电镀生产中阳极维护与控制-仁昌分享

电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。电镀时，以被镀零件为阴极，以金属或不溶性材料为阳极。电镀生产中，阴极过程和阳极过程是一对相互依存的矛盾。阴极过程往往是矛盾的主要方面，研究工作较多，但阳极过程往往由于缺乏足够的重视而引起电镀故障。

１阳极的分类、选择与作用

１．１阳极的分类  

    电镀生产中，阳极可分为不溶性阳极和可溶性阳极。不溶性阳极的作用是导电和控制电流在阴极表面的分布。可溶性阳极除此之外还有向镀液中补充放电金属离子的作用。在绝大部分的镀种和镀液中采用可溶性阳极，其理由为：（１）镀层金属离子的质量浓度易于控制；（２）镀液成分比较稳定；（３）镀液的ｐＨ值稳定；（４）镀液维护费用低。某些特殊镀液选用不溶性阳极，如六价铬镀铬等。

１．２理想的阳极应具备的条件    

    可溶性阳极应具备以下条件：

（１）溶解性能好，极限电流密度高；

（２）阳极和阴极电流效率接近；

（３）溶解均匀，尽量避免产生阳极泥；

（４）应有足够的纯度，以免可溶性杂质污染镀液。    不溶性阳极应具有良好的导电性以及较高的化学和电化学稳定性。

１．３阳极的作用  

    阳极的作用体现在以下几方面：

（１）与阴极、镀液组成电解池闭合回路，传导电流并进行氧化反应；

（２）发生化学和电化学溶解，产生金属离子，补充阴极沉积的金属离子；

（３）保持镀液稳定；

（４）改变阴极工艺参数，改善电力线分布、镀液的分散能力以及降低电镀生产成本。

２阳极过程的特点 

    阳极过程在不同的电位范围内有不同的规律。随着电位的变化，阳极的溶解速率发生变化，当达到临界钝化电流密度时，阳极将产生钝化，溶解速率降低。钝化过程是阳极过程的特殊规律，在电镀生产中通过调整工艺可使其活化，恢复正常。

３影响阳极过程的因素

（１）金属本性 

    有些金属比较容易钝化，如铬、镍、钛等；有些金属不容易钝化，如铜、银等。

（２）镀液成分

    在镀液中有些成分能使阳极活化，促进阳极溶解；而有些成分会使阳极钝化，如氰化物镀液中的碳酸盐。

（３）酸碱性

    一般在酸性镀液中金属阳极不易钝化。

（４）工作条件

    提高电流密度可以加速阳极溶解，但当其大于临界值时，将显著加速阳极钝化。温度低时，阳极易钝化。阳极面积偏小时，易钝化。

４阳极的控制与维护

（１）应选用纯度高的压延阳极，既可以提高阳极电流密度，又可以达到阳极溶解的均匀性，减少阳极泥产生，从而使阳极难以被钝化。

（２）应使镀件主要面与阳极平行，缩小阴极不同部位与阳极间的距离，必要时可选用象形或辅助阳极。

（３）在生产中依据阴极电流密度及阴、阳极面积比来确定阳极的布置。通过阳极来改善电流密度在阴极的分布，从而合理保持镀液稳定。一般镀种的阳极面积应大于阴极面积。

（４）可溶性阳极和不溶性阳极的面积比是保证阳极正常溶解，防止阳极钝化和保持镀液稳定的有效方法。

（５）杜绝挂钩等不良现象，加强阳极板和极袋的清洗维护是确保阳极正常工作的重要措施。

５防止及辨析阳极钝化的方法

（１）掌握好阴、阳极面积比与电流密度。这是防止阳极钝化，保证阳极正常溶解的有效措施。只有阴、阳极面积比以及电流密度与工艺规范相适应时，才能使阳极正常溶解而防止钝化。

（２）阳极钝化可以从整流器电压突然升高觉察到。在同一槽中，如槽电压突然升高，则表明电镀不正常，在排除导电棒接触不良后，可以推断阳极钝化。

（３）从阳极的表面状况来识别钝化。如镀锌的阳极锌板应为灰黑色，而白色即为钝化；酸性镀锡钝化为黑色膜发灰；镍正常时为灰白色，钝化后为红褐色等。

（４）各种电镀工艺有不同的温度要求。温度过高或过低均对阳极溶解及钝化有直接的影响，要将其控制在工作范围内。

（５）选用纯度高的压延阳极，要依据工艺要求选择合金阳极。

 电镀生产过程中阳极发生的行为比阴极发生的行为复杂得多，应合理控制生产工艺，保证镀液工艺规范，合理布置阴、阳极面积和数量。根据不同工艺要求，利用阳极特性来稳定工艺，也是提高电镀质量，减少故障和损失的有效途径。

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