五、数据记录与结果处理
试验序号 1 2 3 4 5 6 7 硫酸加入量 直流电镀覆盖率% 半波电镀覆盖率% 六、注意事项
1.六价铬的危害:六价铬是高毒害性的重金属离子,六价铬废水的排放标准是0.5mg/L,欧盟的RoHs指令禁止六价铬产品进入欧洲市场,实验中要注意尽量避免六价铬沾污,同时注意回收含六价铬废水。
2.硫酸的加入:由于铬酐中含一定量的硫酸根,实际加酸量需要依据试验中结果作适当调整,加入总量在1.5~2mL后,可以适当减少每次加入量。
3.基体金属本性、基体金属组织结构、基体金属表面状态和基体金属表面粗糙度等影响镀液的覆盖能力,因此在进行直角阴极打磨时要尽量保证用同号的砂纸。在试镀后样板再用时,需要将镀层打磨干净。
七、思考题
1.未加入硫酸时电镀所得镀层特征?与加入硫酸后电镀5min比,此时电镀20min有何意义? 2.覆盖能力和分散能力有何区别?
3.影响覆盖能力的因素有哪些?实际生产中改善镀液覆盖能力常用哪些措施?
4.“表面光洁度高的基体金属的覆盖能力要好于表面相对粗糙的基体金属的覆盖能力”这句话对吗?为什么?
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实验四 氯化钾光亮镀锌溶液配置、性能
测试与钝化
一、 实验目的和要求
1. 掌握配置光亮镀锌溶液,掌握配置方法,熟悉配置步骤。 2. 学习镀锌的基本操作。
3. 掌握镀锌层的钝化处理方法啊。
二、实验原理
氯化钾镀锌镀液的操作温度范围宽,阴极电流效率高,光亮剂成熟,近年来的使用呈上升趋势。本实验利用赫尔槽样板作钝化处理,掌握镀锌层的蓝白钝化和彩色钝化的基本操作。
三、实验仪器和用品
电镀电源 1台 烧杯(1000mL 1个, 500mL 1个) 赫尔槽1个 玻璃棒 1根
煤气灯 1个 赫尔槽阴极样板 2块 赫尔槽锌阳极1块 导线2根 pH试纸 氯化锌 氯化钾 硼酸
光亮剂(XK-I,XK-II) 铬彩色钝化液 低铬蓝白钝化液 3%稀硝酸
四、实验内容
1.250mL镀锌溶液配制 镀锌溶液配方: ZnCl2 50~60g/L KCl 160~180g/L H3BO3 25~35g/L XK-I 60mL/L XK-II 12mL/L pH 4.8~5.8 T 10~55?C
Jk 0.5~3A/dm2 配制步骤:
1)根据工艺配方含量要求,计算各组分量。 2)称取氯化锌和氯化钾,用少量水溶解。 3)称取硼酸,用少量水溶解。
4)将溶解好的硼酸加入氯化物溶液中,再加入配方量的光亮剂。 2.镀锌和钝化
1)配制好的250mL镀锌溶液倒入赫尔槽中,电镀。
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电镀条件:T=20~35?C,I=1A,t=10min
2) 取出赫尔槽样板,清洗干净,放入3%稀硝酸中5s~10s出光,清洗后再放入蓝白钝化液中15s,在钝化液中轻轻晃动样板,取出后在空气中停留晃动15~30s,先用冷水清洗,后用热水清洗,吹干。
3)另一样板按1)条件电镀后,按2)基本操作,改用彩色钝化液钝化。 保留试样样板,并随实验报告一起上交。
五、注意事项
1.钝化液含六价铬,有毒,注意防护。
2.钝化膜刚形成时,不宜用强水流清洗,一般用静水漂洗。
六、思考题
1.锌的性质比较活泼,锌镀层为何能起到很好的保护作用? 2.锌钝化后,为何防护性能明显提高?
