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酸性鍍銅層為什么會發花和發霧?怎么處理?

發布日期:2024-08-19

酸性鍍銅鍍層發花發霧,這些都是比較常見的現象,那么,面對這些問題,我們該怎么處理呢?以下內容供參考,希望能幫助到大家?

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1、鍍前處理不良,零件表面有油

檢查工件發花的部位,若工件的向[敏感詞]或掛具上部的工件上出現發花現象,可能是清洗或鍍液中有油而引起的。光亮硫酸鹽鍍銅對油污特別敏感,不管是毛坯上的油在鍍前處理時未除凈,還是鍍前的清洗水或鍍液中有微量的油,甚至是操作人員的手觸摸了鍍前的零件,都會使銅鍍層發花。要確定故障的起源是否在鍍前,用經過良好除油的工件進行對比試驗,假使原來鍍銅出現發花或發霧,采用良好的前處理后,鍍層發花或發霧現象消失了,說明原來的鍍前處理有問題。

處理方法:加強鍍前處理

2、清洗水或鍍液中有油

檢查清洗水的水質情況,如清洗水是否干凈、清澈,有無油污漂浮,槽壁是否干凈,若清洗水槽和水質沒有問題,最后檢查鍍液中是否有油,檢查的方法如下:[敏感詞],從現象上判斷(液面是否漂浮油污);第二,通過小試驗判斷,即取一定量的故障液做燒杯試驗,先要使陰極板上能看到類似于生產中的故障現象,接著對試驗液進行除油處理,另外再取相同體積的故障液進行雙氧水一活性炭處理,然后分別進行試驗(試驗液經過處理后,需補充光澤劑)。若用雙氧水一活性炭處理過的鍍液仍有發花或發霧,而經過除油處理的鍍液不再出現發花或發霧,那么原鍍液受到油的污染,應進行除油處理。假如用雙氧水一活性炭處理后的鍍液和經過除油處理的鍍液一樣,都不出現發花或發霧,那么原鍍液可能是有機雜質過多

處理方法:

①清洗水有油的處理方法

a.用毛邊紙吸附液面漂浮的油污,并擦拭槽壁上黏附的油污;

b.將清洗水放空;

c.用熱化學除油液擦拭水槽內壁2次,并用干凈水沖洗2次,并將槽內的積水放空;用10%H?SO?擦拭槽內壁,再沖洗2次,將積水放空;

d.注滿水槽的水,檢查液面,若無油污漂浮,即可使用,若仍有油污漂浮,按上述步驟再次清洗;

②鍍液中油污的處理方法。去除鍍液中油類雜質,一般用乳化劑將油乳化,然后用活性炭將乳化了的油和過量的乳化劑吸附除去。具體步驟如下:

a.取出陽極,將鍍液加熱至50~60℃,在攪拌下加入用熱水溶解好的十二烷基硫酸鈉0.3~0.5g /L(用量視油污的多少而定),攪拌60min左右,使油污被乳化;

b.在攪拌下,分3次,每次間隔10min,加入3~5g /L活性炭,繼續攪拌30min左右(活性炭用水調成糊狀時加入);

C.靜置3h后,過濾;

d.加入配方量的光澤劑,小電流電解(0.1~0.5A/dm2)4h,試鍍。

3、陽極面積太小或太短

在酸性硫酸鹽鍍液中,陽極與陰極面積之比控制在(1~2):1。陽極的長度應比工件的[敏感詞]端短5cm。首先,檢查陽極面積,檢查內容包括陽極表面是否有可擦拭掉的棕褐色膜,陽極裝掛時,是否有架空或斷裂的現象,以及陽極的長短(是否比工件底端短5cm),并測量滿負荷生產時,受鍍工件的面積。在此基礎上,還可以從現象上進行分析:

①觀察工件的發花部位,若工件發花部位在電力線分布少的地方,可能由于陽極面積小,導致電力線分布不均勻,而出現工件發花故障

②若掛具下部的工件上發花、上部工件不發花,那就可能是陽極板太短而產生工件發花故障

處理方法:

