金属的阳极钝化和化学钝化优点及原理
2019-01-08 17:01:46
化学清洗中较后一个工艺步骤,是关键一步,其目的是为了材料的防腐蚀。如锅炉经酸洗、水冲洗、漂洗后,金属表面很清洁,非常活化,很容易遭受腐蚀,所以必须立即进行钝化处理,使清洗后的金属表面生成保护膜,减缓腐蚀。
由某些钝化剂所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。由阳极极化引起的金属钝化现象,叫阳极钝化或电化学钝化。钝化是防止金属被腐蚀,保护金属的一种有效手段。化学腐蚀时,氧化剂浓度不应小于某一临界值。金属表面的钝化膜是什么结构,目前主要有两种学说。
钝化优点
1)与传统的物理封闭法相比,钝化处理后具有不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高了产品的精密度和附加值,使操作更方便;
2)由于钝化的过程属于无反应状态进行,钝化剂可反复添加使用,因此寿命更长、成本更经济。
3)钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定,并且在空气中同时具有自行修复作用,因此与传统的涂防锈油的方法相比,钝化形成的钝化膜更稳定、更具耐蚀性。
在氧化层中大部分的电荷效应是直接或间接地同热氧化的工艺过程有关的。在800—1250——C的温度范围内,用干氧、湿氧或水汽进行的热氧化过程有三个持续的阶段,首先是环境气氛中的氧进入到已生成的氧化层中,然后氧通过二氧化硅向内部扩散,当它到达Si02-Si界面时就同硅发生反应,形成新的二氧化硅。这样不断发生着氧的进入—扩散—反应过程,使靠近界面的硅不断转化为二氧化硅,氧化层就以一定的速率向硅片内部生长。
通过高中化学的学习,我们都知道,常温下铁、铝在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解,但不溶于浓HNO3或浓H2SO4中。普通碳素钢通常很容易生锈,若在钢中加入适量的Ni、Cr,就成为不锈钢了。金属或合金受一些因素影响,化学稳定性明显增强的现象,称为钝化,工业上又有人称之为“发蓝”。由某些钝化剂(化学药品)所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。金属钝化后,其电极电势向正方向移动,使其失去了原有的特性,如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出。此外,用电化学方法也可使金属钝化,如将Fe置于H2SO4溶液中作为阳极,用外加电流使阳极极化,采用一定仪器使铁电位升高一定程度,Fe就钝化了。由阳极极化引起的金属钝化现象,叫阳极钝化或电化学钝化。
铝合金等金属处于钝化状态能保护金属防止腐蚀,但有时为了保证金属能正常参与反应而溶解,又必须防止钝化,如电镀和化学电源等。
铝合金等金属是如何钝化的呢?其钝化机理是怎样的?首先要清楚,钝化现象是金属相和溶液相所引起的,还是由界面现象所引起的。有人曾研究过机械性刮磨对处在钝化状态的金属的影响。实验表明,测量时不断刮磨金属表面,则金属的电势剧烈向负方向移动,也就是修整金属表面可引起处在钝态金属的活化。即证明钝化现象是一种界面现象。它是在一定条件下,金属与介质相互接触的界面上发生变化的。电化学钝化是阳极极化时,金属的电位发生变化而在电极表面上形成金属氧化物或盐类。这些物质紧密地覆盖在金属表面上成为钝化膜而导致金属钝化,化学钝化则是像浓HNO3等氧化剂直接对金属的作用而在表面形成氧化膜,或加入易钝化的金属如Cr、Ni等而引起的。化学钝化时,加入的氧化剂浓度还不应小于某一临界值,不然不但不会导致钝态,反将引起金属更快的溶解。
金属表面的钝化膜是什么结构,是独立相膜还是吸附性膜呢?目前主要有两种学说,即成相膜理论和吸附理论。成相膜理论认为,当铝合金等金属溶解时,处在钝化条件下,在表面生成紧密的、复盖性良好的固态物质,这种物质形成独立的相,称为钝化膜或称成相膜,此膜将金属表面和溶液机械地隔离开,使金属的溶解速度大大降低,而呈钝态。实验证据是在某些钝化的金属表面上,可看到成相膜的存在,并能测其厚度和组成。如采用某种能够溶解金属而与氧化膜不起作用的试剂,小心地溶解除去膜下的金属,就可分离出能看见的钝化膜,钝化膜是怎样形成的?当金属阳极溶解时,其周围附近的溶液层成分发生了变化。一方面,溶解下来的金属离子因扩散速度不够快(溶解速度快)而有所积累。另一方面,界面层中的氢离子也要向阴极迁移,溶液中的负离子(包括OH-)向阳极迁移。
结果,阳极附近有OH-离子和其他负离子富集。随着电解反应的延续,处于紧邻阳极界面的溶液层中,电解质浓度有可能发展到饱和或过饱和状态。于是,溶度积较小的金属氢氧化物或某种盐类就要沉积在铝合金等金属表面并形成一层不溶性膜,这膜往往很疏松,它还不足以直接导致金属的钝化,而只能阻碍金属的溶解,但电极表面被它覆盖了,溶液和金属的接触面积大为缩小。于是,就要增大电极的电流密度,电极的电位会变得更正。这就有可能引起OH-离子在电极上放电,其产物(如OH)又和电极表面上的金属原子反应而生成钝化膜。分析得知大多数钝化膜由金属氧化物组成(如铁的氧化物Fe2O3),但少数也有由氢氧化物、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐及难溶硫酸盐和氯化物等组成。
吸附理论认为,金属表面并不需要形成固态产物膜才钝化,而只要表面或部分表面形成一层氧或含氧粒子(如O2-或OH-)的吸附层也就足以引起钝化了。这吸附层虽只有单分子层厚薄,但由于氧在金属表面上的吸附,改变了金属与溶液的界面结构,使电极反应的活化能升高,金属表面反应能力下降而钝化。此理论主要实验依据是测量界面电容和使某些金属钝化所需电量。实验结果表明,不需形成成相膜也可使一些金属钝化。
两种钝化理论都能较好地解释部分实验事实,但又都有成功和不足之处。金属钝化膜确具有成相膜结构,但同时也存在着单分子层的吸附性膜。目前尚不清楚在什么条件下形成成相膜,在什么条件下形成吸附膜。两种理论相互结合还缺乏直接的实验证据,因而钝化理论还有待深入地研究。
镀锌钝化
2017-06-06 17:50:06
镀锌钝化,是镀锌后的处理工作,钝化步骤非常重要。镀锌后,一般要进行铬酸盐钝化,或其它转化处理,形成相应类型的转化膜,是保证镀后质量的关键工序之一。钝化后最好还应进行老化处理(烘箱内70~80oC)。钝化可分为以下几种形式:彩钝: HNO3、H2SO4、CrO3(三酸不可缺),适用于锌酸盐镀锌,钝化后零件表面为红、绿色,略带黄(Cr+6红色,Cr+3绿色),不能出现紫色(出现后说明钝化膜层疏松),最简单的方法是用手指在零件表面往复磨擦几次,不能有变(掉)色现象。兰白钝: F+Cr,由于钝化液中的氟化物随时间加长而逐渐下降,因此,零件表面兰色就会逐渐变浅,同一个班生产的工件色泽保持不好。银白钝: Ba+Cr,不随时间变化而变化,色泽保持一致性好。黑色钝: Cr+Ag或Cr+Cu金黄色钝: Cr+还原剂六价铬钝化工艺,包括高铬钝化、中铬钝化、低铬钝化、超低铬钝化、银白色钝化、低铬黑钝化、超低铬蓝白钝化。为什么要进行镀锌钝化处理呢?钢铁件上的锌镀层为阳极性镀层, 当受潮而发生电化学腐蚀时,锌先牺牲腐蚀而使钢铁基体受到保护。但锌本身是两性
金属
,既不耐酸也不耐碱,在大气中很易生成碱式碳酸锌腐蚀物而长白斑、白灰甚至白毛。镀锌后再作形成锌转化膜的钝化处理,能依钝化效果而不同程度地延长锌本身经受腐蚀的时间。钝化还有赋予镀层不同色彩色调,及提高其与油漆层之间结合力等其他功能。
黄铜钝化
2017-06-06 17:50:00
