① 电镀端子中的镉过高怎么回事
镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。
在国际上对电子元器件的生产标准,以及质量有着严格的规定
比较通用的有:RoHS规范对重金属做了明确的规定。
如果含量过高,可能无法在市场流通,厂家也不会购买这类产品
乔氏电子提供
限制的有毒物质:
·重金属:
欧洲新RoHS证书(RoHS2.0)
–Lead铅;
–Mercury汞;
–Cadmium镉;
–Chromium (VI)六价铬.
·某些溴化阻燃剂:
多溴联苯–Polybrominated biphenyls (PBB’s);
多溴二苯醚–Polybrominated diphenyl ethers (PBDE’s).
最高限量指标是:
·镉:0.01%(100ppm);
·铅、汞、六价铬,多溴联苯,多溴二苯醚:0.1% (1000ppm).
六类有害物质
RoHS针对所有生产过程中以及原材料中可能含有上述六种有害物质的电气电子产品,主要包括:
白家电,如电冰箱,洗衣机,微波炉,空调,吸尘器,热水器等,
黑家电,如音频、视频产品,DVD,CD,电视接收机,IT产品,数码产品,通信产品等; 电动工具,电动电子玩具 ,医疗电气设备。
1. 铅(Pb) 使用该物质的例子:焊料、玻璃、PVC稳定剂
2. 汞(Hg)(水银)使用该物质的例子:温控器、传感器、开关和继电器、灯泡
3. 镉(Cd <gé>) 使用该物质的例子:开关、弹簧、连接器、外壳和PCB、触头、电池
4. 六价铬(Cr 6+ <gè> ) 使用该物质的例子:金属防腐蚀涂层
5. 多溴联苯(PBB) 使用该物质的例子:阻燃剂,PCB、连接器、塑料外壳
6. 多溴二苯醚(PBDE) 使用该物质的例子:阻燃剂,PCB、连接器、塑料外壳
② NαCN在电镀镉里面代表什么
镉的电镀广泛用于保护钢和铸铁免遭腐蚀。
③ 电镀废水设计问题
高压脉冲电凝-硅藻精土技术处理电镀综合废水
文本
江苏省环境科学研究院 邹 敏
南京嘉庆环保工程有限公司 吴晓翔
摘 要:采用高压脉冲电凝-硅藻精土新技术、新工艺应用于2000t/d电镀混合废水改造工程,Cr6+,Ni2+,Cu2+的去除率分别达到99.77%,99.90%和~100%,各项指标均达到了排放标准。该工艺与传统的化学法比,具有处理能力强,速度快,占地省,操作方便,运行可靠,投资省,处理成本低的特点。
关键词:高压脉冲电凝 硅藻精土 电镀综合废水
一、前言
目前,我国某些地区的重金属污染是比较严重的,究其原因是因为电镀厂家多且分散,废水实际达标排放率不高造成的。重金属离子如六价铬、镍、铜、锌、镉等具有很强的毒性,对人、动物和农作物等会造成严重的危害,因此电镀废水超标排放对环境的影响是十分严重的,必须引起高度重视。
目前国内外治理电镀废水使用的几种方法中,铁氧化法原料方便、价廉,但出水色感差、污泥量大;电解法投资大、耗电多、不经济;离子交换法和薄膜法水质好,但再生、更换树脂和膜片操作复杂,不易掌握。从诸方法中比较,化学法是较为成熟可靠的处理工艺,但自动化程度要求高,工艺流程较复杂,必须按铬系、氰系、酸碱、油、磷等分类处理后再进行综合处理,设备多,工艺流程长。另外化学法必须投加多种药剂,造成操作繁琐、废渣量大。针对这些问题,我们提出了采用提出了高压脉冲电凝-硅藻精土电镀综合废水处理的新工艺和新技术,并在浙江益荣汽油机零部件有限公司得到成功应用。
二、工程概况
1、 工艺流程和处理设备
浙江益荣汽油机零部件有限公司电镀综合废水排放量为2000t/d,排放标准执行(GB8978-96)《污水综合排放标准》中表1和表2中的一级排放标准。原废水处理系统采用化学法工艺,因电镀生产工艺无法分流各类废水且原废水中重金属离子浓度高,使得原处理系统没有达到设计目标。表1为实测的原废水水质指标。
表1 原废水水质
项 目 pH CODCr(mg/L) Cr6+(mg/L) Ni2+(mg/L) Cu2+(mg/L)
