镀镉及其相关性

1、镀镉及其相关性1.镉及镉镀层性质(1) 色泽: 灰白色(2) 硬度: 300500 MPa(3) 原子量: 112.40(4) 比重: 8.65(5) 熔点: 321(6) 原子价: 2(7) 标准电位: -0.4029V(8) 原子序: 48(9) 电子组态: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2(10) 电阻: 6.83m.m(11) 强度: 70MPa(12) 沸点: 767(13) 结晶构造: hcp(14) 化学性质: 与锌相似，但不溶解于碱液中，在室温空气中不变色，在潮湿空气中会氧化形成保护膜可防止继续氧化腐蚀。镉的氧化物不溶于水，镉比

2、锌较不易溶于酸， 但对硝酸作用强。镉熔化时产生有毒气体，其可溶性盐类也是有毒。镉对钢铁基材属于阴极保护镀层，但在高温或海洋气候下，则属于牺牲性阳极保护镀层。2.镀镉 在海洋性的环境与高温(70以上)的热水，镉镀层耐腐性强，比较安定。焊接性与润滑性良好，接触电阻抗力强，对碱性溶液很好抵抗性，氢脆性小，光泽性佳，附着力强。所以航空、航海及电子工业的零件很多用镀镉，镉镀层易拋光，磷酸盐化后可做油漆的底层，但镉对人体有毒，食物的器具不能镀镉。3.镉电镀液的种类可分为下列四种:(1) 碱性氰化物镀液。 (3) 酸性硼氟盐镀液。(2) 碱性硫酸盐镀液。 (4) 中性硫酸盐镀液。 应根据镀件的形状、镀层的要

3、求，及镀液均匀性来做选择镀液的种类。一般简单形状的镀件采用酸性镀液，而复杂形状的镀件则采用碱性氰化物镀液。碱性镀液镀层结晶细致，均匀性好，但有毒性、废液处理麻烦，电镀液不稳定，阴阳极电流效率不一，空气二氧化碳会使镀液形成碳酸钠和氰氢酸。酸性镀液氢脆性较小。4.碱性氰化物镀镉液配方氧化镉(cadimum oxide) 3 oz/gal碳酸钠(sodium carbonate) 48 oz/gal氰化钠(sodium cyanide) 13.5 oz/gal苛性钠(sodium hydroxide) 1.9 oz/gal电流密度 590 ASF液温 60100 。F4.1.碱性氰化物镀镉液的配制其

4、步骤如下:(1) 先检查药品的品质是否符合。(2) 严守剧毒物品使用安全规则及良好通风设备。(3) 将需要量的氰化钠溶于少量的热水中(5060)，不能温度太高，以免分解产生。(4) 在另一容器将须的苛性钠溶于水。(5) 将苛性钠溶液注入氰化钠溶液中。(6) 的氧化将所需镉加水混合成糊状，慢慢加入上述的混合液中，充分搅拌，完全溶解，温度可升高但不可高于85。(7) 将其它添加剂溶于适量的水，依次加入。(8) 加入1.52磅每100gal的锌粉，充份搅扮30分钟让溶液静置4小时，过滤到镀槽内。(9) 取样分析及校正各成份。(10)用0.250.5V电流空电解2448小时。(11)添加光泽剂。(12

5、)以10ASF电镀约二天使镀液正常化。4.2.碱性氰化物镀镉液的添加剂 添加剂在电镀液中影响镀层的组织及外观，无机物添加剂如镍、钴、钼及硒等化合物，主要是改进镀层的外观及物理性质，有机物添加剂如乙醛(aldehyde)、葡萄糖、牛奶、糖、胶、糖蜜、磺酸(sulfonic acid)、土耳其红油、磺化蓖麻油等促使镀层细晶细致，改善均匀性，并隐蔽金属杂质。添加剂超过一定量时，会使镀层变脆，产生气泡等。4.3.氰化物镀镉的缺陷及原因<(1) 镀层变色，有污渍，其原因有1. 底层金属有孔。2. 前处理未处理干净。3. 污手接触。(2) 镀层焦黑、粗糙及色暗，其原因有1. 电流密度过大。2. 游离

6、氰化物太少。3. 有浮悬杂质。(3) 镀层附着性不良、表面起泡，其原因有1. 氰化物不足。2. 碱度过高。3. 前处理不良。4. 酸性时镀件吸收氢气。(4) 阴极大量氰气产生，阳极呈结晶状态，被覆性不良，其原因有1. 游离氰化物过高。2. 金属盐不足。(5) 阳极溶解不均匀，有沉渣，其原因有1. 游离氰化物不足。2. 氢氧化物不足。5.非氰化物镀镉液(Non-Cyanide Plating Baths) 近些年由于公害管制及减少电镀时氢气的形成，已开发出许多非氰化物镀镉液，可分为中性硫酸盐镀液、酸性硼氟酸镀液及酸性硫酸盐镀液。非氰化物镀液其电流效率高，氢脆性小，所以高强度的钢铁要用非氰化物镀液

7、。其中硼氟酸镀液在高电流密度下仍保持高电流效率。5.1.中性硫酸盐镀液配方氯化铵(ammonium chloride) 1.53 oz/gal硫酸铵(ammonium sulfate) 1015 oz/gal镉(含量) 0.51.5 oz/gal电流密度 215 ASF液温 60100 。F5.2.酸性硼氟酸盐镉镀液配方硼氟酸铵(ammonium fluoborate) 8 oz/gal硼酸(boric acid) 3.6 oz/gal镉 12.6 oz/gal硼氟酸镉(cadmium fluoborate) 32.2 oz/gal电流密度 3060 ASF液温 70100 。F5.3.酸性硫

8、酸盐镀镉液配方氧化镉(cadmium oxide) 11.5 oz/gal硫酸(salfuric acid) 4.55 oz/gal电流密度 1060 ASF液温 6090 。F6.镀镉镀层的退除及补镀(1) 钢铁、铜及铜合金镀件： 列溶液溶解退除镉镀层1. 稀盐酸。2. 100g/l的硝酸铵。废铬酸溶液。(2) 铝及其合金镀件： 用510%硝酸溶解退除镉镀层。(3) 外观不良镀件： 有些镀件可进行直接补镀，不需将镀层退除。先进行12分钟电解洗净，将表面污物及薄膜去除，而后进行活化、清洗，并停留于镀镉液中1030秒，再进行补镀，时间依镀件情况而定。 7.镀镉工程流程 镀前检验溶剂脱脂化学或电解

9、除油热水洗冷水洗酸浸除锈冷水洗中和上架冷水洗电解除油热水洗冷水洗酸洗活化冷水洗镀镉冷水洗吹干除氢出光冷水洗热水洗干燥钝化冷水洗温水洗干燥检验流程说明:步骤1： 检查镀件表面状况、尺寸。步骤2： 零件内外清洗干净。步骤3： 使零件表面全部为水润湿为止，电解洗净先阴极后阳极，阳极时间要比较长，薄片及弹簧片用阳极处理。电解液成份3050g/lNaOH，2030g/l Na2CO3，3050g/l Na3PO4及1015g/lNa2SiO3。步骤6： 其溶液成份为50100g/l的硫酸及100150g/l的盐酸。步骤8： 其溶液为5070g/l的碳酸钠。步骤11：同步骤3。步骤14：用3050g/l硫酸溶液去除氧化物膜。步骤19：烘培24小时，温度200250。步骤20：铬酸溶液浸泡0.10.5分钟。步骤24：钝化溶液成份为80150g/l重铬酸钠及810g/l硫酸。8.有关镀镉的标准与规范(1) QQ-A-671 Federal Specification(镉阳极