黄铜钝化是使黄铜表面转化为不易被氧化的状态,而延缓黄铜的腐蚀速度的方法。另外,一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,也叫钝化。 黄铜表面钝化处理与耐环境腐蚀研究: 新型铜缓蚀剂AMT(2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑)及其复配物在黄铜表面的黄铜钝化处理技术。预处理时,在传统工艺流程的基础上,对其加以优化,酸洗液中用硝酸钠代替硝酸,消除了氮氧化物的危害; 对AMT、BTA(苯并三氮唑)单一溶液在不同浓度、不同温度处理时的处理效果做了详细的空气中挂片试验研究; 通过正交试验,讨论了钝化温度、钝化时间、主组分浓度对钝化成膜及膜层耐腐蚀性的影响; 钝化液以AMT、BTA为主要成分,讨论了添加乙醇、钨酸钠的量、pH值等对表面处理结果的影响,由此得到三种黄铜钝化液。 将黄铜片用上述三种溶液黄铜钝化处理后,通过湿热加速试验、硝酸点滴试验、盐水浸泡试验及电化学测试对耐腐蚀性进行了研究。 黄铜钝化实验结果表明,最佳钝化液的组成及工艺条件为: AMT:约100mg/L BTA:约200mg/L 乙醇:约1ml/L Na2WO4:约50mg/L 溶液pH值:7-8乳化剂浸泡温度:约45℃浸泡时间:约45min 通过电化学测试,对黄铜在钝化液中的缓蚀性能、成膜速度、不同钝化液钝化处理效果进行分析的基础上,进行了宏观的机理研究。 以研究所得的最佳工艺处理后的黄铜在湿热试验中可经48h不变色,在空气中放置至少四个月以上无变化,有一定的耐酸、碱、盐性,而且易操作,药品耗费量少,根据情况可使流程更加简单,是一种理想的钝化处理替代工艺,可解决目前铬酸盐处理逐渐被禁止而又没有合适的替代工艺的难题,有着非常广阔的应用前景。 黄铜钝化液: 主要用途:清除黄铜表面的污斑和色变;全面钝化,提高抗腐蚀性能,处理后,整体颜色均匀一致,呈现金黄色。 性能特点:常温浸泡,使用方便。 使用方法:为工作液;小工件浸泡时间约0.5—1分钟;大件浸泡可根据污垢情况适当延长,一般不超过2分钟;浸泡完毕,捞出用5%的氨水溶液中和,清水冲净,风干或晾干,为保持长期效果,请用“铜材护膜液”封闭保护。 更多关于黄铜钝化的资讯,请登录上海有色网查询。
镀锌钝化剂
2017-06-06 17:50:06
镀锌钝化剂,用于镀锌层表面钝化,目的是延长镀锌层的耐蚀性。镀锌作为钢铁件的主要防蚀镀层,在电镀加工量中位居榜首。除因加工单价相对较低外,钢铁件上的锌镀层为阳极性镀层, 当受潮而发生电化学腐蚀时,锌先牺牲腐蚀而使钢铁基体受到保护。但锌本身是两性
金属
,既不耐酸也不耐碱,在大气中很易生成碱式碳酸锌腐蚀物而长白斑、白灰甚至白毛。镀锌后再作形成锌转化膜的钝化处理,能依钝化效果而不同程度地延长锌本身经受腐蚀的时间。故电镀锌后均要作钝化处理。钝化还有赋予镀层不同色彩色调,及提高其与油漆层之间结合力等其他功能。锌层最终耐蚀性取决于以下几个因素:(1)镀层厚度。可供牺牲腐蚀的锌越多,越耐久。热镀锌层厚度一般大于300 gm,而电镀锌层仅厚5~25 gm。故热镀锌即使不经钝化,耐蚀性也很好,但其加工成本高、色调单一。(2)锌层纯度。镀锌层纯度越高,自身形成微电池腐蚀的倾向越小,越“结实”而不易遭受腐蚀。锌镀层的纯度依氰化镀锌、碱性锌酸盐镀锌、微酸性氯化物镀锌的次序而下降。故在某些军品、电器产品、汽摩产品上禁用氯化物镀锌。(3)镀锌后钝化的质量。优良的六价铬彩钝抗生白锈的时问比白钝长数倍。经烘干老化或钝化后作封闭处理的又比钝化后不作老化、封闭的要好得多。六价铬钝化工艺,包括高铬钝化、中铬钝化、低铬钝化、超低铬钝化、银白色钝化、低铬黑钝化、超低铬蓝白钝化。钝化后作老化处理,钝化后于40~60℃下烘干,称为老化处理,并非简单的干燥方法问题。湿膜含水率很高,而老化时去掉了膜中部分的水,钝化膜硬度、附着力和耐磨性都提高,彩钝色泽艳丽,耐蚀性明显提高。但烘烤温度过高或时间过长反而不好,钝化膜会过度失水而发生龟裂及严重变色。所以要作高温除氢的镀锌件只能在除氢后再出光、钝化及老化。烘干老化是钝化的必要工序,决不可省去。一种专利的镀锌钝化剂,成分包括铬酐、硝酸、硫酸、硫酸亚铁、三氯化铁、醋酸等。各成分配比为:铬酐(200-220)g/L;硝酸(24-28)ml/L;硫酸(12-18)ml/L;硫酸亚铁(6-8)g/L;三氯化铁(8-12)g/L;醋酸5-8ml/L;其余为水。用该钝化剂钝化后的产品表面色泽一致性好,亮度均匀,有光泽。
铜合金钝化
2017-06-06 17:50:05
铜及铜合金经钝化处理之后具有一定的防护性能,但其防护性能的优劣还决定于工艺条件的正确掌握,每一工步问的关键细节都不容忽视。 目前采用的工艺方法有铬酸型的、重铬酸钠型的和以苯并三氮唑为缓蚀剂的防腐法三种。下面就以铬酸为钝化剂的工艺中有关工艺要点作一些提示。钝化前预处理不彻底出现的故障 (1)工件的螺孔、狭缝内遗留铜盐。亮蚀时进入螺孔等处的混合酸未能冲洗干净,从而与铜或其合金反应,生成绿色铜盐。 (2)工件表面出现花斑。除油时污物没有彻底除净,导致亮蚀时有污物之处混合酸不能直接与其他部位同时发生反应。 (3)工件表面留有指印。工件除油前、后与有油污的手接触过。 (4)局部处没有钝化膜。除油、亮蚀或钝化过程中互相贴合,工件表面的贴合处的油污、氧化膜难以彻底除尽,钝化溶液不能与基体表面发生化学反应。钝化过程中工艺要求掌握不严出现的故障 (1)钝化膜薄防护性能差。钝化溶液中加入过多的硫酸,有的操作者错误地认为钝化层表面附有可擦去的附积物是由溶液中硫酸含量过低所致,经常往钝化液中添加硫酸,结果导致膜层过薄,起不到应有的防护性能。加酸须经化验后才可进行。 (2)钝化后的清洗水水质差。水中带人过多酸性物质,造成pH值过低,膜层遭到破坏,清洗水必须用流动的循环水。 (3)膜层用毛巾擦干时遭到损伤。初生成的钝化膜经不住揩擦,干燥时可用热风吹干。 (4)工件严重擦毛。 ①工件在篮筐内操作时动作过大; ②工件在篮筐内装载量过多。 (5)钝化膜的色泽欠正。工件经钝化处理之后,基体表面应仍1保持本色,且显得洁净。但随其所含成分的不同,有的显得亮,有的呈木色或呈灰黄色,当检验、设计或客户提出异议时应予以说明。
镀锌无铬钝化
2017-06-06 17:50:07
镀锌无铬钝化,是相对与六铬钝化和三铬钝化而发明的一种新型钝化液。六价铬钝化工艺,毒性大,严重污染环境,电镀
行业
研究并采用无毒或低毒的钝化工艺势在必行。。无铬钝化作为环保工艺,是将来钝化工艺发展的新方向。铬酸盐钝化已广泛地用于电镀和表面处理,但六价铬毒性大,又是致癌物质,严重污染环境。随着人们对环境保护意识的增强,六价铬的应用已逐渐受到严格限制。无铬钝化工艺有:无机物钝化、有机物钝化、氧化物钝化(硅酸盐磷化等)和有机
金属
化合物钝化等。硅酸盐钝化具有稳定性好、成本低、使用方便、无毒、无污染等优点。但钝化膜的耐蚀性稍差。稀土盐或氧化物钝化,铈、镧、镨等稀土化合物可与锌及锌合金形成钝化膜层,实际上是形成的氧化物或氢氧化物沉积层,以铈盐得到的钝化膜最好。目前研究和使用的无铬钝化和三价铬钝化与六价铬钝化相比,尚有不足之处。为了提高其使用性能,采用成膜后增加封闭处理工序是必要的。硅酸盐系封闭、有机漆封闭、硅烷基封闭。从目前国内外对环保型钝化的研究和试验来看,镀锌无铬钝化已取得了积极的进展,但尚有不足之处,钝化膜的综合性能特别是耐蚀性尚有一定差距。镀锌无铬钝化无疑是环保型钝化发展的方向,需要继续努力,不断克服困难,使其能够真正替代铬成为绿色钝化。
镀锌钝化液
2017-06-06 17:50:05
镀锌钝化液,用于镀锌层表面钝化,目的是延长镀锌层的耐蚀性。镀锌作为钢铁件的主要防蚀镀层,在电镀加工量中位居榜首。除因加工单价相对较低外,钢铁件上的锌镀层为阳极性镀层, 当受潮而发生电化学腐蚀时,锌先牺牲腐蚀而使钢铁基体受到保护。但锌本身是两性
金属
