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赫爾槽試驗
赫(hè)爾槽試驗是現代(dai)電鍍新工藝試驗(yàn)，新助劑開發及改(gǎi)進，鍍液工藝維護(hu)等過程中最基本(běn)、最便捷的手段之(zhi)一，不可或缺。不能(néng)熟練掌握赫爾槽(cáo)試驗，就稱不上是(shì)合格的電㊙️鍍技術(shu)⭐工作者。然而，如何(he)認識、正确操作該(gai)項試驗，卻有許多(duō)問題值得🌈讨論。
1.
調整電鍍液有(yǒu)三個途徑：一是憑(ping)經驗判斷，二是進(jin)行化驗分析，三是(shi)通過試驗判定。對(duì)應用年久、已有經(jing)驗的老🐉工藝，憑觀(guān)察工👣件鍍層狀況(kuàng)，判定該如何❤️調整(zheng)，不👨❤️👨能說完⭐全無用(yong)。例如：一看氰化♊鍍(du)銅層的色澤、低電(diàn)流密度區狀況，就(jiù)能立即判斷出遊(yóu)離氰濃度的高低(di)。但這也隻能在🏃鍍(du)層已表現出異常(cháng)時才能判斷，且要(yao)☂️有相當豐富的實(shi)🛀🏻踐經驗，對新工藝(yi)、新助劑的采用則(zé)無🏃🏻♂️法判定(因無經(jing)驗可言)。
1. 1 依分析化(hua)驗結果調整鍍液(ye)
完全依分析化驗(yan)結果來調整鍍液(yè)的工藝人員，稱✔️不(bu)上合⭐格，因為分析(xi)化驗具有相當大(da)的局限性。
1. 1. 1 分析方(fāng)法本身有問題
有(you)一名經驗豐富、化(huà)學基本功很紮實(shi)的大學本科畢業(yè)🚶的老分析員告訴(su)筆者，書上所載的(de)分析化驗方法相(xiàng)互傳來👉抄去⛱️，其中(zhōng)有不少本身就有(yǒu)問題。筆者也學過(guò)分析化學、儀器分(fen)析等專業課程，有(you)些方法并不切合(he)大生産實際。例如(rú)，用于化驗分析氯(lǜ)化鉀鍍鋅液中氯(lǜ)化鉀的常規方法(fa)隻适于新配鍍液(ye)，而不适于大生🥰産(chǎn)中應用已久的鍍(dù)液。講一個真實的(de)故事：多年前，一📞位(wèi)電鍍廠化驗員與(yu)工藝員吵得不可(ke)開交。化驗員堅持(chí)說自己的化驗結(jie)果是準确🌏的，标準(zhun)液🌈是剛标定了的(de)，終點判定也是準(zhun)确的，計算無誤，鍍(dù)液中的氯化鉀就(jiù)是多了。工藝員卻(què)堅持🔆說，氯化鉀就(jiù)是少了很多，要至(zhì)少補充才能生産(chǎn)。其實兩人都是對(dui)的。問題不在于誰(shuí)是誰非，而在于分(fèn)析方法本身就存(cún)在有問題：先化驗(yan)總氯、總鋅，換算出(chū)氯化鋅，餘氯再從(cong)理論上換算為氯(lü)化鉀。大生産中用(yòng)鹽酸酸洗，清🤟洗不(bú)淨(尤其是管件)時(shí)，會将鹽酸不斷帶(dài)入鍍液中；平時因(yīn)陰極電流效率遠(yuan)低于陽極電流效(xiào)率，鍍液值會不斷(duan)上升，又用鹽酸調(diao)低pH值，總氯量不斷(duan)上升，而K+因帶出損(sun)耗又不斷減少。K+對(duì)提高鍍液電導率(lü)起重要作用(效果(guǒ)比Na+好)，而上述工廠(chang)并無條件用選擇(zé)性鉀離子電極法(fa)或高級儀器分析(xi)K+含量，隻能采用常(chang)規化驗法分析總(zong)氯。因此化驗員雖(suī)然很辛苦♋，但結果(guo)沒有任何作用；工(gōng)藝員根據實際電(diàn)💋鍍或實驗判定氯(lǜ)化鉀少了許多，是(shi)符合實際的。類似(si)的問題還是應該(gai)以工藝試驗結果(guǒ)為準。
1. 1. 2 工廠分析手(shǒu)段的欠缺
