中文名 | 電解鈍化 | 外文名 | electrolysis passivation |
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學(xué)????科 | 冶金工程 | 領(lǐng)????域 | 冶煉 |
釋????義 | 電化學(xué)鈍化 | 范????圍 | 陽(yáng)極金屬 |
各種金屬電化學(xué)鈍化的難易,可以通過(guò)測(cè)定其鈍化曲線即陽(yáng)極極化曲線來(lái)確定。圖示為恒電位法穩(wěn)態(tài)側(cè)定的典型的金屬陽(yáng)極極化曲線。曲線的AB段表明,電流(金屬的電化溶解速度)隨極化電位的提高而增大,金屬正常電化溶解。當(dāng)極化電位提高超過(guò)B點(diǎn)時(shí),電流反而陡降至C點(diǎn),這說(shuō)明金屬已發(fā)生鈍化。在CD段里,金屬始終處于比較穩(wěn)定的鈍態(tài),電流實(shí)際上不隨極化電位改變,稱其為限溶解電流,極化電位提高過(guò)D點(diǎn)以后。電流又重新增大.這可能是陽(yáng)極金屬的電化溶解速度重新增大(如出現(xiàn)鈍化膜在高極化電位下氧化成可溶性高價(jià)離子的所謂“超鈍化現(xiàn)象”),或者發(fā)生了別的電極過(guò)程(如氧化析出)。非惰性不溶陽(yáng)極就屬于后一種情況。相當(dāng)于B點(diǎn)的極化電位稱為臨界鈍化電位。與之對(duì)應(yīng)的電流(電流密度)稱為臨界鈍化電流(電流密度) 。
臨界鈍化電位愈低的金屬。愈易鈍化。在電化冶金中,陽(yáng)極金屬的鈍化對(duì)于可溶陽(yáng)極電解精煉以及電鍍、化學(xué)電源十分有害,它使槽電壓升高和電耗增大的同時(shí),嚴(yán)重阻礙待精煉金屬的溶解,極端情況下甚至?xí)V谷芙舛優(yōu)槲龀鲅鯕?。采取選擇適當(dāng)?shù)碾娏髅芏?、攪拌和加熱溶液,調(diào)整溶液pH,通入還原性氣體,添加去鈍化劑(如Cl-離子),使陰極極化(如周期反向電解、脈沖電解、等措施,均可減輕乃至完全消除電解鈍化現(xiàn)象。而在不溶陽(yáng)極的金屬電解提取或金屬防腐的情況下,則需利用陽(yáng)極鈍化現(xiàn)象來(lái)延長(zhǎng)不溶陽(yáng)極的壽命和確保陰極沉積金屬的質(zhì)量,或阻止受保護(hù)的金屬被腐蝕。往陽(yáng)極金屬摻入易鈍化的合金元素(如鐵中摻入鎳、鉻、鉛中摻入銀、鈣)、除去溶液中的去鈍化劑(特別是Cl-離子),避免陽(yáng)極表面的機(jī)械損傷等,都是保持陽(yáng)極鈍態(tài)的有效辦法 。
電解鈍化(electrolysis passivation)是指電化學(xué)鈍化。一種陽(yáng)極金屬的電化學(xué)溶解陡然大幅度減緩乃至幾乎不溶的現(xiàn)象。和化學(xué)鈍化一樣,電化學(xué)鈍化也是由于金屬表面形成了一層難溶的致密、牢固的氧化物或別的化合物薄膜,隔開了金屬和溶液的接觸(成相理論),或者吸附上了一層氧或含氧粒子,使金屬表面的反應(yīng)能力大大降低所致 。
電解槽由槽體、陽(yáng)極和陰極組成,多數(shù)用隔膜將陽(yáng)極室和陰極室隔開。按電解液的不同分為水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽三類。當(dāng)直流電通過(guò)電解槽時(shí),在陽(yáng)極與溶液界面處發(fā)生氧化反應(yīng),在陰極與溶液界面處...
用電解法生產(chǎn)的金屬錳稱之為電解金屬錳 電解金屬錳制造四氧化三錳的主體材料,另外由于純度高、雜質(zhì)少,是生產(chǎn)不銹鋼、高強(qiáng)度低合金鋼、鋁錳合金、銅錳合金等的重要合金元素,也是電焊條、鐵氧體、永磁合金元素...