平均值 2.13~10.65 348.5 28.6 362.3 5.0
变化范围 142~871 14.5~63.6 115~985 1.18~15.7
改造后的废水处理系统采用了高压脉冲电凝-硅藻精土新工艺,工艺流程如图1所示。
图1 工艺流程图
高压脉冲电凝机是工艺中的关键设备,共添置4台,3用1备,单台处理能力30t/h,电凝槽净尺寸为3000×3000×3000mm。混凝反应沉淀池利用现有设备,增加1台硅藻精土干粉加药装置,并更新PAM投加设备。
2、 处理效果
2004年元月5日开始系统试运行,2004年12月27日-28日,环境检测站对该改造工程进行了验收监测。结果见表2。
表2 电凝机出口及总排口水质监测结果
监测点位 pH Cr6+(mg/L) Ni2+(mg/L) Cu2+(mg/L)
电凝机出口 平均值 4.32~5.83 0.018 91.66 2.23
变化范围 0.014~0.020 67.4~161 1.60~2.85
去除率(%) 99.94 74.8 55.4
总排口 平均值 6.72~7.34 0.066(注1) 0.68 <0.05
变化范围 0.055~0.093 0.058~0.88 <0.05
去除率(%) 99.77 99.90 ~100
注1: 总排口Cr6+的浓度高于电凝机出口,主要原因是清水池、排放口以及管道沟渠中积存的污泥中的Cr6+释放所致。
3、 处理成本
直接运行费用为1.65元/t废水,其中:电费0.5元/t废水,极板消耗0.7元/t废水,酸、碱、PAM、硅藻精土等药剂费0.45元/t废水。加上维修和折旧,处理成本约为2元/t废水。
三、高压脉冲电凝和硅藻精土作用原理
1、 高压脉冲电凝技术作用原理
该技术突破传统的低电压、大电流之电解法,而采用高电压小电流——高压脉冲电凝法(HVES)。该法乃采用电化学原理,借助外加高电压作用产生电化学反应,把电能转化为化学能,经单一电凝设备即可对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应,进而凝聚、浮除,将污染物从水体中分离,可有效地去除电镀综合废水中的Cr6+,Zn2+,Ni2+,Cu2+,Cd2+,CN,油,磷酸盐以及COD,SS与色度。
高压脉冲电凝设备系可溶性金属铁为极板,废水进入电凝机在直流电的作用下,水溶液离解为H+与OH-。电凝机无需加药的每个电解单元发生如下反应。
1.1 还原反应可去除Cr6+、色度
阴极上发生还原反应,产生氢分子。
2H+2e→2H→H2↑
此种新生态(H)既有很强的还原能力,可将六价铬还原成三价铬,并以氢氧化铬沉淀去除。对于许多以氧化态成分为主的色素染料可将其还原为无色物质,而将废水中色度去除。
Cr2O72-+6e+14H+→2Cr3++7H2O
CrO42-+3e+8H+→Cr3++4H2O
Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓
1.2 除重金属离子
重金属离子与电解水中的OH—生成金属氢氧化物,形成固态沉淀。
Cu2++2OH–→Cu(OH)2↓
Ni2++2OH–→Ni(OH)2↓
Cd2+2OHˉ→Cd(OH)2↓
Zn2++2OH–→Zn(OH)2↓
1.3 氧化反应可去除COD及CN—
阳极板主要反应:
Fe -2e→Fe2+
4OH–- 4e→2H2O+2O→2H2O+O2↑
阳极产生的新生态[O]具有很强的氧化能力,可以氧化水中有机或无机化合物,去除水中的COD。阳极上由于放出新生态(O)作为氧化剂,氧化CN—,将氰根破除。
CN—+ 2OH -2e→CNOˉ+ H2O
2CˉNO-+4OH-6e→2CO2+N2+ H2O
1.4 除磷
铁极板受电化学作用析出的Fe2+被氧化成Fe3+和磷酸根反应沉淀,而且能与其它金属形成共沉淀,达到最好的除磷效果。
Fe3+PO43–→FePO4 ↓
1.5 混凝作用去除SS
金属极板在阳极板上离解出Fe2+与氧反应生成Fe3+,产生Fe(OH)3沉淀。