,既不耐酸也不耐碱,在大气中很易生成碱式碳酸锌腐蚀物而长白斑、白灰甚至白毛。镀锌后再作形成锌转化膜的钝化处理,能依钝化效果而不同程度地延长锌本身经受腐蚀的时间。故电镀锌后均要作钝化处理。钝化还有赋予镀层不同色彩色调,及提高其与油漆层之间结合力等其他功能。锌层最终耐蚀性取决于以下几个因素:(1)镀层厚度。可供牺牲腐蚀的锌越多,越耐久。热镀锌层厚度一般大于300 gm,而电镀锌层仅厚5~25 gm。故热镀锌即使不经钝化,耐蚀性也很好,但其加工成本高、色调单一。(2)锌层纯度。镀锌层纯度越高,自身形成微电池腐蚀的倾向越小,越“结实”而不易遭受腐蚀。锌镀层的纯度依氰化镀锌、碱性锌酸盐镀锌、微酸性氯化物镀锌的次序而下降。故在某些军品、电器产品、汽摩产品上禁用氯化物镀锌。(3)镀锌后钝化的质量。优良的六价铬彩钝抗生白锈的时问比白钝长数倍。经烘干老化或钝化后作封闭处理的又比钝化后不作老化、封闭的要好得多。六价铬钝化工艺,包括高铬钝化、中铬钝化、低铬钝化、超低铬钝化、银白色钝化、低铬黑钝化、超低铬蓝白钝化。钝化后作老化处理,钝化后于40~60℃下烘干,称为老化处理,并非简单的干燥方法问题。湿膜含水率很高,而老化时去掉了膜中部分的水,钝化膜硬度、附着力和耐磨性都提高,彩钝色泽艳丽,耐蚀性明显提高。但烘烤温度过高或时间过长反而不好,钝化膜会过度失水而发生龟裂及严重变色。所以要作高温除氢的镀锌件只能在除氢后再出光、钝化及老化。烘干老化是钝化的必要工序,决不可省去。一种专利的镀锌钝化液,成分包括铬酐、硝酸、硫酸、硫酸亚铁、三氯化铁、醋酸等。各成分配比为:铬酐(200-220)g/L;硝酸(24-28)ml/L;硫酸(12-18)ml/L;硫酸亚铁(6-8)g/L;三氯化铁(8-12)g/L;醋酸5-8ml/L;其余为水。用该钝化液钝化后的产品表面色泽一致性好,亮度均匀,有光泽。
铝合金的电镀、喷涂、拉丝 、阳极、喷沙、钝化、抛光、氧化膜处理
2018-12-20 09:35:41
铝合金及铝型材通常都需要进行表面处理满足不同需求,常见的铝合金表面处理有电镀、喷涂、拉丝、阳极、喷沙、钝化、抛光、氧化膜处理等 1、喷砂,主要作用是表面清理,在涂装(喷漆或喷塑)前喷砂可以增加表面粗糙度,对附着力提高有一定贡献,但贡献有限,不如化学涂装前处理。 2、着色:对铝进行上色主要有两种工艺:一种是铝氧化上色工艺,另外一种是铝电泳上色工艺。在氧化膜上形成各种颜色,以满足一定使用要求,如光学仪器零件常用着黑色,纪念章着上金黄色等。 3、导电氧化(铬酸盐转化膜)——用于既要防护又要导电的场合。 4、化学氧化:氧化膜较薄,厚度约为0.5~4微米,且多孔,质软,具有良好的吸附性,可作为有机涂层的底层,但其耐磨性和抗蚀性能均不如阳极氧化膜; 铝及铝合金化学氧化的工艺按其溶液性质可分为碱性氧化法和酸性氧化法两大类。 按膜层性质可分为:氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜、铬酸-磷酸盐膜。 5、电化学氧化,铝及铝合金的化学氧化处理设备简单,操作方便,生产效率高,不消耗电能,适用范围广,不受零件大小和形状的限制。氧化膜厚度约为5~20微米(硬质阳极氧化膜厚度可达60~200微米),有较高硬度,良好的耐热和绝缘性,抗蚀能力高于化学氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。 6、喷涂:用于设备的外部防护、装饰,通常都在氧化的基础上进行。铝件在涂装前应进行前处理才能使涂层和工件结合牢固,一般的有三种方法1、磷化(磷酸盐法)2、铬化(无铬铬化)3、化学氧化。 7:阳极氧化:就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。刷镀合用于局部镀或修复。滚镀合用于小件,如紧固件、垫圈、销子等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,不管采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、悬挂具等应具有一定程度的通用性。 8、化学抛光化学抛光是利用铝和铝合金制作在酸性或碱性电解质溶液中的选择性自溶解作用,来整平抛光制年表面,以降低其表面粗糙度、PH的化学加工方法。这种抛光方法具有设备简单、不用电源,不受制件外型尺寸限制,抛兴速度高和加工成本低等优点。铝及铝合金的纯度对化学抛光的质量具有很大的影响,它的纯度愈高,抛光质量愈好,反之就愈差。 9、钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态,而延缓金属的腐蚀速度的方法。 一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,叫钝化。 金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜(往往是看不见的),紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。如Fe→Fe++时标准电位为-0.44V,钝化后跃变到+0.5~1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。
表面钝化处理方法
2018-12-28 15:58:46
铝及铝合金工件,无论是化学氧化法或阳极氧化法制取的氧化膜都是多孔的,易受污染,耐蚀性不高。例如,铝及铝合金阳极氧化膜是一种具有蜂窝状结构的多孔膜,其微孔数量达4~77×10。个/cm2,比表面积非常高。因此,使得氧化膜的表面具有极高的化学活性,空气中或者使用环境中的腐蚀介质或污染物极易被吸附到膜孔内,所以未经封闭处理的铝合金阳极氧化膜耐蚀性和抗污染能力均不高。即使氧化膜在染色后也应进行钝化或封闭处理,以提高其耐蚀性。
铝制品表面钝化处理
2019-03-11 11:09:41
关于钝化机理现在存在多种理论,首要分为吸附理论和薄膜理论两种。吸附理论以为,在钝化过程中,金属表面构成一层吸附层,首要是氧的吸附层。正是因为这一吸附层的存在,使金属耐蚀性进步。薄膜理论以为,在钝化过程中,金属表面生成一层氧化膜。正是因为这一层膜的存在,将基体金属与腐蚀介质分隔,到达维护基体金属,使其不被持续受腐蚀。可是上述这两种理论均不能彻底解说悉数钝化现象,有待进一步完善。那么铝制件要求表面钝化处理应怎么进行呢?下面就由PHNIX电镀设备为您共享下:硫酸锆0.2g/L,氢氧化铁0.2g/L,三聚磷酸钠0.2g/L,有机酸1.0g/L,适量,PH11.5-13.5,温度70℃,。将铝件在上述溶液中浸渍6S,用清水洗洁净,放入含植酸20g/L的溶液中(PH=3.5),温度60℃下浸渍6S,用去离子水清洗洁净,枯燥即可。
铝材钝化处理工艺
2018-12-25 10:08:19
铝的密度小,比强度大,具有耐蚀性好,导电和导热性能高,可焊,塑性好,易于加工成型以及优良的表面装饰性能等诸多优点。铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能。由于铝是比较活泼的金属,在空气中能自发地形成一层极薄的非晶态的氧化膜,使其在大气中具有较好的耐蚀性,但这层膜厚度仅约4nm,并且结构疏松、薄而多孔、硬度低、耐磨性差、机械强度低,因此需要通过人工的方法在其表面覆盖一层膜,以达到防护的目的。通常可以通过铝材钝化液浸泡钝化处理、氧化处理、电镀、外加涂层等铝合金表面处理技术得到实现。 铝材钝化处理具体内容为: 铝材钝化处理可以适用于所有的铝及铝合金的表面抗氧化防腐蚀。经过大量测试表明,凡经过钝化处理后的铝材及其合金表面抗氧化性能可提高5-10倍以上,并且绝对不会改变其外观颜色、尺寸及任何的后处理和性能。操作工艺也非常简单,只需要浸泡3分钟即可完成处理工艺,无需设备及特殊的场地要求。目前此钝化工艺是最适合用来做铝及铝合金表面抗氧化处理的工艺之一。 氧化处理 氧化处理主要是阳极氧化、化学氧化、微弧氧化。对于进行了化学氧化、阳极氧化以及微弧氧化三种不同工艺的表面处理后,通过SEM技术,磨损实验以及耐腐蚀试验,对经过三种表面处理后铝合金的表面形貌、氧化层厚度、耐磨性及耐蚀性等进行了详细的分析比较,得出经过不同表面处理铝合金表面能形成不同厚度的氧化膜,表面硬度及耐磨性明显提高,合金耐蚀性也得到不同程度的改善。但其工艺较铝材钝化处理要复杂。 电镀及化学镀 电镀是通过化学或电化学方法在铝及铝合金表面沉积一层其他金属镀层后,可以改变铝合金表面的物理或化学性能,如铝电子元件上导体镀银、镀金可提高其接触部位或者是表面的导电率;镀铜、镍或锡可改善铝合金的焊接性;与电镀工艺相比,化学镀是一种极低污染的工艺,得到的Ni-P合金又是一种很好的铬镀层。但是化学镀的工艺设备多,材料耗费大,操作时间长,工序繁琐,而且镀件质量难以保证。如此比较,铝材钝化处理是适合、也是最经济、环保、低成本的表面处理工艺,是铝材有效防腐和抗氧化保护的首选方法。
