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    硼酸在光亮鍍鎳中的應用

            硼酸在光亮鍍鎳中的應用,硼酸是一種白色粉末狀結晶物,分子量62,密度1.435g/cm3。它是一種弱酸,電離度很小,電離常數為5.8X10-10。在水溶液中會產生如下的化學平衡:H3B03 H+ +H2B03-.

            硼酸是光亮鍍鎳的必要成分。由于鍍鎳液屬弱酸性電解液(pH<6),因而在光亮鍍鎳中除了發生鎳離子在陰離子在陰極上放電而還原為金屬鎳的反應外(Ni2++2e=Ni),還存在氫離子還原為氫氣的副反應:2H++2e=H2↑。因而在光亮鍍鎳中陰極區內的pH值會因氫氣的析出而逐漸上升。當其上升到一定值就會影響電鍍層質量。而硼酸在水溶液中電離出來的H+就能補充因氫氣的析出而消耗的H+,以維持一定的酸度,防止酸度的急劇變化,使pH值相對穩定。這就是硼酸的緩沖作用。

            電鍍現場生產實踐表明,光亮鎳中的硼酸含量低于20 g/L時,緩沖作用較弱,當其含量達到30g/L時,緩沖作用方始顯著,所以普通鍍鎳液中硼酸含量宜控制在25~35 g/L范圍內;一般光亮鎳中常以35~40 g/L為宜:而現代光亮快速鍍鎳中則提倡硼酸含量在40~50 g/L范圍內。之所以提倡硼酸含量宜高一些,是因為在鍍鎳液中的硼酸除一部分離解為H+和H2BO3-外,另有一部分硼酸會轉化為四硼酸.

             四硼酸具有防止鎳離子在陰極上形成氫氧化物或堿式鹽的作用,比硼酸的緩沖作用更好。當鍍液中的pH值過低時,H+易于放電,陰極電流效率降低和光亮度下降,并使鍍層產生針孔和麻點;pH過高,陰極周圍的金屬離子會以氫氧化物或堿式鹽形式夾雜在鍍層中,影響鎳層質量使鍍層產生諸如粗糙、脆性等缺陷和鍍液變渾濁。

            由于常溫下硼酸的溶解度為40g/L,所以當硼酸含量過于偏高時,會降低陰極電流效率,在溫度低時易結品析出,造成鍍層粗糙、毛刺和原材料的浪費,

            現代電鍍研究和電鍍生產實踐表明,硼酸在光亮鍍鎳中不單純起穩定pH值的緩沖作用,而且能擴大陰極光亮電流密度范圍,以使用較高的電流密度,并使鍍層結晶細致,不易燒焦,還能使鍍層的延展性良好和改善鍍層和基體金屬結合力的作用。另外,由于硼酸的離解作用,有利于抑止硫酸鎳的水解,使電沉積反應的順利進行。

            正由于硼酸有上述作用,所以現場生產中必須嚴格控制硼酸含量和正確使用,避免因硼酸而引起的故障??傊?在鍍鎳液的維護中,對硼酸在光亮快速鍍鎳中的所起作用應予以高度的重視,切切不可掉以輕心,疏忽大意。這樣方可避免或減小鍍鎳故障的發生。

    鍍鎳用硼酸

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