要考察化驗(yàn)準确性很簡單：精(jing)确稱取分析純材(cái)料配液，叫化驗一(yī)下，即可看出誤差(chà)。筆者原所在國營(yíng)企業有一名正宗(zong)大🧑🏾🤝🧑🏼學科班畢業的(de)老化驗員，她對電(diàn)鍍液的分析在成(chéng)都地區可🥰稱王牌(pái)水平，但帶的幾個(gè)徒弟🙇♀️都半途而廢(fèi)，原因是不能達到(dào)她近乎苛刻的要(yào)求，比如搖三角瓶(ping)🔴要搖得均勻，清洗(xǐ)燒杯、三角瓶等要(yào)求内外完全親水(shuǐ)，并用蒸餾水淌一(yī)次。
1. 1. 4 無法常規化驗(yan)的組分太多
。
1. 2 試驗(yan)方法的選擇
試驗(yàn)可供選擇的方法(fa)有多種：(1) 在小型鍍(du)槽中利用小型工(gong)件作小試。此法用(yòng)液量較大，且陰陽(yáng)極距離近，不能真(zhēn)實反映🈲大生産的(de)💰幾何因素對分散(sàn)能力等的影響，隻(zhi)能作為新工藝、新(xin)助☂️劑等研發的第(di)二階段試驗用(研(yan)發通常包括實驗(yàn)室試驗、小試、中試(shì)和生産應用個階(jiē)段)。(2) 燒杯内試驗。小(xiao)燒杯試驗用液不(bú)多，但用試片試驗(yan)時，隻能反映某一(yī)✌️特定㊙️電流密度下(xià)的情況，難以在同(tong)一試片上反映出(chu)寬電流🎯密度範圍(wei)内鍍層的狀況，但(dàn)可用不同基體材(cai)料小件(特别是難(nan)鍍材料判定電鍍(du)效果。(3) 赫爾槽試驗(yàn)。其最大的優點是(shì)：能用很少的鍍液(yè)，一次試驗即可反(fan)映出十分寬廣的(de)電流密度範圍内(nei)鍍層的狀況。它是(shi)實驗室應用最廣(guang)、最快捷的試驗方(fāng)法。正因為如此，一(yī)經發明，就迅速獲(huo)得了推廣應用。
2. 赫(he)爾槽及陰極試片(piàn)上的電流分布
赫(he)爾槽
Jk = I (5.1 − 5.24 lgL) (1)
Jk──陰(yīn)極上某位置的電(diàn)流密度；
表1 為計(ji)算結果。
3.赫爾槽試(shi)驗的基本要求
3. 1
(1) 輸出直流紋波(bo)系數與大生産用(yòng)電源基本一緻。這(zhe)就要求電流具有(you)多種輸出波形供(gong)選擇，制作起來比(bi)較難。對于必須要(yao)求低紋波直流的(de)工藝，應采用低紋(wén)波直流⛱️小電源。市(shì)場上部分高頻開(kāi)關試驗👉用電源能(néng)達到此要求。單相(xiang)可控矽或矽整流(liú)的全波(或橋式)整(zheng)流電源若未加π 型(xíng)濾波，也達不到要(yao)求(懂電器的人可(ke)購的變壓器，用低(dī)壓側作電感線圈(quān)，另加2隻24V/6800μF 的電解電(dian)容制作濾波器)。
(2)輸(shū)出電壓0~15V、電流0~10A 的小(xiao)電源。電源額定輸(shu)出電流越大，讀數(shù)越不準确(尤其是(shi)動圈式電流表、電(dian)壓表)，試驗不具有(you)重現性。有人居然(ran)還用大生産用的(de)500A 整流器做赫爾槽(cáo)試驗，實在令人費(fei)解。
(4)必須(xū)同時有電流與電(dian)壓顯示。電流相同(tóng)時，電壓越低，說明(míng)鍍液電導率越高(gao)。對于光亮酸銅液(yè)，攪拌鍍，正常試驗(yan)電壓應為3.0~3.2V(與所用(yong)外電路線肯定硫(liu)酸多了。通過電壓(ya)即可大緻判🌏定✂️硫(liú)酸的多少。筆者用(yong)的是自研自裝的(de)0~15V、0~5A 的小型單相電源(yuan)，全波整流後大電(dian)容濾波，由具有🚶♀️恒(heng)流🌈特性的功率場(chang)效應管(VMOS 管調整輸(shu)出，具有低紋波直(zhi)流輸出，帶風冷且(qiě)以撥碼開關預置(zhi)時間，到時音樂報(bào)警。
