氢氧化钠(片碱)在电镀中具有多重作用,主要用途包括除油除锈、调节镀液pH值和钝化处理。详情如下:
1、镀前处理:除油除锈
(1)化学除油
氢氧化钠是一种强碱性物质,在化学除油过程中发挥关键作用。它可以与油脂发生皂化反应,将油脂分解为可溶于水的脂肪酸盐和甘油。例如,对于钢铁表面的油污,氢氧化钠会和动植物油脂反应生成肥皂类物质,这些物质能够溶解在碱性溶液中,从而有效去除油污。一般在碱性除油液中,氢氧化钠的浓度可根据油污的严重程度等因素在20-50g/L左右。
(2)电化学除油
在电化学除油时,氢氧化钠作为电解液的主要成分之一。当工件作为阴极时,在电流的作用下,氢离子在阴极表面得到电子生成氢气。氢气的产生过程会对油污产生机械剥离作用,同时氢氧化钠溶液中的氢氧根离子也会促进油脂的皂化反应。而且,氢氧化钠能够保证电解液的强碱性,维持合适的电化学除油环境,通常电解液的pH值保持在12-14之间。
(3)除锈辅助
在一些除锈溶液中,氢氧化钠可以作为辅助成分。它可以和铁锈中的氧化铁等成分发生反应,例如和三氧化二铁反应,生成铁酸钠等物质,这些物质可以溶解在溶液中,帮助去除铁锈,并且可以调节除锈溶液的pH值,防止酸性过强对金属基体造成过度腐蚀。
2、电镀过程:调节镀液pH值
许多电镀液都需要在特定的pH值范围内才能保证电镀效果。氢氧化钠是一种常用的pH调节剂。例如在碱性镀铜液中,为了维持铜离子能够稳定地沉积在镀件表面,镀液的pH值需要保持在一个合适的碱性范围内,通常在12-13左右。当镀液的pH值降低时,可以加入氢氧化钠溶液来升高pH值,确保铜离子的沉积反应能够顺利进行。同时,在镀镍、镀锌等其他电镀工艺中,氢氧化钠也可以在一定程度上用于调节镀液的pH值,不过需要注意避免引入杂质影响电镀质量。
3、镀后处理:钝化处理
在镀后钝化处理过程中,氢氧化钠可以作为钝化液的成分之一。例如在锌镀层的钝化处理中,碱性钝化液中含有氢氧化钠。这种钝化液可以在锌镀层表面形成一层钝化膜,提高锌镀层的耐腐蚀性。钝化膜的形成是通过锌与钝化液中的成分发生化学反应,氢氧化钠在其中可以调节钝化液的pH值,并且参与反应过程,使钝化膜更加均匀、致密,增强锌镀层对环境的抵御能力,延长镀层的使用寿命。