Fe2++2OH—→Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓
上述反应产生的Fe(OH)3活性很强,能与水中有机和无机杂质凝聚产生胶羽,以除去废水中的悬浮物,比铝盐、铁盐之混凝剂对废水中的悬浮物以及难于沉淀的细微离子等凝聚去除的效果更好。
1.6 浮除作用去除油脂和胶体
在电凝过程中,阳极与阴极表面不断产生氧气和氢气,并以微细气泡逸出,可以粘附于废水中的絮状物及油类物,令其密度变小而浮至水面,产生气浮作用。它比传统气浮法用释放器溶气水产生的气泡微小,效果更强。
2、 硅藻精土技术在电镀废水处理中的作用
由于经过电凝技术处理后的上清液受到pH值的影响,仍然会存在着一些重金属离子如Ni2+,Cu2+等。一般情况下,为了进一步去除这些重金属,常规的方法是加碱提高废水的pH值至9.5或更高,然后再加酸将pH值调至6~9。但如加入硅藻精土处理剂,pH值在7.5左右时,即可获得很高的重金属离子去除率。在实际工程中本单元的Ni2+去除率达到99.925%,Cu2+出水小于0.05mg/L。
硅藻在精选过程中把与硅藻共生的杂质分离除去,这样使硅藻表面本已平衡的电位形成不平衡电位,在水处理时,硅藻精土处理剂被微量加入污水中后,在高速搅拌,或抽吸污水的泵机叶片旋转下,瞬间散于水体之中,硅藻表面的不平衡电位能中和悬浮粒子的带电性,使其相斥电位受到破坏而与硅藻形成缪羽,产生电位中和与沉淀作用,凝集成较大的絮花,借重力沉淀至底部,加上硅藻巨大的表面积,巨大的孔体积和较强的吸附力,把金属离子吸附到硅藻表面,形成链式结构。由非晶体活性二氧化硅组成的硅藻,具有在水体中相聚和自由沉降为硅藻絮团的性能。再加上硅藻精土被改性后产生的絮凝作用,加快了硅藻絮团的沉积速度,能在很短时间内下沉与水体分离,从而起到去除重金属离子的作用。
四、工艺技术特点及先进性
(1)电镀线上产生的各类污水可集中到一个废水调节池,不同于化学法对不同废水分别进行处理。这是由于电凝系统对电镀综合废水中的有机物和无机污染物具有还原、氧化、中和、絮凝、浮除分离等功效,完成混合废水的处理。
(2)废水处理系统工艺流程简短,设备占地小,一次性投资少。
(3)对电镀生产线产生的各类污染物有相当的安全系数及抗冲击负荷能力。当废水水质量变化时,调整灵活,应变快速。
(4)高压脉冲电凝法突破传统电解法固定使用极板,设备可定期自动将阴阳极板互换与活化。可撕裂极板钝化膜,彻底解决了极板钝化这一国内外电解设备普遍存在的问题。不仅两极板互换延长了电极寿命,减少耗材,而且省电,仅为普通电解法的1/15~1/20。
(5)自动化程度高。处理系统可实现pH、ORP、液位等自动控制和自动加酸、加碱、加药等。
(6)运行费用低。综合处理成本约为2.0元/废水,仅为化学及其它处理方法的1/5~1/3。
五、结论和讨论
(1)高压脉冲电凝-硅藻精土电镀综合废水处理的新工艺和新技术工艺流程简单,处理电镀综合废水能力强,速度快,占地省,操作方便,运行可靠,处理成本低。
(2)处理出水不仅达标排放标准,且可部分回用与生产,节约水资源,具有良好的环境和经济效益。
(3)从目前工程运行的经验来看,控制适当的废水pH值进入电凝机十分关键,最佳pH值为3~5,pH高于6时电极极板易钝化,并影响到处理效果。
(4)废水水质变化时,电凝机的电流必须作相应的调整,目前还只能人工控制,因此尚需进一步深入研究,以便实现完全自动化控制,确保处理效果。
④ 金属电镀层表面为镀镍,会含镉成分么
我是这方面的从来业人士源
镉和叻是不同的两种元素,所以电镀叻是不含镉的
镍就是广东这里说的叻,镍因为会对皮肤造成过敏,
镀镍绝对过不了欧洲的环保、检针测试,
所以广东地区的出口欧洲的货,一般都要求无铅、无叻(镍),Sunny请注意
⑤ 电镀车间生产废水中的成分
