Yuqori xlorid/sink aralashmalari bo'lgan metall pardozlash idishidagi titan qoplamali isitgich uchun nima uchun quvur yuzasidagi katodik oqim zichligi asosiy dizayn cheklovi hisoblanadi?

Rux elektrokaplama, galvanizlash yoki qotishma yotqizish tanklari metall pardozlash uchun ishlatiladi va elektrolitlarning murakkab Aralashmalarini o'z ichiga oladi. Odatdagi formulalar 50-100 g/l rux xlorid (ZNC 2 xlorid (ZNH2) ammoniy) dan iborat. o'tkazuvchi tuz, kaliy xlorid (KCl) va bir nechta organik oqartirgichlar. Vannaning harorati 30-50 daraja, pH 4,5-6,0. Korroziyaga chidamliligi ko'pincha titanium qoplamali isitgichlar yordamida aniqlanadi. Biroq, bu vannalar tasodifiy elektrokimyoviy vaziyatni keltirib chiqaradi, bu erda titanium trubkasi sink cho'kishi uchun katod vazifasini bajaradi. Eritmadagi sink ionlari titan yuzasida isitgichning elektr tizimining ta'sirida yoki qoplamali rektifikatordan adashgan oqimlar bilan qoplangan. Agar sink konlari yupqa va bir xil bo'lib qolsa, kolba himoyalangan, ammo u qo'pol, tugunli tuzilmalarga kengaygan bo'lsa, quvur haddan tashqari qizib ketadi va muddatidan oldin ishdan chiqadi. Aniqlovchi omil sinkning qisqarishiga olib keladigan elektron uzatish tezligi, ya'ni kolba yuzasida katod oqimining zichligi.

Titanli isitgichlarda katod sinkni cho'ktirish mexanizmi

The usual cathodic reaction happens on the work to be plated in a zinc plating bath. Any conductive surface that contacts the electrolyte, including the titanium heater sheath, can also operate as a cathode if an electrical channel exists. The wire of internal resistance of the heater is electrically insulated from the sheath. However, stray currents from the plating rectifier may pass through the bath, especially if the tank grounding is inadequate or if the heater mounting is in cathodic contact with the tank. When the titanium surface becomes cathodic, zinc ions are reduced to metallic zinc. Zn2+ + 2e- = Zn0. The rate of zinc deposition is proportional to cathodic current density (i_cathode). At low current densities (below 2 mA/cm²) zinc is deposited as a smooth adherent layer which actually shields the titanium. At moderate current densities (2–10 mA/cm2) the deposit becomes rough and porous, trapping electrolyte and leading to small hot spots. At high current densities (>10 mA / sm2), sinkning tez rivojlanishi tankning boshqa qismlari bilan aloqa qiladigan dendritik tuzilmalarni hosil qiladi, bu qisqa tutashuvlarga va mahalliy qizib ketishga olib keladi.

Isitgichning ishlamay qolish rejimi va oqim zichligi: miqdoriy korrelyatsiya

Sink xloridli vannada (80 g/L ZnCl2, 100 g/L KCl, 50 daraja) boshqariladigan sinovlar asosida 2-darajali titaniumli isitgichlar uchun quyidagi nosozliklar aniqlandi:

Katodik oqim zichligi 1 mA / sm² dan past: Sink konining tezligi oyiga 0,1-0,3 mm. Depozit yopishqoq, silliq va nozik taneli. Isitgichning harorati doimiy. Kislota tozalash usuli bilan asosiy metallga zarar etkazmasdan konni olib tashlash mumkin.

Katodik oqim zichligi 1-3 mA / sm2 Sink yotqizish darajasi 0,5-1,0 mm / oy. Depozit tugunsimon bo'lib, g'ovakligi 20 dan 30% gacha. Depozit cho'qqilarida mahalliy qizib ketish titan yuzasi haroratini belgilangan nuqtadan 10-15 darajaga oshiradi. Isitgich juda tez-tez ishlaydi.

Katodik oqim zichligi 3-8 mA / sm2 Sinkning cho'kish tezligi oyiga 1,5-3,0 mm 2-4 hafta ichida dendritik rivojlanish uzunligi 5-10 mm. Dendritlar tank devorlariga yoki boshqa isitgichlarga, qisqa tutashuvga ega. Isitgichning ishlamay qolishi kontakt joylarida lokal eritishdan kelib chiqadi.

Katodik oqim zichligi > 10 mA/sm2: Sinkning cho'kish darajasi > 5 mm / oy. Nazoratsiz tez dendritik o'sish. Isitgich odatda 1-2 hafta ichida puflaydi. Rux parchalanib ketganda, titan asosiy metall faol korroziyaga duchor bo'lishi mumkin.