磷铜阳极
2017-06-06 17:50:02
磷铜阳极一、磷铜阳极的质量:磷铜阳极的质量首先要看铜的纯度(大于99.91%)及杂质元素的含量(每种元素小于0.003%),铜的纯度高、杂质低才能保证铜镀层的纯度;另一方面,磷量的高低决定镀液中铜离子的浓度,磷量太高(大于0.070%),镀液中的铜离子浓度就会出现偏低的现象,磷量大低(小于0.030%),镀液中的铜离子的浓度就会出现偏高的现象,也容易析出一价铜离子。因此,磷铜阳极不但要铜纯度高、杂质量低,而且磷量的范围要小(最好是在0.040~0.060%之间),才能确保铜镀层的质量。二、磷铜阳极的预处理方法:好的磷铜阳极,如果使用不当,同样也不能镀出好的铜镀层。1 磷铜阳极使用前,一定要先用5%稀硫酸浸泡1~2小时(泡至磷铜阳极的表面出现淡红铜色即可),有时可在5%稀硫酸液中添加一些30%双氧水(0.02~0.03%),可加快磷铜阳极的预处理速度。2 把预处理好的磷铜阳极放入阳极钛蓝内,钛蓝中磷铜阳极的高度需低于铜镀液液面1~2㎝,不能高出镀液的液面,因为磷铜阳极在镀液面,与硫酸蒸气生成硫酸亚铜结晶,与水蒸气生成氧化亚铜结晶,这些结晶都是一价铜离子,一但结晶落入镀液中,就会影响铜镀层的质量;另外,当下面的磷铜阳极用完,这些镀液上面的磷铜阳极落入镀液中,因表面还未曾生成黑膜,会快速提高镀液中铜离子的浓度,生成大量的一价铜离子,影响铜镀层的质量。3 预处理好的磷铜阳极放入钛蓝后,需用0.77~1.2A/ dm2的电流电解6~10小时拖缸处理(待磷铜阳极表面长成一层稳定均匀的黑膜),才能进入正常电镀程序,确保铜镀层的质量。4 经常检查磷铜阳极的表面是否有异常现象,如表面无黑膜、钝化(白色或黄色膜)、黑膜不脱落等异常现象,应立即停止生产。5 每五天提起钛蓝振动检查是否有阳极架空现象(只有磷铜阳极角才会出现此现象)。6 如出现镀液中铜离子浓度异常高或低,需立即检查磷铜阳极的质量。7 磷铜阳极应定期清理阳极袋中的阳极泥(一般30~45天清理一次)。
铜管清洗工艺流程:酸洗-水洗-抛光-水洗-钝化-水洗
2019-03-06 11:05:28
铜管清洗工艺流程
一、工艺流程
酸洗-水洗-抛光-水洗-钝化-水洗
二、容器原料:塑料或玻璃钢
三、槽液办理
序号 工序 品名 温度(℃) 时刻(min)
1 酸洗 酸洗剂 常温 2~8
2 水洗 自来水 常温 1~2
3 抛光 抛光剂 常温 0.5~6
4 水洗 自来水 常温 1~2
5 钝化 钝化剂 常温 2~5 秒
6 水洗 自来水 常温 1~2
补白:各道水洗工艺均为溢流水冲刷
四、操作规程
1、酸洗(清洗):
视工件原料、表面情况和处理温度恰当把握处理时刻;及时铲除表面油污,防止二次污染工件;酸洗液杂质太多或处理作用不抱负时,应替换新液。
2、水洗:
溢流水冲刷,工件冲刷洁净后方可进入下一道工序;水质有必要常常替换,防止污染下道工序槽液。
3、抛光:
视工件原料、表面情况和处理温度恰当把握处理时刻;及时铲除表面油污,防止二次污染工件;抛光作用不抱负时,应倒槽后补加新液;禁止带入其它杂质污染槽液。
4、水洗
溢流水冲刷,工件冲刷洁净后方可进入下一道工序;洗净后的工件当即进入下一道工序;水质有必要常常替换,防止污染下道工序槽液。
5、钝化(关闭)
严厉把握处理时刻 2~5 秒钟;钝化作用不抱负时,应倒槽后补加新液。禁止带入其它杂质污染槽液。
6、水洗:
溢流水冲刷,水洗一定要完全洁净,不然工件表面不匀、发花;水洗后的工件及时凉干。
五、注意事项
1、各道水洗有必要完全洁净,常常替换。
2、处理液处理作用不抱负时,应及时补加或替换。
3、操作人员要注意安全,穿戴好防护用品(耐酸手套、长筒胶靴、防护眼镜、工作服等),如不小心溅到皮肤上或眼睛里,须用很多清水冲刷或送医疗机构。
4、现在归纳考虑需求清洗铜管数量和工艺条件等要素,暂时依照常温下清洗后凉干。待铜管烘干箱投入使用后,将进一步修正本工艺文件。
铝材前处理-汉高无铬钝化技术
2018-12-20 09:35:44
铝合金的无铬钝化处理早在20世纪70年代就已经开发了无铬转化处理技术,最早广泛应用于易拉罐的表面钝化涂层。进入20世纪90年代,由于环境保护的需要,消除六价铬重金属的污染。无铬钝化的技术发展很快,无铬无漂洗技术已经广泛应用于钢卷材和铝卷材的钝化处理。 现在铝合金的无铬钝化处理,目前工业上应用的是锆盐和钛盐及有机聚合物为基础。成功应用于汽车车身,汽车配件,家具,电子,航空,易拉罐,建筑型材,建筑装饰板材,卷材等行业。 目前欧盟,美国等对汽车配件和电子行业均已制定了对我国出口产品不许使用含铬钝化膜的最后期限(2006年7月1日之前)。国内各个行业的企业纷纷由有铬钝化转为无铬钝化。自2013年6月19日开始,非法排放含重金属、持久性有机污染物等严重危害环境、损害人体健康的污染物超过标准3倍以上的,将直接适用于刑法,对直接负责的主管人员定罪处罚,并对单位处以相应罚金。 因此现在铝合金的无铬钝化处理势在必行,迫在眉睫。 汉高无铬钝化产品的特点有:是基于有机树脂、锆和钛的氟化物。适用于铝型材,铝板材,铝卷材等。完全适用于立式瀑布线、浸渍线、立式或卧式喷淋线。废液只需中和沉淀后即可排放。客户从六价铬到无铬的转换非常简单,设备不需要任何改造。 汉高无铬钝化产品已经通过Qualicoat、GSB-International、MIL-C-81706ANDMIL-C-5541等认证。
阳极铜
2017-06-06 17:50:07
上海阳极铜
市场
面临过剩贸易商和生产商周二表示,由于铜冶炼厂在纪录高铜价吸引下纷纷扩大产能,中国的半成品铜库存已出现膨胀.他们表示,铜精炼企业正在收取更高的粗铜和阳极铜加工费,因其产能受到限制,且终端用户目前不愿在高位进货."规模较大的铜厂已扩大了冶炼能力,并减少了粗铜和阳极铜的采购量,"华北一家铜冶炼及精炼企业的高层人士说道.中国有许多铜企业仅从事单一的冶炼或精炼业务,因此出现了粗铜和阳极铜的供求
市场
.中国的冶炼能力扩张速度超过精炼能力,因此冶炼厂自身消化不了的粗铜也很难销售,导致库存积压.上述业内人士没有估算库存规模.另一家铜厂的高层人士称,精炼厂不愿从冶炼厂进多余原料,因为中国的精铜需求早已减缓,特别是来自铜杆制造商的需求.贸易商称,粗铜和阳极铜库存上升,推动这种半成品的加工费升至每吨约1,500元人民币,而一年前约为1,000元人民币.中国冶炼厂扩容热导致该国铜精矿进口量猛增.周一公布的海关数据显示,今年前八个月进口量为262万吨,较上年同期增加47.1%.主要供应国为秘鲁、蒙古和澳洲.用废杂铜生产阳极铜的火法工艺有三种:一段法,二段法和三段法。 一段法。此法是将经过选分的黄杂铜与紫杂铜直接加入反射炉进行火法熔炼,一步产出阳极铜,此法的优点是流程短、建厂快、投资少,但该法仅能处理成分不太复杂的废杂铜(含铜要求超过90% )。要是处理成份复杂的杂铜,则过程很难进行,且精炼时间长,同时此法劳动强度大,
金属
