潤(rùn)錦介紹：焦磷酸鹽電鍍中正磷酸鹽的影響及控制
新聞來(lái)源：本站發(fā)布日期：2016-02-26發(fā)布人：admin
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銅鍍層廣泛用于鋼鐵件多層鍍覆以及鍍錫、鍍金和鍍銀等的“底”層，以提高基體金屬與鍍層的結(jié)合力。當(dāng)銅鍍層無(wú)孔時(shí)，可大大提高表面鍍層的抗蝕性。目前，工業(yè)上最普遍的電鍍銅方法是使用含氰化物鹽類的鍍液，氰化鍍液最大的缺點(diǎn)是具有毒性，在使用過程中對(duì)環(huán)境帶來(lái)危害。采用低毒或無(wú)毒鍍銅的方法是電鍍行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
焦磷酸鹽鍍銅工藝成分簡(jiǎn)單、鍍液穩(wěn)定、電流效率高、均鍍能力和深鍍能力較好、鍍層結(jié)晶細(xì)致，鍍速快，電鍍過程沒有刺激性氣體逸出，是一種低毒、性能優(yōu)異的鍍銅方法。焦磷酸鹽鍍液的主要成分是供給銅離子的焦磷酸銅和作為絡(luò)合劑的焦磷酸鉀，此兩者能作用生成絡(luò)鹽焦磷酸銅鉀。焦磷酸鉀除了與銅生成絡(luò)鹽外，還有一部分游離于鍍液中，它可以使絡(luò)鹽穩(wěn)定并可提高鍍液均鍍能力和深鍍能力。因此，隨著國(guó)家對(duì)氰化電鍍禁限令的執(zhí)行，作為無(wú)氰電鍍的代表--焦磷酸鹽鍍銅將被更多的電鍍廠采用。
焦磷酸鹽鍍銅與氰化鍍銅比較有一個(gè)缺點(diǎn)，就是焦磷酸鹽電鍍液中存在著正磷酸鹽，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)電鍍液中正磷酸鹽的含量會(huì)增加，將嚴(yán)重影響電鍍質(zhì)量。本文就正磷酸鹽對(duì)電鍍液極化行為的影響，正磷酸鹽產(chǎn)生的原因與控制，焦磷酸鉀檢測(cè)方法進(jìn)行討論。
1、正磷酸根離子對(duì)焦磷酸鹽鍍液極化行為的影響
當(dāng)電流密度在10-20mA cm-2左右時(shí)，隨著正磷酸根離子含量的增加，在相同的電流密度下，陰極電位負(fù)移，因此在實(shí)際電鍍中將致使槽電壓升高，能耗增大；同時(shí)極化曲線在強(qiáng)極化區(qū)的塔菲爾斜率有略微降低，影響鍍液的絡(luò)合能力。
2、正磷酸鹽產(chǎn)生的原因
鍍液中的正磷酸鹽來(lái)源可分成兩部分：一部分在焦磷酸鉀生產(chǎn)過程中產(chǎn)生，采用不同的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)技術(shù)、參數(shù)，生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)的焦磷酸鉀，內(nèi)含正磷酸鹽的含量差異巨大（而國(guó)內(nèi)對(duì)焦磷酸鉀的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T3591-1999是不能區(qū)分焦磷酸主含量及正磷酸鹽、三聚磷酸鹽、三偏磷酸鹽、多聚磷酸鹽等含量）。另一部分是在電鍍液中焦磷酸根發(fā)生水解反應(yīng)生成正磷酸根而成。水解過程如下：
K4P2O7+H2O==2 K2HPO4，HPO42-+H+== H2PO4-，H2PO4-+H+== H3PO4。
造成焦磷酸根水解的原因也有兩個(gè)：一個(gè)原因是電鍍液的pH發(fā)生變化，在酸性條件下加速焦磷酸鹽水解成正磷酸鹽，另一個(gè)原因是在焦磷酸鉀聚合過程中由于生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)技術(shù)、參數(shù)，生產(chǎn)設(shè)備的不同，生產(chǎn)的焦磷酸鉀的空間結(jié)構(gòu)會(huì)有差異，這種差異會(huì)影響焦磷酸鉀的水解速率，同時(shí)會(huì)對(duì)焦磷酸鉀的絡(luò)合能力產(chǎn)生巨大影響。
3、正磷酸鹽的控制
① 選擇正磷酸鹽含量低的焦磷酸鉀，在對(duì)焦磷酸鉀產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用離子交換樹脂法，這種檢測(cè)可檢定焦磷酸鉀（主含量）及內(nèi)含的正磷酸鹽、三聚磷酸鹽、三偏磷酸鹽、多聚磷酸鹽等含量。
②選擇掌握焦磷酸鉀聚合先進(jìn)的技術(shù)并具備先進(jìn)生產(chǎn)工藝、設(shè)備的企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品。產(chǎn)品空間結(jié)構(gòu)完整并且優(yōu)異的絡(luò)合能力（CAI），降低焦磷酸鉀的水解速率。
CAI測(cè)試方法如下：
稱量1.000g焦磷酸鉀用蒸餾水溶解后定容至100ml，配成1%的溶液100ml，往100ml溶液里滴加1%硝酸銀溶液，攪拌至產(chǎn)生的白色沉淀不能完全被絡(luò)合止，記錄滴加1%硝酸銀溶液的量（ml）即為焦磷酸鉀的絡(luò)合能力指數(shù)（CAI），CAI≥2.5ml才是品質(zhì)優(yōu)良的焦磷酸鉀。
③保持電鍍液pH值的穩(wěn)定：焦磷酸鹽電鍍有預(yù)鍍和電鍍兩步。在預(yù)鍍時(shí)pH為10.5-11.5，電鍍時(shí)pH值控制在8.7-9.0，如能較好的將pH值控制在此范圍，高品質(zhì)焦鉀水解的速率很小，ACTI焦磷酸鉀能在366天內(nèi)保持穩(wěn)定。
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