2.0 Metall pardozlash tanklarida oqim zichligini nazorat qilish strategiyalari

Quyidagi jadvalda tank konfiguratsiyasi va elektr muhitiga asoslangan titanium qoplamali isitgichlarda katod oqimi zichligini boshqarish uchun qaror daraxti berilgan.

Tankni sozlash va elektr holati. Maksimal ruxsat etilgan katodik oqim zichligi uchun dizaynni o'zgartirish va boshqarish strategiyasi
Tank to'g'ri erga ulangan, Isitgich bakdan elektr izolyatsiyalangan, adashgan oqim yo'q 2 mA/sm2 Muntazam ishlash uchun qabul qilinadi. Depozit qalinligining oylik monitoringi. Har 3-6 oyda bir marta isitgichni tozalang.
Isitgich gardishi tank bilan elektr aloqada (katod, elektr yo'li mavjud) 0,5 mA/sm²Isitgich gardish va tank orasiga izolyatsion qistirmani (PTFE, 3 mm) joylashtiring. "Oqim zichligini 25% ga kamaytiring."
Stray currents from rectifier (measured >Isitgich va mos yozuvlar elektrod o'rtasida 0,5 V) 0,2 mA/sm2 Isitgich orqali tuproqli novdani o'rnating. Elektr qarshilik yo'nalishini yaxshilash uchun teshilgan PTFE trubkasi bilan qalqonli isitgich
High zinc content (>120 g/L Zn2+), high temperature (>50 daraja ) 1 mA/sm2 Past rux miqdori yoki pastroq hammom harorati. Yuqori Zn 2+ shunga o'xshash oqim zichligida cho'kish tezligini oshiradi.
Isitgich 3 mA/sm ^ 2 oqim taqsimoti uchun yordamchi katodlar (o'g'ri katodlar) bilan tankda ishlaydi O'g'ri katodlar oqimni isitgichdan uzoqlashtiradi. O'g'rilar har hafta tozalanishi kerak.
Katodik oqim zichligi nazorati ostida bo'lmagan muhandislik

Titan naychasining sirt qoplamasi sinkning yopishishiga kuchli ta'sir ko'rsatadi. silliq elektropolislangan sirt (Ra<0.3 µm) permits the zinc deposit to be removed more readily than on an as-drawn surface (Ra 1.0 µm) where zinc keys into surface troughs. The wall thickness does not matter for the cathodic deposition. But the wall thickness matters for the time the heater can survive a localized overheating after the dendrites are formed. Thick wall (1.5 mm) may tolerate numerous short-circuit events before perforation, thin wall (0.8 mm) fails instantly. Deposition efficiency is also a function of pH. Hydrogen evolution competes with zinc deposition below pH 4, reducing the cathodic current density available for zinc, but with the potential for hydrogen embrittlement.

Axborotlashtirilgan spetsifikatsiyani yozish

Misol uchun, agar sizga yuqori xlorid/sink birikmalariga ega bo'lgan metall pardozlash idishi uchun titan qoplamali isitgich kerak bo'lsa, isitgichni PTFE qistirmalari va vtulkalar yordamida idishdan elektr bilan izolyatsiya qilishini belgilang. Isitgichning sirt maydoni va tankda qayd etilgan adashgan oqimlar asosida 1mA / sm2 maksimal ruxsat etilgan katodik oqim zichligini o'rnating. Provayderdan sink qoldiqlarini oson olib tashlash uchun sirtni elektropolatsiyalangan isitgich bilan ta'minlashini so'rang. Mavjud o'rnatishlar uchun qoplama jarayonida isitish moslamasi qobig'i va mis-mis sulfat mos yozuvlar elektrodi orasidagi kuchlanishni o'lchang. Agar ko'rsatkich 0,3 V dan katta bo'lsa, bu juda ko'p katodik polarizatsiyani ko'rsatadi va tuzatishga muhtoj. Taymer{9}}boshqariladigan teskari oqim tizimi mavjud boʻlib, u har soatda qisqa anodik impulsni (2-3 mA/sm 2 oqim zichligida 1-2 soniya) taʼminlab, boshlangʻich rux konlarini tugunlarga aylanguncha eritib turadi. Muhandis elektrokaplamada ishlatiladigan titaniumli isitgichlarda dendritik rux hosil bo'lishining kaskadli nosozliklari, haddan tashqari qizib ketish va{16}}qisqa tutashuvlarning oldini olish uchun muhim dizayn cheklovi sifatida katod oqimi zichligini cheklaydi.