回收率低(仅 80 ~ 85% ),渣含铜高( 25 ~ 30% )。 依据入炉废杂铜的品种不同,产出的阳极铜大致分为三类:紫铜阳极、黄铜阳极和次粗铜阳极,其化学成分如表 3-1 所示。 表 3-1 一段法生产的再生阳极铜化学成分( % ) 黄铜阳极 次粗铜阳极 紫铜阳极 Cu > 98.8 > 98.8 > 99.0 As 0.028 ~ 0.20 0.02 ~ 0.2 0.003 ~ 0.01 Sb 0.054 ~ 0.22 0.071 ~ 0.3 0.005 ~ 0.02 Bi 约 0.008 约 0.15 < 0.002 Pb 0.022 ~ 0.20 0.015 ~ 0.20 0.04 ~ 0.01 Sn 0.005 ~ 0.06 0.007 ~ 0.20 0.008 ~ 0.21 Zn 约 0.015 约 0.01 0.007 ~ 0.015 Ni 0.1 ~ 0.25 < 0.30 0.025 ~ 0.05 Fe 约 0.006 约 0.0029 < 0.005
污染土壤中重金属铅的钝化及其机理
2018-12-19 09:49:38
土壤是绝大多数生物赖以生存的物质基础,是人类不可缺少与再生的自然资源。随着现代工业的飞速发展,土壤重金属污染问题日趋严重。土壤中重金属累积到一定程度,不仅会导致土壤退化、农作物质量与产量下降,而且通过转化迁移进入地下水,恶化水文环境,直接或者间接危害人类的健康。重金属一般指比重大于5 的金属元素,其中铅是一种具有神经毒性的重金属,土壤被铅污染后直接受影响的是植物。铅被植物体吸收后,在根、茎、叶上的积累通过食物链向高等生物体传播。过量进入人体除部分通过新陈代谢排出以外,另一部分在数小时后溶入血液中,阻碍血红细胞的合成导致人体贫血;小儿铅中毒则出现发育迟缓、食欲不振、行走不便等症状。美国环保局将铅列为“可能致癌物”。固化稳定化是污染场地的5 大修复方法之一,也是最经济实用的钝化土壤中重金属的方法。处理后的产物还可以被建筑业所采用(路基、地基、建筑材料)。硅酸盐固化是钝化土壤重金属的最常用手段。例如水泥,重金属粒子主要通过被水泥水化产物的吸附、表面络合沉淀、被水化产物包裹或者与水化产物的基团进行同晶置换而进入矿物的晶格而有效的抑制重金属离子的迁移转化。经过冶炼后的高炉矿渣是一种易熔物,具有一定的水化活性。稻壳可燃成分高,稻壳灰具有较大的比表面积和良好的吸附能力,已被证实能够用来吸附水中的Cu(II)、Cr(Ⅵ)、Cr(III)等众多重金属,而Pb(II)也能部分被稻壳灰吸附。基于此,采用稻壳灰作为活性辅助胶凝材料以促进固化体系对重金属铅的吸附。
钝化剂的基体材料高炉矿渣、熟料充分水化,形成水化硅酸钙、钙钒石以及水化硅铝酸钙,并穿插在土壤颗粒间,增强了土体的密实性,提高固化体的抗压强度。CSH 凝胶对溶解态铅有较大的吸附性,被吸附的Pb 以Pb2+地形式进入了CSH 晶格。处理低浓度铅污染土壤时,稻壳灰复合胶凝材料处理效果较水泥稳定,钝化剂含量为25%,掺杂30%稻壳灰时,28d 铅浸出浓度仅为0.24mg/L。高浓度污染土壤钝化处理后各个龄期的铅浸出浓度相差不大,说明在固化的前期,大部分铅被固定,在土壤环境中存在的含铅矿物/沉淀主要包括(氢)氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和磷酸盐中,磷酸盐溶解度最小,从而达到固定Pb2+离子目的。
铝合金镀锌军绿色钝化工艺的改进
2019-02-28 11:46:07
1·导言 跟着电子科技的迅猛发展,各种电子设备的电磁屏蔽要求日益严厉,特别是在军事工业中,这一要求尤显杰出。传统的五酸钝化工艺,因为其钝化膜细密性好,膜层可以自修正等,抗蚀功能非常优胜,在军用元器件的表面防护中运用非常广泛,但其电阻率较高,导电功能较差,约束了其作为电磁屏蔽镀层的运用。本工艺着手这一基本点,致力于进步军绿色钝化膜(本文只以镀锌为例)的导电功能,以满意军品外壳的电磁屏蔽要求。 本工艺的改进源自我厂的新品研发。某铝制军用连接器表面处理要求外壳军绿色、屏蔽、防盐雾96h惯例五酸钝化不能满意电磁屏蔽要求,经改进后屏蔽功能有了很大进步。本工艺已用于小批量出产,作用比较满意,相同该工艺可满意产品外壳接地或大都电子产品的屏蔽要求。 2·工艺简介2·1工艺流程(以铝制外壳为例) 除油→热水洗→活动水洗→浸蚀→活动冷水洗→二次浸锌→水洗→钾盐镀锌→水洗→热碱水洗→活动水洗→出光→水洗→钝化→水洗→0.2%→~0.5%CrO3热水关闭→枯燥 2.2钝化工艺及操作条件 铬酐40~50g/L 钠10~20g/L 醋酸40~55g/L 金属盐M15~25g/L θ室温 t溶液中30~60s,空气中15~20s 2·3工艺阐明 1)除油:除油的一起,铝被碱腐蚀,一些不溶于碱的金属如Cu、Mu、Si等暴露在零件表面,在浸蚀时除掉,确保铝表面均匀、新鲜。 2)浸蚀:一般纯铝、硬铝运用1:1HNO31溶液,而含Si较高的铸铝要运用HNO3:HF=3:1(体积比)的溶液。 3)浸锌:为进步镀层结合力,可用二次浸锌即在一次浸锌后用1:1HNO3退除后再进行二次浸锌。浸锌液中可参加少数重金属盐(一般用FeCl3)与置换的锌层合金化改动锌层的晶体结构,改进锌层与铝基体的结合力。 4)钾盐镀锌:因为镀锌为弱酸性溶液,为防止浸锌层被溶解,镀件有必要带电下槽。镀后为进步钝化膜结合力,应运用50~60℃,质量分数为5%NaOH溶液清洗。 5)钝化:铬酐是成膜的主要成分,其中被复原的Cr3+作为钝化膜的骨架,而Cr6+可主动修正受损的钝化膜,适量Cr3+浓度有利于构成安稳的军绿色。 钠和醋酸参加成膜,有利于溶液PH的安稳,它们的含量越高,成膜速度越快,过高钝化膜发暗或成灰绿色。 金属盐M含量凹凸会影响膜层导电功能,一般可运用配方上限,但M过高会使膜层发黑。 温度高时膜层结合不牢,时刻太长钝化膜太厚,膜层电阻率添加,对镀层屏蔽功能晦气,时刻太短为暗淡的彩虹色。 6)关闭:运用质量分数为0.2%~0.5%Cr溶液使钝化膜的微孔关闭,进步镀层抗蚀性,溶液温度50~60℃,处理时刻1~3min。 3·钝化膜特性
阳极氧化
2019-03-08 12:00:43
阳极氧化是铝及其合金经过电化学办法在其表面构成转化膜的进程。惯例铝氧化膜能够满足顾客对铝表面从外观到功能的绝大多数渴求。 惯例铝阳极氧化膜的优势:a、抗(大气)腐蚀才能 可与不锈钢比较b、表面硬度高150~300HV 减少了擦划或许c、电绝缘性 电击穿电位达1000V可与瓷器比较d、装修性优秀 上色膜色彩达数十种,这些被改性的染料,其耐久性已达到满足。e、氧化膜的更多优势 多孔氧化膜能够进行化学上色、电解上色以及天然发色工艺取得数十种不同的上色表面,并能够套字、套图画和作画,还能够吸附、香料、 光粉等等,制成各种功能性氧化膜。 阳极氧化膜首要应用领域:国防工业、汽车工业、航空航天工程、制药工业、电子及机电一体化工业、医疗器械、运动器材、装修与装潢工业、工业标牌、仪表面板等。 阳极氧化膜上色办法分类:1、化学上色法包含有机染料上色和无机上色两类有机上色:色彩艳丽、工艺简略、本钱低,可着出几十种至上百种色彩。缺陷:不耐日光,耐老化功能差。无机上色:上色膜较暗,稳定性好。缺陷:色彩规模窄,除金黄色外其它很少选用。2、电解上彩结实性好,适合野外运用,耐久性可达20年以上。缺陷:色掉单一、多为金黄——青铜——古铜色,本钱高。3、天然发泽结实,耐候性好,耐久性可达20年以上。缺陷:对合金选择性高,上色一致性差。
无铬钝化存在的主要问题及较新研究
2019-01-09 09:33:47
无铬钝化对涂镀钢板生产厂家的环保有利,但是无铬钝化处理的工艺设备投资和生产成本会上升,而且无铬钝化工艺对市场和产品的适应能力差,一般来说,铬酸钝化的钢板的耐腐蚀性要比无铬钝化钢板的好。对于汽车涂装来说,使用铬酸钝化处理的汽车车身镀锌钢板涂装时可以使用无铅或低铅油漆,而采用无铬钝化处理的汽车车身镀锌钢板涂装时必须使用含铅电泳油漆,即为了保证一定的耐腐蚀能力,钝化液和底漆二者之间必须有一个是有毒的,由于单位面积使用的含铅电泳油漆比钝化膜要多,而铬酸盐钝化处理的镀锌板耐腐蚀性能更加好,使用技术更加成熟,因此,目前还是被更多的用户青睐。
尽管已经有各种不同的无铬钝化工艺,但是还没有一种无铬钝化工艺能够完全取代铬酸盐钝化,虽然有些无铬钝化性能已经接近铬酸钝化,不过其市场前景,应用范围以及环保效果还有待进一步的研究。随着人们对环保意识的日益增加,对于使用较广泛的镀锌行业,有希望代替其铬酸钝化的无铬钝化工艺是钼酸盐钝化和有机类钝化。
