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高速攪拌は、メッキ溶液の安定性にどのような悪影響を及ぼしますか?

化学ニッケルリンめっき溶液の安定性に対する高速攪拌の悪影響は、主に物理的せん断力、ガスの閉じ込め、熱効果、界面干渉などの複数のメカニズムに由来します。これは、めっき溶液の分解、成分の不均衡、またはコーティング欠陥.}} .}をもたらす可能性があります。
I .物理的なせん断力は、メッキ溶液の化学バランスを破壊します
1.複合イオン構造の崩壊
メカニズム:メッキ溶液中のニッケルイオンは、主に複雑な形で存在します(ni²⁺-edta、ni²⁺-乳酸複合体など).高速攪拌によって生成される強力なせん断力は、複合剤とニッケルイオンの間の配位結合を破壊し、無料のni²⁺を放出する可能性があります{{4}.
結果:
遊離ni²⁺の濃度は増加し、OH⁻と結合してNi(OH)de沈み(アルカリ条件下でより重要な)を形成するのは簡単です。
特に高温(85度を超えるなど)または高pH(pH 5 {. 5など)で、メッキ溶液の自発的分解を加速し、分解速度を3〜5倍増加させることができます。
2.固体粒子分散液が衝突を悪化させます
メカニズム:メッキ溶液に不完全に溶解した固体粒子(ニッケル塩結晶、不純物粒子など)がある場合、高速攪拌は粒子と粒子とタンクの壁の間の衝突頻度を増加させます.
結果:
粒子表面は、メッキ溶液の分解のための触媒活性部位になる可能性があり、連鎖反応を引き起こします(「シード」効果に類似).
ナノアドディティブ(ナノダイヤモンド、SIC粒子など)を使用した複合メッキ溶液の場合、高速せん断はナノ粒子の分散安定性を破壊し、凝集と堆積.をもたらす可能性があります。
2.ガスの融合によって引き起こされる副反応
1.酸素レドックス剤
メカニズム:機械的攪拌速度が高すぎると、空気がめっき溶液に簡単に同伴して小さな泡を形成し、酸素は還元剤(低リン酸塩、H₂PO₂⁻)と反応して酸化反応を起こします。
o₂+ 2h₂po₂⁻→2hpo₃²⁻+ 2h⁺
結果:
低リン酸塩は効果的に消費され、メッキ溶液の堆積効率は低下します(e {. g {.、堆積速度は15μm/hから8μm/h).に低下します。
生成された低リン酸塩(hpo₃²⁻)は、ニッケルイオンでわずかに可溶性の塩(NIHPO₃・6H₂Oなど)を蓄積し、めっき溶液に濁度を引き起こす可能性があります.
2.水素保持と制御されていない発泡
メカニズム:化学めっき反応によって生成される水素(H₂)は攪拌を通じて時間内に排出する必要がありますが、高速攪拌は泡を改良し、めっき溶液に安定して分散して安定した泡層{.}を形成する可能性があります。
結果:
液体表面を覆うフォームは、熱放散を妨げ、局所温度上昇を引き起こし(温度差は5〜8度に達する可能性があります)、メッキ溶液の分解{.
フォームバーストがメッキ溶液成分の損失(タンクの壁に付着するニッケル塩など)の損失を引き起こし、機器を汚染する可能性がある場合に生成される液滴のスプラッシュ{.}
iii .熱効果と制御されていないメッキ溶液温度
1.攪拌装置による熱伝導
メカニズム:高速攪拌モーターまたは循環ポンプによって生成される機械的摩擦熱は、特に夏または冷却システムのないワークショップで、シャフトシールとタンクの壁を介してメッキ溶液に伝導することができます。
結果:
When the temperature exceeds the process upper limit (such as >95度)、低リン酸塩の熱分解速度は指数関数的に増加し、リン酸塩と元素リンを生成し、メッキ溶液を失敗させます{.}
温度の不均一性が上昇します(タンクの底部の温度は液体表面よりも3〜4度高くなります)、局所的な過熱と分解.
2.「不均一な熱分布の「短絡」効果
メカニズム:過度の乱流により、メッキ溶液が攪拌パドルの近くで急速に循環し、「熱短絡」を形成する可能性がありますが、温度死んだコーナーは攪拌領域.から遠く離れた角に現れます。
結果:
死んだコーナー領域の堆積速度は低温のために減少しますが、高流量面積は過熱のために簡単に分解され、全体的な安定性は.に劣ります。
IV .インターフェイスの干渉とコーティング品質劣化
1.ワークピース表面の液体フィルム破壊
メカニズム:高速攪拌ワークピース表面上のメッキ溶液の停滞層を薄くし、通常の堆積ダイナミクスプロセスを破壊します(触媒活性部位へのni²⁺拡散の経路が破壊されます).}
結果:
コーティングの堆積速度は不安定であり、局所的な漏れまたは厚さ偏差が発生します(同じワークピースの異なる部分の厚さの差は20%を超えています).
水素の泡は、高速液体の流れの影響下でワークピース表面に吸着しやすく、ピンホールを形成する、または穴を開ける欠陥.
2.触媒活性部位の非活性化
メカニズム:パラジウムなどの貴金属によって活性化される触媒表面の場合、高速液体の流れは、吸着触媒粒子を物理的に洗い流すか、触媒活性中心の電子状態を破壊する可能性があります.
結果:
特に薄いコーティングの過程で、化学めっきの開始が遅れているか、堆積することさえできません(<5 μm).
V .実際の生産における典型的なケースと応答
負の効果症例現象異常検出指数ソリューション
Turbid precipitation of plating solution Green flocculent precipitation (Ni (OH)₂) appears at the bottom of the tank Nickel ion concentration drops sharply, pH value fluctuation>±0.3攪拌速度を低下させ、複合剤を追加します
Abnormal increase in foam The thickness of the foam layer on the liquid surface is>5 cm, milky white Phosphite concentration rises>5 g/l窒素攪拌に切り替えて、デフォミング剤を追加します
The pinhole rate of the coating increases sharply Holes with a diameter of>50 μm are observed under a microscope Hydrogen evolution rate>理論的価値の20%が攪拌速度を減らし、ワークピース吊り下げ方を最適化する
堆積速度は、8時間以内にコーティングの厚さが120μmから60μmに低下します。低リン酸塩消費率は<50% of the theoretical value Detect dissolved oxygen content and adjust the immersion depth of the stirring paddle
結論
高速攪拌によるメッキ溶液の安定性の破壊は、複数の因子の相乗効果の結果です{.は、コアリスクは、化学バランス(複雑な崩壊、酸化側の反応)を破ることにあります(複雑な崩壊、酸化側の反応)および物理的バランス(制御不能な熱 /質量移転{2}} .)は、段階的な速度を拡大することが必要です。濁度変異点)、および低干渉の攪拌型(空気の攪拌、脈動攪拌など)または過度の乱流を避けるためのパーティション制御戦略を優先しながら、非常に敏感なメッキソリューションのための均一性を確保しながら.}.(高リン、低テンペル系めぐる溶解溶液など)、cirling spect on sult in sult in sult in sulled a controled a scontred a scontred a scontred a scontrea安定性と引き換えに混合効率.

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