延長化學(xué)鍍鎳液壽命的研究.pdf

1、近年來，化學(xué)鍍Ni-P合金在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)方面。由于化學(xué)鍍Ni-P合金具有一系列優(yōu)越的工藝和性能，如鍍層厚度與零件形狀無關(guān)、硬度高、耐磨性好和天然的潤滑性，以及優(yōu)良的耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，這是其他材料所不能取代的。但目前實(shí)際生產(chǎn)中隨著鍍液使用周期的延長，化學(xué)鍍鎳液中的雜質(zhì)離子(HPO32-、SO42-、Na+)產(chǎn)生積累，對鍍液的使用壽命造成很大的影響，如何控制鍍液中雜質(zhì)離子的數(shù)量是化學(xué)鍍鎳亟待解決的難題；同

2、時(shí)現(xiàn)在鎳鹽的價(jià)格越來越高，電鍍廢液的排放也會(huì)給環(huán)境造成越來越大的壓力。因此，綜合考慮以上因素，有必要對延長化學(xué)鍍鎳液壽命的方法進(jìn)行研究。 化學(xué)鍍鎳液組成中最重要的為次磷酸鈉、絡(luò)合劑和鎳鹽，本文首先通過大量的實(shí)驗(yàn)研究了不同種類、不同濃度的絡(luò)合劑以及不同濃度的次磷酸鈉對化學(xué)鍍鎳液速度、穩(wěn)定性的影響，得到了一個(gè)穩(wěn)定、高速且鍍層性能良好的化學(xué)鍍鎳中磷配方，將此配方用于車間中試，結(jié)果令廠方滿意。在此配方基礎(chǔ)上，對硫酸鎳和次磷酸鎳兩個(gè)體系延

3、長化學(xué)鍍鎳液的壽命進(jìn)行了深入研究。 由于鍍液中的雜質(zhì)離子是影響鍍液使用壽命的主要因素，因此本文首先研究了溶液中雜質(zhì)離子的去除方法。對于硫酸鎳體系，本文采用冷凍法及常溫下加入Ca(OH)2的方法分別除去過量的硫酸鈉晶體及亞磷酸根離子。實(shí)驗(yàn)表明，溶液共施鍍25個(gè)周期，期間用Ca(OH)2沉淀亞磷酸根離子三次，經(jīng)處理調(diào)整后的鍍液仍能正常施鍍，鍍至25個(gè)周期時(shí)，鍍液仍保持良好狀態(tài)。對于次磷酸鎳體系，由于沒有引進(jìn)SO42-，且Na+離子量

4、很少，故可直接采用常溫下Ca(OH)2沉淀亞磷酸根離子的方法，同樣施鍍25個(gè)周期，期間用Ca(OH)2沉淀亞磷酸根離子三次，鍍液經(jīng)處理調(diào)整后，仍能正常施鍍。 本論文對兩個(gè)體系溶液在0～25周期中的鍍液及鍍層性能進(jìn)行了系統(tǒng)測試，測試內(nèi)容主要包括：施鍍速度、鍍液密度、鍍層的結(jié)合力、耐蝕性、硬度、應(yīng)力、鍍層中磷含量及各種添加劑的含量與施鍍周期的關(guān)系，并重點(diǎn)測定了Ca(OH)2處理前后鍍液中的HPO32-、Ni2+、添加劑及各種有機(jī)酸含

5、量的變化，觀察了去除雜質(zhì)前后鍍層的表面形貌。測試結(jié)果表明，鍍液中過多的HPO32-已被除去，鍍層的應(yīng)力有所降低，鍍液的密度減小，鍍速增加，Ni2+和各種有機(jī)酸的含量變化不大，但添加劑幾乎全部損失，故處理后溶液必須補(bǔ)加一定量的添加劑才能正常施鍍。根據(jù)對鍍液性能和鍍層質(zhì)量兩方面的研究。本文采用的延長化學(xué)鍍鎳液壽命的方法取得了良好的效果，已可以直接應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。本文研究成果在經(jīng)濟(jì)效益方面可以節(jié)約15％的原料成本，并大大減少廢液的排放量，降低

6、企業(yè)治理污染的成本和對環(huán)境的污染。 本文還研究不同溫度下硫脲對化學(xué)鍍鎳液的陰陽極極化曲線的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在60℃、80℃時(shí)，硫脲的加入對陽極和陰極反應(yīng)影響幅度較大，硫脲含量2～4mg/L時(shí)使次磷酸鈉更易被氧化，同時(shí)能降低陰極極化。所以我們認(rèn)為硫脲含量2～4mg/L對化學(xué)鍍鎳液有較好的作用，而且此含量與實(shí)際使用效果基本一致。 本文還利用電化學(xué)測量對化學(xué)鍍鎳液的機(jī)理進(jìn)行了初步探討，結(jié)果表明：化學(xué)鍍鎳液中還原劑次磷酸鈉在發(fā)生