「鍍銀」無氰鍍銀工藝中的陽極鈍化問題以及解決方法-仁昌科技
無論是氰化鍍銀還是以有機(jī)絡(luò)合劑為主的無氰鍍銀工藝均有可能發(fā)生陽極鈍化的現(xiàn)象，但是對(duì)于無氰鍍銀體系鈍化發(fā)生得更早，即使在陽極面積大于陰極面積時(shí)也有可能發(fā)生鈍化。
（1）陽極的鈍化對(duì)陽極的分壓產(chǎn)生影響。鈍化嚴(yán)重則分壓加大，槽壓增加。由于副反應(yīng)占比重加大，鈍化會(huì)使鍍液組分更快地失衡。
（2）陽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(kuò)散。從經(jīng)驗(yàn)上看，陽極面積至少要在1.5倍的陰極面積以上陽極溶解才無明顯的鈍化現(xiàn)象。
（3）霍爾槽實(shí)驗(yàn)：盡管霍爾槽試驗(yàn)對(duì)于絕大多數(shù)電鍍實(shí)驗(yàn)都是一個(gè)非常好的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)于無氰鍍銀不完全適用?；魻柌墼囼?yàn)中陽極的面積小于陰極面積，這導(dǎo)致陽極鈍化嚴(yán)重。特別對(duì)于電鍍時(shí)間較長的霍爾槽實(shí)驗(yàn)，鈍化更為明顯。對(duì)于采用有機(jī)絡(luò)合劑的無氰鍍銀工藝來說，霍爾槽試驗(yàn)是不適合的，特別是長時(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(yàn)，即試鍍一系列不同電流密度的0.1dm2的銅片，來替代霍爾槽實(shí)驗(yàn)。即使用霍爾槽試驗(yàn)，電鍍時(shí)間也不宜過長，同時(shí)加強(qiáng)陽極區(qū)攪拌，及時(shí)觀察，在陽極剛剛出現(xiàn)鈍化的時(shí)候即停止試驗(yàn)。同樣道理，利用霍爾槽試驗(yàn)評(píng)價(jià)鍍液的分散能力也不適用于無氰鍍銀體系，可以選擇遠(yuǎn)近陰極法，或者彎曲陰極法來代替霍爾槽試驗(yàn)法。
（4）電極材料對(duì)陽極鈍化有影響。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程中會(huì)出現(xiàn)銀顆粒的機(jī)械脫落，所以澆注銀板會(huì)在電鍍中損失些材料，其陽極利用率降低。使用中還必須使用陽極套減少陽極顆粒對(duì)陰極沉積的影響。另一種是碾壓銀板。它的結(jié)構(gòu)相對(duì)致密，電鍍過程中較易發(fā)生鈍化現(xiàn)象。但是其利用率會(huì)較澆注銀板高。所以對(duì)鍍液作一般測試時(shí)，可以選擇澆注銀板，以降低鈍化對(duì)鍍液評(píng)測的影響。大量工業(yè)生產(chǎn)時(shí)以碾壓銀板為佳，但碾壓銀板作陽極時(shí)特別要注意其面積為陰極面積的2倍以上。
（5）在陽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極，電鍍30min，實(shí)測陽極消耗比陰極消耗多約20%。如（6）所述，陽極可能形成顆粒剝落損失。此時(shí)，需要加陽極套避免鍍銀液污染。如果需要降低陽極消耗，建議采用多次碾壓的陽極，同時(shí)增加電極面積。
（6）當(dāng)陽極面積在1.0至1.5倍陰極面積時(shí)，陽極發(fā)生鈍化的幾率急劇增加。鈍化發(fā)生時(shí)，有效陽極面積會(huì)減少，隨后鈍化更為劇烈。產(chǎn)生氣泡，直至陽極全部發(fā)黑。遇到鈍化時(shí)，一定要停止生產(chǎn)，對(duì)陽極重新打磨，洗刷處理，清除鈍化膜。而后適當(dāng)增大陽極面積重新開始生產(chǎn)。從生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)陽極開始鈍化的臨界陽極：陰極面積比，指導(dǎo)后續(xù)的生產(chǎn)。見圖1
圖1陽極鈍化后的照片
如何減輕鈍化，消除鈍化
（1）陽極的鈍化主要是由于陽極電流密度過大造成的，所以降低或避免陽極鈍化可以從以下三個(gè)方面著手，即降低陽極電流密度，提高陽極對(duì)最大電流密度的容忍上限，加速陽極區(qū)的絡(luò)合離子擴(kuò)散提升陽極擴(kuò)散層濃差梯度。
（2）增加陽極面積是降低陽極電流密度最簡單和有效的方法。但增加陽極面積會(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極，從而增大電極面積。
（3）提高陽極容忍的電流密度上限。可以在工藝的允許范圍內(nèi)增加些有助于陽極溶解的物質(zhì)作為輔助絡(luò)合劑。
（4）加強(qiáng)陽極攪拌，提高陽極區(qū)的物質(zhì)擴(kuò)散。減小陽極區(qū)的擴(kuò)散層厚度，增加絡(luò)合劑對(duì)銀陽極的溶解能力。
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