于潤滑油氧化時(shí)所生成的有機(jī)酸有良好的抵抗能力，鍍?cè)阢U鍍層上并經(jīng)熱處理會(huì)引起擴(kuò)散作用，使銦與鉛相互滲透形成鉛銦合金，此合金層具有良好的抗蝕性、耐磨性和干潤

滑性，極適合作為軸瓦上作減磨層。 銦不易失去光澤，具有極高的反射能力，因而光學(xué)儀器的反光鏡件多用鍍銦來滿足這一

特殊要求。?

1．工藝規(guī)范?

鍍銦層可從氰化物、硫酸鹽、氟硼酸鹽、氟硅酸鹽及羥基磺酸鹽等多種溶液中獲得，其中氰化物、硫酸鹽和氟硼酸型三種工藝配方應(yīng)用較多(見表 3—11—10)。

2．鍍液配制(以配方 2 并配制 1L 為例)?

(1)稱取金屬銦 10g～15g，切成小薄片。?

(2)按銦的 1：1．4 質(zhì)量比的比例硫酸并配成 20％濃度。?

(3)將硫酸盛在錐形瓶中稍加熱。?

(4)往錐形瓶中放入銦片使其溶解

本反應(yīng)式中按金屬銦與硫酸之比已稍有過量，以保障金屬銦的正常溶解，此時(shí)若冒出氫氣稀少，加熱很長時(shí)間銦仍不能完全溶解，反應(yīng)緩慢，銦片呈灰黑色，有可能配制時(shí)計(jì)算有誤，硫酸的加人量不足，可適量添加，但添加量也不宜過多，以免給調(diào)整 pH 值增加難度，并引起配成后溶液中硫酸含量過剩。?

(5)將配成的硫酸銦溶液轉(zhuǎn)到已盛有占槽容積 2／3 的蒸餾水中。?

(6)用 10％濃度的氫氧化鈉溶液中和硫酸銦溶液中過剩的硫酸，使溶液的 pH 達(dá)到工藝要求。這時(shí)會(huì)生成大量的硫酸鈉。

(7)根據(jù)加入氫氧化溶液的量，計(jì)算出溶液中硫酸鈉的含量(加入 l0％氫氧化鈉溶液1mL，相當(dāng)于溶液中增加硫酸 0．4g)。?

?(8)根據(jù)計(jì)算結(jié)果如果硫酸鈉尚不足工藝配方可按計(jì)算補(bǔ)足。(9)加入蒸餾水至所需體積，試鍍合格后投人生產(chǎn)。?

?3．鍍液成分與工藝條件的影響?

(1)硫酸銦。硫酸銦是主鹽，提供金屬離子，其允許濃度范圍較寬，對(duì)鍍銦層和工藝條件都無顯著的影響，在正常工藝條件下采用下限為宜，可以節(jié)省貴重金屬在電鍍過程中的損耗。?

(2)硫酸鈉。硫酸鈉是導(dǎo)電鹽，其含量往往隨著鍍液使用期的延長，隨著 pH 值的頻頻變化(調(diào)整 pH 時(shí)所加入的硫酸和氫氧化鈉時(shí)的產(chǎn)物，使硫酸鈉的含量不斷積累)。其濃度在 40g／L 范圍之內(nèi)對(duì)鍍層質(zhì)量無明顯的影響，若超過此值時(shí)鍍層會(huì)出現(xiàn)粗糙，孔隙增加。 為避免因調(diào)整 pH 值時(shí)影響鍍液中硫酸鈉的過快積累，這時(shí)可借助于含銀 2．5％的鉛銀合金陽極來代替銦陽極，當(dāng)鍍液中 pH值過高時(shí)用鉛銀合金陽極即可使鍍液的 pH值趨于下降，當(dāng) pH 值過低時(shí)又需及時(shí)換成銦陽極。有效的方法是兩種陽極轉(zhuǎn)換使用，即可使鍍液的 pH

值趨于穩(wěn)定狀態(tài)。?

(3)pH 值。pH 值變化時(shí)對(duì)鍍層質(zhì)量有較大影響，除上述提到因調(diào)整 pH 值而加快鍍液中硫酸鈉的積累之外還可能出現(xiàn)下列現(xiàn)象：

pH 值過低，低于 2 時(shí)，電流效率降低；?

pH 值過高，高于 2．8 時(shí)鍍層變得較疏松，嚴(yán)重時(shí)還可能出現(xiàn)海綿狀的鍍層，鍍液中會(huì)有氫氧化銦沉淀，出現(xiàn)這種情況要及時(shí)予以調(diào)整，或適量添加硫酸，或暫時(shí)用鉛銀合金陽極，待 pH 回落后再更換銦陽極。?

4．不合格鍍層的退除和廢液回收?

(1)不合格鍍層的退除。不合格銦鍍層的退除方法較簡便，可在 2 份體積的冰醋酸和 l份體積的雙氧水的?昆合溶液中，在室溫條件下用化學(xué)方法退除。?

(2)廢液的回收。回收的方法是把沾有鍍銦溶液的掛(夾)具、鍍件用蒸餾水清洗，將清洗過的水貯存在容器中，積聚到一定數(shù)量后按以下步驟回收：?

①往廢液中加入適量氨水(NH4OH)，使銦沉淀，用熱水洗滌數(shù)次；?

②加入 20％濃度的硫酸并加溫，將氫氧化銦[In(OH)3]變成硫酸銦(In(S04)3)；?

③再次加入氨水(NH4OH)，使銦再次沉淀，并用熱水洗滌 4 次～5 次至溶液無色；?

④用 20％～30％濃度的鹽酸將沉淀的氫氧化銦[In(OH)3]再溶解，并再將溶液中和呈中性；?

⑤在上述溶液中再添加適量氨水，使氫氧化銦[In(OH)3]沉淀完全，用熱水清洗沉淀；

⑥將沉淀溶解在硫酸中，使其生成硫酸銦。?

若處理含有過多金屬雜質(zhì)的廢液，則可經(jīng)過以上工序④的溶液中加入略高于使用鹽酸的毫升數(shù) 1／3 克重亞硫酸氫鈉(NaHS03)，并將溶液煮沸，使其再次沉淀，為檢查沉淀是否完全，可取此溶液少量并加入少量亞硫酸氫鈉進(jìn)行檢驗(yàn)，若見有沉淀，則應(yīng)用添加少量亞硫酸氫鈉并再煮沸，然后再按上法進(jìn)行檢驗(yàn)，直至再無沉淀反應(yīng)為止。 將沉淀用熱水洗 4 次～5 次，過濾去水分之后溶解在 20％濃度的硫酸中，供配制新鍍液使用。

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