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    請看如下示意圖

    如圖所示,鍍液中的導體A既不與陰極相連、也不與陽極相連,當電流通過鍍槽時,A的右端會有鍍層沉積,而左端可能會發生金屬的溶解(或鈍化、腐蝕),這是為什么呢?


    當電流通過鍍槽時,必然會有一部分電流從金屬A上直接通過,電流通過情況如圖中所示。我們知道,當電流通過兩類導電體的界面時,必然會發生電極反應,電流流入的地方(為陰極)發生陰極反應,電流流出的地方(為陽極)發生陽極反應。這樣的話,金屬A的右端為電流流入的地方,為陰極,發生陰極反應,則有鍍層沉積;金屬A的左端為電流流出的地方,為陽極,發生陽極反應,則可能會發生金屬的溶解(或鈍化、腐蝕)。這種陰、陽兩極的反應同時發生在同一金屬上的現象,稱為雙性電極現象。而金屬A則為雙性電極。


    那么,雙性電極現象在電鍍生產中有什么利害呢?

    例一


    此例說明可利用雙性電極現象為電鍍生產服務。


    如圖中所示,不銹鋼陽極布置在圓筒內,當電流導通時會從圓筒內壁流入,而從圓筒外壁流出。這樣的話,根據雙性電極原理,圓筒內壁因是電流流入處而鍍上銅鍍層,從而達到防滲碳的目的。而圓筒外壁雖是電流流出處,但因是在強堿性鍍液(氰化物鍍銅溶液)中,所以可避免鋼制圓筒外壁溶解而損壞。


    另外,生產中發現,此例中圓筒上端的兩個開孔較大時,圖中所示的﹡處不易沉積上銅鍍層,這是為什么呢?根據上文的分析知道,利用雙性電極原理進行電鍍時,需要電鍍的部位應有電流流入。圓筒上端的兩個開孔較大時,電流很容易從開孔處流走而繞開﹡處,從而使﹡處因電流不易流入而沉積不上銅鍍層。這點與普通電鍍正好相反,在普通電鍍時,﹡處因屬于高電流密度區而更容易沉積上鍍層。知道了問題產生的原因,就應該知道怎么解決這個問題,此處暫做保留。

    例二

    此例說明雙性電極現象在電鍍生產中的危害。


    生產中發現,采用“一槽多筒”的形式(如四頭機)滾鍍雙層鎳時,兩層鎳之間容易出現結合力不良問題。鎳層在大氣中容易鈍化,所以擔心半亮鎳出槽后再鍍亮鎳會結合力不良是可以理解的。但問題往往不是由半亮鎳出槽后自然鈍化引起的,而是由雙性電極現象造成的半亮鎳層鈍化引起的。采用“一槽多筒”的形式生產時,滾筒出半亮鎳槽和入亮鎳槽總是一只一只地接替進行,當一只滾筒出(或入)槽時,其他滾筒的電鍍仍在進行,則出(或入)槽滾筒中的零件因雙性電極現象而表面鈍化,在表面鈍化的零件上鍍亮鎳就會很容易出現結合力問題。而采用單槽單筒時或采用單槽多筒時滾筒同時出(或入)槽,則不會產生雙性電極現象,因而不會出現兩層鎳間的鍍層結合力問題。知道了問題產生的原因,就應該知道怎么解決這個問題,如滾筒帶電入槽、滾筒同時出入槽(此法在連續生產時可能不太好操作)等。


    同樣的道理,釹鐵硼采用“一槽多筒”的形式打底或直接鍍時,(除混合周期影響上鍍易造成零件表面氧化腐蝕外),也會因雙性電極現象造成零件表面氧化腐蝕而影響鍍層與基體的結合力,因該問題較隱蔽容易被忽視,希望有關人員看到此文后能引起注意。


    當然,以上例子問題的產生還有其內因所在,比如鎳層容易鈍化、釹鐵硼表面化學活性極強,此時再加上外因——雙性電極現象,內外因結合,造成零件表面鈍化或氧化腐蝕而產生結合力不良問題。若是普通鋼件采用“一槽多筒”的形式,雖然也會受到雙性電極現象的影響,但氧化腐蝕不明顯,若非質量要求很高基本可以忽略。


    生產中因雙性電極現象造成危害的例子還很多,比如電鍍設備(如鍍液中的不銹鋼加熱管、鍍鉻槽襯鉛層等)因雙性電極現象而腐蝕損壞,腐蝕產物污染鍍液等,篇幅所限不再一一舉例。



    某圓筒形鋼鐵零件內壁需要鍍銅,目的是防滲碳,而外壁則不允許有銅鍍層,因外壁需要滲碳,若有銅鍍層則無法滲碳。若采用普通電鍍的方法,需要先在外壁做絕緣處理(如涂防鍍劑、包裹絕緣材料等),等內壁鍍完銅后,還要將外壁的絕緣物質去除,否則外壁不能滲碳,比較繁瑣。但若利用雙性電極現象進行圓筒內壁鍍銅,則操作上會簡單得多。請看如下示意圖。

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