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瓦特型配方只有硫酸鎳、氯化鎳和硼酸三種基本成分,這是因為瓦特型鍍鎳溶液主鹽濃度相應較高,槽液溫度也比較高,主鹽濃度高,鍍液的電導率提高,槽液溫度提高,鍍液中各種離子移動速度加快,電阻降低,電導率也提高,所以有較好的覆蓋能力和分散能力。
(1)硫酸鎳硫酸鎳是電解液中主鹽,供給Ni。生產(chǎn)中硫酸鎳的含量范圍較寬,為100~350g/L。一般情況下,硫酸鎳含量低的電解液分散能力較好,鍍層結(jié)晶細致,易于拋光。但其陰極電流效率低,允許使用的陰極電流密度較小,因此沉積速率較慢。硫酸鎳含量較高的電解液,可使用較高的陰極電流密度,沉積速率加快,且鍍層色澤均勻,但電解液的分散能力下降,鍍層元光澤,電解液帶出量大。故硫酸鎳含量高的電解液一般只適用于快速鍍鎳和光亮性鍍鎳。
(2)氯化物氯化鎳或氯化鈉是導電鹽,又是陽極活化劑,還具有提高電解液分散能力的作用。由于氯化鈉來源廣泛而價格低廉,所以它是普通鍍鎳電解液中常用的陽極活化劑。而在一般光亮鍍鎳中,為了減少鈉離子的不良影響(降低陰極電流密度上限值),常采用氯化鎳作陽極活化劑。氯化鎳還能補充電解液中金屬鎳離子的消耗。氯化物的含量應控制在72g/L(以氯化鈉計)之間,含量過低時,陽極容易鈍化,使電解液中鎳的含量下降,電流效率和沉積速度隨之降低。若含量過高時,將會促使陽極溶解過快,容易造成鍍層結(jié)晶粗大和起毛刺,同時鍍層的內(nèi)應力增加,從而降低鍍層質(zhì)量,還容易腐蝕電鍍槽及其輔助設備。
(3)硼酸硼酸在電鍍液配方鍍鎳電解液中是一種緩沖劑,起到穩(wěn)定電解液pH的作用。硼酸在弱酸性溶液中,具有良好的緩沖作用,所以硼酸在普通鍍鎳電解液內(nèi)(pH為4~6)是一個較重要的成分。硼酸的緩沖作用的強弱與其含量有關(guān)。當其含量高于31g/L時,它的緩沖作用才較顯著。如果它的含量繼續(xù)提高,則有一部分硼酸會轉(zhuǎn)化為四硼酸。
(4)硫酸鹽硫酸鈉和硫酸鎂,具有提高鍍液的電導率、降低電阻,從而改善鍍液的覆蓋能力和分散能力。硫酸鈉作導電鹽時,電解液中鈉離子含量較高,雖然使陰極極化增大,有利于氫離子放電,使陰極區(qū)的pH升高更快,而導致形成氫氧化物或堿式鹽的沉淀使鍍層質(zhì)量變差。所以電解液中應盡量少加硫酸鈉或其他鈉鹽,快速鍍鎳電解液中不加。加入硫酸鎂時可使鍍層自而柔軟。這些無機鹽起到了輔助添加劑的作用。
(5)十二烷基硫酸鈉十二烷基硫酸鈉是陰離子表面活性劑,分子結(jié)構(gòu)中含有一種親水基團(硫酸根)和一種疏水基團(長鏈烷基),降低了液一氣和液一固的界面張力,加到電鍍液配方鍍鎳溶液中能降低鍍液的表面張力,從而使氫氣泡容易析出,不會停留在陰極表面導致鍍層產(chǎn)生針孔麻點。所以稱為防針孔劑(或潤濕劑)。
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