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噴涂工藝

電鍍添加劑概述和作用機理

日期:2019-04-11作者:
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電鍍添加劑概述

鍍液通常由金屬鹽(主鹽)和錯化劑、導電性鹽、ph調節鹽等組成。 電鍍技術發展到現在,這些成分只能說是電鍍液或堿性液體的基本成分,必須含有新添加的各種成分。 許多電鍍液,如果不添加這些成分,就不可能用合格的、有價值的涂層進行電鍍。 電鍍浴中添加的這些各種化學物質統稱為電鍍添加劑。 電鍍添加劑可以大致分為無機添加劑和有機添加劑兩大類,現在基本上以有機添加劑為基礎。 細分為光澤劑、輔助光澤劑、結晶精制劑、柔軟劑、襯墊等。


電鍍添加劑的作用機理

金屬電沉積工藝分階段進行:首先,電活性材料粒子向陰極附近的外側亥姆霍茲層移動,然后進行電吸附,然后陰極電荷向電極上被吸附的部分去溶劑和離子移動。 離子形成吸附原子,最后,吸附原子在電極的表面上移動,直到它們被組合到晶格中。 上述第一過程產生一定的過電壓(分別為移動過電壓、激活過電壓和電結晶過電壓)。 只有在一定的過電位下,金屬的電沉積工藝才具有足夠高的粒子成核速度、中等電荷轉移速度和足夠高的結晶化過電位,從而保證鍍層平坦而緊密,與基質材料具有很強的結合。 適當的電鍍添加劑可以改善金屬電沉積的過電位,強烈保證涂層質量。

擴散控制機制


在大多數情況下,(而不是金屬離子的擴散)添加劑向陰極的擴散決定了金屬的電沉積速度。 這是因為金屬離子的濃度一般是添加劑濃度的100~105倍,在金屬離子的情況下,電極反應的電流密度遠遠低于其極限電流密度。 在控制添加劑擴散的情況下,由于添加劑粒子大部分擴散吸附在電極表面的凸狀突起、活性部位以及特別的結晶面上,所以電極表面上的吸附原子移動到電極表面的凹狀表面進入結晶光柵。 這樣可以達到平滑效果。


非擴散控制機制


按照電鍍中的支配性非擴散因子,添加劑的非擴散控制機制可以分為電場吸附機制、錯體形成機制(包括離子橋機制)、離子對機制、亥姆霍茲電位機制的變化和變化。 各種電極表面張力機理電鍍添加劑基本上參與了電場作用下的電極工藝,對金屬的電結晶工藝有這樣的影響。 電鍍用添加劑根據其化學性質和結構的不同可以分為無機添加劑和有機添加劑,今天有機添加劑是主要的產品。 無機添加劑,特別是各種金屬鹽,因為它們是典型的金屬陽離子,參與了陰極的電化學還原,從而參與了電結晶過程,影響了涂層的結晶結構,或者形成了微合金狀態,最后是涂層 硬度、亮度等。 無機添加劑和金屬鍍層的共蒸鍍,沒有完全合金化,有時會影響電位變化和結晶核的形成。 很明顯,如果分極增大或者核形成增大,就可以達到精制鍍層的效果。 關于有機添加劑在電鍍工藝中的作用機理有各種理論和假說,而且表面吸附的說法現在已經被普遍接受。 也就是說,電極表面吸附有機添加物,金屬離子的還原變慢,金屬晶體的成核數變多,生長速度變慢,晶體微細化,得到光的效果。 證明了添加有機添加劑的鍍液的金屬還原電極電位由于負遷移程度不同,在一定程度上抑制了金屬還原過程。 隨著電鍍添加劑中間體技術的進步,對電極表面上不同基團行為的研究進一步深入,發現電鍍添加劑根據它們的功能可以基本分為兩種類型,兩種類型都含有不飽和鍵。 一種類型叫初級增白劑,另一種類型叫次級增白劑,但這種效果并不是絕對的。 研究表明,有機添加物也可以一邊吸附在表面,一邊參與電極的反應,使其減少,這是有機添加物的分解,分解產物的一部分增加被膜的硬度、內部應力以及鍍液的一部分。 變成有機不純物。 分解產物不同會對涂層的結晶化產生不同的影響,所以產生的應力方向也不同,可以排除不同添加劑產生的內部應力。


電鍍添加劑 概述 作用機理
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