电镀工厂(或车间)排出的废水和废液,如镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等,其水质因生产工艺而异,有的含铬,有的含镍或含镉、含氰、含酸、含碱等。废水中的金属离子有的以简单的阳离子形态存在(如Ni2+、Cu2+等),有的以酸根阴离子形式存在(如CrO厈等),有的则以复杂的络合阴离子形式存在[如Au(CN)娱、Cd(CN)厈、Cu(P2O7)愹等]。一种废水中常含有一种以上的有害成分,如氰化镀镉废水中既有氰又有镉。此外,一般镀液中常含有机添加剂。
电镀废水多有毒,危害较大。如氰可引起人畜急性中毒,致死,低浓度长期作用也能造成慢性中毒。镉可使肾脏发生病变,并会引起痛痛病。六价铬可引起肺癌、肠胃道疾病和贫血,并会在骨、脾和肝脏内蓄积。因此,电镀废水必须严格控制,妥善处理。
电镀废水的处理已有数十年历史,可分为三个阶段:第一阶段,大致在20世纪50年代前后,主要着眼于废水、废渣的处理技术。处理的主要对象为氰化物和六价铬。处理方法主要是化学沉淀法。第二阶段大致在60年代,开始注意工艺改革和综合利用,并着手处理镉和其他金属。第三阶段从70年代起,开始研究从根本上控制污染的技术,以防为主,改革电镀工艺,研究废水的闭路循环。在工艺改革上用低浓度工艺代替高浓度工艺(如低铬代替高铬镀铬),用无毒或低毒材料的电镀工艺代替有毒材料的工艺(如以无氰工艺代替有氰工艺)。
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⑥ 南宁市哪里有电镀厂或者含镉的电池厂
哈哈 前几天我们实验室才去给设备作了电镀处理
南宁的电镀厂有两家(据我知道的)
一家是回做热镀的答 ,在铁塔厂(广西电网下辖的一家厂),也就是江南那边,
还有一家是做冷镀的,在南宁市原自行车厂里面,壮锦大道上边.
⑦ 我想知道金属铬与镉的特点及其区别,好像铬用于金属电镀,使表面光亮。二者是否有害环境
铬,Cr,读音是gè,但学材料的人一般都会读luò(就是行话念luò)。铬可以用作电镀版,还可以作为添权加元素生产特种钢,如高速轴承钢M50钢中就含有3.75%~4.25%的铬。而氧化铬通常作为抛光剂,会通过腐蚀微坑的作用是金属表面变平,从而使金属表面光亮。
镉,Cd,读音是gé,毒性很大,通常也会用作合金的添加剂,也会用来制作电池,如镍镉充电电池,但因为毒性很大,现在用途正在逐渐缩小。
对于这种重金属,一般对环境都有害处,单人体内会需要微量的铬。
⑧ 电镀镉钛合金有什么用途
用于制造合金:镉作为合金组土元能配成很多合金,如含镉0.5%~1.0%的硬铜合金,有较高的内抗拉强度和容耐磨性。镉(98.65%)镍(1.35%)合金是飞机发动机的轴承材料。很多低熔点合金中含有镉,著名的伍德易熔合金中含有镉达12.5%。
⑨ 未处理的电镀废水有哪些危害
电镀废液不经处理直接排放,往往会造成极为严重的污染。由于电镀厂点分散而面广,与其他工业相比,虽然废水量相对较少,但污染扩散面积却相对较大,故它所造成的污染不易控制。被电镀废水污染的水源、土壤、地下水在短期内很难净化,故对电镀废水仍将严格管理,妥善处理。
电镀废水所含主耍污染物质的危害和对环境的影响:
(1)氰化物
氰化物是极毒物质,特别是在酸性条件下,它变成剧毒的氢氰酸。含氰废水必须先经处理,才可排入水道或河流中。人的口服致死量,氰化钾为120mg、氰化钠为100mg;少量氰化物经消化道长期进入人体,会引起慢性中毒,经动物实验所得的阈下浓度为0.005mg/kg(体重);长期饮用含氰0.14mg/dm3的水会出现头痛、头晕、心悸等症状。
对鱼类和其他水生生物危害(以游离CN-计):浓度为0.04~0.1mg/dm3就能使鱼类致死;氰化物在水中的毒性与水的pH值、溶解氧及其他金属的存在有关。
此外,含氰废水作为农灌水时会使农作物减产。
(2)六价铬和三价铬
铬有三价(Cr3+)和六价[Cr(Ⅵ)]之分。人们认为三价铬是生物所必需的微量元素,有激活胰岛素的作用,可以增加对葡萄糖的利用。三价铬不易被消化道吸收,在皮肤表层和蛋白质结合而形成稳定配合物,因此不易引起皮炎和铬疮。一般认为,三价铬在动物体内的肝、肾、脾和血中不易积累,而在肺内存量较多,因此对肺有一定的伤害。