不銹鋼電解液一般為磷酸鹽,其中加有等。電解結(jié)束后,先用清水漂洗,然后在10%左右硝酸水溶液中晃動(dòng)數(shù)分鐘(看工件表面效果),最后用弱堿水溶液中和,并清水漂洗。希望我的回答對(duì)你有幫助。
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彌散在史材料表面的顆粒狀黑色物質(zhì)-黑灰,主要產(chǎn)生于軟熔階段和陰極電解鈍化階段,采用掃描電鏡與能譜分析,測(cè)試了黑灰的形貌及黑灰的主要成分,研究了陰極電解鈍化處理時(shí),鈍化液濃度、pH值、溫度、老 極鈍化電量以及雜質(zhì)離子對(duì)黑灰程度的影響。在電解鈍藝條件為鈍液濃度p(Na2Cr2O7).2H2O)=25g/L,pH=4.5,θ=38~45℃及鈍化電量σ=1.62~4.86C/dm^2時(shí),產(chǎn)生黑最少。
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本文對(duì)鍍銅 CO_2焊絲的后處理工藝和防銹包裝的試驗(yàn)研究進(jìn)行了介紹。通過(guò)大量工作,得到了對(duì)焊絲有效的電解鈍化后處理工藝,結(jié)合適當(dāng)?shù)姆冷P包裝方法,達(dá)到了提高焊絲本身防銹能力和延長(zhǎng)焊前貯存期的目的。
Passivation of Stainless-steel
為了更好地運(yùn)輸強(qiáng)腐蝕貨物,不銹鋼艙要進(jìn)行鈍化,不銹鋼的鈍化處理應(yīng)遵從不銹鋼制造商的推薦方法。在對(duì)不銹鋼貨艙進(jìn)行鈍化的過(guò)程中,操作人員應(yīng)穿戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)用品,操作人員注意互相協(xié)調(diào);無(wú)關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離操作區(qū)域。
共有兩種處理方法,即硝酸清洗法和完全浸酸法。硝酸處理法通常被稱為鈍化處理法,是常規(guī)的處理方法。對(duì)于整個(gè)船艙的完全浸酸和鈍化通常只有在交付使用前的建造階段以及修理階段進(jìn)行。
1、用船艙洗艙機(jī)進(jìn)行循環(huán)而進(jìn)行不銹鋼鈍化處理。Passivation of SS C.O.T. using tank cleaning machine
1.1需要以下設(shè)備Equipments required:
四臺(tái)配有8毫米或9.5毫米噴嘴的不銹鋼洗艙機(jī)(316),另加四臺(tái)沖洗機(jī)。沖洗機(jī)并不要求是不銹鋼質(zhì)的。四根洗艙管,可耐受20%的硝酸溶液以及10BAR的安全工作壓強(qiáng).(SS BW HOSE)。每個(gè)待鈍化船艙需要80噸沖洗淡水。船上淡水量越多越好。酸堿度(pH)測(cè)試成套工具或者能測(cè)試pH值介于1至14之間精確到1/2點(diǎn).帶有四個(gè)公連接器洗艙管的盲板適配器。該盲板適配器應(yīng)裝好閥門以使絕緣。
1.2鈍化過(guò)程 Process of Passivation
硝酸清洗通常被指稱為鈍化,意味著在此過(guò)程中金屬表面形成了一層保護(hù)性的惰性薄膜。實(shí)際上,酸處理主要是去除影響在不銹鋼表面形成惰性氧化薄膜的污物,同時(shí)也有助于加快氧化過(guò)程。清洗要鈍化的船艙以至水白(Water white)的程度。用約15%的硝酸溶液(10-20%)清洗整個(gè)船艙表面。切記將酸加入水中,而不是將水加入酸中,以將混合產(chǎn)生的熱量減到最小。為了保證得到15%的溶液濃度,測(cè)出水流裝滿200升圓桶的時(shí)間,以計(jì)算淡水供應(yīng)的流速。