①陽極面積小的處理方法。檢查并測算陽極面積,控制陽極與陰極面積之比為(1~2):1,合理補充陽極,并根據掛具的裝掛位置,合理布置(測陽極面積時,要注意陽極板的背面或被遮擋部位的面積,按50%計算;磷銅球的面積按5dm2/kg 計算。)

②陽極板短的處理方法

a.更換足夠長的陽極板,保證工件的底部長于陽極底部5cm;

b.使用鈦籃的鍍槽,定期補充和檢查陽極的溶解狀況,保證導電良好,合理裝載陽極,防止陽極架空;

C.在套裝陽極袋時,底部留有5cm的空隙,以利于陽極泥渣沉積于陽極袋的底部,防止泥渣污染陽極,尤其是陽極的底部,縮短陽極的有效長度。

4、鍍液中聚二硫二丙烷磺酸鈉過多

在酸銅鍍液中,聚二硫二丙烷磺酸鈉(SP)是主光澤劑,它的作用是提高陰極電流密度和促使鍍層結晶細致,與載體光劑P(聚乙二醇)配合使用,具有良好的整平作用,擴大光亮度的范圍,提高鍍層的光亮度,同時能消除鍍層針孔、燒焦、發花、細麻砂狀。但是當SP含量過高時,導致光澤比例失調,鍍層光亮度降低,高電流密度區出現發霧現象,低電流密度區發暗;過低,鍍層光亮度下降,鍍件邊緣易燒焦為了驗證鍍液中SP含量是否過多,通常采用下列兩種方法:[敏感詞],向試驗液中加入其他光澤劑;第二,適當稀釋試驗液后,進行試驗。假使經這樣處理后鍍層不發花或發霧,而且光亮度較好,這時,原液中SP太多,應調整光澤劑的比例

處理方法:

a.用赫爾槽試驗調整光澤劑的比例,即合理補加P、M、N光澤劑;

b.適當稀釋鍍液,經滴定分析調槽液成分至規范,并用赫爾槽試驗調整光澤劑

5、鍍液中有機雜質太多

在酸銅鍍液中,陽極面積太少、槽液溫度高、空氣攪拌等很多因素都會引起光澤劑的分解,而形成有機雜質,在實驗室內,用常規的赫爾槽試驗(5min,2A)是發現不了的,該故障只有在生產中發生。如何檢驗是否有有機雜質的影響呢?可以用如下兩種方法:[敏感詞],通過小試驗判斷,詳情見故障現象1(2);第二,延長赫爾槽試驗,如延長電鍍時間至1h,可重現與生產中相同的故障現象。

處理方法:

雙氧水-活性炭處理方法

a.取出陽極,將槽液加熱至60~70℃;

b.在攪拌下,加入1~2mL/L 30%的雙氧水,充分攪拌60min左右,除去過量的雙氧水(可用Kl淀粉試紙測定,若試紙不變藍紫色則表明溶液中已無H?O?存在,否則繼續攪拌,將多余的H?O?除盡);

c.在攪拌下加入3~5g/L活性炭(分3次補加,[敏感詞]次加50%,第二次加30%,第三次加20%,每次間隔10min),繼續攪拌30min;

d.靜置2h后,過濾;

e.分析調整成分,加入所需量的光亮劑(據赫爾槽試驗),小電流電解(0.05~0.5A/dm2)4h后,試鍍。

6、十二烷基硫酸鈉太少

在酸性鍍銅液中,十二烷基硫酸鈉是陰離子型表面活性劑,當它的含量不足,會使氫氣吸附在工件的表面,阻礙鍍層金屬的沉積,導致鍍層表面發花檢查十二烷基硫酸鈉的方法:

①取試驗液,直接向試驗液中加入0.05g/L十二烷基硫酸鈉,假如加入后故障現象消失,說明十二烷基硫酸鈉含量太少 ;

②用一根直徑2mm的細金屬絲圈成90~100mm的圓圈,留一個頭,把圓圈垂直浸入鍍液,再輕輕拉住金屬絲的一端提起,如圈內液膜破裂,表明鍍液中十二烷基硫酸鈉的含量太少。如環內液膜能保持lmin以上不破,說明其含量足夠或超過允許的極限值。

處理方法:

補加0.05g/L十二烷基硫酸鈉特別強調的是,若十二烷基硫酸鈉含量太多,分解產物也多時,鍍液受到污染,也會出現鍍層發花。

7、掛具導電不良

掛具上工件的導電,是靠掛鉤的彈性或工件的重力導電,若掛鉤的彈性差或工件的重量輕、空氣攪拌太強、出現工件漂浮等,都會出現導電不良,導致沉積層薄,而出現鍍層發花現象。再有,掛具設計不合理,電流不能均勻分布;掛鉤材料選擇不適當,沒有彈性;靠重力導電的工件在上掛具時,有必要采取綁絲,同時在電鍍過程中調低攪拌強度等,以保證導電良好。特別引起注意的是,掛鉤上鍍層沉積過厚,沉積層疏松,將會嚴重影響產品的質量;

處理方法:合理設計、制作掛具,加強掛具的維護保養,不良的掛具及時更換。

8、鍍液中有大量鐵雜質

鍍液中大量鐵雜質的存在降低了陰極電流效率,使沉積速度變慢,引起鍍層發花,同時,大量鐵還會影響鍍層結構,形成不均勻的光亮鍍層

鍍液中的鐵雜質檢驗方法:①用化學分析法測定;②取10mL鍍銅液,置于試管中,加入2滴30%的雙氧水加熱至60℃,然后用10%Na?CO?溶液提高pH一5.5左右,此時,若試管中有較多的棕色沉淀,表明原鍍液中有較多的鐵雜質;否則,無棕色沉淀,表明原鍍液中無鐵雜質。

處理方法:

除去鍍液中大量鐵雜質比較困難,因為銅的電極電勢比鐵的電極電勢正,所以不能用電解法除鐵雜質。去除鐵雜質至今沒有什么好方法,但當鍍液中銅含量偏低(硫酸銅小于100g/L)時,可采用以下的方法處理:

a.向鍍液中加入1~2mL/L 30%雙氧水,使FeZ+氧化為Fea+;

b.將鍍液加熱至50~60℃,在攪拌下,用Cu(OH)?[Cu(0H)?可以用CuSO?·5H?O和NaOH自制:CuSO?+2NaOH—Cu(OH)?++Na?SO?]提高鍍液pH-5.0,使Fe3?生成Fe(OH)?沉淀;

C.加入1~2g /L活性炭,攪拌30min;

d.靜置后過濾;

e.用硫酸調整溶液的pH,分析調整鍍液成分;

f.加入配方量的所有光亮劑,攪勻后即可電鍍。

此法在提高pH時,相當于補充了硫酸銅,但也中和掉了大量的硫酸,所以在沉淀除去鐵雜質后,還需補充硫酸,使溶液保持足夠的酸度。所以用此法除鐵,經濟上是不合算的;

此法只可用于硫酸銅含量偏低的鍍液,對于成分正常的鍍液,除了用稀釋鍍液來降低鐵雜質的含量(稀釋后再補充其他成分)以外,至今還沒有更好的除鐵方法。

廢銅液的回收方法:前面已論述,從工藝上來說,沒有什么好的方法除去鐵雜質,從經濟上來說,也是不合算的,當鐵雜質的含量達到18g /L以上,在陽極表面將會形成大量的綠色結晶物(晶核),在槽液溫度低于25℃時,晶核很快增長并覆蓋在陽極表面,以致阻斷了電流的通路。因此,當鐵雜質含量達到18g /L時,應作廢棄處理,為了減少對環境造成的污染和經濟方面的損失,可采用如下方法進行回收。

處理方法:

a.取出陽極,在30℃的溫度和酸性條件下,清洗陽極表面,加熱鍍液,用不溶性石墨作陽極,銅板作陰極,進行電解處理,把銅電解回收;

b.殘液中的銅用鐵屑置換出來;

C.硫酸用白云石或石灰石中和,廢棄;

d.所有的廢水、殘液入廢水處理設施處理,達標后外排。
      小結:做好鍍前處理工作,調節好十二烷基硫酸鈉的用量、糾正掛具導電不良情況,定時清理鍍液中有機雜質等措施,降低酸性鍍銅鍍層發花發霧的現象。

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