3. 2 陽極
3. 2. 1
陽級(ji)用材料應與大生(sheng)産相同
3. 2. 2
由于赫爾槽(cao)試驗時陰、陽極(指(zhi)平闆陽極)的面積(jī)比約，但大生産要(yao)求該比值大于1，因(yīn)此，對光亮酸銅等(děng)進行赫爾槽試驗(yan)時，時間久了陽極(jí)可能鈍化。若發現(xian)陽極有鈍化現象(xiàng)(電流減小、電壓升(shēng)高)，應将其取出，砂(shā)洗幹淨或活化處(chù)理後再用。對于酸(suān)性亮銅，2A 攪拌鍍5min，磷(lin)銅陽極不應鈍化(hua)；若鈍化了，則應尋(xún)找原因(硫酸過少(shǎo)、氯離子不足、含磷(lín)量過高等)。
3. 3 陰極試(shì)片
3. 3. 1 材料
3. 3. 2 尺寸
标(biāo)準尺寸為長100mm、寬65~68mm、厚(hou)0.3~0.5mm。過長，放不下，貼不(bú)緊；過短，或左或右(you)，試驗重現性差且(qie)✊電🚶流密度分布不(bú)正常。最好用剪床(chuáng)下料，規矩、平整。
3. 3. 3 保(bǎo)存
若試片要保存(cún)供客戶看，鍍後應(ying)鈍化(除鍍鉻外)、吹(chuī)幹，密封保存。可重(zhong)複使用的試片，若(ruo)是鋼片，則應褪除(chú)鍍層後存放于稀(xi)堿水中，以防生鏽(xiu)；對于光亮酸銅試(shi)片，應存放于稀硫(liu)♻️酸中，防止嚴重氧(yǎng)化變色，否則再處(chù)理時很麻煩。
3. 3. 4 鍍前(qián)處理
陰極試片的(de)鍍前處理十分重(zhong)要。試驗達不到預(yu)期效果，與鍍前處(chù)理不細心關系很(hěn)大。
3. 3. 4. 1 砂磨
由于試片(pian)本身或重複使用(yong)時鍍層硬度可能(néng)相差很大，應備有(yǒu)、850#甚至金相砂紙等(děng)多種水砂紙。冷軋(zha)鋼片鍍鋅一般不(bú)用砂磨🔆。重複使用(yong)的鍍鎳試片，應先(xiān)用較粗的砂紙将(jiang)亮鎳層磨至失光(guang)，再用細砂紙将粗(cū)砂路磨幹💃🏻淨。鍍錫(xī)、鍍銅、鍍🏃銀層很軟(ruan)，要用840#以上細砂紙(zhi)砂磨，必要時再用(yòng)金相砂紙砂磨至(zhi)基本看不見砂路(lu)。專門考察半光亮(liàng)鎳、亮鎳、酸銅等的(de)整平能力時，因🏒一(yī)般無專門測試儀(yí)器，黃銅試片應先(xiān)抛光至鏡面光亮(liàng)，再用寬約5cm的840#細砂(shā)紙在試片中部沿(yan)長度方向均勻磨(mó)出一條砂路🔞帶，在(zài)相同條件下鍍10min後(hou)，比較砂路被填平(ping)的範圍。若考察鍍(dù)鎳液有無因硝✊酸(suān)根造成的低區漏(lou)鍍，銅試片低區2cm内(nèi)應砂現銅。砂磨試(shi)片應注意兩點：(1)細(xì)砂路應磨順直，不(bú)允許沿不同方向(xiàng)或旋轉式地亂磨(mo)，否則光亮電鍍後(hou)會造成誤判；(2)手指(zhǐ)隻能壓住長度方(fang)向邊緣處不受鍍(dù)的部分，因多數情(qing)況下砂磨後不用(yòng)再除油，若按住受(shou)♈鍍部分，鍍後會留(liú)下指紋印。砂磨試(shì)片是做赫爾槽試(shì)📐驗的基本功，也是(shì)第一道關口。砂磨(mo)試片不合格，試驗(yan)難免問題百出。
3. 3. 4. 2