應(yīng)用這一流速向船艙內(nèi)注入所要求量的水。建議使用足量的溶液以使得鈍化過(guò)程中泵吸不間斷。用不銹鋼質(zhì)的泵將要求量的酸加入船艙內(nèi),并由適當(dāng)?shù)腍OSE直接導(dǎo)入船艙里的水中。如果要鈍化大量船艙,建議在第一個(gè)船艙內(nèi)配制溶液然后逐個(gè)船艙傳輸。注意在傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生溶液損失,因此溶液可能需要中途加注。鈍化大量船艙時(shí),應(yīng)監(jiān)控溶液的質(zhì)量,通過(guò)測(cè)量溶液的pH值和觀測(cè)溶液的顏色來(lái)控制溶液的濃度和污物。用盲板適配器,將規(guī)定數(shù)量的洗艙管和機(jī)器聯(lián)接起來(lái)。(應(yīng)用盡可能多的洗艙機(jī))洗艙口應(yīng)蓋住以免溶液流出到低碳鋼甲板上。不銹鋼管鞍套可以很好地蓋住這些開口。應(yīng)不斷讓水流過(guò)甲板,以便稀釋偶爾流到甲板上的酸。
按照以下方式開始循環(huán)船艙里的清洗溶液。從甲板平面向下10英寸落差,循環(huán)足一小時(shí)。高于船艙地板以上15英寸循環(huán)足一小時(shí)。在底部平面循環(huán)完成以后,關(guān)閉循環(huán)聯(lián)接上的閥門并將溶液輸送到下一個(gè)船艙。開始每個(gè)船艙的再循環(huán)之前,測(cè)量溶液的pH值。如果pH值高于2,則倒掉溶液。循環(huán)管從船艙上拆卸下來(lái)之后,應(yīng)用水灌洗。
1.3沖洗過(guò)程Cleaning by Fresh Water
選擇一個(gè)船艙用以儲(chǔ)存淡水。這一船艙的泵管應(yīng)當(dāng)連接到洗艙管上。將洗艙管線上的所需數(shù)量的洗艙機(jī)連接到需要沖洗的船艙。所需要的洗艙機(jī)數(shù)量與循環(huán)所用的機(jī)器數(shù)量一致。使用與循環(huán)時(shí)一樣的落差。每15分鐘測(cè)量一次用完的水的pH值,并記錄下來(lái)。當(dāng)pH值達(dá)到可接受的水平(6-7)時(shí),改為第二個(gè)落差沖洗。以第二個(gè)落差沖洗30分鐘。完全排空船艙的水,撤去沖洗機(jī)。給船艙通風(fēng)。對(duì)船艙進(jìn)行目測(cè),并測(cè)量隱蔽區(qū)域表面的pH值。如果手頭有鈍化儀,將鈍化儀的讀數(shù)一并記錄下來(lái)。報(bào)告:向相應(yīng)船隊(duì)提交一份鈍化處理的報(bào)告。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,每艘船只和每個(gè)情況都有所不同。
2、運(yùn)用蒸汽注入法進(jìn)行SS船艙的鈍化 Passivation of SS C.O.T. by Steaming
2.1需要以下設(shè)備Equipments required:每100立方米的船艙容量需4升硝酸。帶吸入連接管的不銹鋼噴射器. 該連接管要帶防酸的吸入管及不銹鋼球閥。用于裝盛和在甲板上轉(zhuǎn)移硝酸的防酸容器。用于探入船艙的蒸汽軟管。
2.2鈍化步驟 Process of Passivation:將蒸汽噴射器裝進(jìn)船艙內(nèi),可裝在梯子上,也可裝在位于中央的洗艙口處。開始向船艙內(nèi)加入蒸汽,加汽短時(shí)間之后,打開裝在酸容器上的吸入球閥。調(diào)整球閥,使得硝酸緩慢地、均勻地和連續(xù)不斷地加入到蒸汽中,持續(xù)一段至少為30分鐘的時(shí)間。這一點(diǎn)很重要,否則,硝酸將不會(huì)形成霧狀融入蒸汽中。如果硝酸的小滴太大,它們將直接掉到船艙底部而不產(chǎn)生效果。