电镀中使用不溶性阳极有什么优点和缺陷?
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优点: 阳极的几何尺寸一直保持不变,从而使电流及金属分布能够得到优化和维持; 不溶解阳极不需要有镀层,不会遇到高阻隔性阳极膜(电镀效率损失)或分解产品的聚集等相关问题,这些问题都会影响阳极和电镀液的性能。这就改善了性能的一致性并提高了电镀液的使用寿命; 阳极维护最少。不需要停下生产线来清洗和补充阳极,更换阳极袋及给阳极重新镀层(生产率提高、人工成本降低); 不溶解阳极能防止潜在的问题,即金属颗粒与可溶阳极结合,给电镀基材带来风险,从而导致不合格品。 缺点: 不溶解阳极的最初成本通常比溶解性阳极要高; 不溶解阳极的寿命取决于类型、工作电流密度以及与各种电镀化学物质的接触; 与使用溶解性阳极相比,有机添加剂的用量增加; 由于在阳极上生成初生态氧,因而电镀液组分会发生阳极氧化。
电镀中使用不溶性阳极,严格地说“没有优点”,都是属于不得已而为之,即大多数是在没有更好办法的情况下才使用不溶性阳极。如镀铬,是因为无法获得适用的铬阳极;镀金是因为金阳极在镀金电解液中也是不溶的;镀锌有时会临时用不溶性阳极是因为锌离子浓度太高,如此等等,都是属于不得已而为之的例子。
所以,尽管在一些场合下用的是不溶性阳极,但并不能就此说其因为有优点才使用。 其缺点主要可归纳为以下三点: 1 不溶性阳极不能给镀液提供金属离子,镀液中的金属离子需要不断补充, 不仅镀液成分波动大,还增加了维护工作量,; 2 用于氰化物镀槽时,不溶性阳极析出的大量初生氧会破坏氰化物,加速氰化物的分解,增加了氰化物的消耗。
3 使用了不溶性阳极,由于氰化物的分解生成碳酸盐,加速了碳酸盐的积累,若积累过多,会导致阴极效率下降、镀层疏松、阳极钝化、光亮范围缩小等疵病。低温下还会在槽壁上和阳极板上形成大量结晶,增加了处理带来的麻烦。 。
缺点:1镀层金属离子浓度不易于控制 2镀液的成份比较不稳定:采用不溶性阳极,则阳极析氧或使镀液组份发生电化学氧化或化学氧化。例如:在氧化物镀液中,氧化物被氧化成碳酸盐和氨,从而会使镀液成份不稳定或由于炭酸盐的积累会使镀层粗糙,采用可溶性阳极,只要采取措施防止阳极钝化,则不会发生上述氧化反应。
3镀液的pH值比较不稳定,采用不溶性阳极,由于阳极OH—放电与阴极H+放电的放电效率不同,从而导致镀液酸化而且电镀维护费用较高。 优点:1六价铬镀铬工艺:由于金属铬主要以三价铬形式溶解而无法使镀液成份稳定,故采用铅锡或铅锑不溶性阳极。
2锌酸盐镀锌工艺:由于在碱性溶液中自溶解很显著,从而阳极效率大于阴极效率,镀液中锌离子积累而使镀液组分失调,故采用不溶性缺阳极和可溶性锌阳极混合使用,这样即控制了金属离子的升高又保证了电力线的均匀分布。 不溶性阳极应具有良好的导电性能和较高的化学和电化学稳定性的条件 。
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