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枪色:氰化物镀锡镍合金

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-24  浏览次数:2640

   1.简单原理 锡盐与氢氧化钠、镍盐与氰化钠分别生成络合物:

Na2sn03+3H20+NaOH→Na2[Sn(OH)6]+NaOH

NiCt2+4NaCN→Na2[Ni(CN)4]+2NaCI

(1)阴极过程电解时,络合物离解:、

Na2[Sn(OH)6] =2Na++FSn(OH)6]2- 

Na2[Ni(CN)4]=2Na++[Ni(CN)4]2-

   进一步吸收电子,析出金属:

[-Sn(OH)6]2-→+4e—Sn+6(0H)-

[-Ni(CN)4]2-→+2e—Ni+4(CN)2-

同时,水也离解放出氢气:

   2H20+2e→20H-+H2↑

   (2)阳极过程 电解时,锡板、镍板溶解,生成锡离子与镍离子:

Sn-4e→Sn4+

Ni-2e→Ni2+

再分别与氢氧根、氰根络合生成络离子:

Sn4++6(0H)-→[Sn(OH)6]2-

NiZ++4(CN)2-→[Ni(CN)4]2-

同时析出氧气:

   40H-4e→2Hz0+02↑

2.镀液成分与工作条件

 氰化物镀枪色溶液成分与工作条件见表1。

表1氰化物镀枪色溶液成分与工作条件

   镀液成分与工作条件

   含 量

氯化镰(NiCl2·6H20)/(g/L)

锡酸钠(Na2Sn03·3H20)/(g/L)

氰化钠(NaCN)/(g/L)

氢氧化钠(Na0H)/(g/L)

柠藏酸钠(Na3C6H5O7)/(g/L)

氨羞酸/(g/L)

   12~15

   30~40

   30~40

   10~15

   20~40

   5~20

 pH

温度/℃

阴极电流密度/(A/dm2)

电镀时间/min

阳极

   13

   55~70

   3~5

   2~10

   镍板、锡板或不锈钢板阴极移动   

   3.镀液的配制

   ①将计算量的氯化镍用热水溶解,在另一容器中将计算量的氰化钠溶解。

   ②用少量氢氧化钠中和氯化镍至中性,然后把氰化钠溶液在不断搅拌下倒入,至全部络合溶解为止。

   ③把计算量的锡酸钠与氢氧化钠一起用水溶解,倒入。

④把计算量的柠檬酸钠也溶解加入。   

⑤将胱氨酸用少量氢氧化钠一起溶解加入,并加水至所需容积,轻轻搅拌。

   ⑥测量并调整pH至12.5~13,加温至55~70℃,边电解边试镀。

4.镀液成分与工作条件的影响

(1)镀液成分的影响

   ①氯化镍提供金属离子的主盐之一。含量偏低,分散能力提高,但阴极电流密度要降低,沉积速率下降,镀层色泽偏褐色;若含量偏高,镀层呈纯黑色。

   ②锡酸钠 提供金属离子的主盐之一。本镀液采用四价锡离子(若有二价锡离子则使镀层粗糙发灰,可加少量双氧水处理)。当锡酸钠含量高时,镀层含锡量也会高一些,但不成比例。锡量高时枪色镀层带褐色,呈茶黑色。影响色泽的不是镀液中锡离子与镍离子的绝对含量,而是两者的相对含量。而且与两种络合物即氰化钠与氢氧化钠的含量高低也有密切关系。

   ③氰化钠 在镀液中与镍离子络合,使析出电位与锡的络合物相近,并提高阴极极化作用,使镀层结晶细致,对促进阳极溶解也有一定作用。

   氰化钠偏高会抑制镍的析出,使镀层褐色增加;若偏低则镀层粗糙无光,色泽不匀,镀液分散能力下降。

   ④氢氧化钠镀液中锡离子主要是以氢氧根配位体络合存在的,pH大于l2时才能较稳定。锡酸钠易水解,反应式如下:

   Na2Sn03+2H20→H2Sn03+2NaOH

   生成偏锡酸使镀液混浊。加入氢氧化钠可防止水解,对氰化钠的分解也有抑制作用。

   平时不控制氢氧化钠的绝对含量,而是以镀液pH为标准,即以氢氧化钠调pH至13,超过13时镀层易发雾。

   ⑤柠檬酸钠辅助络合剂。对锡、镍均有络合作用,有利于镀层色泽均匀,也提高了阴极极化作用。含量偏低镀层呈褐色趋向增加,若含量偏高未见明显优点。

   镀液中往往有二价锡离子,对镀层有不良影响,而柠檬酸钠能与二价锡生成络合物,大大减轻二价锡的干扰。

   除了柠檬酸钠外,焦磷酸钠或葡萄糖酸钠都有相似作用,可根据货源情况选用。

   ⑥氨基酸 既是枪色电镀的发黑剂,又是锡离子及镍离子的络合剂。含量偏低效果差;含量偏高镀层易发雾。

   (2)工作条件的影响

   ①pH若pH偏高,镀层光亮,因抑制了锡的水解,有利于镍的析出,色泽呈纯铁黑色;pH偏低则相反,锡析出明显增加,枪色偏褐。

   ②温度温度偏高可加大阴极电流密度,色泽深,镀层中镍量增加,韧性好,内应力小。

   但温度过高,氰化钠分解快,镀液稳定性差,最高不宜超过70℃。  

   若温度偏低,阴极电流密度上限下降,电流效率也随之下降。

   ③电流密度 阴极电流密度小,镍不易析出,锡析出多,色泽偏褐;若电流密度大,黑度深,褐色浅,镍析出多。但电流密度大往往导致烧焦,内应力也大,镀层易脱落。

   ④时间时间短,镀层薄,色泽浅;时间长,镀层厚但光亮稍差,并难出现枪色镀层特有的闪寒光效果。时间以5~10min为宜。

   ⑤移动 阴极移动有利于镀层质量的提高。

5.镀液的维护与杂质的影响

(1)镀液的维护

   ①本镀液是合金镀液,由两种金属和几种络合剂组成,为使两种金属的比例及金属离子与主要络合剂的比例在适宜范围内,对镀液要定期分析,要根据配方严格控制其含量。

②氨基酸是要经常适量添加的,但要防止加得太多,可以在实践中总结氨基酸的消耗量。   

③本镀液操作温度高,碳酸钠含量上升快,超过60g/L时要处理。

④有二价锡干扰时要适量加双氧水。

(2)杂质的影响

   ①重金属杂质 可小电流电解除去。因为有些金属在镀液中形成了络合物已不参与电解反应。若有少量铜离子则带来意外的效果,枪色更乌润优雅。

   ②有机杂质’氨基酸的分解产物、油污等有机杂质使镀层发雾发脆,应定期用活性炭进行处理。

   6.常见故障及处理方法

   氰化物镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法见表2。

表2 氰化物镀枪色溶液常见故障产生原因及处理方法

   故障现象

   产生原因

   处理方法

 

 

 

镀层粗糙

 

 1.镀液混浊

 2.温度偏低或电镀时间过长

 3.镀液有熏金属杂质污染

 4.氰化钠含量低或氢氧化钠含量高

 5.有二价锡干扰

 1.加活性炭、过滤

 2.检查并纠正

 3.加入锌粉,过滤

 4.检查调整

 5.适量加双氧水

 

 

镀层色泽呈红褐色

 

 1.镀液锡含量偏高

 2.氰化钠含量偏高

 3.氨基酸添加荆含量偏低

 4.镀液温度偏低或电流密度偏小

 1.分析调整

 2.调整

 3.朴充氨基酸添加剂

 4.检查并纠正

电压升高,阳极钝化

 

 

 1.氰化钠含量偏低

 2.阴极电流密度过大

 3.镀液碳酸钠积累过多

 4.镀液pH偏低

 1.适量补充

 2.降低

 3.用降温法除去

 4.用氢氧化钠调整

续表

   故障现象

   产生原因

   处理方法   

 

镀层脱落

 1.镀枪色前,中间层被氧化

 2.镀层过厚

 1.用酸活化,再镀

 2.缩短电镀时间

 

镀液分散能力差

 

 1.柠檬酸钠含量偏低

 2.氰化钠含量偏低

 3.镀液pH低子l2

 1.适量补充

 2.适量补充

 3.用氢氧化钠把pH调至13

 

镀层色泽太淡

 1.氨基酸添加荆含量偏低

 2.锯与锯比例失调

 1.补充添加剂

 2.分析并调整

 

镀层发雾

 

 1.镀液pH不在工艺范围内

 2.柠檬酸钠含量过多

 3.镀液温度偏低

 1.检查并纠正

 2.适当冲淡

 3.升温至工艺范围内

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