當(dāng)有適量的硝酸注入船艙(4升/100立方米)時(shí),停止注入蒸汽,并關(guān)閉船艙保持3-4小時(shí)。這段時(shí)間過(guò)后,以淡水清洗船艙約一小時(shí)。在停止沖洗過(guò)程之前應(yīng)檢查沖洗后的水其pH值是否達(dá)到可接受的水平(6-7)。對(duì)船艙進(jìn)行目測(cè),并測(cè)量隱蔽區(qū)域表面的pH值。如果手頭有鈍化儀,也一并使用。報(bào)告:向相應(yīng)船隊(duì)提交一份鈍化處理的報(bào)告。如定期使用蒸汽法進(jìn)行鈍化處理,將會(huì)產(chǎn)生令人滿意的效果。然而,如果船艙的狀況已嚴(yán)重惡化,則強(qiáng)烈推薦使用循環(huán)方法進(jìn)行處理。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,每艘船和每種情況都有所不同。所以,建議負(fù)責(zé)人根據(jù)自己所處的特殊情況評(píng)估這些步驟,并且依照自己的最佳判斷進(jìn)行處理。
長(zhǎng)串件鈍化時(shí)鍍件的上、下端進(jìn)出鈍化溶液中的時(shí)間有先后,同時(shí)工件在溶液中擺動(dòng)時(shí),鍍件的下端擺動(dòng)幅度比上端大得多;另一方面鈍化后在空氣中停留時(shí),溶液由上端往下流,下端鍍件表面要比上端鍍件附有更多的溶液,下端與溶液有更多的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。這些都使得下端鈍化膜的顏色深于上端。為減輕色差,這類零件進(jìn)、出鈍化溶液時(shí)建議橫向出、入(下端用一掛鉤鉤起來(lái)),并防止使用的陽(yáng)極過(guò)長(zhǎng)。
長(zhǎng)條零件鈍化時(shí)如鈍化槽容納不下,可采取臨時(shí)措施,利用磚塊或木條加工一個(gè)能容下鍍件的框,框內(nèi)襯以塑料布,注入鈍化溶液后即可使用,采用此法既方便又可避免膜層不均勻或產(chǎn)生銜接印痕等質(zhì)量問(wèn)題。
一般平面件鈍化時(shí)由于在鈍化槽中擺動(dòng)時(shí)邊緣部位與鈍化溶液接觸會(huì)比中間部位劇烈,而引起此部位鈍化膜的色澤不均勻的現(xiàn)象,此問(wèn)題可采取壓縮空氣攪拌來(lái)解決,效果很好。為提高鈍化膜的均勻性還需注意鍍鋅過(guò)程中的電流分布均勻性,必要時(shí)鍍件的邊緣予以屏蔽,以防該部位因電流過(guò)大而出現(xiàn)鍍層粗糙,影響鈍化膜的色澤。
表面光潔件鈍化后,由于表面光滑,鈍化溶液在其表面較難吸附,很快流失,故鈍化時(shí)在溶液中和空氣中的停留時(shí)間都要適當(dāng)延長(zhǎng),否則該工件的鈍化膜顯得較淡。
要避免兜出溶液,以免引起鈍化溶液過(guò)多損、耗、污染環(huán)境,也可以保證該部位鈍化膜的質(zhì)量。
可把整串所綁扎的工件放在塑料籃筐內(nèi)鈍化,以免鈍化時(shí)因抖動(dòng)而脫離群體,掉入槽內(nèi)造成返修。
不同的金屬具有不同的自鈍化趨勢(shì)。如果按因鈍化引起陽(yáng)極過(guò)程阻滯使腐蝕的程度減小來(lái)排列,可得到一些金屬的自鈍化趨勢(shì)減小的順序:
鈦、鋁、鉻、鉬、鎂、鎳、鐵、錳、鋅、錫、鉛、銅,要特別注意,這個(gè)金屬自鈍化趨向的次序,并不能表示上述金屬耐蝕性遞減的次序。
如果某些易自鈍化的金屬(如Ti、Al、Cr等)和鈍化較弱的金屬組成固熔體合金時(shí),這種合金的自鈍化趨勢(shì)將顯著提高。據(jù)此,開發(fā)出各種耐蝕性好的不銹鋼。
另外,在可鈍化的金屬中,添加陰極性組分,也可促進(jìn)白鈍化過(guò)程,從而提高合金的耐蝕性。這是因?yàn)楦g表面與附加陰極性組分相接觸,促使表面活性區(qū)的陽(yáng)極極化加劇所致。