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实验五 铝及其合金阳极氧化与染色
一、 实验目的和要求
1.掌握铝的硫酸阳极氧化工艺,加深理解阳极氧化过程中时间-电压曲线的意义。 2.学习有机燃料染色工艺,掌握工艺要点。
二、实验原理
铝及其合金经过阳极氧化后,可以得到具有一定厚度和硬度的氧化膜。氧化膜具有多孔特性,吸附性良好,因此,可以吸附染料中的有机分子。经过封闭后,可以大大提高吸附染料的牢固程度,提高装饰效果,也可提高抗腐蚀能力。本试验用硫酸溶液进行阳极氧化,有机染料染色,然后用热水封闭。
三、实验仪器和用品
直流稳压电源 1台 玻璃槽(90?45?80) 1个
煤气灯1个 烧杯(500mL 1个,300mL 5个) 铁架台 1个 玻璃棒1根
导电铜棒2根 温度计 100?C 1根 铅或铅合金板1块 纯铝试样(80?20mm) 3块 毛笔或牙签
浓硫酸 15%稀硫酸 磷酸三钠5%稀溶液 醋酸10% 蜡克 活性艳橙(0.7g/L) 活性艳红(4g/L) 酸性毛元(10g/L)
四、实验内容
1. 200mL阳极氧化液配制
1)根据配制溶液体积计算所需硫酸量。硫酸阳极氧化液浓度180g/L.
2) 往玻璃槽中加入2/3所需体积的蒸馏水,在不断搅拌下将硫酸缓慢倒入水中。向槽中加水至所需容积,搅拌均匀,温度冷却至氧化所要求温度,即可进行阳极氧化处理。 2.阳极氧化
取3块抛光后的铝试片,同时固定在导电铜棒上,放入硫酸阳极氧化液中进行阳极氧化处理。阳极氧化条件:
T=20?C,ja=1.5A/dm2,t=30min 氧化好后的样板冷水洗净。 3.化学染色
1)第一次染色:将氧化好的3块试样浸入活性艳橙溶液中染色。 染色条件:T=40?C,t=10min
3块试样同时取出,冷水清洗干净。其中1块试样留待沸水中进行封闭处理,得到一次染色样板,另2块试样阴干,继续进行染色处理 2)二次染色:
1)退色:用毛笔或牙签蘸取蜡克,在阴干后的一次染色样板上绘制任意图形,待薄层蜡克干后,样板放入磷酸三钠稀溶液中,未被蜡克覆盖的部分退色,蜡克覆盖的部分,颜色被保
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留下来。退色后样板用冷水清洗干净,后用5%硫酸稀溶液中和数分钟,再用冷水清洗干净。 2)二次染色:将退色后的试样浸入活性艳红溶液中,进行二次染色。 染色条件:T=40?C,t=20min
试样取出用冷水清洗干净。其中1块试样留待沸水中进行封闭处理,得到二次染色样板。另一块试样阴干,进行三次染色处理。 3)三次染色:
1)退色:重复二次染色的退色步骤。
2)三次染色:将退色后的试样浸入酸性毛元溶液中。 染色条件:T=40?C,t=20min 取出试样清洗干净。 4.封闭处理
经过染色后的试验放入热水中进行封闭处理。 封闭条件:蒸馏水, T=95~100?C,t=2min,pH=6.5~7 保留试验样板,并随实验报告一起上交。
五、注意事项
1. 阳极氧化后试样若放置时间长,应在稀硫酸溶液中浸数分钟,然后再染色。 2. 为使染色均匀,宜采用冷染;为增加染色强度,宜增加染色时间。
六、思考题
1. 铝在硫酸阳极氧化过程中,氧化时间、温度对氧化膜厚度、硬度和耐腐蚀性方面有何影响?
2. 阳极氧化膜用有机染料染色时,哪些因素会影响到上色的速度和色泽的稳定性? 3. 染色后封闭的作用是什么?
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