不少(shao)人做試驗時試片(piàn)背面不作絕緣處(chu)理，這是不對🐅的。因(yīn)每次夾持試片時(shí)貼緊槽壁的程度(du)不一樣(特别是試(shi)片薄而不平整時(shi))，背面消耗的電流(liú)不一樣，正面的電(diàn)流也就不一樣，結(jié)果重現性💃差。簡單(dan)的辦法是在幹燥(zào)試片背面貼透明(míng)膠帶，其寬度應🌈足(zu)夠，無氣泡。若用銅(tóng)試片，用剪床剪取(qǔ)表面無壓痕、銅箔(bo)較厚的單面印制(zhì)闆最好，背面不用(yòng)再作絕緣，可重複(fu)使用多次。
3. 3. 4. 3 除油與(yu)活化
采用手工除(chú)油：用細布沾水泥(ní)漿、室溫除油劑、優(you)質洗衣粉等擦洗(xi)除油。若砂磨過的(de)試片已能完全親(qīn)水，可不再除油；若(ruo)不能完全親水，則(zé)應除油至全部親(qin)水。用堿性除油後(hou)或浸泡于堿水中(zhong)的鐵試片時❓，清洗(xi)後要做活化處理(lǐ)。對新砂磨後又親(qīn)水的試片💁，因砂磨(mó)已去掉表面鈍化(huà)👣層，可不經活👄化，水(shui)洗後立即鍍。
3. 3. 4. 4
筆者在試驗(yan)光亮酸銅液時，用(yong)水砂紙砂磨試片(piàn)，以水沖📐洗後電鍍(dù)，鍍層起細麻砂。開(kāi)始懷疑M過多，但無(wu)論如何調整光亮(liang)劑中M的含量，鍍層(ceng)仍起細麻砂。後來(lai)才想到可能試片(piàn)有問🍉題。在沖洗的(de)同時用細布對試(shi)片表面認真抹洗(xi)，鍍後則再無麻砂(shā)。原來，砂磨時試片(pian)表面粘附的細砂(shā)塵，即👨❤️👨使沖洗也洗(xi)不掉，更不用說浸(jìn)洗了。筆者在試驗(yan)亮鎳等其他工藝(yi)時也出現過同樣(yàng)問題。吸取教訓後(hòu)，以後都要求試片(piàn)在鍍前沖洗的同(tong)時用細🔴布抹洗徹(chè)底。
加溫冷卻)與攪(jiao)拌
3. 4. 1
對(dui)于帶電加熱的赫(he)爾槽，可直接用其(qí)進行鍍液加溫，若(ruò)無自動♍控溫，則應(yīng)注意監測液溫。對(dui)于普通赫爾槽，若(ruo)試驗時氣溫較高(gāo)🌈，可在電爐上用燒(shao)杯多取一點鍍液(yè)進行加熱，至高于(yú)試💋驗溫度5~7°C(因陰、陽(yang)極闆要吸收部分(fen)熱量)時，倒250mL 鍍液于(yú)赫爾槽中，立即試(shi)驗，3~5min 内能維持在工(gōng)作範圍内。若氣溫(wen)低，則應在恒溫水(shui)浴鍋内♉先将👌液溫(wēn)加夠，赫爾槽放在(zai)水浴鍋内保溫。鍍(dù)鉻時，液溫對鍍層(céng)光亮範圍的影響(xiang)很大，試驗溫度應(ying)準确，要先在槽中(zhōng)放入陽極，倒入加(jia)熱至高于試驗溫(wēn)度約的鍍液，并放(fàng)入一支溫度計，待(dai)液溫降到試驗溫(wen)度時立即放入🏃🏻事(shì)先準備好的試片(piàn)，鍍1min。由于放熱，液溫(wēn)會有所升高。250mL鍍液(yè)用10A 電流，125mL鍍液則用(yong)5A電流。若氣溫較高(gao)時要做硫酸鹽光(guang)亮酸銅或酸錫鍍(dù)液的♋低溫試驗，應(ying)将事先制好的冰(bīng)塊存于小保溫桶(tong)中，在👈幾個🐇小燒杯(bēi)中🐪裝入鍍液，然後(hòu)放入水浴鍋中，往(wang)水浴鍋中加入冰(bing)塊，待鍍液降到略(luè)低于試⭐驗溫度時(shi)，将鍍液倒🐉入赫爾(er)槽中，再将赫爾槽(cao)放入冷卻了的水(shui)浴中進行試驗，并(bing)應及時❓用溫度計(jì)監測液溫。
3. 4. 2 鍍液攪(jiao)拌
