赫爾槽試驗簡介.ppt

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1、赫爾槽試驗簡介2016.6.17目錄赫爾槽介紹赫爾槽試驗特點（陰極電流分布）赫爾槽試驗規(guī)范及注意事項赫爾槽試驗遵循的原則赫爾槽試驗的應用赫爾槽利用電流密度在遠、近陰極上分布不同的特點，英國人R．0．Hull于1935年設計了一種由平面陰極和平面陽極構成一定斜度的小型電鍍試驗槽，稱為赫爾槽，又譯為霍爾槽，因形為梯形，故又稱梯形槽。赫爾槽結構與尺寸按盛液體積來分，有1000mL、534mL、267mL等多種尺寸。為便于換算，國內多直接于267mL的赫爾槽中盛裝250mL鍍液使用。AD=63.5mm，AB=47.6mm，BC=103.2mm，C

2、D=127mm，DF=63.5mm空槽盛液250mL，液高EF=45mm；盛267mL，則液高為48mm。實際液位因陰、陽極板占有一定空間，會比此略高。赫爾槽試驗的電路為了保證試驗時電流的穩(wěn)定，要采用低頻直流電源。電流表、電阻：監(jiān)控和調節(jié)試驗電流強度電壓表：了解溶液的導電性或電極極化（特別是陽極）的情況。赫爾槽陰極試片上的電流分布從赫爾槽的結構上可以看出，陰極試片上各部位與陽極的距離是不等的，所以陰極上各部位的電流密度也各不相同。離陽極距離最近的一端（近端），它的電流密度最大。隨著陰極部位與陽極的距離逐漸增大，電流密度逐漸減小，直至離陽極

3、最遠的一端（遠端）電流密度最小。赫爾槽陰極上的電流分布,最初是用實驗的方法測定酸性硫酸鍍銅溶液中所獲得鍍層的金屬分布。實驗前,先把陰極劃分成幾個等距離的部位,然后進行電鍍,電鍍后測定各部位的金屬分布（厚度）。因為酸性硫酸鍍銅的電流效率幾乎是100%,所以金屬分布就等于它的電流密度的分布。從對酸性硫酸鍍銅溶液進行的實驗,得到了赫爾槽陰極表面上電流分布的一系列數(shù)據(jù),后來試驗者又做了電流效率接近100%的酸性鍍鎳和其他鍍液的實驗,發(fā)現(xiàn)測出的數(shù)據(jù)都比較接近。他們經(jīng)過長期的實驗后,總結出了陰極上各部位距近端的距離與電流密度之間關系的平均曲線,如圖。

4、由圖可見，陰極上電流密度與陰極上各點距陰極近端的距離之間符合對數(shù)關系：Jk=I(C1—C2lgL)式中：Jk——陰極電流密度（A/dm2）I——通過赫爾槽的電流（A）L——陰極上某一點至陰極近端的距離（cm）C1、C2——與電解液性質有關的常數(shù)。經(jīng)過試驗者反復的實驗研究,發(fā)現(xiàn)當陰極保持一定的斜度時,所測得不同電解液的二個常數(shù)值（C1、C2）差不多，在1000ml赫爾槽中：Jk=I(3.26—3.05lgL)在267ml赫爾槽中：Jk=I(5.1—5.24lgL)若以267ml赫爾槽裝250ml溶液，其Jk應乘以267/250=1.068。

5、應該注意的是,靠近陰極兩端上的計算電流密度值是不準確的,至少在距兩端1厘米以上處的計算電流密度值才可作為參考。赫爾槽陰極上遠端至近端的電流密度變化有50多倍,這樣,做一次赫爾槽試驗,就可以看出相當寬的電流密度范圍內電鍍層的質量情況,僅這一個方面,已足夠顯示出赫爾槽試驗的優(yōu)越性。赫爾槽試驗的要求與規(guī)范電源輸出電壓0~15V，電流0~10A的直流小電源；帶有時間預置定時聲音報警，好控制試驗時間；同時有電流、電壓顯示。電流相同時，電壓越低，說明鍍液電導率越高，通過電壓顯示也可觀察陽極鈍化情況；輸出直流電源的波紋系數(shù)與大生產(chǎn)基本一致。陽極材料：與

6、大生產(chǎn)一致。光亮酸銅用低磷銅陽極，鍍鉻用錫鉛陽極。尺寸：寬63mm，長65~68mm，厚度3~5mm。陽極出現(xiàn)鈍化后需要砂洗活化后再試驗。陰極試片材料：一般用黃銅片，鍍鉻需要用到剛鍍有亮鎳的黃銅片。試片的表面狀況應一樣，以利于對比。尺寸：100×65mm，厚度0.25~1mm。保存：鈍化、洗凈、吹干、密封。酸銅試片鈍化后會變色，最好的保存方式是存放在稀硫酸中。鍍前處理：1）除油與活化堿液除油：用細布沾優(yōu)質洗衣粉溶液或5%-10%氫氧化鈉溶液擦洗，使試片表面完全親水。原理：皂化反應。電解除油：試片為陰極或陽極，穩(wěn)流電流7~10A,除油時間1

7、5~30S。原理：水的電解，陰極上析出氫氣，陽極上析出氧氣。陰（陽）極上析出的氫（氧）氣泡能撕裂油膜。除油、清洗后需要用10%左右稀硫酸浸泡活化處理，以去掉表面的鈍化層。2）砂磨專門考察鍍液的整平能力時，對黃銅試片應先拋光成鏡面光亮，再用寬約5cm的840#細砂紙在試片中部長度方向均勻細砂出一條砂路帶，同樣條件下鍍10min后比較砂路被填平的范圍。磨砂試片應注意幾點：細砂路要沿同一方向砂順直，不允許來回或旋轉砂，每次砂磨力度要適中、一致；手指只能壓住長度方向邊緣1cm處不受鍍的部分，因多數(shù)情況下砂磨后的試片不需要除油，若按住受鍍部分，鍍后

8、會留下指紋印。砂磨后不用除油，但要用細布擦洗掉砂磨下來的細砂塵，不然會粘附在試片表面沖洗不掉，影響試驗結果。3）背面絕緣因每次試片夾持緊貼槽壁程度不一樣（特別是試片薄而不平整時），背面消耗的電