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阴极电流密度任何镀液都有一个获得良好镀层的电流密度范围,获得良好镀层的电流密度称电流密度下限,获得良好镀层的电流密度称电流密度上限。一般来说,当阴极电流密度过低时,阴极极化作用小,镀层的结晶晶粒较粗,在生产中很少使用过低的阴极电流密度。随着阴极电流密度的增大,阴极的极化作用也随之增大(极化数值的增加量取决于各种不同的电镀溶液),镀层结晶也随之变得细致紧密;但是阴极上的电流密度不能过大,不能超过允许的上限值(不同的电镀溶液在不同工艺条件下有着不同的阴极电流密度的上限值),超过允许的上限值以后,由于阴极附近严重缺乏金属离子的缘故,在阴极的和凸出处会产生形状如树枝的金属镀层、或者在整个阴极表面上产生形状如海绵的疏松镀层。在生产中经常遇到的是在零件的尖角和边缘处容易发生“烧焦”现象,严重时会形成树枝状结晶或者是海绵状镀层。
要想按工艺要求完成电镀加工,光有电源和镀槽是不够的,还必须要有一些保证电镀正常生产的辅助设备。包括加温或降温设备、阴极移动或搅拌设备、镀液循环或过滤设备以及镀槽的必备附件如电极棒、电极导线、阳极和阳极篮、电镀挂具等。1.加温或降温装置由于电镀液需要在一定温度下工作,因此要为镀槽配备加温设备。比如镀光亮镍需要镀液温度保持在50℃,镀铬需要的温度是50~60℃,而酸性光亮镀铜或光亮镀银又要求温度在30℃以内。这样,对这些工艺要求需要用热交换设备加以满足。对于加温一般采用直持加热方式。2.阴极移动或搅拌装置有些镀种或者说大部分镀种都需要阴极处于摆动状态,电镀设备生产,这样可以加大工作电流,使镀液发挥出应有的作用(通常是光亮度和分散能力),并且可以防止、边角镀毛、烧焦。有些镀种可以用机械或空气搅拌代替阴极移动。机械搅拌是用耐腐蚀的材料做的搅拌机进行,通常是电机带动,但转速不可以太高。空气搅拌则采用经过滤去除了油污的压缩空气。3.过滤和循环过滤设备为了保证电镀质量,镀液需要定期过滤。有些镀种还要求能在工作中不停地循环过滤。过滤机在化学工业中是常用的设备,山西省电镀设备,因此是有行业标准的设备。不过也是以企业自己的标准为主。可根据镀种情况和镀槽大小以及工艺需要来选用过滤机。
3.1.1 电镀锌-铁合金工艺及钝化处理已获得工业应用的锌-铁合金有两种:一种是含铁量高的合金,该镀层不易钝化,易磷化处理,对油漆有良好的结合力,多用于钢板和钢带的表面处理,作为电泳漆的底层;另一种是含微量铁的锌-铁合金,镀层易钝化,耐蚀性能优良,特别经过黑色钝化,其耐蚀性有很大提高。锌-铁合金工艺也可分为酸性和碱性两种类型,电镀设备制造商,合金镀层含铁量一般在0.2%~0.7%之间,镀液中三价铁离子不能含量过高,否则会降低阴极电流效率,结晶粗大。以下仅介绍低铁含量电镀工艺。