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電鍍鉻液的管理方法
發(fā)布日期:2015-01-16保證鉻槽溶液配比濃度正確、穩(wěn)定一致,是獲得結(jié)構(gòu)緊湊的鍍鉻層、提高鉻層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。因此,首先要做到鉻液的各種化學(xué)成分純,且配比要精確。
1、鍍鉻溶液的成分
鍍鉻溶液的基本成分是鉻酐和硫酸,按鉻酐濃度可分為低、中、高濃度3種,凹版鍍鉻采用的都是中濃度鍍鉻液,即鉻酐濃度為180~250g/L的鍍液。鉻酐含量為250g/L、硫酸根含量為2.5g/L的鍍液稱為標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻液,多用于鍍硬鉻。多數(shù)制版公司的鍍鉻液組成成分如下:
?、巽t酐(CrO3),含量為190~250g/L。
?、诹蛩?H2SO4),含量為1.9~2.5g/L。
鉻酐與硫酸的比值為:CrO3∶H2SO4=100∶1,實(shí)際生產(chǎn)條件不同,比值會(huì)在100∶(0.8~1.2)波動(dòng)。
2、鍍鉻溶液的配制
?、賹⒂?jì)算量的鉻酐放入槽中,加入總體積三分之二的去離子水,加熱至50~60℃,邊加熱邊攪拌溶液,然后稀釋至總體積。因工業(yè)用鉻酐含有0.4%左右的硫酸根,應(yīng)取樣分析后,再添加化學(xué)純硫酸至工藝規(guī)范,攪拌均勻。
?、谠阱冦t過程中,陰極反應(yīng)如下:
2H++2e→H2↑
Cr2O7-2 +8H++6e→Cr2O3+4H2O
?、叟渲缅冦t液所用的鉻酐等原材料一定要純,每批材料要穩(wěn)定。有些公司由于原材料不純、不穩(wěn)定,出了問題很難找出原因。有的公司選用俄羅斯的鉻酐,純度較高;有的公司選用新疆產(chǎn)的鉻酐,質(zhì)量也不錯(cuò)。
鉻酐含硫酸量不同,會(huì)使硫酸的用量配比有出入,應(yīng)掌握其規(guī)律。
3、生產(chǎn)注意事項(xiàng)
?、僮⒁忏t酐濃度的影響
一般鍍液的鉻酐濃度在190~250g/L范圍內(nèi)變化,隨著鉻酐濃度升高,鍍液導(dǎo)電率提高,覆蓋能力亦有提高,而陰極電流效率降低。加入某些添加劑后,濃度影響降到次要位置。
通常鍍液濃度可由比重法測(cè)定,鉻酐含量與波美度的關(guān)系如表3所示。
?、谧⒁饬蛩釢舛鹊挠绊?/p>
在鍍鉻過程中,硫酸起著催化劑的作用,溶解堿式鉻酸鹽膠膜,使鉻能順利析出。硫酸濃度對(duì)鉻層質(zhì)量影響很大,重要的是鉻酐和硫酸的比值,而不是硫酸的絕對(duì)含量。當(dāng)Cro3/SO42-=100時(shí),電流效率最高;當(dāng)Cro3/SO42-=95(即H2SO4 含量略高)時(shí),鉻層的光潔度和致密性好,但電流效率和覆蓋能力下降,版滾筒兩邊會(huì)發(fā)白;當(dāng)Cro3/SO42- >100(即H2SO4略少)時(shí),覆蓋能力較好,但鉻層的光潔度降低,出現(xiàn)發(fā)花、粗糙的現(xiàn)象。
?、圩⒁馊齼r(jià)鉻的影響
鍍液要先通電處理產(chǎn)生一定量的三價(jià)鉻。一般制版公司陰極采用碳刷,陽極采用鉛銻合金條,有的采用鈦鉑合金,其鉻層結(jié)合力好。生產(chǎn)中,陽極與陰極面積比控制在2∶1或3∶2,可以保持三價(jià)鉻的穩(wěn)定。三價(jià)鉻含量低,采用大陰極小陽極電解;三價(jià)鉻含量高,則應(yīng)增大陽極面積,減少陰極面積進(jìn)行電解。在溫度為50~60℃時(shí),用電流密度為5~10A/dm2的電流通電2~4小時(shí),直至三價(jià)鉻達(dá)到工藝要求為止。在中濃度鍍液中,有的公司將三價(jià)鉻的含量規(guī)范為1~5g/L,有的為2~5g/L。
實(shí)踐表明,三價(jià)鉻含量低,鉻沉積速度慢,鍍層軟,覆蓋能力差;三價(jià)鉻含量高,鍍層發(fā)烏粗糙,光亮度差,光亮電流密度范圍變小。當(dāng)三價(jià)鉻含量過高時(shí),用細(xì)鐵棒做陰極,使陽極面積約為陰極面積的10~30倍,陽極電流密度為1.5~2A/dm2,直到三價(jià)鉻含量降低到規(guī)定范圍為止。
④產(chǎn)生三價(jià)鉻的兩種方法
a.電解處理法:在溫度為50~60℃時(shí),用小電流(7~10A/dm2)裝廢版滾筒一根,鍍30小時(shí),產(chǎn)生三價(jià)鉻離子。
b.化學(xué)處理法:有的公司是在溫度為50~60℃時(shí),在1000L的主槽內(nèi)加入適量甲醛(分析級(jí)、3000g),循環(huán)半小時(shí);有的公司是在1000L的主槽內(nèi)加入適量過氧化氫(1000~1500g)。