国内对无铬钝化的研究报道不是很多,至于其在生产中的应用,由于多种原因仍少见。较近有研究也是从有机物钝化角度出发,同时考虑到无毒以及零排放的目的,提出了一种新的配方和工艺,在镀锌层表面上再涂敷一层水溶性高分子乳液,这层乳液干燥后即形成一层极薄的无色透明膜,膜的厚度大约在微米级,由于无色透明,即防止了镀锌层的腐蚀,又保持了原有的外观,目前在这方面的应用国内尚处于空白。针对这层有机膜进行了耐腐蚀实验。主要包括室外暴晒实验、盐雾实验和浸泡盐水实验。有机膜层的耐腐蚀性能已经通过检验,并且超出了预期的结果,耐腐蚀性能优良。目前,这种乳液已经在一家钢管厂试用,由于工艺上还有一些正待解决的问题。仍在进一步的研究中,但是,由于其用量少、价格低廉、设备投资少等优点,相信不久可以推广使用。
硫化镍阳极电解
2019-02-19 12:00:26
硫化镍阳极在电解过程中逐渐溶解,阳极电势为1.2V,阳极中标准电势高于阳极电势的金、铂等贵金属元素不溶而进入阳极泥,低于阳极电势的铁、铜、铅、锌等溶解进入溶液,大部分硫进入阳极泥;溶液中的镍离子则在阴极电堆积。因而,挑选适宜的电解液成分和电解技能条件,才干确保电镍的质量。
阴极液的成分除了Ni2+和 外,还含有一定量的Cl-、Na+、、有机物及杂质元素。阳离子具有去极化效果,搬迁速度快,有利于下降槽电压,进步电流效率;钠离子能进步电解液的导电率,下降槽电压和电耗;为电解液缓冲剂,安稳pH值,也有使电镍板表面平坦的效果。有机物下降阴极质量,应尽量削减其含量(<1mg/L);杂质元素的含量越低越能确保电镍质量。因为电解时阴、阳的电流效率相差12%~14%,加上净化渣带走部分镍液,为确保阳极液中镍离子浓度的安稳,需求造液弥补镍。阴极液的化学成分列于表1。
表1 熔铸硫化镍阳极板各种质料的首要化学成分(%)质料称号NiCuFeCoS二次镍精矿66.52.82.31.0023.8阳极残极68.13.31.50.9824.5烟尘20.92.92.10.528.1高锍残料683.32.00.8030.9
各供应商硫化镍阳极电解的首要技能参数列于表2。
表2 硫化镍阳极电解槽首要参数供应商金川公司成都电冶厂重庆电冶厂电解温度/℃65~7060~6565电流密度/A·m-2230~250180~220170~200槽电压/V3.2~4.52.6~3.5同级中心距/mm190190190~200阴极液流量/(L·)(A·h)-1)
阳极液流量/(Ml·(min·袋)-1)0.065
380~4200.08
3000.085阴阳极区液面差/mm30~50>2050~60阳极周期/d9~109~106~9阴极周期/d4~536~7新液用量/(m3·t-1(镍))65~7060~80硫化镍阳极电解精炼钢的首要设备是电解槽和净化设备。电解槽一般为钢筋混凝土结构,内衬似乎材料,还必须装膈膜架和膈膜袋。国内生产厂的电解槽首要参数列于表3。
表3 硫化镍阳极电解槽首要参数供应商金川公司成都电冶厂重庆冶炼厂年生产能力/t400005000600电解槽,长×宽×深/(m×m×m)7.34×1.15×1.485.0×1.43×1.197.60×0.70×1.20总槽数/个38416617其间造液槽/个9656种板槽/个3861电解槽原料钢筋混凝土衬环氧树脂钢筋混凝土衬环氧酚醛树脂钢筋混凝土衬环氧树脂阳极,长×宽×厚/(mm×mm×mm)840×340×(50~55)750×320×(35~40)470×650×(25~30)每槽阳极片数38225241阴极片,长×宽(mm×mm)880×860860×920490×670每槽阴极片数372940同极中心距/mm190190190~200
铜阳极板
2017-06-06 17:50:13
阳极板铜 阳极板铜采取底模喷淋降温技术,降低了阳极板模子的消耗量。通过近一个月的摸索试验,铜阳极板表面物理合格率从原来的94%提高到了99%以上,阳极板模子从原来平均每个产阳极板500多片提高到了1500片以上。随着该项工作的不断深入和不断成熟,阳极板表面物理合格率和双圆盘阳极板模子使用寿命还会得到进一步的提高。 铜合金具有较好的导电性、导热性和耐腐蚀性,同时具有较高强度和耐磨性。铜合金(copper alloy )以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类在纯铜中加入某些合金元素(如锌、锡、铝、铍、锰、硅、镍、磷等),就形成了铜合金。 阳极板铜,其工艺为铜合成炉系统投产以来,双圆盘浇铸系统生产的铜阳极板受工艺的限制,生产的铜阳极板物理表面合格率较低,不能满足下一道工序的要求;且阳极板底模消耗量大,增加了岗位人员的劳动强度,影响了系统的生产能力。
锌阳极板
2017-06-06 17:50:13
锌阳极板锌阳极板,在电解锌工业中阳极的质量和性能能直接影响电解锌的分解质量、
产量
和效益。如今在电解锌工业中大都采用含银0.2%~1%的二元或多元的铅银合金阳极,这些合金阳极大致可分为铸造和压延的制造方法。 锌阳极板的优越性表现在:1. 所产析出锌含锌量达零号标准,保证了电锌的质量。2. 在阳极板中加入多种元素以后,可使铅元素再结晶达到细化晶粒,极板材质软硬适中,不易变形,减少了短路烧板的现象。3. 增加阳极板机械强度和耐电化学腐蚀性能。多元合金压延阳极板使用寿命比二元铸板可提高1.5倍左右,使用寿命可达1年以上(板厚为6mm)。4. 大幅度降低了阳极板生产成本,传统二元合金铸板含银为0.5%~1%,而我们的多元合金板含银仅为0.2%~0.25%,大大降低了成本,并且提高阳极板的导电性能,电流效率可提高0.5%~1%,可达90%以上。每吨锌可节电约100kw/n,吨锌直流电耗2800~3000kw/n。5. 阳极板锰离子贫化减少,阳极泥沉淀减少,可延长掏槽周期,也可减少阳极泥引起的短路现象。电锌阳极板研究所经多年研究与开发,在原有Pb—Ag—Ca—Sr基础上根据电积锌、电积铜,电积锰,电积镍经不同配方研制新一代铅基多元合金增加阳极板的使用寿命 。以电积锌为例,阴积锌中的铅含量可控制在0.0015%以下;阴积锌电流效率可达86-93%,槽电压与传统铅基合金相比,可降低0.1—0。2伏(吨锌电耗2800--3000Kwh),阳极板使用寿命可达2年(吨锌消耗阳极0。1—0。14片)。
低硅电解金属、锰钝化金属锰粉及脱氢锰
2019-01-25 15:50:07
一、低硅电解金属锰 目前,电解金属锰的主要用途之一是生产电子级四氧化三锰。四氧化三锰是锰锌铁氧体软磁材料的重要组分,由于全球现代工业的迅速发展,对电子工业产品的质量要求不断提高,因此,对生产电子产品的原材料的质量也提出了越来越高的要求。锰锌铁氧体软磁材料是电子工业产品最主要的原材料,质量的好坏很大程度上决定了电子产品的性能。 四氧化三锰的质量在一定程度上影响了软磁材料的性能,而四氧化三锰的质量在较大程度上又取决于电解金属锰的质量。 我国目前生产四氧化三锰的生产工艺均是采用电解金属锰粉水溶液氧化而制得,原料中的一些有害杂质有些可以除去,有些很难除去。个别的有害元素——硅还会在四氧化三锰的生产工艺中增加。而软磁材料生产企业对四氧化三锰中硅含量有严格的要求,一般要求w(SiO2)≤100μg/g,个别的甚至达到60~80μg/g.目前,我国生产含硒电解锰企业的产品中硅含量大多在100~150μg/g,SiO2含量均在200μg/g以上。四氧化三锰生产企业则要求电解锰中含硅量在30μg/g左右,能达到20μg/g则更佳。按我国电解锰企业现行生产工艺电解锰中硅含量均不能达到这一标准,必须在净化溶液时添加除硅剂才能实现,同时要保持产品场地的环境卫生才能生产低硅金属锰产品。 目前,我国有少数几家企业可以生产出含硅量少于25μg/g的电解锰产品,完全能满足生产高纯四氧化三锰的要求。 二、钝化金属锰粉 随电弧焊的发展,涂药焊条的应用越来越广,涂药中除了含有造渣成分外,还有10%~20%用锰铁或金属锰制成的0~0.5mm的粉体。锰在焊接时的功用是:防止焊缝处液态金属吸收气体,当金属吸收氧时起吸氧剂作用,除此之外,还兼有脱硫与作合金添加剂用途。在一些对焊缝强度有严格要求的条件下,要采用含碳和含氧低的金属锰粉,并且暴露在空气中和放入水中都不易氧化。这种金属锰粉需要经过钝化处理,经过处理后的金属锰粉含氧量在0.4%~0.5%范围,且不易再增氧。 钝化金属锰粉目前主要是用电解金属锰片粉碎成粉状,然后加以钝化处理,工艺过程简单。 目前,全球对钝化锰粉需求量大约是2000t/a,主要生产国家为南非和中国。 三、脱氢锰 从硫酸锰水溶液中电解析出金属锰,因阴极同时存在析锰与析氢两个反应,尽管实际操作过程中采取了抑制氢析出的许多措施,但析氢反应不能完全避免,尤其是夏季生产,电解槽温度偏高的情况下,析氢反应更趋严重。因此,阴极析出的电解金属锰总会夹带或吸附一定数量的氢。一般氢含量在0.015%~0.020%。而在一些特殊情况下,要求电解金属锰中氢含量在0.001%~0.0006%。电解金属锰不经脱氢处理是不可能达到这一要求的。 由于氢与锰不生成化合物,只是吸附或夹带,因此只需将金属锰片在真空状态下加热到550~650℃就可以脱去大部分氢。