实验证明六价铬的毒性比三价铬高100倍,可在人、鱼和植物体内蓄积。六价铬对人体皮肤、呼吸系统以及对内脏都有伤害。另外,多数研究者倾向于认为铬的化合物能致呼吸道癌,主要是支气管癌。特别是在电镀操作中,应防止铬烟雾对人体的影响
(3)镉和镉化合物
镉及其化合物对人体不是必要元素,对鱼类、植物等均有危害。环境受到镉污染后,可在生物体内富集,通过食物链进入人体,引起慢性中毒。镉在人体内形成
镉硫蛋白,通过血液到达全身,并有选择性地蓄积于肾脏、肝脏中。镉使骨骼生长代谢受阻碍,从而造成骨骼疏松、萎缩、变形等;慢性镉中毒主要影响肾脏,还能引起贫血。镉可使温血动物和人的染色体发生畸变。镉在人体中的生物半衰期很长,达10~25年,所以会在体内积累。
镀镉层具有许多优良眭能,因此在宇航、船舶、仪表等部门广为应用;但镉及其化合物有毒,近年来人们在努力寻找其他合金层代替镀镉层,并已取得较大进展。对镀镉所排出的含镉废水一定要严格控制认真处理,严防镉及其化合物扩散,镉一旦排入环境中,它造成的污染很难消除。
(4)铅和铅化合物
铅及其化合物对人体是有害元素。水体内的铅会引起鱼类、水生物等中毒,严重者甚至死亡。污染土壤后,铅会在土壤中积累而富集于植物中造成危害。铅经饮用水或食物进入人体消化道后,有5%~10%被人体吸收,当蓄积过量后,在骨骼中的铅会引起内源性中毒。铅主要损害骨骼造血系统和神经系统,引起贫血和出现运动及感觉障碍,经常接触铅的人,当血铅到60~80μg/lOOcm3时,就会出现头痛、疲乏、记忆衰退、失眠、食欲不振等症状。
电镀行业中镀铅工艺不多,一般电镀废水中,铅来自阳极以及各种金属中溶解出来的铅杂质离子,但在刷洗铅阳极时,废水中含铅浓度较高,应严格处理。
(5)汞和汞化合物
汞是一种毒性很强的金属。汞与各种蛋白质的巯基极易结合,而这种结合又异常牢固,很不容易分离。汞会引起人体消化道、口腔肾脏、肝等损害。慢性中毒时,会引起神经衰弱症,表现为极易兴奋、震颤、牙龈汞线及炎症、肾功能损害,眼晶体改变,甲状腺肿大,女性月经失调等。
汞和汞化合物只有在镀银前汞齐化时使用,由于汞有毒,目前已逐步被预镀银等其他工艺代替,但有一部分工厂仍在使用。含汞废水必须在排放前严格处理。
(6)镍和镍化合物
镍进入人体后主要存在于脊髓、脑、五脏中,以肺为主。其毒性主要表现在抑制酶系统,如酸性磷酸酶。镍及其镍盐类对电镀工人的毒害,主要是镍皮炎。镍在电镀行业中使用量较多,镀液中主要使用硫酸镍或氯化镍等镍盐,镍及其化合物有毒,废水中镍可在土壤中富集。
(7)铜和铜化合物
铜是生命所必需的微量元素之一,但过量的铜对人体和动、植物都有害。皮肤接触铜化合物,可发生皮炎和湿疹,在接触高浓度铜化合物时可发生皮肤坏死。水中含铜量达0.01mg/dm3时,对水体自净有明显抑制作用,超过5mg/dm3会产生异味,超过15mg/dm3就无法饮用,如用含铜废水灌溉农田,铜可以在土壤中富集并被作物吸收,也会造成水稻和大麦生长不良,并会污染粮食籽粒。铜对水生生物的毒性也很大。
铜在电镀行业中使用量较多,镀液中主要以硫酸铜、焦磷酸铜、氰化亚铜等形式为主,另外,铜阳极清洗也会将铜及其化合物带入废水。
(8)锌和锌化合物
锌是人体必需的微量元素之一,正常人每天从食物中吸收锌10~15mg。肝是锌的储存地,锌与肝内蛋白质结合成锌硫蛋白,供给机体生理反应时所必需的锌。人体缺锌会出现很多不良症状,误食可溶性锌盐对消化道黏膜有腐蚀作用。过量的锌会引起急性肠胃炎症状,如恶心、呕吐、腹痛,同时伴有头晕、周身无力等。锌对鱼类和其他水生生物的毒性比对任何温血动物都大。锌在土壤中富集会导致在植物体内的富集,这种富集不仅对植物,而且对食用该种食物的人和动物都有危害。用含锌废水灌溉农田,对小麦生长影响较大,会造成小麦出苗不齐,分蘖少,植株矮小,叶片萎黄。过量的锌还会使土壤失去活性,细菌数减少,土壤中的微生物作用减弱。
锌在电镀行业是使用最多的金属之一,镀液中以氧化锌、氯化锌、硫酸锌等锌盐配入,以及锌阳极清洗也会将锌及其化合物带人废水。
(9)酸、碱及其盐类
