「鍍銀」無(wú)氰鍍銀工藝中的陽(yáng)極鈍化問(wèn)題以及解決方法-仁昌科技
無(wú)論是氰化鍍銀還是以有機絡(luò )合劑為主的無(wú)氰鍍銀工藝均有可能發(fā)生陽(yáng)極鈍化的現象,但是對于無(wú)氰鍍銀體系鈍化發(fā)生得更早,即使在陽(yáng)極面積大于陰極面積時(shí)也有可能發(fā)生鈍化。
(1)陽(yáng)極的鈍化對陽(yáng)極的分壓產(chǎn)生影響。鈍化嚴重則分壓加大,槽壓增加。由于副反應占比重加大,鈍化會(huì )使鍍液組分更快地失衡。
(2)陽(yáng)極面積要足夠大才能有足夠的接觸面積向鍍液提供銀離子,保證絡(luò )合步驟和絡(luò )合離子的擴散。從經(jīng)驗上看,陽(yáng)極面積至少要在1.5倍的陰極面積以上陽(yáng)極溶解才無(wú)明顯的鈍化現象。
(3)霍爾槽實(shí)驗:盡管霍爾槽試驗對于絕大多數電鍍實(shí)驗都是一個(gè)非常好的檢驗標準,但是對于無(wú)氰鍍銀不完全適用?;魻柌墼囼炛嘘?yáng)極的面積小于陰極面積,這導致陽(yáng)極鈍化嚴重。特別對于電鍍時(shí)間較長(cháng)的霍爾槽實(shí)驗,鈍化更為明顯。對于采用有機絡(luò )合劑的無(wú)氰鍍銀工藝來(lái)說(shuō),霍爾槽試驗是不適合的,特別是長(cháng)時(shí)間電解。為了了解不同電流密度下的電鍍效果,可以用稍微繁瑣些的試片實(shí)驗,即試鍍一系列不同電流密度的0.1dm2的銅片,來(lái)替代霍爾槽實(shí)驗。即使用霍爾槽試驗,電鍍時(shí)間也不宜過(guò)長(cháng),同時(shí)加強陽(yáng)極區攪拌,及時(shí)觀(guān)察,在陽(yáng)極剛剛出現鈍化的時(shí)候即停止試驗。同樣道理,利用霍爾槽試驗評價(jià)鍍液的分散能力也不適用于無(wú)氰鍍銀體系,可以選擇遠近陰極法,或者彎曲陰極法來(lái)代替霍爾槽試驗法。
(4)電極材料對陽(yáng)極鈍化有影響。澆注銀板由于組織疏松,不易鈍化。但是澆注銀板在溶解的過(guò)程中會(huì )出現銀顆粒的機械脫落,所以澆注銀板會(huì )在電鍍中損失些材料,其陽(yáng)極利用率降低。使用中還必須使用陽(yáng)極套減少陽(yáng)極顆粒對陰極沉積的影響。另一種是碾壓銀板。它的結構相對致密,電鍍過(guò)程中較易發(fā)生鈍化現象。但是其利用率會(huì )較澆注銀板高。所以對鍍液作一般測試時(shí),可以選擇澆注銀板,以降低鈍化對鍍液評測的影響。大量工業(yè)生產(chǎn)時(shí)以碾壓銀板為佳,但碾壓銀板作陽(yáng)極時(shí)特別要注意其面積為陰極面積的2倍以上。
(5)在陽(yáng)極面積為陰極面積的1.5倍時(shí),采用先澆鑄后碾壓成型的銀陽(yáng)極,電鍍30min,實(shí)測陽(yáng)極消耗比陰極消耗多約20%。如(6)所述,陽(yáng)極可能形成顆粒剝落損失。此時(shí),需要加陽(yáng)極套避免鍍銀液污染。如果需要降低陽(yáng)極消耗,建議采用多次碾壓的陽(yáng)極,同時(shí)增加電極面積。
(6)當陽(yáng)極面積在1.0至1.5倍陰極面積時(shí),陽(yáng)極發(fā)生鈍化的幾率急劇增加。鈍化發(fā)生時(shí),有效陽(yáng)極面積會(huì )減少,隨后鈍化更為劇烈。產(chǎn)生氣泡,直至陽(yáng)極全部發(fā)黑。遇到鈍化時(shí),一定要停止生產(chǎn),對陽(yáng)極重新打磨,洗刷處理,清除鈍化膜。而后適當增大陽(yáng)極面積重新開(kāi)始生產(chǎn)。從生產(chǎn)經(jīng)驗中總結陽(yáng)極開(kāi)始鈍化的臨界陽(yáng)極:陰極面積比,指導后續的生產(chǎn)。見(jiàn)圖1
圖1陽(yáng)極鈍化后的照片
如何減輕鈍化,消除鈍化
(1)陽(yáng)極的鈍化主要是由于陽(yáng)極電流密度過(guò)大造成的,所以降低或避免陽(yáng)極鈍化可以從以下三個(gè)方面著(zhù)手,即降低陽(yáng)極電流密度,提高陽(yáng)極對最大電流密度的容忍上限,加速陽(yáng)極區的絡(luò )合離子擴散提升陽(yáng)極擴散層濃差梯度。
(2)增加陽(yáng)極面積是降低陽(yáng)極電流密度最簡(jiǎn)單和有效的方法。但增加陽(yáng)極面積會(huì )增加生產(chǎn)的前期投入成本。所以可以考慮利用碾壓銀板制成瓦楞形銀陽(yáng)極,從而增大電極面積。
(3)提高陽(yáng)極容忍的電流密度上限??梢栽诠に嚨脑试S范圍內增加些有助于陽(yáng)極溶解的物質(zhì)作為輔助絡(luò )合劑。
(4)加強陽(yáng)極攪拌,提高陽(yáng)極區的物質(zhì)擴散。減小陽(yáng)極區的擴散層厚度,增加絡(luò )合劑對銀陽(yáng)極的溶解能力。
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