铝合金制品表面无铬化钝化处理技术问世
2019-01-11 10:51:55
为有效解决铝合金制品生产中的水污染问题,从2012年开始,佛山华昌铝型材厂与华南理工大学合作,研发出铝合金制品表面无铬化钝化处理技术。经过半年多的试验,目前多项指标已达到预期效果。
据华昌相关负责人介绍,他们研发的无铬化钝化处理技术,是代替现在普遍使用的铬酸盐处理技术,可以有效解决铝合金制品生产中的水污染问题。这个项目得到广东省和佛山市环保部门的重视,在“2008年粤港关键领域重点突破项目(佛山专项)”招标中,获得“节能减排关键技术”项目标的,计划三年内完成整套技术的研发。经过半年多的试验,多项指标已经达到预期的效果。“除了废水试验,它的性能离国家的标准还有一定距离,其它的抗冲击性、抗弯曲性等指标,已经达到了国家标准的要求,预计这个项目应该可以提前完成。”
据了解,目前铝型材行业中的表面处理通常采用化学转化工艺进行处理,这种工艺配方中含有的铬化合物是一种有毒的化学品,处理不当就排放出去,不仅会对环境造成污染,而且会危害人类健康。而稀土转化膜具有无毒、无污染和防腐蚀效果好的特点,这项新技术近年来受到业界的高度重视,可望成为主要铬酸盐转化替代技术之一。
铅阳极泥
2017-06-06 17:50:07
铅阳极泥的典型化学成分(质量分数/%)铅阳极泥先经过滤、洗涤,脱除铅电解液。铅阳极 泥处理的传统方法是将铅阳极泥(也可搭配脱硒后的 铜阳极泥〕在火焰沪中进行还原熔炼,获得含(Au+ Ag)30%一40%的贵铅。贵铅进分银炉氧化熔炼,砷、 锑及部分铅挥发入烟尘,铅、秘、铜、蹄分期入渣,作 为分别回收的富集原料。将分银炉产出含(Au+Ag) 达98.5%的金银合金铸成阳极,进行银电解精炼,银 以粉状析出,经熔铸产出纯度99,95%一99.99%的银 锭。银电解的阳极泥(俗称黑金粉),经硝酸分解后,在盐酸溶液中进行电解精炼,产出纯度99.99肠的金。金 电解废液送专门处理回收铂、把等。 铅阳极泥处理的传统方法存在砷、锑不好回收,污 染环境,生产周期长,能耗大等缺点。近年来研究成功的全湿法流程有选冶联合法、酸浸法、碱浸法、水溶液 氯化法、加压浸出法及甘油碱浸法等,但均未普遍用于工业生产。铅阳极泥处理从铅阳极泥中综合回收 贵
金属
及其他有价
金属
的过程。铅电解精炼过程中,标 准电机电位比铅更正的贵
金属
和某些稀有
金属
等留在 残阳极表面呈黑灰色泥状的物质,称为铅阳极泥。铅阳极泥处理可综合回收其中的金、银等贵
金属
和其他有 价
金属
。铅阳极泥
产量
通常为阳极的1.2%~1.75%. 更多有关铅阳极泥信息请详见于上海
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镍阳极泥
2017-06-06 17:50:07
镍阳极泥 电镀是通过阴极使电镀
金属
失去电子成为阳离子,再通过电镀池中的电镀液使这些阳离子在阳极的待镀
金属
表面得电子形成镀层,这就是电镀(1)阴极过程由于镍在电化反应中的交换电流密度较小(Ni2+,i0为10-8~10- ... 电镀是通过阴极使电镀
金属
失去电子成为阳离子,再通过电镀池中的电镀液使这些阳离子在阳极的待镀
金属
表面得电子形成镀层,这就是电镀(1)阴极过程 由于镍在电化反应中的交换电流密度较小(Ni2+,i0为10-8~10-9A/cm2;Zn2+,i0约为10-5A/cm2;Cu2+,i0约为10-3A/cm2),因此镍本身具有较大的极化电阻,在单盐镀液中就有较大的电化学极化,获得良好的镀层,而且镍分散能力好,得到的镀层均匀,因此镀液种类虽多,但均由单盐组成。镀镍液中阳离子有Na+、Mg2+、NH4+、H+等,阴离子有SO42-、Cl-、OH-等,由于Na+、Mg2+、NH4+的电位较负,在电镀电位下,不发生电解反应,因此其阴极反应http://www.rc1688.comNi2++2e→Ni2H++2e→H2↑ 生产中镀液pH=3~6之间(pH值高于6时,易生成Ni(OH)2沉淀,pH值低于3时析氢严重),因此H+的有效浓度很低,而镀液中Ni2+浓度很高。如当NiSO4·7H2O 350g/L时,Ni2+活度为0.0492mol/L,根据能斯特方程计算,镍析出的平衡电位为-0.29V;当pH=6或pH=3时,按照能斯特方程式计算,析氢的平衡电位分别为-0.36V和-0.18V。H2在镍上的超电位为0.42V(50℃,5A/dm2),析镍的超电位为0.34V,因此镍的实际析出电位为-0.63V,而Ph=6时析氢的实际电位为-0.78V,pH=3时析氢的实际电位为-0.60V。镍 实际析出电位非常接近或略低于Ni2+/Ni,因此镀镍溶液中,析镍的电流效率受酸度及镍离子浓度影响较大,镍离子浓度越高,酸度越低,析镍电流效率越高,反之,析镍电流效率越低。普通镀镍溶液中,当pH值降至2~3时,阴极析氢严重,镍难以析出;在接近中性的镀镍液中,pH值稍有变化,电流效率变化显著。(2)阳极过程镀镍一般采用
金属
镍为阳极材料,常有的电解镍、铸造镍、含硫镍、含氧镍等。正常情况下,镍阳极溶解的反应为Ni-2e→Ni2+此时,镍阳极呈活化状态,表面为灰白色,溶解的Ni2+不断补充溶液中的Ni2+浓度。但由于
金属
镍易钝化,使溶解电位变正,导致镍溶解受阻,其他离子可能放电,主要发生如下反应,即4OH--e→2H2O+O2↑2Cl--2e→Cl2↑由于氧气的生成又促使阳极表面钝化,进一步增加镍的溶解电位,阳极可能发生下列反应,即Ni2+-e→Ni3+Ni3+不稳定,水解后生成Ni(OH)3,进而分解为暗棕色的Ni2O3沉积到电极表面,使阳极完全钝化,停止溶解,导致阴极电流效率降低和镀层质量恶化。Ni3++3OH-→Ni(OH)3↓Ni(OH)3→Ni2O3+H2O由于氯气析出,阳极上有时能嗅到氯气的气味。 目前,解决阳极钝化的最有效的办法是向镀液中加入适当的阳极活化剂,常用的是氯化钠或氯化镍,Cl-对镍阳极的活化作用及机理查看参考文献1的相关内容。但氯离子含量不宜过高否则会引起阳极过腐蚀或不规则溶解,产生大量阳极泥悬浮于镀液中,使镀层粗糙或形成毛刺。 生产中,为克服平板状镍阳极电流分布不均,铸造镍阳极产生泥渣多的缺点,为降低电极残留率,常将电解镍轧制成圆形截面,如镍球等,装入阳极袋中,以防止镍阳极泥进入镀液,产生毛刺。 更多镍阳极泥信息请详见上海
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铜阳极板
2017-06-06 17:50:13