酸、碱废水有很强的腐蚀性,如不进行处理,直接排放时,会腐蚀管道和地下构筑物。进入水体后会影响水体的pH值,破坏水体的自净能力,并影响生物的生长和渔业生产。pH值为5或9时,大部分鱼迁移;低于5时,对一般鱼类有危害甚至造成死亡。如作为灌溉用水排入农田,则会改变土壤性质,危及农作物。
酸、碱在电镀行业中使用量很大,大多数是用于镀前预处理,主要为硫酸、盐酸、硝酸和磷酸等酸类及氢氧化钠、碳酸钠等碱类;另外,废水处理时也投加酸、碱和部分盐类等物质,因此废水中含盐量也较高。
(10)电镀工艺中使用的添加剂、光亮剂等
电镀工艺中使用的添加剂、光亮剂等种类繁多,绝大部分为有机物,其中大部分是配合物和表面活性剂等。过去对这部分试剂的危害性研究和重视不够,虽然对有些添加剂做过一些毒理试验和评价工作,但大部分试剂均未进行毒理试验,因此还需加强这方面的研究,虽然这部分试剂的使用量相对比重金属、酸、碱等为少,但其毒性和危害情况等却不可忽视。
⑩ 电镀镉槽是有什么组成的
电镀的概念
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就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。
电镀作用
[编辑本段]
利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。镀层大多是单一金属或合金,如锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。
电镀原理
[编辑本段]
在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
电镀方式
[编辑本段]
电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式,主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。滚镀适用于小件,如紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,无论采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。
镀层分类
镀层分为装饰保护性镀层和功能性镀层两类。
装饰保护性镀层 主要是在铁金属、非铁金属及塑料上的镀铬层,特别是钢的铜-镍-铬层,锌及钢上的镍-铬层。为了节约镍,人们已能在钢上镀铜-镍/铁-高硫镍-镍/铁-低固分镍-铬层。与镀铬层相似的锡/镍镀层,可用于分析天平、化学泵、阀和流量测量仪表上。
功能性镀层 这种镀层种类很多,如:①提高与轴颈的相容性和嵌入性的滑动轴承罩镀层,铅-锡,铅-铜-锡,铅-铟等复合镀层;②用于耐磨的中、高速柴油机活塞环上的硬铬镀层,这种镀层也可用在塑料模具上,具有不粘模具和使用寿命长的特点;③在大型人字齿轮的滑动面上镀铜,可防止滑动面早期拉毛;④用于防止钢铁基体遭受大气腐蚀的镀锌;⑤防止渗氮的铜锡镀层;⑥用于收音机、电视机制造中钎焊并防止钢与铝间的原电池腐蚀的锡-锌镀层。适用于修复和制造的工程镀层,有铬、银、铜等,它们的厚度都比较大,硬铬层可以厚达300微米。
电镀的过程基本如下
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1 把镀上去的金属接在正极
2 要被电镀的物件接在负极
3 正负极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连
4 通以直流电的电源后,正极的金属会进行氧化(失去电子),溶液中的正离子则在负极还原(得到电子)成原子并积聚在负极表层。
电镀后被电镀物件的美观性和电流大小有关系,电流越小,被电镀的物件便会越美观;反之则会出现一些不平整的形状。
电镀的主要用途包括防止金属氧化 (如锈蚀) 以及进行装饰。不少硬币的外层亦为电镀。
电镀产生的污水(如失去效用的电解质)是水污染的重要来源。
