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硫酸亚铁槽液

放大字体  缩小字体发布日期:2012-12-21  浏览次数:602
核心提示:硫酸亚铁槽液产生的镀层光滑,且通常为淡灰色,形成针孔的倾向很小,可以得到厚镀层。这种槽液的缺点是镀层脆,沉积速度慢,产生烧焦的电流密度约为热氯化物槽液的一半。

硫酸亚铁槽液产生的镀层光滑,且通常为淡灰色,形成针孔的倾向很小,可以得到厚镀层。这种槽液的缺点是镀层脆,沉积速度慢,产生烧焦的电流密度约为热氯化物槽液的一半。与氯化亚铁-氯化钙槽液相比,它的优点是可以在室温(约25℃)下操作。

最常见的硫酸盐槽液含有硫酸亚铁铵复盐,它们已用于修复小型的机械零件[4,5],同样也用于铅版的硬面[8]。

硫酸亚铁也可以单独使用,或可以加入其他的盐,如硫酸钠、镁或铝[1,44]。有人主张在高pH值的硫酸盐槽液中添加少量的氟硼酸铵,使槽液中积累的污泥似的氢氧化铁沉淀更容易过滤掉[45]。

不同的添加盐对镀层的性能可能具有较小的特定影响,但没有数据证实。铵离子的存在似乎可减缓亚铁的氧化速度,并降低内应力。

在表11—1中将注意到,对硫酸盐槽液在25℃时标出了两个pH值范围。这两个不同的范围来自于氢氧化铁在pH值约为3.5时沉淀,而氢氧化亚铁在pH值约为6时沉淀这个事实。在低pH值范围内,即使是在较好的还原槽液中,由于空气的氧化仍会有一些三价铁离子,因此,在pH值非常接近于3.5下操作会导致黑色的、高应力镀层,这可能是由碱式三价铁盐在镀层中的夹杂引起的。在低于推荐的低pH值范围的下限pH值时,将降低阴极效率,并提高镀层应力。

表11-1镀铁槽液的组成和操作条件

镀铁槽液的组成和操作条件

在高pH范围内,铁离子自动维持在非常低的浓度(相当于氢氧化铁的溶解度),因为pH值超过了氢氧化铁沉淀的pH值,因此在此pH值范围的槽液会产生泥渣。这些泥渣在镀层厚度达到几十微米时不会对镀层的粗糙度产生显著影响,但如果要生产加厚镀层,就需要过滤。高pH值的硫酸盐槽液具有较好的覆盖能力,应力小于从低pH值的槽液中得到的镀层,pH值在4.O~5.0范围内时得到的镀层应力最小。镀层的内应力通常随着电流密度的增加而增加。

在较高的操作温度下,由于空气氧化,在高pH值时溶液迅速浑浊。因此,只有较低pH值范围的溶液推荐在较高温度的情况下工作,提高温度的好处在于允许使用较高的电流密度。在高于60℃温度下操作的缺点可能胜过允许较高的电流密度的优点。由硫酸盐槽液中得到的镀层,即使槽液在沸点下操作,延展性也不会明显地改善。

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