CN104073862A - 一种用于碱性锌镍合金电镀的不溶性阳极装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于碱性锌镍合金电镀的不溶性阳极装置。为得到可以适用于碱性锌镍合金电镀，目的为减少分解副产物且廉价的阳极，本发明提出了一种不溶性阳极装置，该装置是由阳极体①和隔离系统⑤组成，其中阳极体①是由低碳钢上镀镍制得，隔离系统⑤是由钛制网格架I②，聚丙烯过滤膜③和钛制网格架II④，聚丙烯过滤膜③置于钛制网格架I②和钛制网格架II④之间，且所述的钛制网格架I②、钛制网格架II④及阳极体①以导电方式连接。

Description

一种用于碱性锌镍合金电镀的不溶性阳极装置

技术领域

本发明涉及电镀及其设备领域，具体讲是一种用于碱性锌镍合金电镀的不溶性阳极装置。

背景技术

目前，碱性锌镍合金镀层以其耐腐蚀性高、厚度及镍含量分布均匀等优点，已大量使用在汽车零部件电镀等领域。

专利DE3712511给出了碱性锌镍合金镀液的组分如下：

聚乙烯亚胺在镀液中作为有机络合剂，用于络合镍离子，否则镍离子无法在碱性环境中溶解。各组分浓度会根据不同的使用者条件而有所不同。络合剂类型也会有所不同，但基本上以胺类物质为主。

众所周知，在电镀过程中阳极表面会析出氧气，而有机络合剂在阳极表面的氧气作用下会发生副反应，转化为亚硝酸盐(也包括形成氰化物)。副产物的生成一方面会降低电流效率，另一反面络合剂的分解就需要额外添加新鲜的络合剂，这增加了运行成本。

而氰化物的出现，就要对废水进行特别的处理，这也增加了运行成本。

为解决该问题，就要让有机络合剂远离阳极表面。

专利EP110287581提出用离子交换膜将镍阳极与镀液隔开，这种设计的优点在于可以使络合剂与阳极完全分开，从而几乎完全避免了副产物生成的可能。

专利US6755960进一步提出，阳极也可以用低碳钢板镀镍制得，这样可以降低阳极的制作成本，且易于加工成特定的所需形状。

但上述两类设计的缺点在于需要更多的装置，需要单独的密闭箱包裹阳极，单独的阳极电解液、离子交换膜等等，此外还需要更高的槽电压，这使该设计的经济效益成为问题。

专利CN1847466B发明了一种装置，该装置包括阳极基体和隔板，其中阳极基体由钢、不锈钢或镍构成。隔板是由聚丙烯组织和钛格栅或网构成，聚丙烯组织置于阳极基体和钛制格栅或网之间。该发明的优点在于不需要昂贵的离子交换膜以及复杂的装置。

但专利CN1847466B发明的这种装置的缺点在于，一是聚丙烯组织作为过滤膜时是相对较软的，表面难免有褶皱，这很难保证阳极基体和隔板之间的距离均匀地控制在所述的范围之内。两者之间的距离形成一个通道，而尺寸均匀一致的通道是保证氧气适当排出，及减少副反应发生的关键因素；二是在碱性锌镍镀液中，不可使用钢或者不锈钢作为阳极。若用镍作为阳极，镍价相对较高且不易于加工成特定所需形状。

专利CN101855390B发明的电镀阳极组件，包含可溶性阳极材料的阳极体和屏蔽件，屏蔽件可为两层，三层或者更多层，但问题是可溶性阳极材料不适用于碱性锌镍电镀中。

发明内容

本发明是基于专利CN1847466B和专利CN101855390B已知的阳极装置，要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提出一种针对碱性锌镍合金电镀的不溶性阳极装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碱性锌镍合金电镀的不溶性阳极装置，包括阳极体和隔离系统，其中阳极体是由低碳钢镀镍制成，隔离系统是由三部分组成，包括钛制网格架I、聚丙烯过滤膜、和钛制网格架II。隔离系统所述的三部分紧密地贴合在一起，其中聚丙烯过滤膜居中。两层钛制网格架之间做导电连接，且和阳极体也进行导电连接。

本发明的有益效果是：该装置可以减少络合剂在阳极表面的副反应，从而减少了副产物的产生，提高了电流效率，降低了络合剂的额外消耗，减少氰化物废水处理的成本。总体来说即是提高电流效率，降低运行成本。

附图说明

图1是本发明的板状结构俯视示意图。

图2是本发明的棒状结构俯视示意图。

图中所示：①是阳极体，②是钛制网格架I，③是聚丙烯过滤膜，④是钛制网格架II，②，③和④组成了⑤隔离系统，其中阳极体①和隔离系统⑤之间的距离用“A”表示。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，但不局限于以下的实施例。

图1所示的阳极体①是低碳钢上镀镍，在低碳钢钢板上，电镀35μm以上厚度的氨基磺酸镍或瓦特镍制得。

图1所示的②钛制网格架I和④钛制网格架II，所述的孔格宽度不大于0.5mm，优选不大于0.3mm，更优选不大于0.2mm，最优选不大于0.1mm。

图1所示的③聚丙烯过滤膜，所述过滤膜的目数不大于200目，优选不大于400目，更优选不大于800目，最优选不大于1000目。

所述的⑤隔离系统的总厚度为至少1mm，优选为至少2mm，最优选为至少4mm。

阳极体①和隔离系统⑤之间的距离A为0.01mm至100mm，优选0.05mm至50mm，更优选0.5mm至10mm。

根据图1的实施方案，所述的②钛制网格架I和④钛制网格架II及①阳极体，以导电方式连接，为使图清晰可见，所述导电连接方式在图1中没有表示出来。

图2是本发明的另一个实施方案的俯视示意图，与图1的实施方案相应，也是包括①阳极体，②钛制网格架I，③聚丙烯过滤膜，④钛制网格架II，②，③和④组成了⑤隔离系统。与图1的实施方案不同的是，图2的阳极体①不是板状形式，而是截面呈圆形的棒状形式。

上述两个实施方案的共同点是①阳极体是由低碳钢上镀镍制成。隔离系统均有三部分组成：②钛制网格架I，③聚丙烯过滤膜和④钛制网格架II，其中③聚丙烯过滤膜居中。

Claims (6)

1.一种用于碱性锌镍合金电镀的不溶性阳极装置，包括阳极体①和隔离系统⑤，所述的隔离系统⑤是与阳极体①隔开的，由三部分组成，包括钛制网格架I②，聚丙烯膜③和钛制网格架II④，且所述钛制网格架I②、钛制网格架II④及阳极体①以导电方式连接。

2.根据权利1要求的碱性锌镍合金电镀，其特征是由ZnO，NiSO4·6H2O，NaOH及胺类有机络合剂组成。

3.根据权利1要求的阳极体①，其特征是由低碳钢上镀镍，镀镍的方法可以是氨基磺酸镍，瓦特镍或者其它镀镍，镀镍厚度在35μm以上。

4.根据权利1要求的隔离系统⑤，其特征是由三部分组成，包括钛制网格架I②，聚丙烯过滤膜③和钛制网格架II④。

5.根据权利4要求的隔离系统⑤，其特征是聚丙烯过滤膜③置于钛制网格架I②和钛制网格架II④之间。

6.根据权利4要求的聚丙烯过滤膜③，其特征是过滤膜的目数不大于200目，优选不大于400目，更优选不大于800目，最优选不大于1000目。