电镀专业术语
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3 镀覆方法术语
3.1 化学钝化
将制件放在含有氧化剂的溶液中处理,使表面形成一层很薄的钝态保护膜的过程。
3.2 化学氧化
通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。
3.3 电化学氧化
在一定电解液中以金属制件为阳极,经电解,于制件表面形成一层具有防护性,装饰性或其它功能氧化膜的过程。
3.4 电 镀
利用电解原理,使金属或合金沉积在制件表面,形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。
3.5 转 化 膜
对金属进行化学或电化学处理所形成的含有该金属之化合物的表面膜层。
3.6 钢铁发蓝(钢铁化学氧化)
将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性的溶液中,使之于表面形成通常为蓝(黑)色的薄氧化膜的过程。
3.7 冲击电流
电流过程中通过的瞬时大电流。
3.8 光亮电镀
在适当条件下,从镀槽中直接得到具有光泽镀层的电镀。
3.9 合金电镀
在电流作用下,使两种或两种以上金属(也包括非金属元素)共沉积的过程。
3.10 多层电镀
在同一基体上先后沉积上几层性质或材料不同的金属层的电镀。
3.11 冲 击 镀
在特定的溶液中以高的电流密度,短时间电沉积出金属薄层,以改善随后沉积镀层与基体间结合力的方法。
3.12磷 化
在钢铁制件表面上形成一层不溶解的磷酸盐保护膜的处理过程。
3.13 热抗散
加热处理镀件,使基体金属和沉积金属(一种或多种)扩散形成合金的过程。
4 镀前处理和镀后处理术语
4.1 化学除油
在碱性溶液中借助皂化作用和乳化作用清除制件表面油污的过程。
4.2 电解除油
在含碱溶液中,以制件作为阳极或阴极,在电流作用下,清除制件表面油污的过程。
4.3 出 光
在溶液中短时间浸泡,使金属形成光亮表面的过程。
4.4 机械抛光
借助于高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮,以提高金属制件表面光亮度的机械加工过程。
4.5 有机溶剂除油
利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。
4.6 除 氢
将金属制件在一定温度下加热处理或采用其它方法,以驱除在电镀生产过程中金属内部吸收氢的过程。
4.7 退 镀
将制件表面镀层退除的过程。
4.8 弱 浸 蚀
电镀前,在一定组成溶液中除去金属制件表面极薄的氧化膜,并使表面活化的过程。
4.9 强 浸 蚀
将金属制件浸在较高浓度和一定温度的浸蚀溶液中,以除去金属制件表面上氧化物和锈蚀物的过程。
4.10 镀前处理
为使制件材质暴露出真实表面,消除内应力及其它特殊目的所需,除去油污、氧化物及内应力等种种前置技术处理。
4.11 镀后处理
为使镀件增强防护性能,提高装饰性能及其它特殊目的而进行的(诸如钝化、热熔、封闭和除氢等)处理。
5 材料和设备术语
5.1 阳 极 袋
用棉布或化纤织物制成的套在阳极上,以防止阳极泥渣进入溶液用的袋子。
5.2 光 亮 剂
为获得光亮镀层在电解液中所使用的添加剂。
5.3 阻 化 剂
能够减缓化学反应或电化学反应速度的物质。
5.4 表面活性剂
在添加量很低的情况下也能显著降低界面张力的物质。
5.5 乳 化 剂
能降低互不相溶的液体间的界面张力,使之形成乳浊液的物质。
5.6 络 合 剂
能与金属离子或含有金属离子的化合物结合而形成络合物的物质。
5.7 绝 缘 层
涂于电极或挂具的某一部分,使该部位表面不导电的材料层。
5.8 挂具(夹具)
用来悬挂零件,以便于将零件放于槽中进行电镀或其他处理的工具。
5.9 润 湿 剂
能降低制件与溶液间的界面张力,使制件表面容易被润湿的物质。
5.10添 加 剂
