7080棋牌

1

新闻分类

联系我们

常州市瑞聪机电有限公司

联系人:何才兴   何剑锋

手  机:13961166649/13915012366

传  真:0519-88710833

地  址:常州市武进区遥观镇青城路16号 

浙江办事处 :郑柳敬 13815029891

邮  箱:czrcjd@126.com

电镀中的阳极和钝化现象

您的当前位置: 首 页 >> 7080棋牌 >> 行业新闻

电镀中的阳极和钝化现象

发布日期:2018-11-23 00:00 来源:http://www.ggdb2018.com 点击:

 


电镀中的阳极(anode)可分为两大类:一类是电镀中发生氧化溶解(solubility),成为金属离子(ion)进入镀液,称为 ;可溶性阳极  ;如镀铜、镀镍(Ni)、镀锌(galvanization)等镀槽中使用(use)的金属阳极,都属于该类;另一类是在电流(Electron flow)作用(role)下,本身基本不发生溶解,电极上有氧气、氯气等气体析出,称为 ;不溶性阳极  ;如镀铬(Chromium)中的铅合金阳极、电化学(Chemistry)除油槽中的铁阳极及其他情况下应用的石墨阳极等。电镀阳极新型不溶性钛阳极具有高电化学催化能,析氧过电位比铅合金不溶性阳极低约0.5 V,节能显著,稳定性高,不污染镀液,重量轻,易于更换。铅锡合金棒不溶性钛阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低,但是寿命却提高1倍以上。广泛用于各种电镀中作为阳极或者辅助阳极使用,可以替代常规的铅基合金阳极,在相同的条件下,可以降低槽电压,节约电能消耗;不溶性钛阳极在电镀过程中具有良好的稳定性(化学、电化学),使用寿命长。此阳极广泛用于镀镍镀金、镀铬、镀锌、镀铜等电镀有色金属行业。电镀中阳极具有重要作用,如与阴极、镀液共同组成电解体系,传导电流;通过阳极金属的电化学溶解补充镀液中放电消耗的金属离子,保持镀液组成的稳定;采用象形阳极可使阴极电流密度分布均匀;还可发生影响镀层质量的其他氧化反应,如镀铬液中可将过多的Cr3+氧化成Cr6+,保证镀层质量等。
在使用可溶性阳极的镀液中,要维持其中放电金属离子的稳定性,应存在下列平衡,即
G阳极溶解=G阴极沉积+G泥渣、沉积+G排风带出+G镀件带出 (2—9)
式中G一金属质量。
为实现上述平衡,要求阳极在一定电流密度范围内以一定速度正常溶解。由于通过阴、阳极的电流强度(strength)相同,而工作(job)电流密度不尽相同,因此生产中通常通过控制阴、阳极的面积比调整。
电镀时,阳极过程比阴极过程复杂得多,大体可分为阳极的正常溶解和钝化(Inactivation)两种情况。金属阳极正常溶解时,可能(maybe)包含如下步骤:金属晶格的破坏、电子的转移、新生成金属离子的水化或络合以及通过电迁移、扩散、对流等使它们从阳极表面移去。上述各步骤中,金属晶格的破坏和电子的转移步骤,可能为速度控制步骤。
根据塔菲尔公式
 
(2—10)
由电化学步骤控制的阳极溶解过程中,阳极过电位AgA与阳极电流密度DA成对数关系,符合电化学极化的塔菲尔公式。
图2—26所示为在恒电位条件下测得的阳极极化曲线,其中AB段即为阳极的电化学极
化曲线,符合式(2-10),在AB段对应的电位范围内,阳极正常溶解,表面处于活化状态,称为 ;正常溶解区  ;。
金属阳极不同,交换电流i0的数值亦不相同,因而阳极极化作用也不相同(见表2-4)。对多数镀种而言,如S
  N、C
  D、A
  G、P
  B、C
  U、Zn等,金属阳极交换电流较大,所以阳极极化作用一般不大。
若继续极化使电位变正,当到达某一临界值时(如
 


 
图2—26 阳极(anode)极化曲线(恒电位法)
B点电位),出现阳极电流密度急剧变小的现象,称为 ;钝化(Inactivation)现象  ;此时阳极表面由活化溶解状态变成几乎不溶的钝化状态。开始阳极钝化的8点电位称为 ;临界钝化电位  ;以%表示,与%相应的电流密度称为 ;临界钝化电流密度  ;以Dp表示。
表2-4金属电极交换电流近似值(金属离子(metal ion)浓度/mol·L-1)
 


 
BC段,阳极金属表面由活化态转变为钝态,故称 ;过渡(transition)钝化(Inactivation)区  ;。铅锡合金棒电镀阳极包括一固定部、一析出部及一围绕部,借由其围绕部有效增加不溶解性阳极面积,而提高阳极的负载能力,并使增加溶解性阳极面积有效作用,不致使镀液的浓度快速增加,使提供物有效析出于与工件相对之面,增加提供物的有效析出,实际增加电镀产能,且不会使提供物被卡住以利于补充提供物,因而整体改善使用效果。
CD段,金属钝态达到稳定(解释:稳固安定;没有变动),金属溶解(solubility)速度降到最低值(如0.5mol/L  H2S04溶液中,铁阳极钝态溶解电流(Electron flow)密度仅为8μA/cm2),且基本不随电位变化;CD近似为一水平直线,此段称 ;稳定钝化区  ;。
到DE段,若继续增大阳极极化,阳极电流又重新增大,可能(maybe)是在电位很正的情况下,阳极金属以高价离子(ion)形式溶解,发生所谓 ;超钝化现象  ;如铬阳极,在钝化区以Cr3+溶解,而在超钝化区,以Cr6+溶解生成铬酸(化学式:HCrO)(Acerbity)盐;另一可能是发生了其他的阳极反应,如OH一在阳极放电析出氧气;有时,金属超钝化与氧的析出同时发生,此时阳极电流就相当于两个电极(electrode)反应速度的总和。
并非所有钝化金属都能观察到超钝化现象,如对于那些不能形成高价离子的金属,或高价离子只能在析氧之后才能形成的金属,则不会发生超钝化。
在某些阳极体系中,不存在DE段,CD段的宽度可延伸到几十伏以上。
若在恒电流条件下进行阳极极化,则得图2—27所示的极化曲线。图中箭头表示极化的方向,可见两种极化方向上的极化曲线各不相同,如ABCD和DCEF所示,且都不如恒电位法测得的曲线完整。
由上可知,若阳极处于正常溶解状态,则符合电化学(Chemistry)步骤的动力技术规律;若阳极发生钝化,则不符合已研究过的一般电极过程(process)的规律,属金属阳极过程中的一个特点。

相关标签:电镀阳极

在线客服
分享
欢迎给我们留言
请在此输入留言内容,我们会尽快与您联系。
姓名
联系人
电话
座机/手机号码
花开棋牌 花开棋牌 7080棋牌 花开棋牌 一木棋牌 7星彩 7080棋牌 花开棋牌下载 花开棋牌官网 彩63充值中心