攪拌雖可減小(xiao)濃差極化，擴大允(yun)許陰極電流密度(du)，但會使📱光亮整平(ping)範圍向高端移動(dong)，導緻低電流密度(du)區光亮整平性下(xia)降。攪拌強度不一(yi)樣，鍍層的光亮整(zhěng)平性也不一樣。筆(bǐ)者不主張用帶空(kong)氣攪拌的赫爾槽(cao)作空氣攪拌，原因(yīn)是這種整體注塑(su)的赫爾🌏槽 ，出氣孔(kǒng)的孔徑大而且分(fèn)布稀疏，對試片攪(jiao)拌不🔴均勻，鍍層易(yi)🧡出現亮度不一的(de)豎狀條帶，可能☎️造(zao)成🧡誤判。若孔🔴小而(er)密，一是注塑困難(nan)，二是易堵塞，三是(shì)換㊙️液清洗較麻煩(fán)。故🧑🏾🤝🧑🏼甯可多花點勞(lao)力，采用普通赫爾(er)槽，用直徑3mm左右的(de)細玻棒，按約每秒(miao)一個來回的均勻(yun)速度，在陰極表面(miàn)附近來回作機械(xiè)攪拌。這樣，試驗的(de)重現🐕性好得多❌，也(yě)易💃判斷㊙️鍍液本身(shen)是否會使鍍層産(chan)生豎狀條紋。
3. 5 電流(liú)強度與時間的選(xuan)擇
應根據工藝要(yào)求及試驗目的來(lái)靈活選擇。一般而(er)言，半光亮鎳、亮鎳(nie)、光亮酸銅，2A攪拌鍍(dù)左右，專門考察整(zhěng)平能力時鍍10min；硫酸(suan)鹽光亮鍍錫，1A攪拌(ban)鍍；氯化物鍍鋅，2A靜(jing)鍍5min；鋅酸鹽鍍鋅，靜(jing)鍍；無氰堿銅，1A攪拌(ban)鍍5min；氰化鍍銅，2A靜鍍(dù)3~5min。要特别考察深鍍(dù)能力或低區雜質(zhì)影響，是否有漏鍍(du)(如硝酸根造成鍍(du)鎳低區漏鍍)及處(chu)理效果時，以0.1~0.3A 鍍3~5min。當(dang)所用電流太小，電(diàn)壓太低時，應串接(jiē)小量程數字式🍓電(diàn)流表，并接電壓表(biǎo)作測定(可用數字(zi)式萬用表的直流(liu)電流、電壓檔，否則(ze)讀數不準，重現性(xìng)差。筆者試驗HEDP無氰(qing)堿銅時曾用過50mA，試(shi)驗深孔鍍鎳時用(yòng)過30mA。要判定主鹽濃(nong)度時，可用大電流(liú)靜鍍。如新配亮鎳(niè)液，3A靜鍍5min 後，高端應(yīng)無燒焦，生産液應(ying)做到2A靜鍍後高端(duan)無燒焦。
因隻(zhī)用250mL鍍液，故鍍液的(de)各種組分消耗快(kuài)。2A鍍5min時，鍍4次就應另(ling)換新液。
3. 7 陰、陽級的(de)夾持
4.加料及條(tiáo)件的改變
4. 1
4. 1. 1 單因素變更原(yuan)則
赫爾槽試驗時(shí)，無論是工藝條件(jiàn)還是鍍液組分，一(yi)次隻🈲能🚶改變一個(gè)因素，不能同時改(gǎi)變兩個或兩個以(yǐ)上的因素，否則無(wú)法判定是哪一個(ge)因素的變更在起(qǐ)作用。例如，氯化鉀(jia)鍍鋅燒焦區過寬(kuan)時，若既調低鍍液(yè)pH值又同時補加主(zhu)鹽氯化鋅，則不對(duì)。若pH值過高，應先調(diao)低值至正常值試(shi)一次。值正常後若(ruo)燒焦區仍寬，則應(yīng)補加硼酸試一次(ci)，還不🥰行時👨❤️👨才能考(kǎo)慮補加氯化鋅。
4. 1. 2 先(xian)易後難原則
。下面舉兩個例子(zǐ)。