铜阳极板铜阳极板,其工艺为铜合成炉系统投产以来,双圆盘浇铸系统生产的铜阳极板受工艺的限制,生产的铜阳极板物理表面合格率较低,不能满足下一道工序的要求;且阳极板底模消耗量大,增加了岗位人员的劳动强度,影响了系统的生产能力。经过在厂里和车间的不断技术攻关和到兄弟单位学习取经,从10月25日开始,熔炼车间在铜阳极炉出炉脱模剂中兑加俗称“水玻璃”的氟硅酸钠,增加脱模剂的附着能力和阳极板模子表面裂纹的修复能力,提高了阳极板表面物理合格率,满足了用户的质量要求;铜合金(copper alloy )以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类在纯铜中加入某些合金元素(如锌、锡、铝、铍、锰、硅、镍、磷等),就形成了铜合金。铜合金具有较好的导电性、导热性和耐腐蚀性,同时具有较高强度和耐磨性。铜阳极板采取底模喷淋降温技术,降低了阳极板模子的消耗量。通过近一个月的摸索试验,铜阳极板表面物理合格率从原来的94%提高到了99%以上,阳极板模子从原来平均每个产阳极板500多片提高到了1500片以上。随着该项工作的不断深入和不断成熟,阳极板表面物理合格率和双圆盘阳极板模子使用寿命还会得到进一步的提高。
镍阳极板
2017-06-06 17:50:13
镍阳极板镍阳极板,合金阳极采用中频炉坩埚底部浇铸,浇铸模为立式浇铸,采用此方法,克服了氧化物和渣子速度上浮,解决了起泡和气孔的产生,消失夹渣和冷隔现象。机械压延、板面打孔压花(凹凸立面花玟),轧制的先进工艺制造方法,使阳极产品的初级阶段就避免了如产生气孔、裂玟、沙眼,疏松等缺陷。而阳极铸坯经多次冷压、轧制成型的过程使合金的机械性能显著提高,其延伸率大大降低、抗压断裂能增强内部晶相更加一致密实;即保留了银的隔离层,又保证了阳极板的均衡耐腐蚀率,从而使阳极产品的使用寿命延长。镍,近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的
金属
元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后,呈绿色。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) [nickel]——元素符号Ni。具有铁磁性的
金属
元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) ,可用来制造货币等,镀在其他
金属
上可以防止生锈可用于电镀制作搪塑(旋转) 成型的模具。发现人:克郎斯塔特 ,发现年代:1751年。镍阳极板在电镀镍过程中,电镀液中杂质的积累,在阳极表面富集,使阳极表面出现了黑色沉淀,影响了生产。用原子吸收法等分析,证明主要是硫化铜CuS。我们采用快速更换镍板法,纯化了电镀液,消除了这一现象,使生产恢复正常。
铜阳极泥
2017-06-06 17:50:07
铜阳极泥是什么?因为在电解池里阳极发生氧化反应,所以
金属
性越强的话,越容易发生氧化反应,所以说,是
金属
活动性强的东西(zn,al等)先反应,然后等那些粗铜里面的杂质反应完了以后,在开始反应铜,形成铜离子,铜离子再到阴极上形成精铜。等到铜全部反应完的时候,精炼铜结束,阳极剩下的没有反应的东西下沉,形成阳极泥,而那些东西就是金 银等东西。铜阳极泥经低温氧化焙烧、脱铜脱硒后,浮选出银精矿,银精矿经熔炼产出合质金,合质金再经电解得到金、银产品。用浮选法取代传统工艺中的贵铅熔炼和氧化精炼,可基本消除烟害,并提高金、银直收率。但浮选前需经预处理,尾矿含金、银也较高。此工艺流程于1974年首先为日本大坂精炼厂采用,20世纪70年代初中国的云南冶炼厂和芜湖冶炼厂相继采用。 全湿法或以湿法为主的流程 湿法流程与其他流程相比,具有生产周期短、
金属
直收率高、呆滞料少和污染环境不严重等优点,获得较快发展。这种流程生产规模可大可小,易于连续化和自动化,已引起广泛重视。流程中多以硫酸化焙烧蒸硒一浸出铜银-氯化分金为主流程,产出金、银用化学法净化,可省去金、银电解作业。各种湿法流程大同小异,只是在分银提银作业中因厂而异,有的在硫酸化焙烧浸出铜银后,用铜板置换产出粗银粉;有的在亚硫酸钠或氨浸出氯化银后,用甲醛、二氧化硫还原制取银。中国的富春江冶炼厂、邵武冶炼厂采用湿法流程。 展望 铜阳极泥处理的发展方向是:进一步缩短生产周期;提高金、银直收率;特别是加强对有价
金属
硒、碲、砷、铋、锡、铅、锌、铂、钯、金、银等的回收,以提高企业的经济效益。至于阳极泥是否集中处理,当视各国国情而定。更多铜阳极泥信息请详见于上海
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电解铝阳极
2017-06-06 17:49:53
电解铝阳极反应是一个非常复杂的化学反应,具体分析如下:1.阳极反应:通常的阳极反应写成C+2O2--4e=CO2但是电解质中无O2-,主要含氧离子的形式为Al2OF62-和Al2O2F42-从Al2O2F42-中移出第一个氧比移出第二个氧或比从Al2OF62-中移出氧所需能量小得多故正常情况下,阳极反应为:Al2O2F42-+C-4e=CO2+2Al2OF4消耗掉的Al2O2F42-通过下列反应补充Al2OF4+Al2OF62-=Al2O2F42-+2AlF32.阳极一次气体产物:当用炭做阳极时,阳极上的一次气体产物为100%的CO2,只有在阳极电流非常低,极化电压小于1.1V或阳极过电压小于0.1V时,才有可能在炭阳极上有CO生成。Calandra等人用三角波电位扫描了相对铝参比电极的石墨电极上的阳极过程,发现在电压1.1V,1.8V,2.55V和3.6V时出现4个峰值,几个峰值与如下几个反应进行比较:Al2O3+3C=2Al+3CO E0=1.02V ①2Al2O3+3C=4Al+3CO2 E0=1.16V ②2Na3AlF6+Al2O3+3C=4Al+6NaF+3COF2 E0=1.8V ③4Na3AlF6+3C=3CF4+12NaF+4Al E0=2.55V ④2Na3AlF6+C+CF4+6NaF+2Al+F2 E0=3.48V ⑤A.阳极极化后的电压(平衡电压+阳极过电压)在1.6~1.65V之间时,产物是CO2B.当阳极附近缺Al2O3,极化电压:2.6~3.6时,产物CF4C.极化电压超过3.6V时,产物F2+CF4D.阳极附近Al2O3浓度很低时,极化电位1.8~3.6V,产物COF2工业中:极化电压一般在1.65V左右,很少超过1.75V3.阳极过电压:阳极过电压ηCA与阳极电流密度Ia的关系ηCA=a+b㏒Ia① Haupin研究得出:阳极过电压主要由反应过电压构成 ηRA = *ln ,R:气体常数,F:法拉第常数,n=2a:电荷传递系数,io:交换电流密度,iA:阳极电流密度;②当电解质中的氧化铝浓度较低时,阳极表面还有一种扩散过电压ηcAηcA=- ln ,icr:浓度极限电流密度;③欧姆过电压:阳极表面附近气泡会提高这部分电解质的电阻,并且增加了阳极表面没有被气泡覆盖了的 部分区域的 阳极电流密度,而使阳极过电压升高,这部分电压升高称为欧姆过电压4.阳极过电压机理:①首先,铝—氧—氟络离子Al2O2F62-穿过双电层并在阳极表面放电,这个过程几乎不产生过电压;②Al2O2F62-放电后产生的氧被化学吸附在炭阳极表面Al2O2F42--e+xC(表面)=Cx*O-(表面)+Al2OF4;Cx*O-(表面)-e=Cx*O(表面吸附),C—C之间键不会断裂生成CO,这一过程也不产生过电压;③已被一个氧占有的炭不太容易让一个氧在此位置放电,后续的氧的放电只能发生在活性较小的炭的位置上,这需要增加一些能量即过电压;④一旦阳极的有效表面都被Cx*O(表面)化合物所覆盖,那么下一步的氧就必须在已经键合了一个氧的炭上放电。,Cx*O(表面)+Al2O2F42--e=CxO2-(表面)+Al2OF4,Cx*O2-(表面)-e=Cx*O2这一步需要较高的能量——过电压,这是造成阳极过电压的主要原因,也是阳极电解反应的律速步骤。⑤Cx*O2表面化合物炭—炭之间的结合很容易分裂,形成解吸的CO2和新的炭表面。Cx*O2(表面)=CO2(气)+(x-1)C(表面)新的阳极表面提供了Al2O2F42-放电的新位置。更多电解铝阳极相关信息请登陆上海有色网铝专区查询!