Mạ điện

Mạ Điện_Bài 16: Mạ kẽm dung dịch muối AMÔN

ma-kem-dung-dich-amon3

MẠ KẼM DUNG DỊCH MUỐI AMÔN

Dung dịch mạ kẽm muối amôn được lớp mạ kết tinh mịn, bóng, hiệu suất dòng điện cao, tốc độ kết tủa nhanh. Dung dịch mạ kẽm muối amôn có mấy loại, khác nhau ở khả năng phân bố:

– Dung dịch NH4Cl – N(CH2COOH), khả năng phân bố tốt nhất.

– Dung dịch NH4C1 – C6HK07 khả năng phân bố trung bình.

– Dung dịch NH4CI khả năng phân bố kém.

>> Vì vậy, dung dịch NH4CI để mạ những chi tiết đơn giản. Dung dịch NH4CI – N(CH2COOH), và NH4CI – C6H807 dùng để mạ những chi tiết phức tạp. Dung dịch mạ kẽm amôn ăn mòn thiết bị, xử lý nước khó khăn.

1. Thành phần dung dịch và chế độ công nghệ

Thành phần dung dịch và chế độ công nghệ mạ kẽm dung dịch muối amôn xem bảng 6 – 1.

ma-kem-dung-dich-amon1

2. Tác dụng các thành phần trong dung dịch 

a. Hàm lượng kẽm

– Hàm lượng kẽm cao thấp ảnh hưởng lớn đến chất lượng lớp mạ. Nếu hàm lượng kẽm cao, lớp mạ thô, hàm lượng kẽm thấp, tốc độ kết tủa chậm, hiệu suất giảm. Khi sản xuất bình thường, hàm lượng ZnCl2 khoảng 30 – 40 g/l.

b. NH4CI

– Hàm lượng NH4Cl trong phạm vi rộng, thường khống chế trong phạm vi 200 – 300 g/l. NH4Cl là muối dẫn điện và là chất tạo phức. Hàm lượng NH4Cl cao, nâng cao độ dẫn điện và khả năng phân bố.

– Nếu hàm lượng quá cao, tốc độ hòa tan anôt nhanh. Nếu cao quá, để sinh ra kết tinh, dẫn đến chất lượng lớp mạ giảm, hàm lượng quá thấp, khả năng phân bố thấp, lớp mạ thô, độ bóng giảm xuống. Thông thường, khống chế hàm lượng NHjCl trong khoảng 250 g/l.

c. C6H807 và N(CH2COOH)3

– Chúng là chất tạo phức có tác dụng nâng cao phàn cực catôt, nâng cao khả năng phân bố của dung dịch, lớp mạ kết tinh mịn, nhưng nếu hàm lượng quá cao sẽ làm giảm hiệu suất dòng điện, làm tăng sự thấm hyđrô với lớp mạ, đồng thời tăng nhanh hòa tan anôt.

– Khi hàm lượng thấp, khả năng phân bố của dung dịch kém, lớp mạ thô. Hàm lượng N(CH2COOH)3 khi mạ treo vào khoảng 30 – 40 g/l, khi mạ quay vào khoảng 20 – 30g/l.

d. Thioure

– Thioure là chất làm bóng có gốc lưu huỳnh, nâng cao phân cực ca tốt, cải thiện khả năng phân bổ lớp mạ, làm cho lớp mạ bóng mịn. Hàm lượng khống chế trong khoáng l – 2 g/l. Nếu hàm lượng thấp hiệu quả không rõ rệt. Nếu quá cao làm tăng ứng suất nội lớp mạ, làm giòn lớp mạ.

e. Poliglicola

– Poliglicola là hợp chất hữu cơ, là chất hoạt động bề mặt phi ion. Trong quá trình mạ, có hai tác dụng: nâng cao khả nâng phân bố dung dịch và nâng cao phạm vi sử dụng mật độ dòng điện. Sử dụng poliglicola có phân từ lượng trên 6000, khống chế hàm lượng trong khoảng l – 2 g/l.

– Nếu hàm lượng thấp, độ bóng giảm, mật độ dòng điện nhỏ, hàm lượng cao làm giảm độ dẫn điện và khả năng phân bố lớp mạ, dễ sinh ra châm kim, tối, màng thụ động dễ biến màu …

f. Chất tẩy Hải Âu

Chất tẩy Hải Âu là chất hoạt độne bề mật, có tác dụng làm giảm sức căng bề mật, làm tâng sự thấm ướt của dung dịch với lớp mạ, chông hiện tượng châm kim. Hàm lượng chất tẩy Hải Âu dưới 0,5 ml/l, nếu cao quá lớp mạ đen.

g.  H3B03

– Là chất đệm, bảo đảm pH trong phạm vi quy định.