在溶液中含有的能改进溶液电化学性能或改善镀层质量的少量添加物。
5.11 缓 冲 剂
能够使溶液PH值在一定范围内维持基本恒定的物质。
5.12 移动阴极
采用机械装置使被镀制件与极杠一起作周期性往复运动的阴极。
6 测试和检验相关术语
6.1 不连续水膜
通常用于表面被污染所引起的不均匀润湿性,使表面上的水膜变的不连续。
6.2 孔 隙 率
单位面积上针kong的个数。
6.3 针 kong
从镀层表面直至底层覆盖层或基体金属的微小孔道,它是由于阴极表面上 的某些点 的电沉积过程受到障碍,使该处不能沉积镀层,而周围的镀层却不断加厚所造成。
6.4 变 色
由于腐蚀而引起的金属或镀层表面色泽的变化(如发暗、失色等)。
6.5 结 合 力
镀层与基体材料结合的强度。
6.6 起 皮
镀层成片状脱离基体材料的现象。
6.7 剥 离
某些原因(例如不均匀的热膨胀或收缩)引起的表面镀层的破碎或脱落。
6.8 桔 皮
类似于桔皮波纹状的表面处理层。
6.9 海绵状镀层
在电镀过程中形成的与基体材料结合不牢固的疏松多孔的沉积物。
6.10 烧焦镀层
在过高电流下形成的颜色黑暗、粗糙、松散等质量不佳的沉积物,其中常含有氧化物或其他杂质。
6.11 麻点
在电镀或腐蚀中,与金属表面上形成的小坑或小孔。
6.12 粗糙
在电镀过程中,由于种种原因造成的镀层粗糙不光滑的现象。
6.13 镀层钎焊性
镀层表面被熔融焊料润湿的能力。
电镀锌
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电镀锌:就是利用电解,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。
与其他金属相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属,属低值防蚀电镀层。被广泛用于保护钢铁件,特别是防止大气腐蚀,并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀(适合小零件)、自动镀和连续镀(适合线材、带材)。
目前,国内按电镀溶液分类,可分为四大类:
1.氰化物镀锌:
由于(CN)属剧毒,所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制,不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展,要求使用低氰(微氰)电镀液。
采用此工艺电镀后,产品质量好,特别是彩镀,经钝化后色彩保持好。
2.锌酸盐镀锌:
此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。目前国内形成两大派系,分别为: a) 武汉材保所的”DPE”系列;b) 广电所的”DE”系列 。都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌;PH值为12.5~13。
采用此工艺,镀层晶格结构为柱状,耐腐蚀性好,适合彩色镀锌。
注意:产品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+盐酸) —>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理(烘箱内80~90oC。
3.氯化物镀锌
此工艺在电镀行业应用比较广泛,所占比例高达40%。
钝化后(兰白)可以锌代铬(与镀铬相媲美),特别是在外加水溶性清漆后,外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。
此工艺适合于白色钝化(兰白,银白)。
4.硫酸盐镀锌
此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件)。成本低廉
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