【例1】鍍液值與液溫(wen)對電鍍效果影響(xiang)很大，但容易測定(ding)。比如，對于亮鎳低(dī)區光亮性不足的(de)現象，應先用精密(mi)pH 試紙測定pH值，若過(guo)低，低電流密度區(qū)效果肯定差，且光(guang)亮劑用量大增(吸(xi)附效果變差，此時(shí)應先調高pH值(最好(hǎo)加一水合碳酸鈉(nà)幹粉，攪拌至氫氧(yǎng)化鎳完全溶解)。試(shì)驗後如果可以，就(jiù)不必補加光亮劑(jì)。當亮鎳液溫低于(yu)45°C時，很難鍍亮，此時(shí)應測定液溫，調整(zhěng)至52~55°C再試。pH值不低而(er)液溫又夠時，應判(pan)斷硼酸是否足夠(gòu)(取液冷至室溫後(hou)應有較多結晶才(cai)行，不夠則補加硼(péng)酸後再試。若硼酸(suān)也夠，補加10~15g/L氯化鎳(nie)進行試驗。若不行(háng)，才考慮補加光亮(liang)劑或“低區光亮走(zou)位劑”之類。若還不(bu)行，則考慮是否銅(tóng)雜質過多或有少(shǎo)量硝酸根存在🔆。千(qian)萬不能一開始就(jiu)猛加光亮劑，一是(shi)成本高，二是過量(liàng)則有害無益。要明(míng)确亮鎳的規律：pH值(zhí)過低、硼酸過少、氯(lü)離子過少，都會導(dǎo)緻低電流密度區(qu)⭕光亮㊙️整♉平性差。
【例(li)2】六價鉻鍍鉻試驗(yan)若發現原液光亮(liang)範圍窄，低區無黃(huáng)⭕膜，應先💞加⁉️少量碳(tàn)酸鋇，沉澱部分硫(liu)酸根後進行試驗(yàn)。原因是采用2~3級回(huí)收時，硫酸隻會增(zeng)加不會減少。對于(yu)标準的六價鉻鍍(dù)鉻溶液而言，分散(san)能力的最佳時的(de)硫鉻比不是， 而是(shì)155∶1。多數廠的硫酸根(gēn)都偏高。若低區緊(jǐn)靠鉻層有黃膜，補(bǔ)🐆加鉻酐⭕進🐉行試驗(yan)。若液色發黑，則應(yīng)考慮是否三價鉻(gè)含量過高。
4. 1. 3
4. 2 樣液及補(bu)加材料的要求
4. 2. 1
4. 2. 2 固體化工材(cai)料的準備及稱量(liang)
試驗所用化工材(cái)料應與工業生産(chan)的一緻(生産廠家(jiā)及生産批次也應(yīng)一樣)。所有材料都(dōu)要用塑料瓶備有(you)樣品，并貼好标簽(qian)。若試驗時用分👣析(xī)純材料而大生産(chan)時用含雜質較多(duo)、含量不一的工業(yè)級材料，則無法以(yi)試驗結果指導生(shēng)産。赫爾槽中加1g 相(xiang)當于4g/L。稱量應準确(què)。宜用準且快、精度(dù)0.1g 或0.01g 的電子天平，不(bú)宜再用架盤藥物(wù)天平。加入液體時(shi)✔️，應準備多支1mL和5mL醫(yi)用注射針筒，分開(kai)使用，以免混液(清(qing)洗不淨所緻。這樣(yàng)，計量快且較準确(què)。用後應徹底清洗(xi)幹淨。
5.試驗結果的(de)判定與記錄
5. 1 結果(guǒ)判定
5. 1. 1 鍍後試片的(de)處理
5. 1. 2 放大鏡仔細觀(guan)察
不少人因試片(piàn)砂路太粗，将低區(qū)砂路未被整平誤(wù)判為不🆚光亮。低區(qu)光亮與否，應在試(shi)片吹幹後沿長度(dù)方向傾斜對光觀(guān)察，若💁無泛紅、泛黃(huáng)、灰霧等，而是光亮(liang)均勻，則應判為光(guāng)亮。若正面觀看不(bu)夠光亮，則是因鍍(du)層未能整平砂路(lu)造成光線漫反射(she)所緻。若電流效率(lǜ)為，則赫爾槽2A鍍5min後(hou)，距低端1cm處的鍍層(ceng)最大厚度，對于二(èr)價銅鹽鍍光亮酸(suān)銅而言是0.221μm，鍍亮鎳(nie)則是0.206μm。小于1cm處的鍍(dù)層厚度更薄。即使(shǐ)鍍前用新的1000#水砂(shā)紙磨過，砂路深度(du)也遠大于此，一般(ban)光亮劑根本無法(fa)📧使其🛀🏻填平。除非鍍(du)前試片磨抛至近(jin)鏡面光亮，才能反(fǎn)映出真實光亮效(xiao)果。此時若鍍液因(yīn)雜質或光亮劑不(bú)良而造成🆚問題，即(jí)⛱️使基體很亮，也可(ke)能出現發黃、泛紅(hong)、灰霧⁉️等現象。