對(duì)于同一種材料,它的自鈍化過(guò)程受氧化劑的陰極還原過(guò)程所控制。實(shí)踐表明,并不是所有的氧化劑都能作為鈍化劑,只有初始還原電位高于金屬臨界鈍化電位Ecp,且其陰極極化程度較低的氧化劑才可能使金屬進(jìn)入自鈍化狀態(tài)。
對(duì)于一定金屬來(lái)說(shuō),在它能形成鈍性表面的溶液中,通常溶液的pH值越高,鈍化也越容易。實(shí)際上,金屬在中性溶液里一般比較容易鈍化,而在酸性溶液中要困難得多。這往往是與陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)物的溶解度有關(guān)。如果溶液中不含有絡(luò)合劑和其他能和金屬離子生成沉淀的陰離子,對(duì)于大多數(shù)金屬來(lái)說(shuō),它們的陽(yáng)極反應(yīng)生成物是溶解度很小的氧化物或氫氧化物。而在強(qiáng)酸性溶液中會(huì)生成溶解度很大的金屬鹽。某些金屬在強(qiáng)堿性溶液中能生成有一定溶解度的酸根離子,如ZnO42-和PbO42-,因此它們?cè)趶?qiáng)堿液中也難鈍化。
如果在陽(yáng)極極化的同時(shí)還攪拌溶液,在相同的極化電流密度下,鈍化時(shí)間。鈍化一般隨攪拌速度的增加而延長(zhǎng),也即鈍化更為困難。如果極化電流不大,加強(qiáng)攪拌時(shí),甚至很可能不發(fā)生鈍化現(xiàn)象。然而,如果電流密度較大,陽(yáng)極鈍化所需時(shí)間很短,攪拌對(duì)鈍化的建立影響不明顯。
一般來(lái)說(shuō),溫度低,有利于鈍態(tài)的建立。溫度愈高,金屬的鈍態(tài)建立愈困難。例如,鐵在50%硝酸中,25℃時(shí)便可鈍化??僧?dāng)溫度升至75℃以上時(shí),就不能發(fā)生鈍化,此時(shí)即使把硝酸濃度提高到90%,也很難使之鈍化。
綜上所述,利用金屬的鈍性可防腐,但建立鈍態(tài)的過(guò)程卻是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的暫態(tài)過(guò)程,影響因素諸多。因此,在生產(chǎn)實(shí)際中,要具體問(wèn)題具體分析,謹(jǐn)慎選用。 2100433B
鐵纖維鈍化
通過(guò)電解剝落銅包鐵纖維拉絲中物質(zhì)銅并光亮鈍化其10-15微米的數(shù)量在100-2000芯的鐵纖維絲,能 達(dá)到良好的鐵纖維分散性,對(duì)鐵纖維表面進(jìn)行拋光處理,通過(guò)晶格吸附鈍化其鐵纖維表面,提高防銹蝕及抗氧化能力;
酸性電解液鈍化液適用銅包純鐵纖維絲、銅包不銹鋼纖維絲在其酸性電解分散液中作為添置加物,
使剝離速度提高4-10倍,提高鐵基纖維的分散性能,鐵纖維經(jīng)該藥劑處理后用標(biāo)準(zhǔn)5%NaCL 浸泡測(cè)試可達(dá)200小時(shí)以上無(wú)銹蝕現(xiàn)象;
該液為水溶性物;揮發(fā)性及小,無(wú)不良?xì)馕?不含重金屬物,符合ROHS六項(xiàng)指標(biāo);
銅包鐵纖維絲在電解剝離過(guò)程中,作為電解液主添加物,與酸性電解液配伍,
(也適用于含硝酸銅、硝酸、硝酸胺及輔助物的電解液,10-20倍純水稀釋其鈍化液
添加到該電解液中,可取代電解液中硝酸),穩(wěn)壓電解(電壓2V左右)電解過(guò)程
中電流可能適當(dāng)下降,請(qǐng)適當(dāng)補(bǔ)充其鈍化液,可用加藥泵維持一定的加藥速度進(jìn)行穩(wěn)壓控制;電解溫度20-40。C即可;
該液體稀釋比例:純水稀釋10-30倍純水加入,(其稀釋液PH值4-5左右)
該稀釋液與電解液的初次添加比例:適量;
也可嘗試純水稀釋20-40倍直接作為電解液進(jìn)行穩(wěn)壓電解;