3. Ảnh hường cua điều kiện công nghệ

a. Giá trị pH

– Giá trị pH cao, phạm vi sử dụng mật độ dòng điện nhỏ, độ bóng kém, lớp mạ tối, pH thấp, hiệu suất dòng điện thấp, hyđro thoát ra trên ijCatôt nhiều, lớp mạng có vệt. Trong quá trình mạ, pH khống ngừng tăng cao cần phải định kỳ điều chỉnh. Nếu pH cao diều chỉnh bằng dung dịch HCl loãng, nếu pH thấp điểu chỉnh bằng dung dịch NaOH ,\H;OH loãng.

b. Nhiệt độ

– Khống chế nhiệt độ trong khoảng I5 – 30″c. nhiệt độ quá cao làm giảm khả năng tạo phức, thậm chí làm phân huý NH4CI  đồng thời làm ăng sự hòa tan anôt, nồng độ Z2+ tăng cao, lớp mạ thô, có gai. Nhiệt độ thấp, NH4Cl dễ kết tinh làm giảm chất lượng mạ.

c. Mật độ dòng điện catô

– Mặt độ dòng điện catôt có quan hệ tối với hàm lượng ion kẽm, giá tri pH, nồng độ dung dịch. Ở điều kiện bình thường, nang cao mặt độ dòng điện, nâng cao tác dụng phân cực catôt, lớp mạ kết tinh mịn. Nhưng nếu mật độ dòng điện quá cao, trên catôt hyđrô thoát ra làm cho phân tử vùng catôt tăng cao, muối kẽm thuỷ phân sinh thành Zn(OH)2 bám trên bề mặt catôt, lớp mạ cháy. Khi mạ quay, mật độ dòng điện cao sẽ sinh ra điểm màu đen. Vì vậy, phải khống chế mật độ dòng điện catôt trong khoảng 0.8 – 2 A/dm.

4. Pha chế dung dịch

-ZnCl2 và NH4CI hoà tan trong nước nóng, N(CH3COOH), hoà tan trong nước thành dạng huyền phù, vừa khuấy vừa cho NaOH 70% – 80% cho đến khi hòa tan hoàn toàn. Thioure, poliglicola, chất tẩy Hải Âu hòa tan riêng biệt trong nước nóng, sau đó cho vào dung dịch, cuối cùng cho nước đến mức quy định.

5. Bảo vệ dung dịch và khử tạp chất

a. Bảo vệ dung dịch

– Tăng cường xử lý bề mặt, tránh dầu mỡ, gi cho vào bể mạ làm hòng dung dịch;

– Các thành phần chủ yếu mỗi tuần phán tích một lần và kịp thời điều chỉnh trong phạm vi quy định;

– Hàng ngày phải lấy chi tiết mạ rơi vào dung dịch, để phòng sắt hòa tan, làm bẩn dung dịch;

– Cứ 3 tháng một lần, xử lý lại dung dịch.

b. Khử tạp chất

– Xứ lý đồng: Xứ lý bàng bột kẽm, cho vào dung dịch 0,5 – l g/l bột kẽm, khoảng 30 phút, để yên 2 giờ, lọc.

– Xử lý tạp chất sát: Cho vào dung dịch 0,3 – 0,5 ml/l H-,0? 30% khuấy 30 phút, sau đó dùng dune dịch NaOH đế điều chinh pH = 7 – 8, vừa khuấy vừa cho vào dung dịch Na2HP04 với hàm lượng 10 e/l. được sinh thành kết tủa FeP04. Sau khi đế lắng 48 giờ, lọc, phân tích và điểu chình các thành phán điểu chinh pH đến phạm vi quy định bằng dung dịch HC1 loãng.

– Xử lý tạp chất hữu cơ: Gia nhiệt dung dịch 50°c cho vào 3 – 5 ml than hoạt tính, khuấy 30 phút để yên 12 giờ, lọc dung dịch, phân tích và điểu chỉnh các thành phần trong phạm vi công nghệ mạ thử.

6. Những sự cố xảy ra và phương pháp khắc phục

Những sự cố và phương pháp khắc phục xem bảng 6-2.

ma-kem-dung-dich-amon2