5. 2 試驗(yàn)記錄
5. 2. 1 試驗條件的(de)記錄
每做一輪試(shi)驗，都應記錄目的(de)、時間、人員、生産槽(cáo)編号、鍍種等信息(xi)。試驗後應作結論(lùn)分析，包括故障原(yuán)因、解決辦🐉法、處理(lǐ)程序、應加各種材(cái)料的量等。原液必(bì)須先做一次🌐。每做(zuo)一個試片，都應記(jì)錄電流，電鍍⁉️時間(jian)，電壓，液溫，攪拌與(yu)否及攪拌方式，當(dang)🐉次試驗的改變因(yīn)素及♌其數值，累計(ji)改變量等，越詳細(xì)越好。
5. 2. 2 試片狀況的(de)記錄
一般采用250mL赫(hè)爾槽做試驗，陰極(jí)試片長度為100mm。建議(yi)用帶橫格的記錄(lu)本，每間隔一格用(yòng)鉛筆畫出長100mm的矩(jǔ)形框，供對齊記錄(lù)試片狀況，間隔處(chu)供記錄試驗條件(jiàn)。
試片上部與下部(bu)鍍層的狀況不一(yī)樣。如圖1所示，按照(zhào)國際慣例，記錄試(shi)片有鍍層部位1/2至(zhi)條帶内的鍍層狀(zhuàng)況。圖1為國際上比(bi)較通行的用符号(hào)記錄鍍層狀況的(de)示例（主要取🐆自日(ri)本野田平著日文(wen)《電鍍實用手冊》）。當(dang)無法用符号表示(shi)時，則用✌️文字注明(míng)，如漏鍍記無”、泛彩(cai)、灰霧等。
有的赫爾(ěr)槽高、低端剛好相(xiàng)反。若發表論文時(shi)，應标明高端與🔞低(dī)㊙️端、所用符号意義(yì)。
6.赫爾槽試驗的應(yīng)用
赫爾槽試驗有(you)多方面的廣泛用(yòng)途。舉例如下。
6.1判斷(duan)化工材料的質量(liàng)。在僞劣産品充斥(chi)的情況下, 對所購(gou)化工材料是否可(ke)用特别是雜質多(duo)的、用廢🌐舊材料制(zhi)📱作或實際含量低(di)的工業品務必先(xiān)通過赫爾槽試驗(yàn)判定能否用、用量(liàng)要多大。不經試驗(yàn)而貿然加入生産(chan)大槽加進去容易(yi), 取出來就難了，如(ru)不少工業硫酸鎳(nie)都含有硝酸根及(ji)📞銅🔴雜質。
6.2确定添加(jiā)劑的加入量。。
6.4測定(dìng)鍍液的分散能力(li)。試片鍍厚一點, 用(yong)小探頭測厚儀測(ce)定不同點的鍍層(céng)厚度, 可比較鍍液(yè)分散能力。有赫爾(ěr)槽三點法與八點(diǎn)法🍓兩種, 在此不再(zai)贅述。
6.5判斷鍍液的(de)深鍍能力。有文獻(xiàn)介紹的方法是試(shi)片背面不絕緣, 鍍(dù)後看試片背面鍍(dù)層狀況來判斷深(shēn)鍍能力。這是不恰(qià)🌈當的, 原因是每次(cì)試驗時試片與槽(cao)壁緊貼的程度不(bu)一樣試片薄時有(yǒu)的并不很平整, 背(bèi)面鍍層狀況大不(bú)一樣, 試驗無重現(xian)性、可比性。正确的(de)方法是對背面絕(jue)緣的🚶試片, 逐漸減(jiǎn)小試驗用電流直(zhi)至低端有漏鍍現(xiàn)象, 在同樣電鍍條(tiáo)件下比較低端漏(lòu)鍍範圍。所用電流(liú)🐅越小、低端漏鍍越(yue)少, 則鍍液深鍍能(néng)力越好。
6.6确定雜質(zhì)的影響及處理辦(bàn)法
6.7判斷(duàn)主要材料的含量(liang)或加入量。如氯化(huà)鉀鍍鋅液中的氯(lü)化鉀、氯化鋅、硼酸(suān)等, 許多工藝的主(zhu)鹽濃度、絡合劑多(duō)少等。具體内容很(hen)多故不詳述。
判定(dìng)鍍層脆性。比如可(kě)采用赫爾槽試驗(yàn)簡單判斷亮鎳層(ceng)的脆性。
7.
