【转帖】内电解镀工艺探索

3.内电解的原理探讨；
以铁内电解镀锡为例，在同一溶液中用铜导线连通电位差较大的阴阳两极，促使电解质溶液与阴阳极之间发生化学反应，从标准电位看（E.伏）：
阳极金属铝被氧化：Al＝Al3++3e V＝-1.662
电位差V=-1.526
阴极周围亚锡还原：Sn2++2e=Sn V=-0.136
铝阳极的金属原子被氧化成阳离子进入溶液与亚锡盐的阴离子生成铝盐，同时失去的电子通过铜导线，连通的阳极铝与阴极铁件及亚锡离子的电解质溶液，在较大电位差-1.526V的趋动下，使阴极铁件周围电解质溶液中聚集的亚锡阳离子获得电子，被还原成原子在镀件表面形成锡层。在没有外加直流电源的阴阳两极和电解质溶液之间的电子转移形成的电解称之为内电解，能生成金属镀层的内电解工艺称之为内电解镀。
二、内电解镀主要特点
1.镀液没有污染元素：在镀液组方中去除GB3838－2002国标对工业“废水”控制的污染元素，从源头根除毒害性污染源。
2.水溶液无强腐蚀性：水溶性镀液近中性，防燃、防爆，清除不安全因素，杜绝强酸、强碱、强挥发、强溶解等对设施、人身、大气、水土的腐蚀、污染。
3.常温状态生产：镀液工作温度在15℃－35℃之间，常温生产比50℃－100℃的不同镀法，蒸发少、空间净，能耗低、腐蚀轻，生产环境清洁。
4.不用整流电源：无直流电直接挂镀或阴极移动，投入少、占地少、维护少、节省电能、镀层严实均匀。
开发符合上述四个特点的前后处理液和镀液，或是达到1～3条的电镀液，才能彻底改变末端治理的危害，是全面确保生产环境与自然环境免遭污染，实现清洁生产第一位的定性基础。树立对环境从毁坏转向养护的新理念，走向发展科学经济与自然生态相互谐调的新平衡。

三、内电解镀实例分析
在某汽车水箱厂，用水箱侧板4立方米镀锡液为例，不是以镀层的相同厚度考核，而是以生产实际应用为标准，检验焊接效果，完成内电解镀的实验、试产、生产、测算，产品投入使用并出口。据此用内电解镀和电镀对铁镀锡，在同等焊接性能要求下进行比较。
1、同等性能下的工艺分析：
（1）主要设备比电镀投资少80%；
（2)镀液主要材料成本（包括电耗）下降50%；
（3）劳动生产率提高4倍；
（4）生产效益增加 l倍。

分析：在保证良好的焊接性能下，内电解镀与电镀比
（1）镀液近中性，无强碱腐蚀；
（2）工作液温为室温，不用高温加热镀液，既减轻腐蚀又节约能源；
（3）不用直流电源，节省电能；
（4）镀时缩短70%，节约工时，提高劳动生产率。
2、同等性能下的质量分析：

分析：在保证功能要求下，内电解镀与电镀比
（1）厚度下降95%；
（2）孔隙率降低25%；
（3）附着力和焊接性能二者相同。
用镀层厚度表示其功能水平的概念，对内电解镀不适合。内电解镀以保证功能要求为主要目的，其它指标以节省物耗、降低成本为努力方向，这样才能有利于延续工艺的寿命。据产品不同需求，沉积速度可加快，锡层厚度可大于8μm，孔隙减少。
3、同等性能下的效益分析(见下表）
分析：内电解镀不用外加直流电源，常温生产不用外加热源，与电镀比
（1）主要设备比电镀投资少80%；
（2）镀液主要材料成本（包括电耗）下降50%；
（3）劳动生产率提高4倍；
（4）生产效益增加 l倍。

分析：内电解镀不用外加直流电源，常温生产不用外加热源，与电镀比
（1）主要设备比电镀投资少80%；
（2）镀液主要材料成本（包括电耗）下降50%；
（3）劳动生产率提高4倍；
（4）生产效益增加 l倍。

4、同等性能下的环保分析：

分析：与电镀比，内电解镀没有毒性物质和腐蚀性物质，而是采用亚锡的近中性溶液，从源头治理污染，优选没有毒害性物质为原料，从工艺自身根除污染来源。既改善了生产环境，又保护人身、大气、水源、土地免遭污染，保护了环境资源。
新研究的内电解镀，使有毒、强碱、重腐蚀、加热、用电、高能耗的电镀，创新为无污染物、近中性、不用直流电源，常温生产的清洁工艺。实业是高科创新、新技术吸纳、新经济增长的主体。开拓可持续发展的新课题并付诸实施，才能使现代企业乃至行业的生产技术向先进生产力发展，才能使科学水平向先进文化方向前进，才能使事业为最广大人民的根本利益而持续优化。

超声波镀碲化铋内电解镀锡