赫爾(er)槽試驗的局限性(xing)也是有的, 并非萬(wan)能。例如:
7.1難以直接(jiē)判定合金電鍍時(shí)鍍層合金的比例(li)。仿金鍍有經驗時(shí), 尚可由鍍層色澤(zé)大緻判定合金比(bi)例,并尋求接近金(jin)色的陰極電流密(mi)度範圍。但對于鋅(xin)-鎳、鋅-鐵、鎳-鐵等合(hé)金, 則隻能依靠分(fen)析化驗了。
難以判(pàn)定不同材質的電(dian)鍍效果。試驗時用(yòng)鐵試片或銅試片(pian), 鑄造鐵件、粉末冶(yě)金件、钕-鐵-硼等多(duō)孔材質以及钛、鋁(lü)、可伐合金等難鍍(du)金屬的電鍍效果(guǒ)很難判定。
7.3對非電(diàn)沉積的化學鍍、轉(zhuǎn)化膜形成技術、化(hua)學與電🌐化學抛光(guang)♉等工藝幾乎無能(neng)為力。
有的人因為試(shi)驗結果用于大生(shēng)産時的不一緻性(xìng),而對該試驗不重(zhòng)視或持否定态度(dù), 是不對的。
産生這(zhè)種現象的主要原(yuán)因有:
(1)取液不具有(you)代表性。有的低檔(dàng)電鍍廠過濾設備(bei)不到位鍍液很髒(zāng), 調pH值、補加添加劑(ji)、補充蒸發水後, 隻(zhī)敢在液面附近輕(qing)微攪拌一下, 因為(wéi)若攪勻了則底部(bu)沉渣泛起, 鍍層粗(cu)糙而無法生産。若(ruo)試驗從鍍液表層(ceng)直接取, 則不具有(you)代表性。應采用分(fen)析化驗取樣法取(qu)樣在🌈鍍液♊不同位(wèi)🌏置、不同深度用取(qu)液管分别取液, 混(hun)合均勻後做試驗(yan)。若對亮鎳等硼酸(suan)含量高的鍍液取(qǔ)冷液做試驗則硼(péng)酸含量顯示不足(zú)。應在鍍液加溫并(bing)将槽底硼酸結❗晶(jing)認👨❤️👨真⭐攪溶後取熱(rè)液做試驗。
(2)所用試(shi)驗電源的紋波系(xì)數與大生産整流(liú)器的不一樣。若大(dà)生産用電源的輸(shu)出直流是低紋波(bō)的而實驗所用單(dan)相小整流器輸出(chu)直流的紋波系數(shù)很大, 則試驗效果(guo)與大生産效果不(bú)一緻。反之亦然。試(shì)驗用🚶♀️電源的🐆直流(liu)紋波系數應與大(dà)生産一緻才行。這(zhe)就要求試驗電源(yuan)應有多種輸出直(zhi)流方式供選擇♌。脈(mò)沖電鍍應采用脈(mò)沖直流小📱電源且(qie)頻率、占空比等參(can)數與大生産相一(yī)緻。
(3)試驗時馬虎大(dà)意。赫爾槽試驗時(shí)必須講求科學, 态(tài)度嚴謹, 否則得不(bu)出正确結果。本講(jiang)對該試驗提出了(le)許多嚴格要求近(jin)乎苛求但卻是筆(bi)者幾十年的應用(yong)經驗總結, 有其中(zhong)一條未辦好都不(bu)行。“世界上怕就怕(pa)`認真' 二字科技工(gong)作者無十分認真(zhēn)的精神, 隻會一事(shì)無成
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